包裝膜透氣性對(duì)雙孢蘑菇保鮮效果及呼吸代謝的影響

湯天瑾，王曉彤，齊 杰，呂玥霖，朱文立，朱俊向,3,4，吳 昊,3,4,*

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266109；2.青島特種食品研究院，山東 青島 266109；3.山東省特種食品技術(shù)創(chuàng)新中心，山東 青島 266109；4.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部特種食品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（部省共建），山東 青島 266109）

雙孢蘑菇（Agaricus bisporus）是世界第一大栽培和消費(fèi)類食用菌，有“世界菇”之稱。雙孢蘑菇營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，是良好的抗菌和抗氧化成分來源，具有巨大的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值[1]。相較于一般采后果蔬，新鮮雙孢蘑菇具有高水分、強(qiáng)呼吸、高酶活性等特點(diǎn)，且缺少角質(zhì)層保護(hù)，采后易出現(xiàn)失水、褐變和腐爛變質(zhì)等問題，采后損失率高達(dá)30%[2]。因此，如何減少雙孢蘑菇采后損失、延長(zhǎng)貨架期，是雙孢蘑菇產(chǎn)業(yè)化需要面臨的關(guān)鍵問題。

雙孢蘑菇屬于呼吸躍變型，其采后易出現(xiàn)衰老問題。為解決這一問題，目前常用的方法之一是采用低溫貯藏。雖然該方法可以抑制雙孢蘑菇的呼吸作用，但僅能在一定程度上緩解品質(zhì)劣變。為更好地保證采后雙孢蘑菇品質(zhì)，行業(yè)內(nèi)多使用低溫聯(lián)合氣調(diào)包裝（modified atmosphere packaging，MAP）[3]。目前，MAP常用包裝材料有聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）、聚丙烯和聚乙烯（polypropylene，PE）[4]。這些材料可以通過自身氣體透過性來調(diào)節(jié)包裝內(nèi)果蔬的呼吸代謝。選擇適宜透氣性的MAP材料來包裝果蔬，可以使包裝內(nèi)建立起低O2、高CO2氣氛微環(huán)境[5]。例如，王祖蓮等[6]對(duì)韭黃的貯藏研究結(jié)果表明，中高透氣性PE薄膜可以有效維持包裝內(nèi)氣體相對(duì)穩(wěn)定，延長(zhǎng)貨架期至42 d。類似的結(jié)果也能在西蘭花[7]、‘陽光玫瑰’葡萄[8]、‘玉露香’梨[9]、干蒜[10]、花椰菜[11]、‘翠香’獼猴桃[12]、‘巨峰’葡萄[13]、龍眼[14]等果蔬包裝保鮮研究中得到。

在雙孢蘑菇保鮮領(lǐng)域，不同透氣性的包裝膜同樣有類似發(fā)現(xiàn)。例如，Pogorzelska-Nowicka等[15]研究發(fā)現(xiàn)，透氣性較高的微孔聚砜膜包裝可以降低雙孢蘑菇的呼吸速率，保持較高的抗氧化水平。Sun Bingxin等[16]的研究則表明，高透氣性包裝能與雙孢蘑菇呼吸作用相匹配，優(yōu)于低透氣性尼龍/低密度聚乙烯（low density polyethylene，LDPE）包裝和中透氣性穿孔尼龍/LDPE包裝。此外，于珂[17]也發(fā)現(xiàn)，具有中等透氣性的PE包裝可以維持雙孢蘑菇貯藏末期的白度、VC和可溶性固形物含量，保證采后品質(zhì)。綜上所述，選擇適宜透氣性的包裝膜可以有效抑制雙孢蘑菇的呼吸作用，延緩成熟衰老，有助于保持其采后品質(zhì)。

