相對(duì)濕度對(duì)雙孢蘑菇貯藏品質(zhì)的影響

張國(guó)強(qiáng),喬勇進(jìn),王 曉,莊海寧,鐘耀廣

(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306; 2.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心,上海 201306; 3.農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(上海),上海 201306; 4.國(guó)家淡水水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)分中心(上海),上海 201306; 5.食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(上海海洋大學(xué)),上海 201306; 6.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,上海 201403)

雙孢蘑菇(Agricusbisprus)簡(jiǎn)稱雙孢菇,屬擔(dān)子菌綱傘菌屬,其色澤潔白,口感鮮美,營(yíng)養(yǎng)豐富,深受人們喜歡,是世界上產(chǎn)量最高、消費(fèi)量最大的食用菌之一[1]。在貯藏過程中,雙孢蘑菇由于蒸騰作用極易失水,導(dǎo)致細(xì)胞膨壓下降,菇體出現(xiàn)萎蔫,逐漸失去光澤。相對(duì)濕度(Relative humidity,RH)是影響雙孢菇蒸騰作用的主要因素之一[2],較低的RH會(huì)導(dǎo)致雙孢菇水分流失,造成細(xì)胞壓力下降,氣孔關(guān)閉,呼吸損傷和酶活性增加,從而影響其硬度,加速菇體的腐敗;過高的RH(100%)導(dǎo)致菇體表面持續(xù)存在一層水膜,腐敗細(xì)菌生長(zhǎng),引起菇體表面產(chǎn)生褐色和斑點(diǎn)[3],品質(zhì)嚴(yán)重劣變。Burtonan Noble[4]發(fā)現(xiàn),在5 ℃(73%RH)或18 ℃(90% RH)開放空間中雙孢蘑菇的重量損失是線性的,每天質(zhì)量損失分別為4%和5%。王悅等[5]發(fā)現(xiàn)采用高濕貯藏,相對(duì)濕度控制在85%～90%,對(duì)松茸的保鮮效果最好,可以抑制蒸騰作用,減少水分散失。Azevedo S等[6]對(duì)儲(chǔ)存在2、6、10、14和18 ℃以及86%、96%和100%的RH下的平菇進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)平菇的質(zhì)量隨時(shí)間線性降低,低溫和高RH降低了貯藏期平菇的質(zhì)量損失率。

本實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn),(1±1) ℃是雙孢菇的最佳貯藏溫度,這與王麗芳等[7]的研究結(jié)果相同。本文在最佳貯藏溫度下,對(duì)不同相對(duì)濕度貯藏的雙孢蘑菇貯藏品質(zhì)及生理變化進(jìn)行研究,以確定雙孢蘑菇的最佳貯藏濕度,以期為雙孢蘑菇的保鮮加工提供技術(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 材料與儀器

A15雙孢蘑菇 上海聯(lián)中食用菌公司;聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone,PVPP)、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、鄰苯二酚、Triton X-100 均為分析純(AR),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

CR-410色度計(jì) Konica Minolta,JP;JX-FSTPR-1全自動(dòng)樣品冷凍研磨儀 上海凈信科技;Ultro-spec 3300 pro紫外分光光度計(jì) 美國(guó)安馬西亞公司;D37520 Osterode高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Biofuge公司;TA.XTExpress-v3.1質(zhì)構(gòu)分析儀 Stable Micro Systems,UK;MZB 92數(shù)字折光儀 上海米清科工業(yè)有限公司;BinderKBF-240恒溫恒濕箱 德國(guó)BINDER公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 雙孢蘑菇前處理 采摘后立即將蘑菇運(yùn)送至上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工研究中心,在(1±1) ℃和90%±5% RH的冷庫中預(yù)冷6 h,選取大小、成熟度均一,無機(jī)械損傷雙孢蘑菇,隨機(jī)分為三組,貯藏于Binder恒溫恒濕箱中,箱內(nèi)溫度(1±1) ℃,濕度分別為70%±5%、80%±5%、90%±5%。樣品儲(chǔ)存15 d,每2 d對(duì)各處理組相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,重復(fù)三次。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.2.1 失重率 采用差重法計(jì)算失重率,包裝前稱重并記錄每組雙孢菇重量M0。貯藏一段時(shí)間后,測(cè)量雙孢菇的重量M1,公式如下:

