短波紫外線照射協(xié)同蘋(píng)果多酚殼聚糖復(fù)合膜對(duì)采后杏鮑菇品質(zhì)影響

劉蒙佳，周強(qiáng)，張寶善

1(福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院 生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，福建 泉州，362332)2(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710119)

杏鮑菇，又名刺芹側(cè)耳[1]，杏鮑菇是呼吸躍變型果蔬，生理代謝旺盛，極易被損傷而感染，從而降低杏鮑菇原有品質(zhì)[2]。目前，食用菌常用保鮮方法有低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、涂膜保鮮、輻照保鮮等[3-4]。學(xué)者運(yùn)用物理或生物涂膜技術(shù)在杏鮑菇及食用菌保鮮方面進(jìn)行了有益探索。謝麗源等[5]研究表明低溫有利于延緩杏鮑菇品質(zhì)劣變。田平平等[6]指出不同厚度PE膜對(duì)杏鮑菇貯藏品質(zhì)具有顯著影響。李寧等[7]發(fā)現(xiàn)采用PE抽真空包裝對(duì)白靈菇保鮮效果顯著。NUSSINOVITCH等[8]采用2%海藻酸鈉結(jié)合CaCl2可有效維持雙孢蘑菇品質(zhì)。另外，有研究指出利用γ射線、電子束輻照對(duì)食用菌進(jìn)行輻照處理可有效延緩食用菌腐爛變質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)元素的損失[9-10]。GAUTAM等[11]指出采用2 kGy劑量γ射線對(duì)蘑菇進(jìn)行輻照處理，可有效延長(zhǎng)保質(zhì)期。短波紫外線(ultraviolet c radiation，UV-C)，其波長(zhǎng)在280～100 nm，與高頻射線相比，其更容易獲得，便于管理，安全性較高。有研究指出UV-C可顯著延長(zhǎng)杏鮑菇、雞腿蘑、香菇、白玉菇等食用菌的貨架期[12-13]。殼聚糖作為一種天然可食性堿性多糖，具有抑菌、保鮮、易成膜、可降解等優(yōu)點(diǎn)[14]。蘋(píng)果多酚是一種安全的食源性添加劑，對(duì)活性氧自由基具有較好的清除作用[15]。影響杏鮑菇品質(zhì)指標(biāo)主要包括呼吸強(qiáng)度、失重率、Vc含量等，這些因子之間的綜合效應(yīng)反映了杏鮑菇品質(zhì)特性。主成分分析常應(yīng)用于多指標(biāo)的品質(zhì)分析，采用少量綜合指標(biāo)來(lái)代替原來(lái)多個(gè)指標(biāo)大部分信息的一種降維分析法[16]。通過(guò)主成分分析可客觀確定杏鮑菇各品質(zhì)指標(biāo)的權(quán)重及指標(biāo)間相關(guān)性。

國(guó)內(nèi)外報(bào)道中常采用單一物理或生物因子應(yīng)用于杏鮑菇的貯藏保鮮，影響其貨架期及品質(zhì)特性，多種保鮮技術(shù)進(jìn)行結(jié)合可以彌補(bǔ)單一技術(shù)存在的缺陷。目前，關(guān)于短波紫外線照射協(xié)同蘋(píng)果多酚殼聚糖復(fù)合膜應(yīng)用于杏鮑菇保鮮還鮮有報(bào)道。以杏鮑菇為主要原料，比較分析不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇品質(zhì)影響，在此基礎(chǔ)上對(duì)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，為杏鮑菇低溫保鮮提供數(shù)據(jù)參考及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料及試劑

杏鮑菇：供試材料采自福建和意農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，采收當(dāng)天置于(4±0.5)℃冷鏈運(yùn)輸裝置中，根部帶培養(yǎng)基，運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室立即處理。采摘標(biāo)準(zhǔn)為(15±2)cm杏鮑菇，挑選菇體完整、表面光潔、未開(kāi)傘、無(wú)機(jī)械損傷子實(shí)體。

