3種天然保鮮劑對(duì)鳳尾菇的保鮮效果

許 原,張夢(mèng)奇

(武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院,福建武夷山 354300)

鳳尾菇(Pleurotussajor-caju)營(yíng)養(yǎng)豐富,肉肥味美,且富含蛋白質(zhì)、碳水化合物以及各種微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),僅干物質(zhì)中所含的蛋白質(zhì)就已高達(dá)20%左右[1-3]。鳳尾菇栽培周期較短,經(jīng)濟(jì)效益顯著,作為一種食用真菌十分受大眾喜愛(ài)。研究表明,多食用鳳尾菇還具有防癌、抗癌的作用[4]。剛采摘后的新鮮鳳尾菇組織中含有大量的水分,菌蓋飽滿而有光澤,菌體完整,無(wú)蟲(chóng)無(wú)害。采后鳳尾菇的腐爛變質(zhì)主要與微生物的生長(zhǎng)密切相關(guān)。新鮮的鳳尾菇菌體pH大概在6.0～7.5左右,腐敗菌等微生物滋生繁殖最快,導(dǎo)致鳳尾菇腐爛變質(zhì)[5]。新鮮鳳尾菇水分含量極高,在呼吸作用和代謝過(guò)程中會(huì)不斷蒸發(fā)水分和消耗組織中的有機(jī)物而使重量減輕,抗病性下降,失去原有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。因此如何保鮮成為鳳尾菇的研究熱點(diǎn)。

目前關(guān)于鳳尾菇的保鮮主要通過(guò)低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、輻射保鮮、負(fù)離子保鮮和薄膜封閉氣調(diào)保鮮[6]。雖然低溫保鮮簡(jiǎn)單方便,但是只能維持5～7 d。其他幾種保鮮方法因方法復(fù)雜、成本高而限制了其應(yīng)用。肉桂精油為一種天然的植物提取物,具有一定的抗氧化活性。呂明珠等[7]將其用于紅提葡萄的保鮮,保鮮效果顯著。殼聚糖為一種天然動(dòng)物提取物,具有很好的抗菌效果。王娟慧等[8]利用殼聚糖保鮮鮮切馬鈴薯,保鮮效果可到6 d。抗壞血酸是植物體內(nèi)一種重要的抗氧化物質(zhì),莫億偉等[9]將其用于荔枝的保鮮,大大降低了果實(shí)的腐爛度。

基于以上原因,本研究以鳳尾菇為保鮮對(duì)象,研究肉桂精油、殼聚糖、抗壞血酸3種保鮮劑對(duì)鳳尾菇的保鮮效果。通過(guò)對(duì)涂層后鳳尾菇感官品質(zhì)、呼吸強(qiáng)度、褐變度和腐爛指數(shù)等重要指標(biāo)的測(cè)定,篩選出單一保鮮劑的最適合保鮮濃度。為了進(jìn)一步提高保鮮效果,采用三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)選出一組保鮮效果最優(yōu)的配比組合,以期為食用菌保鮮劑的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鳳尾菇 品種統(tǒng)一,菌蓋飽滿,表面光滑,色澤鮮亮,無(wú)腐爛變質(zhì),無(wú)病蟲(chóng)害,無(wú)異味且大小均勻,采摘于武夷山市橫街頭旁菜地,剔除受損及有褐變跡象的雜菇,將挑選好的鳳尾菇放置于潔凈的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上自然晾干待用;肉桂精油 廣東進(jìn)出口貿(mào)易有限公司;殼聚糖、抗壞血酸 國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司;冰醋酸、氫氧化鈉、草酸、氯化鋇、酚酞 上海展云化工有限公司;其它試劑 均為分析純。