式(1)

式中,W:失重百分比,%;M0-樣品的原始質(zhì)量,g;M1-每次測(cè)定時(shí)樣品的質(zhì)量,g。

1.2.2.2 亮度和褐變度 用CR-410色度計(jì)測(cè)量蘑菇的表面顏色。分析L*(亮/暗),a*(紅/綠)和b*(黃/藍(lán))值;在菌蓋中心的三個(gè)等距點(diǎn)處測(cè)量每個(gè)蘑菇,并且使用如下式[8]所述的ΔE與理想蘑菇色值L*=97,a*=-2和b*=0進(jìn)行比較:

ΔE=[(L*-97)2+(a*-(-2))2+b*2]1/2

式(2)

式中,ΔE表示與理想蘑菇的顏色值相比整體顏色變化的程度。

根據(jù)以下公式計(jì)算代表棕色純度的棕色指數(shù)(BI):

BI=[100(x-0.31)]/0.172

式(3)

式中,x=(a*+1.75L*)/(5.645L*+a*-3.012b*)。

1.2.2.3 硬度分析 使用TA.XTExpress-v3.1質(zhì)構(gòu)分析儀在菌蓋中心位置進(jìn)行穿透測(cè)試,探針型號(hào)P/2。樣品穿透深度為10 mm,測(cè)前速度為1.00 mm/s,測(cè)中速度為1.00 mm/s。使用Texture Exponent(版本6.1.12)記錄力和時(shí)間數(shù)據(jù)。

表面硬度是指力與時(shí)間曲線的首個(gè)峰值。平均硬度定義為出現(xiàn)最大力后1～2 s間力的平均值。

1.2.2.4 丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量測(cè)定 MDA含量測(cè)定方法采用硫代巴比妥酸比色法,參考曹建康[9]的方法。

1.2.2.5 多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性測(cè)定 PPO活性測(cè)定采用鄰苯二酚法,參考路媛媛[10]方法。

1.2.2.6 總可溶性固形物(Total soluble solids,TSS)含量測(cè)定 蘑菇研磨,取5 g勻漿在6000 r/min、4 ℃條件下離心10 min,收集上清液,使用數(shù)字折光儀測(cè)定總可溶性固形物含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

使用Origin 8.0軟件(Microcal Software Inc,Northampton,MA,USA)繪制圖表。結(jié)果使用SPSS v19.0進(jìn)行分析。統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性的評(píng)估通過Duncan的多范圍測(cè)試來確定。p<0.05差異被認(rèn)為是顯著的。

2 結(jié)果與分析

2.1 RH對(duì)失重率的影響

由圖1可以得出,在貯藏過程中,所有的樣品均出現(xiàn)了質(zhì)量損失,不同濕度貯藏下失重率存在顯著差異(p<0.05)。第3 d時(shí),各組出現(xiàn)明顯失重,失重率依次為32.16%、19.47%、5.78%。整個(gè)貯藏過程中,90%±5% RH組失重率始終保持最低。由于蘑菇自身的含水量較高,而表皮結(jié)構(gòu)無法有效的保持水分,在蒸騰作用及呼吸作用下,導(dǎo)致表面迅速失水,較低的RH加快其水分流失,這與Burtonan K S[3]的研究結(jié)果有相同之處。一般認(rèn)為當(dāng)蘑菇失重率超過5%～6%[11],會(huì)出現(xiàn)萎蔫的現(xiàn)象,90%±5% RH貯藏3 d失重率為5.78%,僅在小于3 d時(shí)可以保持無萎蔫,15 d時(shí)失重率達(dá)34.79%。結(jié)果表明,90%±5% RH一定程度上能降低失重率,單一的濕度控制無法有效的抑制水分散失。