殼聚糖(分子質(zhì)量：20萬(wàn)，脫乙酰度90%)、冰乙酸等為食品級(jí)，購(gòu)自佳欣食品添加劑有限公司；蘋(píng)果多酚(純度75%)，購(gòu)自西安萬(wàn)方生物科技有限公司；包裝材料：0.05 mmPE(O2滲透率23 mL/(m2·d·Pa)，濕透率3.3 g/(m2·d)，300 mm×300 mm)保鮮膜。

NaOH、草酸等為分析純，牛血清白蛋白(BR)，均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)。

1.2 主要儀器

UV1240紫外分光光度計(jì)，日本島津儀器公司；TD6K離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；LPX-254短波長(zhǎng)高強(qiáng)度紫外線燈，美國(guó)路陽(yáng)；ZQJ-254型紫外線檢測(cè)儀，北京天創(chuàng)尚邦儀器設(shè)備有限公司等。

1.3 方法

1.3.1 預(yù)處理

稀冰醋酸浸漬液制備：取5 mL 2.0%冰醋酸于容量瓶，用蒸餾水定容至1 000 mL，置于4 ℃冰箱備用。

蘋(píng)果多酚殼聚糖復(fù)合膜液制備：殼聚糖粉20 g，加入5 mL 2%醋酸溶解，并定容至1 000 mL，攪拌均勻，制備2%殼聚糖涂膜基底液，精確稱量15.0 g蘋(píng)果多酚，充分?jǐn)嚢杌靹颍苽?.5%蘋(píng)果多酚殼聚糖復(fù)合膜液。

試驗(yàn)隨機(jī)分為3組：

對(duì)照組：將杏鮑菇置于稀冰醋酸中浸漬30 s，待自然晾干，PE包裝(每包裝袋為2根杏鮑菇，下同)，于(2±0.5)℃，貯藏。

處理組A：將杏鮑菇置于蘋(píng)果多酚殼聚糖復(fù)合膜液中浸沒(méi)30 s，待自然晾干，PE包裝(2±0.5)℃貯藏。

處理組B：將杏鮑菇置于蘋(píng)果多酚殼聚糖復(fù)合膜液中浸沒(méi)30 s，待自然晾干，立即進(jìn)行紫外線照射處理(紫外燈30 W，波長(zhǎng)254 nm，燈管80 cm)，照射距離10 cm，照射時(shí)間300 s，照射劑量為3.6 kJ/m2，處理后立即曝光[17]，并采用PE包裝(2±0.5)℃貯藏。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定

(1)呼吸強(qiáng)度測(cè)定

參照楊豐菊等[18]方法測(cè)定。

(2)失重率測(cè)定

參照秦曉藝等[19]方法測(cè)定。

(3)Vc含量測(cè)定

參照靳禎亮等[20]方法測(cè)定。

(4)超氧化物歧化酶(SOD)活性測(cè)定

參照氮藍(lán)四唑法測(cè)定[21]。

(5)多酚氧化酶(PPO)活性測(cè)定

參照呂艷芳等[22]方法測(cè)定。

(6)丙二醛(MDA)含量測(cè)定

參考謝麗源等[5]方法測(cè)定。

(7)可溶性蛋白含量測(cè)定

參考田平平等[6]方法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)中所有試樣做3個(gè)平行測(cè)定，并重復(fù)3次。數(shù)據(jù)測(cè)定結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇呼吸強(qiáng)度影響

由圖1可知，貯藏期內(nèi)，對(duì)照組、處理組A、處理組B均呈先上升后下降趨勢(shì)，貯藏第6天達(dá)到峰值分別為11.24、6.35、3.54 mg/(kg·h)。不同貯藏時(shí)間而言，對(duì)照組各水平間對(duì)應(yīng)的呼吸強(qiáng)度差異顯著(P<0.05)，同一貯藏時(shí)間比較，處理組A、處理組B呼吸強(qiáng)度顯著低于對(duì)照組，處理組B呼吸強(qiáng)度低于處理組A，且差異顯著(P<0.05)。

