草菇干制非硫護(hù)色技術(shù)研究

劉 主，何正兵，蔡愛群，黃嘉慧，劉靜華

（1.韶關(guān)學(xué)院 英東生命科學(xué)學(xué)院，廣東 韶關(guān) 512005；2.暨南大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510632）

草菇又名稻草蘑菇、中國蘑菇等.草菇性寒味甘，可降血脂血壓、滋陰壯陽、消食祛熱、增加乳汁分泌量，另還具有防治壞血病促進(jìn)創(chuàng)傷愈合、護(hù)肝健胃、增強人體免疫力等功效，是很好的食藥兼用型的保健食品.然而，草菇是典型的熱帶食用菌，后熟作用明顯，因此是食用菌中最不易貯藏保鮮的菇類.草菇在采摘后呼吸作用依然旺盛，一般采摘后1至2天，菇內(nèi)的水分大量的蒸發(fā)而散失，開始發(fā)生褐變，風(fēng)味和外觀急速變差，失去商業(yè)價值［1］.

將草菇進(jìn)行干制加工，能夠延長產(chǎn)品的保存期，便于貯存和運輸.干制過程中由于切片破壞原有組織，導(dǎo)致多酚氧化酶和酚類底物及衍生物的區(qū)域性分布被破壞，在有氧條件下造成酶促褐變發(fā)生，以及碳水化合物和脂肪遇氧氣后發(fā)生氧化引起褐變［2，3］.因此，在切片干制前需采用護(hù)色技術(shù)防止褐變的發(fā)生.生產(chǎn)中對白色菇類的護(hù)色通常采用含二氧化硫的褐變抑制劑（如焦亞硫酸鈉等），護(hù)色效果較好，但產(chǎn)品中存在二氧化硫的殘留，對人體健康有一定危害［4］.超標(biāo)亞硫酸鹽食品遭到了國內(nèi)外消費者的大力反對，尋找安全、高效的護(hù)色劑代替亞硫酸鹽已成為目前解決食用菌類褐變亟待解決的問題［4-6］.

目前國內(nèi)外對草菇的研究主要集中在栽培、生理生化等方面，而草菇干制的研究報道較少.筆者用不同濃度的非硫褐變抑制劑（護(hù)色劑）對草菇干制進(jìn)行護(hù)色處理，使其在烘制的過程中減少褐變，旨在為草菇干制加工工藝改進(jìn)提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草菇（當(dāng)天購買烘制），購買于當(dāng)?shù)厥袌?氯化鈣、檸檬酸、乙酸鋅、抗壞血酸、氯化鈉、EDTA-2Na等，均為AR級.

1.2 草菇的護(hù)色及干制

選擇大小、色澤、外觀較為一致的干凈新鮮草菇，用利刀削去雜物和菌托上根狀菌索后，將每個草菇從中間縱切為兩半，蓋柄（托）連接在一起.切好的草菇被隨機分為7組，第1組為未經(jīng)護(hù)色劑處理的對照組，第2組至第7組分別經(jīng)氯化鈣、檸檬酸、抗壞血酸處理、乙酸鋅、氯化鈉、EDTA-2Na溶液護(hù)色處理，經(jīng)這6種護(hù)色劑處理時的質(zhì)量濃度如表1.護(hù)色處理時，草菇淹沒于護(hù)色劑溶液中30 min，護(hù)色溫度為31～35℃，后撈出瀝干，放入鼓風(fēng)干燥箱，切面向下，干制溫度要從低到高，先40℃ 1 h，再50℃ 1 h，最后升至60℃到干燥.最高溫度不可超過65℃.在干制過程中水汽較多，要注意排濕.一般干制需要8～10 h，含水量降至12%～13%即可［7］.烘干后，肉眼觀察草菇干制品的色澤等外觀.

