納米包裝材料對(duì)金針菇木質(zhì)化及相關(guān)酶活性的影響

方東路，常詩(shī)潔，趙立艷，安辛欣，胡秋輝，楊文建,

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095；2.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210023）

納米包裝材料對(duì)金針菇木質(zhì)化及相關(guān)酶活性的影響

方東路1，常詩(shī)潔1，趙立艷1，安辛欣1，胡秋輝2，楊文建2,*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095；2.南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210023）

添加納米銀、納米二氧化鈦、凹凸棒土和納米二氧化硅等材料制備一種納米聚乙烯包裝袋。跟蹤檢測(cè)4 ℃、相對(duì)濕度90%～95%貯藏過(guò)程中金針菇的菌柄最大剪切力、質(zhì)量損失率、可溶性蛋白含量、木質(zhì)素含量、苯丙氨酸解氨酶活性、肉桂醇脫氫酶活性、過(guò)氧化物酶活性和細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的變化，分析納米材料和普通聚乙烯材料包裝對(duì)金針菇木質(zhì)化劣變的影響。貯藏14 d后，納米包裝袋內(nèi)金針菇菌柄最大剪切力、質(zhì)量損失率和苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脫氫酶、過(guò)氧化物酶活性分別為1.191 kg、0.51%和20.72、41.23、10.09 U/mg，顯著低于普通PE包裝組（P＜0.05）；另一方面，納米包裝金針菇樣品中的木質(zhì)素含量相比最初僅增加4.7%，而普通PE包裝組木質(zhì)素含量則增加了14.2%。納米包裝袋能夠有效抑制貯藏期間金針菇木質(zhì)素的積累及相關(guān)酶活性的上升，很好地保持金針菇貯藏品質(zhì)，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。

金針菇；納米材料；保鮮；木質(zhì)化；貨架期

金針菇（Flammulina velutipes （Fr.） Sing.），又名構(gòu)菇、樸菇、毛柄金錢(qián)菌等，是我國(guó)六大食用菌類(lèi)之一，2012年我國(guó)金針菇產(chǎn)量已達(dá)240.1萬(wàn) t［1］。新鮮的金針菇呈淡黃色或白色，柄脆、菌蓋滑嫩、味美適口、營(yíng)養(yǎng)豐富，具有多種食療保健功能，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。但由于金針菇子實(shí)體含水量高、質(zhì)地脆嫩，采后呼吸和新陳代謝旺盛，使得金針菇子實(shí)體非常容易出現(xiàn)菇失水、柄木質(zhì)化、開(kāi)傘、萎蔫、褐變、甚至腐爛等品質(zhì)劣變現(xiàn)象，常溫條件下僅能保存2～3 d，4 ℃貯藏保質(zhì)期也僅保存7 d左右［2］。金針菇的貯藏特性成為制約金針菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題。因此，針對(duì)以上問(wèn)題，研發(fā)一種既有利于金針菇等食用菌貯藏且使用便捷的保鮮技術(shù)手段，對(duì)延長(zhǎng)金針菇貨架期、減少企業(yè)生產(chǎn)銷(xiāo)售環(huán)節(jié)的損失具有十分重要的研究意義和應(yīng)用前景。