圖1 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇呼吸強(qiáng)度影響Fig.1 Effect of different storage methods on the respiratory intensity of Pleurotus eryngii注：小寫(xiě)字母不同代表同一實(shí)驗(yàn)組在不同時(shí)間點(diǎn)有顯著性差異(P<0.05)，大寫(xiě)字母不同代表在同一時(shí)間點(diǎn)不同實(shí)驗(yàn)組有顯著性差異(P<0.05)，下同。

2.2 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇失重率影響

由圖2可知，隨著貯藏期的延長(zhǎng)(3～15 d)，杏鮑菇失重率表現(xiàn)為上升趨勢(shì)。不同貯藏時(shí)間而言，對(duì)照組、處理組A、處理組B各貯藏時(shí)間水平間失重率均顯著增加(P<0.05)，貯藏至15 d，對(duì)照組、處理組A、處理組B失重率分別為19.37%、9.34%、7.26%，與處理組相比，處理組A、處理組B失重率分別降低了51.18%、62.52%。同一貯藏時(shí)間比較，失重率大小順序?yàn)閷?duì)照組>處理組A>處理組B，且差異顯著(P<0.05)。

圖2 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇失重率影響Fig.2 Effects of different storage methods on the weight loss rate of Pleurotus eryngii

2.3 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇Vc含量影響

由圖3可知，杏鮑菇Vc含量與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。不同貯藏時(shí)間而言，各貯藏時(shí)間水平間Vc含量降低，且差異顯著(P<0.05)。貯藏至15 d，對(duì)照組、處理組A與處理組B的Vc含量分別為2.76、 4.37、5.34 μg/g，處理組A﹑處理組B分別為對(duì)照組的1.58、 1.93倍。同一貯藏時(shí)間比較(第3～15 天)，Vc含量大小順序?yàn)閷?duì)照組<處理組A<處理組B，且差異顯著(P<0.05)。

圖3 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇Vc含量影響Fig.3 Effects of different storage methods on the Vc content of Pleurotus eryngii

2.4 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇SOD活性影響

由圖4可知，SOD活性與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。

圖4 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇SOD活性影響Fig.4 Effects of different storage methods on the SOD activity of Pleurotus eryngii

不同貯藏時(shí)間而言，對(duì)照組﹑處理組A各貯藏時(shí)間水平間SOD活性降低，且差異顯著(P<0.05)。同一貯藏時(shí)間比較(第3天開(kāi)始)，處理組A及處理組B的SOD活性顯著高于對(duì)照組，且處理組B的SOD活性高于處理組A，且差異顯著(P<0.05)。

2.5 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇PPO活性影響

由圖5可知，杏鮑菇PPO活性與貯藏時(shí)間呈正相關(guān)。就不同貯藏時(shí)間而言，對(duì)照組、處理組A、處理組B各貯藏時(shí)間水平間PPO活性升高，且差異顯著(P<0.05)。同一貯藏時(shí)間比較，PPO活性大小順序?yàn)閷?duì)照組>處理組A>處理組B，且差異顯著(P<0.05)。

圖5 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇PPO活性影響Fig.5 Effects of different storage methods on the PPO activity of Pleurotus eryngii

2.6 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇丙二醛影響

由圖6可知，不同貯藏時(shí)間比較，對(duì)照組﹑處理組A貯藏時(shí)間水平間MDA值差異顯著(P<0.05)。同一貯藏時(shí)間比較，對(duì)照組的MDA值顯著高于處理組A、處理組B，且貯藏第9天開(kāi)始，處理組A的MDA值高于處理組B，且差異顯著(P<0.05)。貯藏第15天，對(duì)照組、處理組A、處理組B的MDA含量分別為8.68、7.10、6.61 mmol/g。