表1 6種護(hù)色劑及其使用質(zhì)量濃度

1.3 草菇干制品褐變度和復(fù)水比測定

隨機稱取草菇干制品，每份約5 g，分別置于250 ml燒杯中，加入100 ml蒸餾水，草菇干制品完全浸漬其中，恒溫（32℃）浸泡24 h后，將試樣置于竹篩網(wǎng)上，自然瀝干5 min，稱其質(zhì)量，求出復(fù)水過程的吸水量，計算出復(fù)水比.復(fù)水比：草菇干制品復(fù)水后瀝干的重量（m復(fù)）和干制品試樣重（m干）的比值，即復(fù)水比=m復(fù)/m干.取出浸泡液，稀釋10倍，于400 nm測定其光吸收值，確定其褐變度（BD），結(jié)果以10×A400 表示褐變度［8］.

試驗（包括草菇的護(hù)色處理、干制及干制品褐變度、復(fù)水比測定）重復(fù)3次，采用軟件SPSS19.0對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，P＜0.05表示差異顯著.

2 結(jié)果與分析

2.1 護(hù)色劑處理對草菇干制的護(hù)色效果

未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品的BD為6.180，經(jīng)護(hù)色劑氯化鈣、檸檬酸、抗壞血酸、乙酸鋅、氯化鈉和EDTA-2Na處理的草菇干制品的BD均有所改變，護(hù)色效果與護(hù)色劑及護(hù)色劑溶液濃度有關(guān).

經(jīng)護(hù)色劑氯化鈣處理的草菇干制品，隨著氯化鈣的濃度逐漸增加BD逐漸減小，當(dāng)氯化鈣的濃度為0.3%時，BD達(dá)到最小值，之后隨著氯化鈣濃度的增加BD逐漸增大.當(dāng)氯化鈣的濃度為0.3%時BD為5.005，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，其顯著降低，顯示具有明顯的護(hù)色效果.

經(jīng)護(hù)色劑檸檬酸處理的草菇干制品，隨著檸檬酸濃度逐漸增加，BD先減后增，當(dāng)檸檬酸的濃度為0.2%時，BD最小，之后隨著檸檬酸濃度的增加，BD顯著增大.當(dāng)檸檬酸的濃度為0.2%時BD為5.392，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，顯著降低，顯示護(hù)色效果明顯.但濃度超過0.4%時，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，其BD顯著升高，顯示褐變明顯增加.

經(jīng)護(hù)色劑抗壞血酸處理的草菇干制品，隨著抗壞血酸濃度逐漸增加，BD先減后增，當(dāng)抗壞血酸的濃度為0.04%時，BD最小，之后隨著檸檬酸濃度的增加，BD增大.當(dāng)檸檬酸的濃度為0.04%時BD為5.058，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，顯著降低，顯示具有明顯的護(hù)色效果.

經(jīng)護(hù)色劑乙酸鋅處理的草菇干制品，隨著乙酸鋅濃度逐漸增加，BD先顯著降低后微增，當(dāng)乙酸鋅的濃度為0.2%時，BD最小為5.987，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，無顯著降低，顯示沒有明顯的護(hù)色效果.但濃度為0.1%時，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，其BD卻顯著升高，顯示褐變明顯增加.

經(jīng)護(hù)色劑氯化鈉處理的草菇干制品，當(dāng)氯化鈉的濃度為0.3%時，BD最小為5.907，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，無顯著降低，顯示沒有明顯的護(hù)色效果.

經(jīng)護(hù)色劑EDTA-2Na處理的草菇干制品，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，EDTA-2Na濃度從0.1%～0.5%，BD均顯著降低，顯示具有明顯的護(hù)色效果.但隨著EDTA-2Na濃度逐漸增加，BD先減后增，當(dāng)EDTA-2Na的濃度為0.3%時，BD最小為1.768，護(hù)色效果較佳，之后隨著EDTA-2Na濃度的增加，BD 增大（見圖 1）.

圖1 護(hù)色劑在草菇干制中的護(hù)色效果

肉眼觀察，干制后草菇的顏色和形狀都有所改變，但改變的程度在不同的護(hù)色劑及不同濃度之間均有所不同.濃度0.3%的氯化鈣，濃度0.1%、0.2%的檸檬酸，濃度0.04%、0.06%的抗壞血酸和濃度0.3%、0.4%的EDTA-2Na護(hù)色處理后能基本保持原有顏色和原有形狀，具有較好的外觀（見圖2）.