目前來(lái)看，食用菌的保鮮方法主要集中在涂膜保鮮［3］、氣調(diào)保鮮［4］、臭氧保鮮［5］、輻照處理［6］等。不同保藏方法具有不同的優(yōu)勢(shì)和限制，在實(shí)際企業(yè)的生產(chǎn)銷(xiāo)售過(guò)程中應(yīng)用較多的是冷藏結(jié)合自發(fā)性氣調(diào)的方式。納米級(jí)的包裝材料由于其特殊的組成和結(jié)構(gòu)，具備了傳統(tǒng)包裝材料所不具備的獨(dú)特性能［7］，由于納米材料良好的抗菌性、乙烯消除特性、阻濕性等［8-9］，它更適合鮮活農(nóng)產(chǎn)品的貯藏保鮮，近年來(lái)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外研究的關(guān)注［10-11］。Zhao Liyan等［12］利用納米材料保藏綠茶，發(fā)現(xiàn)納米包材可以減少綠茶保藏過(guò)程中的氨基酸、茶多酚、葉綠素和維生素的流失。Hu Qiuhui等［13］的研究發(fā)現(xiàn)納米包材可以顯著提高獼猴桃冷藏中的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化酶的活性，并將貯藏期延長(zhǎng)至42 d。類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在草莓貯藏保鮮中也得到了驗(yàn)證［14］。另一方面，有研究表明食用菌的木質(zhì)化與其硬度、成熟度與褐變度等多種品質(zhì)變化密切相關(guān)［15］。但國(guó)內(nèi)外木質(zhì)化劣變的研究主要集中在枇杷果、竹筍、蘆筍、菜心、胡蘿卜、番荔枝等幾個(gè)品種上［16-19］，目前關(guān)于金針菇采后的木質(zhì)化劣變的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。在前期納米保鮮實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改良納米材料配方工藝，提高其阻隔性和機(jī)械強(qiáng)度等功能特性，并通過(guò)研究納米材料對(duì)苯丙烷類(lèi)代謝途徑以及木質(zhì)素積累的影響，進(jìn)而分析納米材料對(duì)金針菇保鮮作用的原因，為納米保鮮技術(shù)的應(yīng)用和推廣打下理論基礎(chǔ)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

實(shí)驗(yàn)用金針菇（品種F3-46） 江蘇天豐生物科技有限公司。實(shí)驗(yàn)于2016年5月3到18日在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

納米銀、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、凹凸棒土南京海泰納米材料有限公司；牛血清蛋白、考馬斯亮藍(lán)G-250、巰基乙醇、聚乙二醇 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

ELX800酶標(biāo)儀 美國(guó)Bio-Tek公司；SF-200型塑料封接機(jī) 江蘇連云港微波電器廠；TA. XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；Allegra 64R冷凍離心機(jī) 美國(guó)Beckman公司；TSY-T1透濕性測(cè)試儀、BTY-B1透氣性測(cè)試儀 上海華巖儀器設(shè)備有限公司；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司；H-7650透射電鏡 日本Hitachi公司。

1.3方法

1.3.1包裝袋制備

納米包裝膜（厚度為40 μm）的制備參考李志嘯等［20］的加工工藝。納米原料按照納米銀-納米二氧化鈦-納米二氧化硅-凹凸棒土質(zhì)量比6∶7∶2∶5進(jìn)行混合制粒得到納米復(fù)合粉體，然后按照納米混合粉體15%、聚乙烯塑料粒子68%、偶聯(lián)劑2%、分散劑10%、潤(rùn)滑劑5%進(jìn)行混勻制粒得到納米母粒，最后將納米母粒7.5%、復(fù)合塑料粒子84.5%和防霧劑母粒7.5%混勻吹制得到納米包裝膜，之后剪裁為25 cm×25 cm大小的包裝袋，應(yīng)用于后面的實(shí)驗(yàn)。按照同樣的工藝制備不含納米粒子相同厚度和規(guī)格的普通PE塑料薄膜包裝袋作為對(duì)照。

1.3.2樣品處理

金針菇在工廠采后用泡沫盒包裝保溫完畢，1 h內(nèi)運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室冷庫(kù)，在4 ℃條件下預(yù)冷24 h，之后挑選出金針菇子實(shí)體完整、無(wú)褐變、未開(kāi)傘、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械傷、菌柄長(zhǎng)度在10～15 cm的金針菇。接著進(jìn)行普通PE包裝袋和納米包裝袋2 種包裝處理。每袋裝金針菇250 g，兩種包裝組各24 袋，置4 ℃相對(duì)濕度90%～95%冷藏14 d，每隔2 d拆袋取樣按照要求進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.3納米包裝袋物理性能測(cè)定

物理性能有拉伸強(qiáng)度、斷裂標(biāo)稱(chēng)應(yīng)變、直角撕裂強(qiáng)度、透光率、透氧率、透二氧化碳率和透濕率，測(cè)定方法分別依據(jù)GB/T 1038—2000《塑料薄膜和薄片氣體透過(guò)性試驗(yàn)方法：壓差法》、GB/T 21529—2008《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定：電解傳感器法》和GB/T 1040.3—2006《塑料：拉伸性能的測(cè)定》。