KQ-300E型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州中捷實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;AR224CN型電子天平 奧豪斯儀器有限公司;DHP-9082型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上?；厶﹥x器制造有限公司;DHZ-9070A型立式干燥箱 上海精宏儀器設(shè)備有限公司;V-1100D型可見(jiàn)光分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司;XFH-50CA型立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司;Neofuge23R型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 上海力申科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 單一保鮮劑處理鳳尾菇 分別準(zhǔn)確稱量一定量肉桂精油、殼聚糖和抗壞血酸3種保鮮劑加入500 mL的蒸餾水中,配制成不同濃度的保鮮液,其中肉桂精油濃度為0.5、1.0、1.5、2.0 g/L[7];殼聚糖濃度為5、10、15、20 g/L[8];抗壞血酸濃度為0.5、1.0、1.5、2.0 g/L[9]。每組定量稱取約200 g菌體大小相近的鳳尾菇,分別放入不同濃度的保鮮液中浸泡3 min后取出,平鋪在消毒網(wǎng)架上,放入干燥機(jī)中,在20 ℃下冷風(fēng)干燥到鳳尾菇表面的膜干后裝入保鮮盒中,設(shè)置對(duì)照組為在蒸餾水中浸泡過(guò)的鳳尾菇,浸泡時(shí)間同為3 min。將所有實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組放入5 ℃的低溫環(huán)境下儲(chǔ)藏,每間隔3 d,觀察鳳尾菇的感官品質(zhì)并測(cè)量相關(guān)指標(biāo),直至鳳尾菇有嚴(yán)重的腐爛變質(zhì)為止。

1.2.2 感官評(píng)價(jià) 挑選男女各5位,共10位具有專(zhuān)業(yè)感官評(píng)分經(jīng)驗(yàn)的人員采用四等級(jí)法對(duì)貯藏期間的鳳尾菇進(jìn)行感官評(píng)定,每隔3 d測(cè)一次,評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 鳳尾菇感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory score of Pleurotus sajor-caju

1.2.3 呼吸強(qiáng)度 本實(shí)驗(yàn)測(cè)定鳳尾菇的呼吸強(qiáng)度采用靜置法[10]。將裝有0.4 mol/L NaOH 20 mL的培養(yǎng)皿置于玻璃干燥器底部,放置隔板,放入鳳尾菇500 g,封蓋,靜置30 min。取出培養(yǎng)皿把NaOH溶液移入試劑瓶中(沖洗3～5次),每組吸取10 mL至錐形瓶中,加飽和BaCl22.5 mL和酚酞指示劑1滴,用0.3 mol/L草酸滴定,記錄消耗的草酸體積。呼吸強(qiáng)度(RI)計(jì)算公式如下。

式中,V2:空白試驗(yàn)中消耗草酸的體積(mL);V1:消耗草酸的體積(mL);M:草酸摩爾濃度(mol/L);W:樣品質(zhì)量(kg);t:靜置時(shí)間(h)。

1.2.4 褐變度(BD) 按1∶20(樣品∶蒸餾水),將蒸餾水沸騰后放入樣品,約30 s后冷卻研磨。10000 r/min離心2 min,取2 mL上清液蒸餾水定容至10 mL后,于450 nm處測(cè)定吸光度值,計(jì)算褐變度(BD)[11]。

BD=DO450 nm×100

1.2.5 腐爛指數(shù)(CI) 本實(shí)驗(yàn)測(cè)定鳳尾菇的腐爛程度,按分級(jí)評(píng)分法[12]。

腐爛級(jí)別如下:0級(jí):無(wú)腐爛;1級(jí):0≤鳳尾菇菌腐爛體面積<10%;2級(jí):10%≤鳳尾菇菌腐爛體面積<30%;3級(jí):30%≤鳳尾菇菌腐爛體面積<50%;4級(jí):50%≤鳳尾菇菌腐爛體面積<100%,計(jì)算公式如下。

1.2.6 復(fù)合保鮮劑配方的正交優(yōu)化 在單一實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以3種不同濃度的保鮮劑為考察因素,感官評(píng)價(jià)與失重率為指標(biāo),選出保鮮效果最佳的復(fù)合保鮮劑配方。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。正交實(shí)驗(yàn)中采用的貯藏溫度為5 ℃,貯藏時(shí)間為9 d。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Orthogonal test factors and levelsTable

1.2.7 失重率 失重率表示保鮮后,蔬菜、水果等食品失去的重量百分比,直接反映保鮮劑的保鮮效果。失重率低表明保鮮效果好。采用稱重法測(cè)量鳳尾菇的失重率(DW),通過(guò)稱量?jī)?chǔ)藏前后的鳳尾菇的質(zhì)量,計(jì)算公式如下。

式中:M1和M2分別為儲(chǔ)藏前后鳳尾菇的質(zhì)量(g)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定5次,求平均值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件的LSD法進(jìn)行平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分析。采用Origin 9.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一保鮮劑對(duì)鳳尾菇的保鮮效果