圖1 不同RH對(duì)雙孢蘑菇失重率的影響Fig.1 Effect of different RH on weight loss of Agaricus bisporus

2.2 RH對(duì)顏色的影響

雙孢蘑菇市場(chǎng)上售賣的主要為白色品種,顏色最先被客戶所感知,是影響其品質(zhì)的最重要因素,變色會(huì)降低雙孢蘑菇的商業(yè)價(jià)值。

表1中顯示了反映外部顏色變化的參數(shù):亮度(L*),總顏色變化(ΔE)和褐變指數(shù)(BI)。L*值可表示蘑菇變暗的趨勢(shì)。貯藏3～13 d期間,亮度(L*)的逐漸下降,90%±5% RH與70%±5% RH和80%±5% RH差異顯著(p<0.05),90%±5% RH在貯藏13 d時(shí)出現(xiàn)顯著變化,在第13 d時(shí)L*值仍能達(dá)到90.00,而70%±5% RH和80%±5% RH分別為86.38和84.85,80%±5% RH較70%±5% RH變化更明顯。在貯藏期間,各組ΔE值均增加,90%±5% RH顏色變化相對(duì)較小,在第13 d出現(xiàn)明顯變化,70%±5% RH在第3 d出現(xiàn)顯著差異，80%±5% RH在第5 d出現(xiàn)顯著差異(p<0.05)。褐變指數(shù)BI代表雙孢蘑菇的褐變程度,貯藏11 d時(shí),90%±5% RH褐變度為14.99,與其他組差異顯著(p<0.05),說明較高濕度的貯藏環(huán)境對(duì)雙孢蘑菇的顏色變化影響較小,而70%±5% RH相對(duì)于80%±5% RH顏色下降程度更低,可能因?yàn)槠浜窟^低,導(dǎo)致其生理活性降低,從而延緩了顏色的下降。實(shí)驗(yàn)表明,在90%±5% RH的高濕度條件下,貯藏結(jié)束時(shí)樣品白度僅下降了6.9%,能更好的維持雙孢蘑菇的L*值,并且褐變指數(shù)更低,而80%±5%的較高濕度條件蘑菇的褐變程度最高,不利于貯藏。

表1 RH對(duì)樣品的L*值,褐變指數(shù)(BI)和顏色變化(ΔE)的影響Table 1 Effect of different RH on L* and browning index and ΔE of Agaricus bisporus

2.3 RH對(duì)硬度的影響

雙孢蘑菇硬度是影響消費(fèi)者滿意度的重要屬性之一[12]。研究表明,雙孢蘑菇的硬度評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是表皮硬度和平均硬度。如圖2(A)顯示,在貯藏過程中,各組表面硬度均逐漸增加。各處理組在貯藏15 d時(shí)表面硬度分別為10.22、5.83、3.68 N。90%±5% RH處理組表面硬度增加最小。由圖2(B)可得,在整個(gè)貯藏過程中,90%±5% RH處理組平均硬度整體呈下降趨勢(shì),貯藏末期為1.91 N,由于生化和微生物作用,蘑菇中的菌絲收縮和中央液泡破壞,蛋白質(zhì)和多糖降解,導(dǎo)致硬度降低[13]。而70%±5%和80%±5% RH處理組貯藏初期平均硬度下降,但分別在第5 d和第9 d出現(xiàn)上升,并且前者在貯藏第15 d時(shí)硬度達(dá)到4.42 N。這是由于隨著水分的減少,整體密度增加,從而導(dǎo)致較高的平均硬度。結(jié)果表明,90%±5% RH處理組表面硬化程度最低,平均硬度下降較少,能較好地維持雙孢菇的硬度。

圖2 不同RH對(duì)雙孢蘑菇表面 硬度(A)和平均硬度(B)的影響Fig.2 Effect of different RH on surface hardness(A) and average hardness(B)of Agaricus bisporus