1.3.4菌柄剪切力測(cè)定

參考黃艷等［21］的方法，使用TA. XT2i質(zhì)構(gòu)儀，選擇HDP/BSK探頭，對(duì)每個(gè)金針菇樣品菌柄中間部位分別進(jìn)行切斷測(cè)定。探頭下行速率2.0 mm/s，下行距離30 mm，觸發(fā)壓力20 g。重復(fù)測(cè)定10 次，取平均值。

1.3.5質(zhì)量損失率測(cè)定

采用稱(chēng)質(zhì)量法測(cè)定質(zhì)量損失率，計(jì)算如式（1）所示：

1.3.6可溶性蛋白含量測(cè)定

采用考馬斯亮藍(lán)G-250（Bradford）法［22］，稱(chēng)取4 g金針菇樣品，液氮研磨后加入36 mL磷酸緩沖液，混勻后4 000 r/min離心取上清液進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算如式（2）所示：

式中：C為標(biāo)準(zhǔn)蛋白當(dāng)量/μg；VT為樣品稀釋總體積/mL；MF為樣品鮮質(zhì)量/g；VS為測(cè)定時(shí)樣品加樣量/mL。

1.3.7木質(zhì)素含量測(cè)定

參照Bruce等［23］的方法進(jìn)行木質(zhì)素含量測(cè)定。稱(chēng)取l g金針菇樣品，加入5 mL 95%乙醇溶液進(jìn)行研磨，經(jīng)3 000×g離心7 min后，沉淀物用95%乙醇溶液沖洗3 次，再用乙醇-正己烷（l∶2，V/V）沖洗3 次，收集沉淀物并干燥，干燥物溶于25%溴乙酰冰醋酸溶液中，在70 ℃恒溫水浴中加塞保溫30 min，然后加入0.9 mL 2 mol/L NaOH溶液終止反應(yīng)，再加入5 mL冰醋酸和0.l mL 7.5 mol/L的羥胺鹽酸，并用冰醋酸定容至10 mL，之后再1 000×g離心7 min，上清液在280 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，以每克鮮質(zhì)量在280 nm波長(zhǎng)處的吸光度表示木質(zhì)素含量，測(cè)定3 次重復(fù)。

1.3.8苯丙氨酸解氨酶（phenylalnine ammonia-lyase，PAL）活性測(cè)定

PAL活性測(cè)定采用南京建成生物工程研究的試劑盒。在30 ℃條件下，每毫克組織蛋白在反應(yīng)體系中每分鐘吸光度變化0.1為1 個(gè)酶活力單位（U/mg）。

1.3.9肉桂醇脫氫酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase，CAD）活性測(cè)定

參照Goffner等［24］方法，將樣品進(jìn)行液氮研磨，迅速稱(chēng)取液氮研磨后粉末1 g加入到1.5 mL離心管中，加入1 mL事先預(yù)冷的0.1 mmol/L pH 6.25的磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS），PBS內(nèi)含15 mmol/L巰基乙醇、2%聚乙二醇和0.1 g PVP。在4 ℃條件下18 000 r/min離心20 min，取上清液200 μL加入到800 μL含10 mmol/L NADP和5 mmol/L反式肉桂酸的反應(yīng)液中，之后在37℃水浴鍋中反應(yīng)30 min，最后用1 mmol/L HCl溶液中止反應(yīng)后，測(cè)定340 nm波長(zhǎng)處的吸光度，以200 μL PBS加800 μL反應(yīng)液為對(duì)照，實(shí)驗(yàn)測(cè)定3 次重復(fù)。1.3.10 過(guò)氧化物酶（peroxidase，POD）活性測(cè)定

采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的相應(yīng)試劑盒進(jìn)行POD活性測(cè)定。每毫克組織蛋白1 min催化產(chǎn)生1 μg的底物的酶量定義為1 個(gè)POD活力單位（U/mg）。