蘑菇褐變主要原因是某些酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下被氧化成醌類物質(zhì)，再進(jìn)一步氧化聚合成黑色素；因此，影響蘑菇酶促褐變的主要因素包括多酚氧化酶、氧、酚類底物、金屬離子等［9］.氯化鈣的鈣離子能與細(xì)胞壁上的果膠酸作用形成果膠酸鈣，增加了組織的硬度，從而阻止了液泡中的組織液外泄至細(xì)胞質(zhì)中與多酚氧化酶接觸，降低褐變程度［10］.檸檬酸通過降低蘑菇pH值而降低多酚氧化酶的活性，同時檸檬酸的三個羧基可作用于多酚氧化酶的銅輔基，對金屬離子具有很強的螯合作用，而且，檸檬酸還能提高抗氧化劑的抗氧化作用［11］.抗壞血酸能絡(luò)合多酚氧化酶的輔基，且具有強還原性，能保護(hù)蘑菇內(nèi)酚類物質(zhì)不被氧化成醌類物質(zhì)，防止醌類物質(zhì)進(jìn)一步聚合形成黑色素，從而抑制褐變.同時，抗壞血酸也具酸性，使溶液pH值偏離多酚氧化酶最適pH值，降低多酚氧化酶活性而抑制褐變.乙酸鋅中的鋅離子也具有絡(luò)合能力，乙酸鋅與多酚底物結(jié)合，生成的物質(zhì)不受多酚氧化酶的催化，從而抑制草菇褐變.氯化鈉在一定濃度下能驅(qū)去水溶液中的氧氣，使酚類物質(zhì)與氧難以接觸，而且高濃度的氯化鈉對酶蛋白有一定的抑制作用.EDTA-2Na不僅具有極強的金屬離子螯合能力，降低多酚氧化酶活性；又能降低蘑菇中固有色素的褪色速度，保持其色澤穩(wěn)定性.

圖2 草菇干制品

與未經(jīng)護(hù)色劑處理過的草菇干制品的褐變度相比，經(jīng)不同護(hù)色劑處理后的草菇干制品的褐變度均有所改變，說明護(hù)色劑對防止草菇的褐變起到了一定的作用.結(jié)果表明：與未經(jīng)護(hù)色劑處理過的草菇干制品的褐變度相比，濃度0.2%～0.4%的氯化鈣、0.1%～0.2%的檸檬酸、0.04%～0.06%的抗壞血酸和濃度0.1%～0.5%EDTA-2Na處理后所得的草菇干制品BD均具有顯著降低，表面這些濃度的護(hù)色劑均具有明顯的護(hù)色效果，且效果依次為：EDTA-2Na＞氯化鈣＞抗壞血酸＞檸檬酸.且經(jīng)EDTA-2Na、氯化鈣、檸檬酸及抗壞血酸護(hù)色后，草菇干制品基本能保持鮮草菇原色，且外觀較好.

2.2 草菇干制品的復(fù)水比

未經(jīng)護(hù)色處理的草菇干制品的復(fù)水比為3.189，經(jīng)護(hù)色劑氯化鈣、檸檬酸、抗壞血酸、乙酸鋅、氯化鈉和EDTA-2Na處理的草菇干制品的復(fù)水比均有所改變，且與護(hù)色劑的濃度有關(guān).

經(jīng)護(hù)色劑氯化鈣、檸檬酸和氯化鈉處理過的草菇干制品，與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，復(fù)水比不僅沒有顯著升高，且濃度為0.1%、0.3%、0.4%、0.5%的氯化鈣，濃度為0.2%的乙酸鋅和濃度為0.1%、0.3%的氯化鈉處理對草菇干制品的復(fù)水比有明顯的降低作用（見圖3）.

圖3 草菇干制后的復(fù)水比

由于草菇是由細(xì)胞內(nèi)外空間組成的有機體，干燥過程中不可避免的破壞細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞的嚴(yán)重收縮及相關(guān)組織結(jié)構(gòu)的塌陷，降低其親水性能.一般情況下，復(fù)水比與干燥時的溫度有關(guān)，干燥時的溫度越高，干制品的復(fù)水比越大而復(fù)水性較好，但溫度過高，復(fù)水性能反而變差.這是因為干燥溫度過高，物料內(nèi)部細(xì)胞和毛細(xì)管的萎縮就越大，其恢復(fù)能力就越?。?］.結(jié)果顯示不同護(hù)色劑處理對草菇干制品的復(fù)水性能影響不同，且適宜的護(hù)色劑處理可以改善草菇干制品的復(fù)水比，可能是由于適宜的護(hù)色劑處理強化了草菇內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，使其不至于在干燥過程中發(fā)生孔道坍塌等變化.