2.1.1 感官指標(biāo) 感官品質(zhì)是最直接地反映鳳尾菇貯藏過(guò)程中外觀變化的一個(gè)指標(biāo)。以蒸餾水為對(duì)照,分別研究不同濃度的肉桂精油、殼聚糖、抗壞血酸3種保鮮劑對(duì)貯藏期間鳳尾菇感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖1。

圖1 單一保鮮劑對(duì)鳳尾菇保鮮貯藏期間感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of single preservatives on the sensory score during the storage of Pleurotus sajor-caju注:A:肉桂精油;B:殼聚糖;C抗壞血酸。

由圖1可知,綜合3種不同濃度的保鮮劑,對(duì)照組的感官評(píng)分相對(duì)較低。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn),到第9 d時(shí),對(duì)照組的鳳尾菇已經(jīng)開(kāi)始失水,有明顯的腐爛跡象,到貯藏后期(15～18 d)褐變程度非常明顯,整個(gè)菌體萎軟,有輕微的酸臭味,基本失去了食用的價(jià)值。綜合比較發(fā)現(xiàn),相較于對(duì)照組,保鮮效果最好的是15 g/mL的殼聚糖,最差的是0.5 g/L的肉桂精油,可能是由于精油濃度太低,不能很好地起到抑菌的效果。

由圖1A可知,4組肉桂精油溶液中以1.5 g/L濃度的感官評(píng)分最高,但隨著肉桂精油濃度的升高,鳳尾菇的感官評(píng)分反而下降,原因可能是一定濃度的肉桂精油具有一定的抑菌效果和防腐能力,但較高濃度的肉桂精油可能會(huì)因其內(nèi)的一些酚類(lèi)物質(zhì)直接接觸空氣而被氧化,從而影響了鳳尾菇的色澤[13],降低其感官評(píng)分;由圖1B可知,殼聚糖的濃度從5 g/L增加到15 g/L,鳳尾菇的感官評(píng)分逐漸增加,后隨著殼聚糖濃度的增加,鳳尾菇的感官評(píng)分又逐漸降低。因?yàn)闅ぞ厶窃谌芤褐谐蕢A性,濃度太高,溶液中堿性太強(qiáng),不利于鳳尾菇的貯藏。因此感官評(píng)分降低。由圖1C可知,不同濃度的抗壞血酸保鮮劑中以1.0 g/L濃度的處理效果最好,但1.5和2.0 g/L濃度的抗壞血酸處理組與1.0 g/L處理組的感官評(píng)分差別并不大,而0.5 g/L濃度處理組的感官相對(duì)較差。這可能是由于抗壞血酸濃度太低,抗氧化效果不明顯,影響了其對(duì)鳳尾菇的保鮮效果。

2.1.2 呼吸強(qiáng)度 呼吸作用是食用菌采后進(jìn)行的一項(xiàng)重要的生命活動(dòng)[14]。以蒸餾水為對(duì)照,分別研究不同濃度的肉桂精油、殼聚糖、抗壞血酸3種保鮮劑對(duì)貯藏期間鳳尾菇呼吸強(qiáng)度的影響如圖2所示。

圖2 單一保鮮劑對(duì)鳳尾菇保鮮貯藏期間呼吸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of single preservatives on the respiration intensity during the storage of Pleurotus sajor-caju注:A:肉桂精油;B:殼聚糖;C:抗壞血酸。