1.3.11透射電鏡觀察

分別切取金針菇樣品組織（2 mm×1 mm）于3.5%戊二醛中固定，0.1 mol/L pH 7.2的PBS沖洗，用1%鋨二酸固定，0.1 mol/L PBS沖洗。用35%、45%、60%、70%、85%、95%和100%的乙醇溶液梯度洗脫，接著用環(huán)氧丙烷過(guò)渡，Spurr樹(shù)脂浸透包埋，20 ℃聚合8 h后取出，修塊，在超薄切片機(jī)上切片，用醋酸雙氧鈾-檸檬酸鉛雙染色，使用透射電鏡進(jìn)行觀察拍照。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理利用SAS 8.2軟件進(jìn)行方差分析和鄧肯多重比較差異顯著性檢驗(yàn)。

2　結(jié)果與分析

2.1不同包裝物理性能分析

表1　不同包裝袋物理性能比較Table1　Physical properties of normal and nanocomposite-based packaging materials

從表1機(jī)械性能的比較可以看出，納米膜的縱向拉伸強(qiáng)度、縱橫向斷裂標(biāo)稱(chēng)應(yīng)變和縱橫向直角撕裂強(qiáng)度較普通保鮮膜均有所增強(qiáng)。另外，納米膜的透二氧化碳率、透氧率和透濕率分別為13 064 cm3/（m2·d·0.1 MPa）、3 017.5 cm3/（m2·d·0.1 MPa）和6.34 g/（m2·d），均低于普通膜的各項(xiàng)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)表明，添加納米粒子的包裝袋具有良好的機(jī)械性能以及對(duì)氣體和水的阻隔性。

2.2納米包裝袋對(duì)金針菇菌柄最大剪切力的影響

圖1　不同包裝袋對(duì)金針菇菌柄最大剪切力的影響Fig.1　Effect of different packaging materials on maximum shearing force of Flammulina velutipes

如圖1所示，在貯藏前6 d，納米包裝和普通PE包裝的金針菇菌柄最大剪切力都隨時(shí)間推移而增長(zhǎng)，隨后出現(xiàn)波動(dòng)，并于第14天達(dá)到最高值。普通PE包裝金針菇菌柄剪切力在第14天為1.306 kg，顯著高于納米組處理（1.191 kg）（P＜0.05）。實(shí)驗(yàn)表明普通PE包裝金針菇在貯藏末期菌柄失水、纖維化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，而納米包材則較好地保持了菌柄質(zhì)地和嫩度。

2.3納米包裝袋對(duì)金針菇質(zhì)量損失率的影響

圖2　不同包裝袋對(duì)金針菇質(zhì)量損失率的影響Fig.2　Effect of different packaging materials on weight loss of Flammulina velutipes

食用菌由于缺乏類(lèi)似果皮的外保護(hù)組織結(jié)構(gòu)，因此在貯藏期間除了新陳代謝消耗少量的物質(zhì)外，質(zhì)量損失率主要是由于水分散失而引起的品質(zhì)劣變現(xiàn)象。從圖2可以看出，納米包裝與普通包裝的金針菇在4℃貯藏期間，其質(zhì)量損失率均隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大。但是從第4天以后，納米包裝組的金針菇質(zhì)量損失率顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），貯藏14 d后納米包裝組質(zhì)量損失率為0.51%。這種差異性的表現(xiàn)是由于不同包裝材料其透濕性能不一致（表1），納米包裝材料具有相對(duì)較小的水分透過(guò)率，有效維持了包裝袋內(nèi)較高的濕度水平，進(jìn)而抑制了金針菇子實(shí)體水分的進(jìn)一步蒸發(fā)。

2.4納米包裝袋對(duì)金針菇可溶性蛋白含量的影響

圖3　不同包裝材料對(duì)金針菇可溶性蛋白含量的影響Fig.3　Effect of different packaging materials on soluble protein content of Flammulina velutipes

從表3可以看出，經(jīng)過(guò)14 d的貯藏后，納米包裝組和普通PE包裝組金針菇可溶性蛋白含量為6.327 mg/g和5.501 mg/g，分別比貯藏初期7.712 mg/g下降了17.9%和28.7%，達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。納米包裝材料在整個(gè)貯藏過(guò)程中對(duì)蛋白的保留效果都優(yōu)于普通PE包裝。

2.5納米包裝袋對(duì)金針菇木質(zhì)素含量的影響

如圖4所示，納米包裝處理可以抑制菇體內(nèi)木質(zhì)素的積累。對(duì)于納米包裝和普通PE包裝兩種處理，木質(zhì)素的積累在第8天達(dá)到最大值。結(jié)果表明，納米包裝袋能夠延緩木質(zhì)素的積累，減小木質(zhì)化劣變對(duì)金針菇品質(zhì)的影響。