此外，食用菌呼吸作用是一種強(qiáng)大而靈活的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。在有氧條件下，蔗糖在糖酵解作用下降解成丙酮酸，產(chǎn)生少量三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）。隨后，通過三羧酸循環(huán)（tricarboxylic acid cycle，TCA）將丙酮酸“燃燒”，將水分解成CO2和煙堿酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH），并釋放出少量能量。這些NADH會(huì)經(jīng)電子傳遞鏈，通過一系列氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生更多ATP，供給生物體生命活動(dòng)[18]。目前研究證明，包裝可以通過改善采后食用菌的能量代謝，以保證充足的能量供應(yīng)，延緩其采后衰老。Yang Wenjian等[19]研究表明，納米包裝材料可通過維持雙孢蘑菇高能量代謝相關(guān)酶的活性，保證充足的能量供應(yīng)，改善脂質(zhì)過氧化，并延緩采后雙孢蘑菇的變質(zhì)。馬寧等[20]發(fā)現(xiàn)，納米包裝材料在冷藏期間通過延緩金針菇線粒體復(fù)合體IV活性的下降，改善能量代謝，從而延緩了包裝內(nèi)金針菇的衰老。Yan Ming等[21]通過透射電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，納米復(fù)合材料包裝下的雙孢蘑菇在貯藏18 d后仍然可以保持明顯的管狀嵴和較為完好的雙層膜結(jié)構(gòu)，表明其可以通過維持采后雙孢蘑菇的線粒體結(jié)構(gòu)來保證較為充足的能量供應(yīng)，以應(yīng)對(duì)采后逆境。然而，目前關(guān)于包裝透氣性對(duì)雙孢蘑菇呼吸能量代謝的影響尚不清楚，需要進(jìn)一步探討。

因此，本實(shí)驗(yàn)以雙孢蘑菇為研究對(duì)象，選用不同透氣性的包裝材料，研究其對(duì)采后雙孢蘑菇的貯藏品質(zhì)及呼吸能量代謝的影響，為采后雙孢蘑菇包裝技術(shù)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雙孢蘑菇為‘蘑菇W192’（閩認(rèn)菌2012007），產(chǎn)自山東臨沂瑞澤生物科技有限公司。

PE基保鮮膜CRM1C、BXD3C和BXD4C購買于上海復(fù)命新材料科技有限公司；聚偏二氯乙烯（polyvinylidene chloride，PVDC）購買于旭化成家庭用品株式會(huì)社。

琥珀酸脫氫酶（succinate dehydrogenase，SDH）、α-酮戊二酸脫氫酶（α-ketoglutarate dehydrogenase，α-KGDH）、丙酮酸激酶（pyruvate kinase，PK）、磷酸果糖激酶（phosphofructokinase，PFK） 北京索萊寶公司；Ca-Mg-ATPase和Ca-ATPase試劑盒 南京建成生物科技有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DDS-307A電導(dǎo)率儀 上海佑科儀器公司；JFQ-3150H果蔬呼吸測(cè)定儀 北京均方理化科技研究所；i-GASTRA7100氣體透過測(cè)定儀、C360M水蒸氣透過率測(cè)試儀 濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司；SpectraMax I3X多功能熒光酶標(biāo)儀 美國(guó)Molecular Devices有限責(zé)任公司；1100高效液相色譜系統(tǒng)（配有可變波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器） 美國(guó)Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 保鮮膜透氣性的測(cè)定

參考祝愛萍等[22]的研究，以減重法測(cè)定薄膜的水蒸氣透過率。測(cè)試面積50 cm2、測(cè)試溫度23 ℃、膜兩側(cè)測(cè)試相對(duì)濕度差90%。另外，參考寧月輝等[23]的研究，利用壓差法測(cè)定薄膜的CO2和O2透過量，測(cè)試面積4.9 cm2、測(cè)試溫度23 ℃、測(cè)試相對(duì)濕度0%。

1.3.2 樣品處理

雙孢蘑菇采摘后立刻運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室，開始于4 ℃下分裝預(yù)冷24 h。挑選無明顯機(jī)械損傷、菌蓋潔白、大小均一的雙孢蘑菇，置于PE保鮮盒（18 cm×13 cm×6 cm）中。分別使用PVDC、CRM1C、BXD3C、BXD4C對(duì)保鮮盒進(jìn)行包裝處理，對(duì)照組為無包裝膜處理，各組均設(shè)置4 批次平行，每批次樣品量2.4 kg。將所有保鮮盒置于4 ℃冷庫中貯藏，相對(duì)濕度90%。貯藏期間每3 d取雙孢蘑菇，測(cè)定質(zhì)量損失率、呼吸強(qiáng)度和相對(duì)電導(dǎo)率，另取雙孢蘑菇菌蓋部分并去除和菇柄相連部分進(jìn)行液氮凍存，處理當(dāng)天記為第0天，貯藏持續(xù)15 d。

1.3.3 質(zhì)量損失率的測(cè)定

質(zhì)量損失率以稱質(zhì)量法進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)公式（1）計(jì)算。

1.3.4 褐變度的測(cè)定

參考Zhang Liming等[24]的方法依次取每個(gè)包裝內(nèi)雙孢蘑菇，吸干表面水分，用色差儀測(cè)定雙孢蘑菇菇冠表面的L值、a值、b值，根據(jù)公式（2）和公式（3）計(jì)算褐變度（browning index，BI）。