圖6 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇MDA影響Fig.6 Effects of different storage methods on the MDA of Pleurotus eryngii

2.7 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇可溶性蛋白含量影響

如圖7可知，各實(shí)驗(yàn)組可溶性蛋白含量與貯藏時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，且對(duì)照組與處理組A下降顯著(P<0.05)。不同貯藏時(shí)間比較，貯藏時(shí)間各水平間可溶性蛋白含量差異顯著(P<0.05)。同一貯藏時(shí)間比較，可溶性蛋白含量大小順序?yàn)閷?duì)照組<處理組A<處理組B，且差異顯著(P<0.05)。貯藏第15 天，對(duì)照組、處理組A、處理組B可溶性蛋白含量分別為9.25、13.36、15.17 mg/g。

圖7 不同貯藏方式對(duì)杏鮑菇可溶性蛋白含量影響Fig.7 Effects of different storage methods on the soluble protein content of Pleurotus eryngii

2.8 杏鮑菇貯藏期間各品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

對(duì)杏鮑菇貯藏期間7個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，如表1可知，特證值>1的有2個(gè)主成分，其方差貢獻(xiàn)率依次為81.678%、14.547%，總方差貢獻(xiàn)率達(dá)96.225%。說(shuō)明2個(gè)主成分即可反映原始變量絕大部分信息。

表1 主成分方差分析Table 1 Analysis of variance for PCA

由表2可知，失重率、Vc含量、SOD活性、PPO活性、MDA含量、可溶性蛋白含量在第1主成分上有較高載荷，說(shuō)明第1主成分可以主要反映這6個(gè)指標(biāo)信息，其中，失重率、PPO活性、MDA含量在正坐標(biāo)處具有較高載荷，而Vc含量、SOD活性、可溶性蛋白含量在負(fù)坐標(biāo)處有較高載荷。呼吸強(qiáng)度在第2主成分正坐標(biāo)上有較高載荷。在主成分矩陣中，檢測(cè)絕對(duì)值反映對(duì)主成分貢獻(xiàn)率大小。比較第1主成分中貢獻(xiàn)率大小為MDA含量>SOD活性>可溶性蛋白含量>PPO活性>失重率>Vc含量。得分系數(shù)表示各個(gè)指標(biāo)對(duì)主成分的影響程度，通過(guò)得分系數(shù)可以將各個(gè)變量進(jìn)行線性組合，建立關(guān)于第1主成分(Y1)、第2主成分(Y2)與呼吸強(qiáng)度(X1)、失重率(X2)、Vc含量(X3)、SOD活性(X4)、PPO活性(X5)、MDA含量(X6)、可溶性蛋白含量(X7)，這7個(gè)變量得分系數(shù)模型，由此第1主成分提取為：Y1=0.056X1+0.171X2-0.154X3-0.173X4+0.172X5+0.173X6-0.173X7；第2主成分提取為：Y2=0.918X1+0.152X2+0.311X3+0.069X4-0.117X5-0.007X6-0.023X7。