圖4　不同包裝材料對(duì)金針菇木質(zhì)素含量的影響Fig.4　Effect of different packaging materials on lignin content of Flammulina velutipes

2.6納米包裝袋對(duì)金針菇PAL活性的影響

圖5　不同包裝材料對(duì)金針菇PAL活性的影響Fig.5　Effect of different packaging materials on PAL activity of Flammulina velutipes

從圖5可以看出，普通PE包裝的金針菇PAL活性一直高于納米包裝。納米包裝組和普通PE包裝組PAL活性先升高后緩慢降低，并且均在貯藏第6天達(dá)到活性高峰，分別為23.467 U/mg和27.703 U/mg，貯藏14 d后納米包裝組PAL活性為20.72 U/mg。納米包裝可以顯著降低貯藏期間金針菇PAL活性，延緩金針菇苯丙氨酸代謝的速率，進(jìn)而調(diào)控木質(zhì)素的合成途徑。

2.7納米包裝袋對(duì)金針菇CAD活性的影響

圖6　不同包裝材料對(duì)金針菇CAD活性的影響Fig.6　Effect of different packaging materials on CAD activity of Flammulina velutipes

由圖6可看出，兩種包裝處理組金針菇冷藏期間CAD活性變化趨勢(shì)呈現(xiàn)同樣的規(guī)律，即在貯藏前4 d CAD活性呈緩慢上升趨勢(shì)，貯藏4 d后CAD活性急劇上升，并在第6天形成一個(gè)酶活的高峰，其值分別為90.23 U/mg（普通PE包裝組）和70.14 U/mg（納米包裝組）。隨后CAD活性呈下降趨勢(shì)，貯藏14 d后納米包裝組CAD活性為41.23 U/mg。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，納米包裝可以顯著延緩冷藏金針菇CAD活性的上升。

2.8納米包裝袋對(duì)金針菇POD活性的影響

圖7　不同包裝材料對(duì)金針菇過(guò)POD活性的影響Fig.7　Effects of different packaging materials on POD activity of Flammulina velutipes

如圖7所示，采后金針菇POD活性迅速上升，貯藏第2天達(dá)到高峰，普通包裝組的樣品POD活性達(dá)到44.78 U/mg，顯著高于納米包裝組的26.39 U/mg（P＜0.05）。第4天后，兩組的POD活性逐漸下降，兩種包裝間的POD活性差異不大，貯藏14 d后納米包裝組POD活性為10.09 U/mg。整個(gè)貯藏過(guò)程，納米包裝處理金針菇POD活性始終低于普通PE包裝，并在前期阻止了POD活性高峰的出現(xiàn)，說(shuō)明納米包裝可以抑制金針菇貯藏期POD活性的上升。

2.9透射電鏡觀察結(jié)果

圖8　不同包裝袋對(duì)金針菇細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.8　Effects of different packaging materials on microscopic structure of Flammulina velutipes

如圖8所示，貯藏14 d后，納米包裝金針菇細(xì)胞結(jié)構(gòu)較為飽滿(mǎn)，胞壁結(jié)構(gòu)完整。而普通PE包裝組金針菇在貯藏末期可以發(fā)現(xiàn)細(xì)胞形狀變形嚴(yán)重，部分細(xì)胞出現(xiàn)裂解破裂，內(nèi)溶物溶出。

3　討 論

金針菇在采后貯運(yùn)過(guò)程中，易發(fā)生失水、開(kāi)傘、木質(zhì)化劣變等現(xiàn)象，從而造成金針菇菌柄質(zhì)地變硬而粗糙，嚴(yán)重降低其食用品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值［25］。研究表明，苯丙烷類(lèi)代謝途徑與果蔬采后貯藏過(guò)程中的木質(zhì)化劣變密切相關(guān)［26］。苯丙烷類(lèi)代謝途徑首先通過(guò)PAL等關(guān)鍵酶將苯丙氨酸合成香豆素、黃酮醇等木質(zhì)素單體化合物，進(jìn)一步通過(guò)CAD和POD將木質(zhì)素單體的氧化聚合成木質(zhì)素大分子，從而促進(jìn)木質(zhì)素的合成和積累［27］。