1.3.5 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定

參考朱紅等[25]方法測(cè)定包裝內(nèi)各組雙孢蘑菇呼吸強(qiáng)度。連接呼吸罐和氣體進(jìn)出口，調(diào)零之后將雙孢蘑菇放入呼吸罐，開泵測(cè)量，讀數(shù)穩(wěn)定之后記錄時(shí)間t，及t時(shí)刻與初始時(shí)刻CO2濃度的差值ΔP/（mg/L），根據(jù)測(cè)定結(jié)果按公式（4）計(jì)算呼吸強(qiáng)度。

式中：m為樣品質(zhì)量/kg；V為呼吸罐體積/L；t為呼吸時(shí)間/min；T為呼吸測(cè)定儀顯示溫度/℃。

1.3.6 可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定

使用數(shù)顯糖分折光儀測(cè)定可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取5 g雙孢蘑菇樣品放入研缽后磨碎，經(jīng)過離心后取上清液測(cè)定。

1.3.7 VC含量的測(cè)定

參考陳代良等[26]的方法測(cè)定VC含量。稱取5 g雙孢蘑菇樣品，加入10 mL 50 g/L三氯乙酸溶液研磨，定容至100 mL后搖勻混合，靜置提取10 min。取1.0 mL提取液加入1 mL 50 g/L三氯乙酸溶液、1.0 mL無水乙醇，混合搖勻后，加入0.5 mL體積分?jǐn)?shù)0.4%磷酸-乙醇溶液、1.0 mL 5 g/L紅菲啰啉-乙醇溶液、0.5 mL 0.3 g/L三氯化鐵-乙醇溶液。放入30 ℃水浴反應(yīng)60 min，于534 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，VC含量通過公式（5）計(jì)算。

式中：m0為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求得的提取液中的VC質(zhì)量/μg；V為樣品提取液總體積/mL；Vs為測(cè)定時(shí)所取提取液體積/mL；m為樣品質(zhì)量/g。

1.3.8 丙二醛含量測(cè)定

丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量測(cè)定參考Hu Yonghua等[27]方法。取2 g雙孢蘑菇樣品，加入5.0 mL 100 g/L氯乙酸溶液，研磨后于10 000×g、4 ℃離心20 min，收集上清液。取1.0 mL上清液，加入1.0 mL 6.7 g/L硫代巴比妥酸溶液，沸水浴中反應(yīng)20 min，冷卻，再離心一次。取上清液，分別在450、532 nm和600 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。MDA含量按公式（6）計(jì)算。

1.3.9 相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定

參考Li Beibei等[28]方法，取5 g雙孢蘑菇樣品，加20 mL去離子水，煮沸20 min，根據(jù)公式（7）計(jì)算相對(duì)電導(dǎo)率。

式中：P0為加入去離子水后立刻測(cè)得的電導(dǎo)率/（μS/cm）；P1為靜置10 min后的電導(dǎo)率/（μS/cm）；P2為煮沸20 min后測(cè)得的電導(dǎo)率/（μS/cm）。

1.3.10 SDH、α-KGDH、PK、PFK、Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力測(cè)定

SDH、α-KGDH、PK、PFK、Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力均采用相應(yīng)試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.3.11 能荷的測(cè)定

參考Luo Shufen等[29]方法采用高效液相色譜法測(cè)定。取2.0 g雙孢蘑菇樣品，加入6.0 mL預(yù)冷高氯酸溶液（0.6 mol/L）冰浴提取20 min，然后4℃、16 000×g離心15 min。收集得到上清液，然后迅速調(diào)節(jié)pH值至6.5，并冰浴沉淀，過0.45 μm濾膜后上樣，測(cè)定ATP、二磷酸腺苷（adenosine diphosphate，ADP）、單磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）的含量。色譜柱為反相C18柱（Polaris C18-A，5 μm×450 mm×4.6 mm），檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm。流動(dòng)相為包含0.06 mol/L磷酸氫二鉀和0.04 mol/L磷酸二氫鉀的混合溶液（pH 7.0）。等度洗脫。流速：1.0 mL/min。進(jìn)樣量：20 μL。柱溫：30 ℃。通過外標(biāo)法定量樣品中ATP、ADP和AMP含量，能荷通過公式（8）計(jì)算。

式中：cATP、cADP、cAMP分別為ATP、ADP和AMP含量/（mg/g）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

測(cè)試樣品至少3 次重復(fù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，采用SPSS Statistics 26軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用DPS 7.5軟件以Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著。通過Origin 2021 pro和GraphPad Prism 8軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同包裝膜的透氣性