表2 成分載荷矩陣Table 2 Loading matrix for PCA

3 討論

呼吸強(qiáng)度是影響果蔬貯藏期品質(zhì)的主要因素[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，杏鮑菇呼吸強(qiáng)度與貯藏時(shí)間相關(guān)性較小，這與杏鮑菇在貯藏前期出現(xiàn)呼吸突躍有關(guān)。本研究中，處理組B可有效抑制杏鮑菇貯藏期呼吸強(qiáng)度，這與陳麗娟等[24]報(bào)道一致。果蔬在貯藏過(guò)程中容易出現(xiàn)失重，導(dǎo)致其商品價(jià)值下降[25]。本研究表明，處理組B可有效抑制杏鮑菇失重率升高，生物涂膜處理減少了杏鮑菇的蒸騰作用，減緩其失重率升高，這與周春梅等[12]報(bào)道一致。同時(shí)，本研究發(fā)現(xiàn)，處理組B可有效減緩杏鮑菇Vc含量下降，這可能與蘋(píng)果多酚具有較強(qiáng)抗氧化性及殼聚糖復(fù)合涂膜的阻氧性有關(guān)，故此杏鮑菇Vc保存率較高，這與靳禎亮等[20]關(guān)于雙孢蘑菇Vc含量變化趨勢(shì)一致。SOD是食用菌體內(nèi)抗氧化防御體系的關(guān)鍵酶[6]。本研究中，處理組A﹑處理組B均可抑制杏鮑菇SOD活性降低，但兩者抑制SOD活性下降的效果差異不大。貯藏末期(第15天)，處理組A、處理組B是對(duì)照組的1.20倍、1.28倍，這可能與本實(shí)驗(yàn)中引入的蘋(píng)果多酚具有較強(qiáng)清除自由基能力有關(guān)。SOD活性下降是由于細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基的生產(chǎn)速率超出了子實(shí)體自身清除速率，大量的活性氧自由基消耗SOD并抑制了SOD活性增大[26]。PPO能催化多酚類物質(zhì)氧化成醌類，是菇體引起褐變的主要原因之一[7]。本研究中，處理組A﹑處理組B均可有效抑制杏鮑菇PPO活性上升，且處理組B效果較優(yōu)，貯藏15 d，與對(duì)照組相比，處理組A、處理組B較對(duì)照組低23.55%、40.89%，這與趙春燕等[27]研究結(jié)果一致。丙二醛可增加膜通透性，加速細(xì)胞老化[28]。本研究中，處理組A﹑處理組B均可抑制杏鮑菇MDA含量的上升，且在貯藏后期紫外線協(xié)同作用尤為明顯，這與周擁軍等[29]考察減壓處理對(duì)杏鮑菇MDA影響報(bào)道較一致，這主要是減壓處理降低了貯藏環(huán)境體系氧分壓，從而降低了活性氧對(duì)杏鮑菇的損傷，而本研究中采用蘋(píng)果多酚殼聚糖復(fù)合膜具有阻氧及清除自由基作用進(jìn)一步促使了該效應(yīng)，這與XING等[30]結(jié)果一致?？扇苄缘鞍踪|(zhì)含量是反映植物組織細(xì)胞衰老重要的生理指標(biāo)[19]。本研究表明，處理組B可有效抑制杏鮑菇可溶性蛋白含量的降低，提高其食用及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。GUAN等[31]指出采用紫外線照射可有效降低蘑菇表面總菌數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中紫外線照射的減菌化作用可能與可溶性蛋白含量下降幅度較小有關(guān)。

本研究中，低溫貯藏杏鮑菇品質(zhì)指標(biāo)由初始7個(gè)降到2個(gè)主成分，其總方差貢獻(xiàn)率達(dá)96.225%，說(shuō)明2個(gè)主成分即可反映原始變量的絕大部分信息。比較第1主成分中貢獻(xiàn)率大小為MDA含量>SOD活性>可溶性蛋白含量>PPO活性>失重率>VC含量，這與謝麗源等[32]研究結(jié)果較一致。第一主成分主要反映貯藏杏鮑菇的營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化性變化程度，第2主成分主要反映杏鮑菇呼吸作用程度，得分系數(shù)表示各個(gè)指標(biāo)對(duì)主成分的影響程度，兩個(gè)主成分能較好地反映杏鮑菇低溫貯藏品質(zhì)變化。

4 結(jié)論

與對(duì)照組相比，處理組A、處理組B均可明顯改善杏鮑菇貯藏品質(zhì)，延長(zhǎng)貨架期，且貯藏中后期，處理組B效果較優(yōu)。7個(gè)檢測(cè)指標(biāo)可簡(jiǎn)化為2個(gè)主成分，其方差貢獻(xiàn)率為96.225%，建立關(guān)于2個(gè)主成分線性回歸函數(shù)，可為杏鮑菇保鮮效果的綜合評(píng)價(jià)提供參考。