根據(jù)前人研究報(bào)道，在貯運(yùn)銷(xiāo)售過(guò)程中，適當(dāng)?shù)陌b處理可以為食用菌提供一個(gè)適宜的貯藏環(huán)境，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)減少機(jī)械損傷、減緩子實(shí)體的生理代謝活動(dòng)、提高貯藏品質(zhì)的效果［28-29］。本實(shí)驗(yàn)納米包裝袋中的金針菇維持著較低的最大剪切力值和質(zhì)量損失率，說(shuō)明納米包裝的環(huán)境適宜，金針菇失水、木質(zhì)化等劣變現(xiàn)象不嚴(yán)重。金針菇在貯藏期間其硬度變化與其可溶性蛋白含量的變化呈正相關(guān)［30］，納米包裝處理的金針菇在貯藏末期保持了較高的可溶性蛋白含量，此結(jié)果與貯藏照片中反映出的納米包裝金針菇較好的質(zhì)地相互佐證，這與單楠等［2］的研究結(jié)果一致，納米材料結(jié)合自發(fā)性氣調(diào)，可以顯著保持貯藏產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。同時(shí)，木質(zhì)素合成過(guò)程中關(guān)鍵酶PAL、CAD和POD的活性，在納米包裝處理組中得到了明顯的抑制，進(jìn)而導(dǎo)致木質(zhì)素在納米處理金針菇中積累緩慢。所以相比于普通PE包裝，納米包裝更有利于保持金針菇的質(zhì)地。李志嘯等［20］的研究結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)，納米包裝處理可以減緩雙孢菇中菇體細(xì)胞壁木質(zhì)素和纖維素含量的增加，抑制雙孢菇的褐變現(xiàn)象，提高其貯藏品質(zhì)。

納米材料因?yàn)槠淞Ｗ泳哂休^大的比表面積，所以該材料可以體現(xiàn)出一般尺度粒子所不具備的特殊性質(zhì)，并開(kāi)始在食品包裝上逐漸推廣應(yīng)用［31］。有研究已經(jīng)證明，材料中添加的納米粒子可以氧化貯藏環(huán)境中的乙烯［32］，并抑制內(nèi)源乙烯的產(chǎn)生［33］，從而延緩果實(shí)的成熟衰老。另外，納米材料有很好的抑菌效果，楊燕婷等［34］研究發(fā)現(xiàn)添加納米銀、納米二氧化鈦等原料制備成的納米材料可以顯著降低黑曲霉孢子的發(fā)芽率。納米材料的抑菌效果在Echegoyen等［35］的實(shí)驗(yàn)中也被證明。納米二氧化硅由于其比表面積大、耐熱性好，被廣泛運(yùn)用于包裝材料中，在母粒制備過(guò)程中，納米二氧化硅也可以作為納米銀粒子的吸附載體之一，納米二氧化硅的添加還可以增強(qiáng)包材的形態(tài)學(xué)與機(jī)械性能［36］。納米包裝袋的縱向拉伸強(qiáng)度、直角撕裂強(qiáng)度和斷裂標(biāo)稱(chēng)應(yīng)變3 個(gè)指標(biāo)均優(yōu)于普通PE包裝袋。另一方面，納米材料的低滲透性可以調(diào)節(jié)袋內(nèi)濕度和氣體成分，使氧氣和二氧化碳的濃度達(dá)到適當(dāng)比例，既維持了金針菇較低的呼吸強(qiáng)度，又避免了高濃度二氧化碳的傷害，同時(shí)也抑制了金針菇的蒸騰和呼吸作用，進(jìn)而減緩木質(zhì)化劣變相關(guān)的生理生化活動(dòng)，在貯藏末期較好地保存了營(yíng)養(yǎng)成分，保持了金針菇良好的質(zhì)地和對(duì)病害病菌的抵抗力，從而達(dá)到延緩品質(zhì)劣變和衰老的作用。