2.4 RH對(duì)MDA含量的影響

MDA含量是膜脂過氧化的主要產(chǎn)物,可導(dǎo)致不良風(fēng)味,過量的MDA會(huì)破壞細(xì)胞膜系統(tǒng),是反映植物衰老和對(duì)逆環(huán)境反應(yīng)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)[14-15]。圖3顯示了貯藏期間雙孢蘑菇MDA含量的變化。在15 d的貯藏期間,各組中MDA含量均出現(xiàn)增加的趨勢(shì),這與F Tao[16]的研究結(jié)果一致。90%±5% RH與其他組相比,MDA含量增加更慢,在第9 d后存在著顯著差異(p<0.05)。在貯藏15 d時(shí),70%±5% RH、80%±5% RH、90%±5% RH各組MDA含量分別為2.84、3.26和1.82 μmol/g FW,90%±5% RH 組樣品相比于70%±5% RH組樣品MDA含量降低35.9%。結(jié)果表明,90%±5% RH條件下,雙孢蘑菇的氧化損傷程度最低。

圖3 不同RH對(duì)雙孢蘑菇MDA含量的影響Fig.3 Effect of different RH on MDA content of Agaricus bisporus

2.5 RH對(duì)PPO活性的影響

PPO活性是影響酶促褐變的重要因素,PPO將蘑菇所含的多酚物質(zhì)氧化成醌,醌再轉(zhuǎn)化為羥醌,羥醌聚合,生成黑色素,降低PPO活性可以有效抑制蘑菇黑色素合成,從而抑制褐變[17]。如圖4所示,貯藏期間,各組雙孢蘑菇的PPO活性逐漸增加,90%±5% RH在整個(gè)貯藏期間PPO活性均低于其他組,在第9 d時(shí),70%±5% RH和80%±5% RH的PPO活性分別為90%±5% RH的1.71倍和1.26倍。第15 d時(shí),70%±5% RH、80%±5% RH、90%±5% RH各處理組蘑菇PPO活性分別為32.40、28.50和18.95 U/mg pro,具有顯著差異(p<0.05),90%±5%RH 組樣品相比于70%±5%RH組樣品PPO活性降低41.5%,證明高濕度環(huán)境對(duì)PPO活性的增加具有減緩作用。

圖4 不同RH對(duì)雙孢蘑菇PPO活性的影響Fig.4 Effect of different RH on PPO activity of Agaricus bisporus

2.6 RH對(duì)可溶性固形物含量的影響

圖5中顯示了不同貯藏濕度下雙孢蘑菇可溶性固形物(TSS)的變化。在15 d的貯藏過程中,各組TSS均增加,Jiang[18]得出了類似的結(jié)果。蘑菇TSS含量的增加表明蘑菇趨于成熟。第11 d時(shí),90%±5% RH、80%±5% RH、70%±5% RH各處理組蘑菇的TSS分別為8.46%、15.06%和20.03%,各處理組增加速率差異顯著(p<0.05)。失重率過高,含水率較低也是70%±5% RH與80%±5% RH的TSS增加迅速的原因。90%±5%RH組TSS在整個(gè)貯藏期期保持相對(duì)穩(wěn)定,雙孢蘑菇的老化率顯著低于其他濕度處理組(p<0.05),說明90%±5% RH可以較好地保持雙孢菇可溶性固形物含量。

圖5 不同RH對(duì)雙孢蘑菇可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effect of different RH on total solube solids(TSS)of Agaricus bisporus

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究了不同相對(duì)濕度對(duì)雙孢蘑菇貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),雙孢蘑菇的失重率逐漸上升,亮度下降,褐變度及表面硬度增加,感官品質(zhì)劣變嚴(yán)重。在90%±5% RH的高濕度環(huán)境下,可以有效降低水分的流失,抑制 MDA含量和可溶性固形物的增加,降低PPO活性,延緩雙孢蘑菇的衰老與褐變,保持更好的感官品質(zhì),有利于貯藏保鮮。實(shí)驗(yàn)表明,僅進(jìn)行單一的濕度控制,雙孢蘑菇的重量損失依然嚴(yán)重,可在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,結(jié)合其他保鮮方式或前處理,以期達(dá)到更好的保鮮效果。