由圖2可知,在前3 d中,不同濃度的3種保鮮劑處理組和對(duì)照組的呼吸強(qiáng)度都呈下降趨勢(shì),主要因?yàn)樵诘蜏? ℃下貯藏,開(kāi)始時(shí)蔬菜的呼吸強(qiáng)度較低。之后3 d呼吸強(qiáng)度開(kāi)始上升,并在第6 d出現(xiàn)呼吸高峰,對(duì)照組峰值為54.79 CO2mg/(kg·h·FW),隨后呼吸強(qiáng)度又開(kāi)始下降,直到貯藏末期(18 d)下降到低點(diǎn)。根據(jù)整個(gè)貯藏期間出現(xiàn)呼吸躍變情況可知,鳳尾菇屬于呼吸躍變型蔬菜。從圖2A可以看出,肉桂精油處理組的呼吸強(qiáng)度變化相較于對(duì)照組更低。肉桂精油濃度越高,鳳尾菇的呼吸強(qiáng)度越低,其中以濃度2.0 g/L精油處理的鳳尾菇呼吸強(qiáng)度最低。這可能是因?yàn)槿夤鹁偷囊志詼p少了細(xì)菌霉菌對(duì)鳳尾菇的感染,抗病性提高,鳳尾菇菌體品質(zhì)更好,呼吸更穩(wěn)定[15];由圖2B可知,經(jīng)殼聚糖保鮮劑處理的鳳尾菇的呼吸強(qiáng)度相較于其他兩種保鮮劑以及對(duì)照組更低,不同濃度的殼聚糖溶液均可減少鳳尾菇的呼吸作用,其中以濃度20 g/L殼聚糖溶液處理過(guò)的鳳尾菇呼吸強(qiáng)度最低。這也許是因?yàn)闅ぞ厶菨舛仍礁?在鳳尾菇表面形成的生物膜越厚,從而減少氧氣進(jìn)入,使得鳳尾菇的呼吸作用越弱;由圖2C可知,抗壞血酸對(duì)于降低鳳尾菇呼吸強(qiáng)度的作用并不明顯,4種抗壞血酸濃度中以2.0 g/L濃度處理組呼吸強(qiáng)度較低一些。

2.1.3 褐變度 褐變是食品中普遍存在的一種變色現(xiàn)象。鳳尾菇保鮮貯藏過(guò)程中,褐變度越高,說(shuō)明保鮮效果越差。不同濃度的肉桂精油、殼聚糖、抗壞血酸3種保鮮劑對(duì)貯藏期間鳳尾菇褐變度的影響如圖3所示。

圖3 單一保鮮劑對(duì)鳳尾菇保鮮貯藏期間褐變度的影響Fig.3 Effect of single preservatives on degree of browning during the storage of Pleurotus sajor-caju注:A:肉桂精油;B:殼聚糖;C:抗壞血酸。

由圖3A可知,在鳳尾菇貯藏期間,當(dāng)肉桂精油的濃度從5 g/L升高到10 g/L時(shí),其褐變度逐漸降低,當(dāng)濃度為1.5 g/L時(shí)褐變度達(dá)到最低值。濃度進(jìn)一步增加到2.0 g/L時(shí),鳳尾菇的褐變度反而升高。主要因?yàn)槿夤鹁蜐舛容^低時(shí),抗氧化效果比較弱,保鮮效果較差,然而其濃度過(guò)大時(shí),其抗氧化和防腐能力雖然提高,但是由于肉桂精油中的一些酚類(lèi)物質(zhì)直接接觸空氣而被氧化,對(duì)鳳尾菇表面的光澤、色澤有一定的影響,進(jìn)而使得鳳尾菇的褐變度受到影響[17]。殼聚糖主要是通過(guò)隔離鳳尾菇與氧氣的接觸來(lái)達(dá)到抗氧化的功效。由圖3B可得,殼聚糖濃度從5 g/L增加到15 g/L,鳳尾菇褐變度逐漸降低,后隨著殼聚糖濃度增加到20 g/L時(shí),其褐變度又升高?？箟难崾且环N強(qiáng)抗氧化劑,對(duì)菌類(lèi)材料具有很好的抗氧化性。由圖3C可知,當(dāng)抗壞血酸濃度為1.0 g/L時(shí),鳳尾菇褐變度最低,抗氧化性最好。

綜合圖3結(jié)果,以貯藏18 d為例,對(duì)照組的褐變度為15.13,而1.5 g/L的肉桂精油對(duì)應(yīng)的褐變度為8.95,20 g/L殼聚糖對(duì)應(yīng)的褐變度為7.89,1 g/L抗壞血酸對(duì)應(yīng)的褐變度為7.15 g/L。由此可得,3種保鮮劑中抗壞血酸具有最低的褐變度,歸功于抗壞血酸具有較強(qiáng)的抗氧化活性。

2.1.4 腐爛指數(shù) 由于新鮮鳳尾菇水分含量極高,在貯藏過(guò)程中易受霉菌侵染而腐爛變質(zhì),不同濃度的肉桂精油、殼聚糖、抗壞血酸3種保鮮劑對(duì)貯藏期間鳳尾菇腐爛指數(shù)的影響如圖4所示。