此外，由于防霧劑、分散劑等輔助劑的添加，造成納米袋在透明度上有所欠缺，可能會(huì)影響包裝產(chǎn)品的美觀度，這個(gè)問(wèn)題在后續(xù)的研究中有待進(jìn)一步改進(jìn)。另一方面，對(duì)于聚合物基納米復(fù)合材料，其材料中添加的活性成分是否會(huì)遷移到包裝對(duì)象中以及因此產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)，還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究［37-38］。由于聚合物與納米粒子間的相互作用，并且納米粒子添加量很低，食品形態(tài)的多樣性等因素造成納米粒子與包裝食品接觸情況比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的測(cè)定評(píng)價(jià)方法無(wú)法客觀、準(zhǔn)確地反映食品包裝中納米粒子的安全性。綜上，如何全面、系統(tǒng)地評(píng)價(jià)食品包裝中納米粒子的安全性以及活性粒子的遷移狀況，是下一步實(shí)驗(yàn)研究的重點(diǎn)。

3　結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)在前期研制的基礎(chǔ)上，制備了一種添加納米銀、納米二氧化鈦、納米凹凸棒土、納米二氧化硅的復(fù)合包裝材料，并應(yīng)用于金針菇貯藏，研究其對(duì)金針菇采后品質(zhì)變化和木質(zhì)化劣變的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比于普通聚乙烯包裝，納米包裝袋能夠較好地保持金針菇的外觀和質(zhì)地，同時(shí)抑制苯丙烷類(lèi)代謝途徑關(guān)鍵酶的活性，延緩木質(zhì)素的積累，從而有利于金針菇在貯藏銷(xiāo)售期間保持良好的感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，延長(zhǎng)貨架期。納米保鮮技術(shù)在食用菌的貯藏保鮮中具有廣泛的應(yīng)用前景。

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Effect of Nano-Packing on Lignification and Related Enzyme Activities of Flammulina velutipes

FANG Donglu1, CHANG Shijie1, ZHAO Liyan1, AN Xinxin1, HU Qiuhui2, YANG Wenjian2,*
（1. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China；2. Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety, College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210023, China）

A polyethylene （PE） packing material containing nano-Ag, nano-TiO2, attapulgite and nano-SiO2was prepared and applied in the preservation of Flammulina velutipes and its effects on sensory quality and lignification of F. velutipes were determined during 14-day storage at 4 ℃. The influence of nano-packing material on the lignification of F. velutipes was studied by tracking the changes in texture, weight loss, soluble protein contents, lignin contents, the activities of phenylalnine ammonialyase （PAL）, cinnamyl alcohol dehydrogenase （CAD）, and peroxidase （POD） as well as cell microstructure. The normal PE material was used as control. After 14 days of storage, the maximum shearing force, weight loss, PAL, CAD and POD activities of F. velutipes packed with nano-packing material were 1.191 kg, 0.51%, 20.72 U/mg, 41.23 U/mg, 10.09 U/mg, respectively, which were significantly lower than those of the control （P ＜ 0.05）. On the other hand, the lignin content in nano-packaging samples increased by 4.7% while that in the control increased by 14.2% compared with the initial level. Nano-packing material has the potential to maintain the preservation quality and extend the shelf life of F. velutipes by inhibiting the accumulation of lignin and increasing the related enzyme activities.

Flammulina velutipes； nano-packing； preservation； lignifi cation； shelf-life

10.7506/spkx1002-6630-201620044

TS206.4

A

1002-6630（2016）20-0261-07

方東路, 常詩(shī)潔, 趙立艷, 等. 納米包裝材料對(duì)金針菇木質(zhì)化及相關(guān)酶活性的影響［J］. 食品科學(xué), 2016, 37（20）： 261-267.

DOI：10.7506/spkx1002-6630-201620044. http：//www.spkx.net.cn

FANG Donglu, CHANG Shijie, ZHAO Liyan, et al. Effect of nano-packing on lignification and related enzyme activities of Flammulina velutipes［J］. Food Science, 2016, 37（20）： 261-267. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/spkx1002-6630-201620044. http：//www.spkx.net.cn

2016-06-20

江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（BK20141009）；國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31401552）

方東路（1989—），男，博士研究生，研究方向?yàn)槭秤镁A藏保鮮。E-mail：fangdonglu_@126.com

楊文建（1981—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc貯藏保鮮。E-mail：lingwentt@163.com