與未經(jīng)護(hù)色劑處理的草菇干制品相比，濃度為0.1%～0.4%的抗壞血酸、濃度為0.1%的乙酸鋅和濃度為0.1%～0.5%的EDTA-2Na處理對草菇干制品的復(fù)水比有明顯的增加，且效果依次為：EDTA-2Na＞抗壞血酸＞乙酸鋅.其中，抗壞血酸的最佳濃度為0.06%；乙酸鋅的最佳濃度為0.1%；EDTA-2Na的最佳濃度為0.3%；復(fù)水比分別為3.556、3.397、3.895.

3 結(jié)論

選用非硫褐變抑制劑氯化鈣、檸檬酸、抗壞血酸、乙酸鋅、氯化鈉和EDTA-2Na對草菇干制進(jìn)行護(hù)色處理，并對草菇干制品進(jìn)行復(fù)水試驗.結(jié)果顯示：用EDTA-2Na處理后的草菇干制品不僅褐變度較低、復(fù)水比較高，且外觀保持較好，是較好的草菇護(hù)色劑，其理想濃度為0.3%.

草菇褐變主要是由多酚氧化酶（PPO）和過氧化物酶（POD）引起，EDTA-2Na護(hù)色機制可能主要是EDTA-2Na能夠很有效抑制草菇PPO和POD活性.由于EDTA-2Na具有極強的螯合金屬離子的能力，可阻止金屬離子與PPO、POD結(jié)合以增加酶活性，也可能從PPO的活性中心奪取Cu2+，使之不能結(jié)合在PPO的活性部位，從而降低了PPO的酶活性.EDTA-2Na還能降低產(chǎn)品固有色素的褪色速度，保持其色澤穩(wěn)定性.經(jīng)EDTA-2Na處理，可以提高草菇干制品的復(fù)水比，其機制有待進(jìn)一步研究.

［1］何煥清，郭麗瓊，肖自添，等.草菇發(fā)展歷程、現(xiàn)狀與展望［C］.第九屆全國食用菌學(xué)術(shù)研討會論文集,2010.

［2］于新，馮彤，李遠(yuǎn)志，等.食品添加劑對草菇PPO和POD活性的影響［J］.食品工業(yè)科技,2002,23(5):10-13.

［3］榮瑞芬，葉磊，李麗云.草菇保鮮新技術(shù)研究及褐變機理初探［J］.食品科學(xué),2009,30(4):282-285.

［4］李波，蘆菲，王東玲.杏鮑菇干制的非硫護(hù)色方法研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,24(5):258-260.

［5］劉麗娜，王安建，李玉爽.雙孢菇的非硫護(hù)色及熱風(fēng)干燥方式的研究［J］.食品工業(yè)科技,2014,35(12):303-306.

［6］范光森，萬寧，劉杰，等.雙孢菇干制的非硫護(hù)色劑研究［J］.食品科技,2015,40(11):255-261.

［7］李韶華.草菇的干制［J］.專業(yè)戶,1996(8):43.

［8］張莉，劉林德，丁涓，等.平菇復(fù)合保鮮劑的篩選及保鮮效果［J］.食品科學(xué),2011,32(2):314-317.

［9］Espin J C,Morales M,Garcia-Ruiz P A,et al.Improvement of a continuous spectrophotometric method for determining the monophenolase and diphenolase activities of mushroom polyphenol oxidase［J］.J Agric Food Chem,1997(45):1084-1090．

［10］韓淘，李麗萍，趙佳．切割山藥片在貯存期間的色澤變化及護(hù)色工藝研究［J］．食品工業(yè)科技,2005(1):175-177．

［11］李莎莎，賈冬英，姚開.食用菌護(hù)色方法研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(36):20756-20758.