由表1可知，PVDC包裝的氧氣透過量為（44.1±0.9）cm3/（m2·24 h·0.1 MPa），二氧化碳透過量為（207.2±7.3）cm3/（m2·24 h·0.1 MPa），水蒸氣透過率為（1.7±0.6）g/（m2·24 h），這3 個(gè)指標(biāo)均顯著低于其余3 種包裝膜（P＜0.05），說明PVDC保鮮膜的透氣性最差。BXD3C和BXD4C包裝膜的氧氣透過量、二氧化碳透過量及水蒸氣透過率接近，差異不顯著；CRM1C包裝膜的氧氣透過量、二氧化碳透過量和水蒸氣透過率分別為（25 585.1±1 694.6）cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）、（92 899.6±6 246.9）cm3/（m2·24 h·0.1 MPa）和（7.8±0.1）g/（m2·24 h），顯著高于PVDC、BXD3C和BXD4C包裝膜（P＜0.05）。

表1 4 種包裝膜的透氣性Table 1 Permeability of four packaging films

2.2 不同透氣性包裝對(duì)雙孢蘑菇貯藏期間呼吸強(qiáng)度、BI、質(zhì)量損失率及外觀的影響

如圖1A所示，未經(jīng)包裝的雙孢蘑菇在整個(gè)貯藏期間呼吸強(qiáng)度明顯高于各包裝組。在貯藏第12天，對(duì)照組和PVDC組出現(xiàn)第2個(gè)呼吸高峰，而BXD3C、BXD4C和CRM1C包裝組僅在此時(shí)出現(xiàn)第1個(gè)呼吸高峰，且在貯藏末期（15 d），CRM1C組呼吸強(qiáng)度僅分別為PVDC、BXD3C、BXD4C包裝組的88.8%、65.0%、83.8%。這表明不同透氣性的包裝對(duì)采后雙孢蘑菇的呼吸代謝影響不同。除PVDC外，其余3 種包裝可延遲雙孢蘑菇的呼吸高峰的出現(xiàn)。

圖1 不同透氣性的包裝膜對(duì)采后雙孢蘑菇貯藏期間呼吸強(qiáng)度（A）、BI（B）、質(zhì)量損失率（C）的影響Fig. 1 Effects of films with different permeabilities on respiratory intensity (A), BI (B), and mass loss rate (C) of Agaricus bisporus

如圖1B所示，在整個(gè)貯藏期內(nèi)，對(duì)照組BI增長(zhǎng)速率一直較快，自第6天起明顯高于其余包裝組，且CRM1C組BI明顯低于其他包裝組，在第15天，PVDC組的雙孢蘑菇BI為CRM1C包裝組的1.12 倍，BXD3C和BXD4C次之，分別是CRM1C包裝組的1.09 倍和1.08 倍。以上結(jié)果說明不同透氣性包裝均可以有效減緩采后雙孢蘑菇褐變，其中CRM1C包裝組褐變程度最低，而PVDC組褐變程度最為嚴(yán)重。

由圖1C可知，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組和各包裝組的雙孢蘑菇質(zhì)量損失率逐漸增加，其中對(duì)照組的雙孢蘑菇在第3天質(zhì)量損失率就超過5%。各包裝組雙孢蘑菇在貯藏第15天質(zhì)量損失率平均值均未超過5%，說明上述4 種包裝均可有效抑制采后雙孢蘑菇質(zhì)量損失。

由圖2可以看出，從貯藏的第6天開始，PVDC組雙孢蘑菇表面出現(xiàn)明顯水分凝聚現(xiàn)象，而對(duì)照組則開始出現(xiàn)明顯的失水萎縮。9 d以后各處理組的褐變?cè)絹碓矫黠@；在貯藏末期（第15天），對(duì)照組已經(jīng)嚴(yán)重失水萎縮，而各包裝組都有水露凝結(jié)現(xiàn)象出現(xiàn)，其中PVDC包裝組褐變最為明顯。相比對(duì)照組，各種包裝都能夠有效防止采后雙孢蘑菇的失水萎縮。其中，CRM1C可以有效延緩采后雙孢蘑菇在15 d內(nèi)的褐變現(xiàn)象，保持其良好的采后貯藏感官特性。