圖4 單一保鮮劑對(duì)鳳尾菇保鮮貯藏期間褐變度的影響Fig.4 Effect of single preservatives on cankered index during the storage of Pleurotus sajor-caju注:A:肉桂精油;B:殼聚糖;C:抗壞血酸。

由圖4A可知,相比較與其它濃度,1.5 g/L濃度的肉桂精油的腐爛指數(shù)最低。0.5和1.0 g/L肉桂精油處理組的鳳尾菇腐爛指數(shù)較高,可能是由于精油濃度太低,對(duì)病菌的抑制活性弱,保鮮效果較弱。而2.0 g/L處理組的腐爛指數(shù)也較高,可能是因?yàn)榫蜐舛冗^(guò)高,造成鳳尾菇細(xì)胞失水,滋生病菌;由圖4B可知,殼聚糖濃度為15 g/L的涂膜方式保鮮處理效果最好,儲(chǔ)藏18 d后,腐爛率指數(shù)僅為0.56,顯著低于對(duì)照組和其他保鮮劑處理組(p<0.05)。

綜上所述,經(jīng)3種保鮮劑處理過(guò)的鳳尾菇腐爛程度均有不同程度地降低,不同濃度肉桂精油中以濃度1.5 g/L保鮮劑對(duì)鳳尾菇的保鮮效果最為理想,殼聚糖以15 g/L的濃度保鮮效果最佳,抗壞血酸以1.0 g/L濃度的保鮮效果最為合適,且所有保鮮液中保鮮效果最好的是15 g/L殼聚糖。

2.2 復(fù)合保鮮劑保鮮效果

為了進(jìn)一步提高保鮮效果,同時(shí)采用肉桂精油(A)、殼聚糖(B)和抗壞血酸(C)3種保鮮劑保鮮鳳尾菇。為了進(jìn)一步優(yōu)化保鮮效果采用3因素3水平正交實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可知,采用復(fù)合保鮮劑,感官評(píng)分均大于(69±3)分,失重率最大僅為8.34%±0.69%。從R1值可知，3種保鮮劑的保鮮效果影響依次為殼聚糖(B)>肉桂精油(A)>抗壞血酸(C)。從K1、K2和K3值可知，最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)組合為A2B2C2，即肉桂精油(A)濃度1.0 g/L、殼聚糖(B)濃度15 g/L和抗壞血酸(C)濃度1.0 g/L。而從K4、K5和K6值可知，最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)組合為A1B2C2，即肉桂精油(A)濃度0.5 g/L、殼聚糖(B)濃度15 g/L和抗壞血酸(C)濃度1.5 g/L?？紤]到感官評(píng)分為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),而失重率為輔助評(píng)價(jià)指標(biāo),且不同的條件下失重率變化大不。因此綜合考慮最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合為A2B2C2,即肉桂精油(A)濃度1.0 g/L、殼聚糖(B)濃度15 g/L和抗壞血酸(C)濃度1.0 g/L。以該濃度組合復(fù)合保鮮液做3組平行試驗(yàn),感官評(píng)分為(78±3)分,失重率為6.98%±0.43%。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal experiment

3 結(jié)論

鳳尾菇貯藏期間由于呼吸等反應(yīng)消耗自身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),容易造成衰老萎焉,且由于菇體失水、微生物的繁殖等狀況而發(fā)生腐爛。以鳳尾菇為保鮮對(duì)象,分別研究不同濃度肉桂精油、殼聚糖和抗壞血酸3種天然保鮮劑對(duì)鳳尾菇的保鮮效果,研究表明:不同濃度的3種保鮮劑處理鳳尾菇均能有效延緩鳳尾菇的腐敗變質(zhì)。其保鮮的最佳濃度為肉桂精油1.5 g/L、殼聚糖15 g/L和抗壞血酸1.0 g/L。通過(guò)3因素3水平正交試驗(yàn)選出最優(yōu)復(fù)合保鮮液為肉桂精油(A)濃度1.0 g/L、殼聚糖(B)濃度15 g/和抗壞血酸(C)濃度1.0 g/L。此復(fù)合保鮮液處理鳳尾菇貯藏18 d后,感官評(píng)分為(78±3)分,失重率為6.98%±0.43%。