2.3 不同透氣性包裝對(duì)雙孢蘑菇VC含量和可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

如圖3A所示，雙孢蘑菇在整個(gè)貯藏期內(nèi)VC含量呈下降趨勢(shì)。然而，相較于對(duì)照組，各包裝組的VC含量始終較高，尤其是在第9天和貯藏期結(jié)束時(shí)，在CRM1C包裝下的雙孢蘑菇VC含量分別為（21.45±0.04）mg/100 g和（17.08±0.56）mg/100 g，明顯高于其他包裝組。在整個(gè)貯藏期內(nèi)，透氣性最好的CRM1C包裝組雙孢蘑菇VC含量一直維持在較高水平，在一定程度上減輕了包裝內(nèi)雙孢蘑菇的氧化損傷。

圖3 不同透氣性的包裝膜對(duì)采后雙孢蘑菇貯藏期間VC含量（A）及可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（B）的影響Fig. 3 Effects of films with different permeabilities on VC (A) and soluble solids (B) contents of Agaricus bisporus

如圖3B所示，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照組雙孢蘑菇可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)先增加后降低再升高的趨勢(shì)。在整個(gè)貯藏期內(nèi)，采后雙孢蘑菇因?yàn)楹粑饔孟淖陨淼挠袡C(jī)物來產(chǎn)生能量，因此包裝組可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低。然而，CRM1C組可以維持相對(duì)較高的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在第6天時(shí)，CRM1C包裝下雙孢蘑菇的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（5.8±0.2）%，明顯高于其他包裝組。

2.4 不同透氣性包裝對(duì)雙孢蘑菇MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率的影響

MDA是細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物，膜脂質(zhì)過氧化會(huì)導(dǎo)致生物膜透性增加，造成細(xì)胞電解質(zhì)泄漏和相對(duì)電導(dǎo)率增加[30]。如圖4所示，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，雙孢蘑菇MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率均呈上升趨勢(shì)，貯藏9 d之后，對(duì)照組明顯高于包裝組。貯藏15 d后，CRM1C包裝的雙孢蘑菇MDA含量平均值僅為1.2 μmol/kg，相對(duì)電導(dǎo)率分別比PVDC、BXD3C及BXD4C包裝組低12.3%、11.0%、6.1%，并在貯藏過程中始終維持在58%以下。

圖4 不同透氣性的膜包裝對(duì)采后雙孢蘑菇貯藏期間MDA含量（A）和相對(duì)電導(dǎo)率（B）的影響Fig. 4 Effects of films with different permeabilities on MDA content (A)and relative conductivity (B) of Agaricus bisporus

2.5 不同透氣性包裝對(duì)雙孢蘑菇PK和PFK活力的影響

如圖5A所示，在貯藏第3～9天，CRM1C包裝組雙孢蘑菇PK活力保持上升趨勢(shì)，在第9天達(dá)到峰值，PVDC、BXD3C和BXD4C包裝組的雙孢蘑菇PK活力呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢(shì)，第9天的PK活力分別僅為CRM1C組的0.91、0.83 倍和0.85 倍。如圖5B所示，與第0天相比，第6天時(shí)，除CRM1C組外，其余各組雙孢蘑菇PFK活力均有所下降。在貯藏第6～15天，CRM1C組PFK活力維持在40.0 U/g以上，在第12天達(dá)到最大值，分別是對(duì)照組、PVDC組、BXD3C組和BXD4C組的1.8、3.2、1.9 倍和2.6 倍。

圖5 不同透氣性的包裝膜對(duì)采后雙孢蘑菇貯藏期間PK（A）和PFK（B）活力的影響Fig. 5 Effects of films with different permeabilities on the activities of PK (A) and PFK (B) in Agaricus bisporus

2.6 不同透氣性包裝對(duì)雙孢蘑菇α-KGDH和SDH活力的影響

如圖6A所示，在整個(gè)貯藏期內(nèi)，各組雙孢蘑菇α-KGDH活力呈先上升后下降趨勢(shì)，其中在貯藏第12天，CRM1C組雙孢蘑菇α-KGDH活力分別為對(duì)照、PVDC、BXD3C及BXD4C組的1.8、1.2、1.6 倍和1.5 倍，在貯藏第15天，CRM1C包裝組雙孢蘑菇α-KGDH活力明顯高于其他組，而對(duì)照、PVDC、BXD3C及BXD4C包裝組之間的α-KGDH活力差異不明顯。如圖6B所示，在貯藏的前3 d，所有組SDH活力都有一定幅度的下降，貯藏第3～9天，對(duì)照組雙孢蘑菇SDH活力下降速度較快，在第12天達(dá)到峰值（60.4±3.2）U/g。BXD3C和BXD4C組SDH活力均在第6天出現(xiàn)峰值，CRM1C組雙孢蘑菇SDH活力在3 d之后基本保持不變，且均超過（63.7±1.0）U/g。

圖6 不同透氣性的包裝膜對(duì)采后雙孢蘑菇貯藏期間α-KGDH（A）和SDH（B）活力的影響Fig. 6 Effects of films with different permeabilities on the activities of α-KGDH (A) and SDH (B) in Agaricus bisporus

2.7 不同透氣性包裝對(duì)雙孢蘑菇Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力及能荷的影響

ATPase可以影響ATP合成與分解的偶聯(lián)循環(huán)，從而維持細(xì)胞內(nèi)ATP含量的穩(wěn)定，確保生物體的正常代謝[31]。如圖7A所示，所有組Ca-ATPase活力在整個(gè)貯藏期內(nèi)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，CRM1C包裝組雙孢蘑菇Ca-ATPase活力在貯藏第9天達(dá)到（7.5±0.2）U/g，分別是PVDC、BXD3C和BXD4C包裝組的1.2、1.3 倍和1.4 倍。如圖7B所示，在貯藏前6 d，對(duì)照組和各包裝組Ca-Mg-ATPase活力不斷上升，到第6天達(dá)到峰值。在貯藏第15天，對(duì)照組、PVDC、BXD3C和BXD4C雙孢蘑菇Ca-Mg-ATPase活力分別僅為CRM1C組的41.6%、50.6%、32.0%和46.7%。

圖7 不同透氣性的包裝膜對(duì)采后雙孢蘑菇貯藏期間Ca-ATPase活力（A）、Ca-Mg-ATPase活力（B）和能荷（C）的影響Fig. 7 Effects of films with different permeabilities on the activities of Ca-ATPase (A) and Ca-Mg-ATPase (B), and energy charge (C) in Agaricus bisporus

植物體內(nèi)的能荷反映了其能量水平和代謝狀態(tài)。如圖7C所示，在貯藏前6 d，除了PVDC包裝組的能荷一直下降外，其他所有組都表現(xiàn)為先下降后上升。6 d之后，各組能荷水平出現(xiàn)不同程度的下降，其中對(duì)照組下降最快。CRM1C包裝組雙孢蘑菇在第12天和第15天能荷分別為0.908±0.005和0.899±0.003，維持了貯藏末期雙孢蘑菇較高的能荷水平，分別比對(duì)照、PVDC、BXD3C、BXD4C包裝組高7.0%、1.3%、2.8%、1.3%和8.7%、2.0%、2.0%、1.2%。以上結(jié)果表明，高透氣性的CRM1C包裝可以有效維持包裝內(nèi)采后雙孢蘑菇的能荷水平。

2.8 相關(guān)性分析

如圖8所示，在本研究條件下，雙孢蘑菇呼吸強(qiáng)度與質(zhì)量損失率呈極顯正相關(guān)（P＜0.01），且與VC含量呈極顯負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。同時(shí)，BI和MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率呈現(xiàn)極顯正相關(guān)（P＜0.01），而與可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和VC含量呈極顯負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。呼吸強(qiáng)度和BI呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），而BI和能荷也呈現(xiàn)極顯負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。此外，雙孢蘑菇呼吸強(qiáng)度和PK、SDH活力之間分別呈現(xiàn)顯著、極顯著負(fù)相關(guān)性，而BI與PK、SDH、PFK、Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力呈現(xiàn)極顯負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與α-KGDH活力呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。能荷與SDH、α-KGDH、Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力呈極顯正相關(guān)（P＜0.01），與PK活力呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）?？傮w來說，本研究表明，不同透氣性膜包裝下的雙孢蘑菇的呼吸和能量代謝與其貯藏理化指標(biāo)、能荷狀態(tài)以及關(guān)鍵酶活力之間具有密切相關(guān)性。

圖8 不同透氣性膜包裝下采后雙孢蘑菇各指標(biāo)之間的相關(guān)性Fig. 8 Correlation analysis among indexes of postharvest Agaricus bisporus packaged in films with different permeabilities

3 討 論

采后雙孢蘑菇由于其高含水量和躍變型呼吸類型，易因?yàn)楹粑饔煤驼趄v作用造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損耗和水分散失，嚴(yán)重影響其營(yíng)養(yǎng)水平和感官品質(zhì)[32]。本研究利用PVDC、CRM1C、BXD3C和BXD4C共4 種保鮮膜在4 ℃下對(duì)雙孢蘑菇進(jìn)行包裝貯藏，結(jié)果表明，CRM1C透氣性最好，BXD3C和BXD4C透氣性次之，PVDC阻隔性最好。與對(duì)照組相比，所有包裝均可以有效控制采后雙孢蘑菇的質(zhì)量損失和可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。PVDC薄膜的透水性較差，這使得包裝內(nèi)濕度快速達(dá)到飽和，導(dǎo)致雙孢蘑菇在貯藏過程中更容易產(chǎn)生水露凝結(jié)。另一方面，CRM1C包裝組由于其較高的透濕性，表現(xiàn)出比其他組更高的質(zhì)量損失率，但在貯藏期內(nèi)，包裝內(nèi)雙孢蘑菇的質(zhì)量損失率仍保持在5%以下。雙孢蘑菇外觀對(duì)其商業(yè)品質(zhì)至關(guān)重要，而BI是衡量其外觀品質(zhì)的代表性指標(biāo)。本研究表明，高透氣性的CRM1C可以明顯降低貯藏期內(nèi)BI的增加速率。柳俊超等[33]的類似研究也發(fā)現(xiàn)，高透氣性的PE包裝膜可以有效延緩鮮切豇豆外觀劣變，延長(zhǎng)商品貯藏期。

果蔬采后褐變是由酶促和非酶促因素引起的，其中酶促褐變是主要原因。酶促褐變發(fā)生在植物組織受到外部脅迫，細(xì)胞膜完整性喪失，細(xì)胞分區(qū)分布被破壞，造成多酚氧化酶與多酚底物接觸，從而導(dǎo)致褐變[34]。本研究表明，與其他處理方法相比，高透氣性的CRM1C包裝處理可以有效降低雙孢蘑菇在貯藏期的相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量。相關(guān)性分析表明，BI、MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。在高通透性的CRM1C包裝下，雙孢蘑菇細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)滲漏得到有效控制，膜脂質(zhì)過氧化程度得到緩解，膜結(jié)構(gòu)和功能保持良好。斯躍洲等[7]的研究也表明，較薄的高透氣性PE基膜可以有效地抑制采后西蘭花中MDA的積累和相對(duì)電導(dǎo)率的升高，從而保持其商業(yè)價(jià)值。陳學(xué)玲等[35]也發(fā)現(xiàn)，高透過性PVC比透氣性稍差的LDPE、PE膜可以更有效地抑制菜心MDA的積累，有利于減緩其衰老。此外，在本研究中，高透氣性的CRM1C包裝可保持雙孢蘑菇中相對(duì)較高的VC含量，因此可提高雙孢蘑菇中活性氧的清除效率，增強(qiáng)其抗氧化能力，從而降低膜脂質(zhì)過氧化程度，抑制MDA的生成，進(jìn)一步延緩BI的增加[36]，從而保持了采后雙孢蘑菇相對(duì)良好的外觀，延緩了其貯藏過程中的品質(zhì)惡化。

呼吸強(qiáng)度是衡量采后作物呼吸代謝的重要指標(biāo)，對(duì)保持采后果蔬品質(zhì)有著重要意義。本研究結(jié)果表明，對(duì)照和PVDC組在第6天和第12天出現(xiàn)雙峰型呼吸漂移，第一個(gè)高峰可能與雙孢蘑菇成熟有關(guān)，而第二個(gè)高峰可能代表雙孢蘑菇衰老的開始，相同的現(xiàn)象在前期研究中也有過報(bào)道[37-38]。與對(duì)照組相比，高透氣性CRM1C包裝可以有效抑制采后雙孢蘑菇的呼吸強(qiáng)度，推遲呼吸高峰的出現(xiàn)。由圖5可知，高透氣性CRM1C包裝對(duì)雙孢蘑菇糖酵解途徑限速酶活性影響較大，PK和PFK活力較其他包裝組一直處于較高水平。PFK催化糖酵解中的第二次磷酸化反應(yīng)，是確保糖酵解自發(fā)進(jìn)行的關(guān)鍵酶。PK催化磷酸烯醇丙酮酸的不可逆磷酸化反應(yīng)，進(jìn)而生成丙酮酸和ATP，這是糖酵解放能階段[39]，高透氣性CRM1C包裝通過維持較高的PFK和PK活性，保證了貯藏期間雙孢蘑菇糖酵解的有效進(jìn)行和放能，具有重要意義，有助于機(jī)體應(yīng)對(duì)采后脅迫并增強(qiáng)其抗逆能力。作為呼吸作用的準(zhǔn)備階段，糖酵解途徑的高速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致大量有機(jī)底物的分解，結(jié)合圖1和圖3可知，CRM1C包裝可同時(shí)保持雙孢蘑菇較低的呼吸強(qiáng)度和較高的可溶性固形物含量。這表明高透氣性的包裝下雙孢蘑菇糖酵解途徑較為活躍，同時(shí)也能夠保持較低的總呼吸強(qiáng)度，避免有機(jī)底物的過度消耗，保證糖酵解呼吸途徑的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，同時(shí)為TCA循環(huán)提供充足的反應(yīng)底物，保證呼吸作用其他路徑正常運(yùn)行。圖8表明呼吸強(qiáng)度與PK活力呈顯著負(fù)相關(guān)，同樣說明高透氣性包裝可以有效維持糖酵解的進(jìn)行。

有氧呼吸是雙孢蘑菇在采后貯藏期間呼吸作用的主要形式，線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，TCA循環(huán)和電子傳遞鏈?zhǔn)怯醒鹾粑孜镅趸膬蓚€(gè)重要途徑。α-KGDH催化TCA循環(huán)第四步，將α-酮戊二酸氧化脫羧生成琥珀酰輔酶A和還原態(tài)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，琥珀酰輔酶A作為TCA反應(yīng)中磷酸化的底物，在琥珀酸硫激酶作用下，轉(zhuǎn)移高能磷酸基團(tuán)至ADP生成ATP[40]。本研究中，高透氣性CRM1C包裝在6～15 d內(nèi)保持較高的α-KGDH活力，表明有利于采后雙孢蘑菇加快底物水平磷酸化，促進(jìn)ATP合成，這與能荷和α-KGDH活力相關(guān)性分析結(jié)果吻合。此外，在貯藏末期的第12天和第15天，高透氣性CRM1C包裝有效維持了采后雙孢蘑菇的SDH活力。SDH參與TCA循環(huán)，并且位于線粒體內(nèi)膜上，發(fā)揮電子傳遞的作用，是能量代謝中重要的一環(huán)[41]。與其他處理相比，CRM1C包裝可以有效保持采后雙孢蘑菇SDH活力，說明高透氣性包裝對(duì)保證采后雙孢蘑菇能量供應(yīng)以應(yīng)對(duì)外界脅迫具有重要意義。

ATP等能量物質(zhì)在采后果蔬的生理代謝中起到重要作用，能荷水平是衡量其采后抗逆能力的重要指標(biāo)。通過有氧呼吸，經(jīng)電子傳遞鏈和氧化磷酸化作用，在線粒體中合成大量ATP，為各種生命活動(dòng)提供能量。與其他包裝組相比，CRM1C組在貯藏末期的第12、15天保持了更高的能荷水平，與之相對(duì)應(yīng)，也保持了較低的MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率。相關(guān)性分析結(jié)果也表明，能荷與MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率呈負(fù)相關(guān)?？梢钥闯?，CRM1C組可以通過保持包裝內(nèi)采后雙孢蘑菇較高的能荷水平，保證雙孢蘑菇子實(shí)體能量供應(yīng)，降低膜脂氧化終產(chǎn)物水平，維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性。前期研究證明，采后果蔬的能量代謝和膜完整性存在直接關(guān)系[42]，較低的能量水平會(huì)導(dǎo)致脂氧合酶和磷脂酶D活性增加[43]，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞膜氧化和水解，破壞細(xì)胞內(nèi)的區(qū)室化分布，造成生理功能紊亂，不利于采后貯藏[44]。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，PVDC、CRM1C、BXD3C和BXD4C 4 種包裝材料中CRM1C的透氣性最好，其次為BXD3C和BXD4C，而PVDC的阻隔性最好。與對(duì)照組相比，使用這4 種包裝可以有效減緩采后雙孢蘑菇的質(zhì)量損失率和BI的上升，減少VC的降解和膜內(nèi)電解質(zhì)的泄漏，并保持較低的呼吸強(qiáng)度，從而維持采后雙孢蘑菇的商品價(jià)值。在貯藏第15天，與其他包裝相比，CRM1C包裝組MDA含量、相對(duì)電導(dǎo)率和呼吸強(qiáng)度更低，PK、PFK、α-KGDH、SDH、Ca-ATPase和Ca-Mg-ATPase的活力及能荷水平更高。因此，高透氣性的CRM1C包裝能夠有效維持呼吸代謝中限速酶的高活力，使糖酵解、TCA、電子傳遞鏈通路高效運(yùn)行，保持更高的能量水平，延緩膜脂過氧化進(jìn)程，減少貯藏過程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，從而延緩雙孢蘑菇采后衰老劣變。