食用菌保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望

摘 要：食用菌營(yíng)養(yǎng)豐富，含水量高，采后極易發(fā)生品質(zhì)劣變，嚴(yán)重影響貨架期及商業(yè)價(jià)值。在對(duì)食用菌保鮮的原理及方法進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，分析了食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，以期為食用菌保鮮技術(shù)發(fā)展提供參考。食用菌保鮮涉及呼吸作用、蒸騰作用和酶化學(xué)反應(yīng)等生理基礎(chǔ)。目前，物理、化學(xué)及生物保鮮是國(guó)內(nèi)外食用菌保鮮的普遍方式。物理保鮮方式主要有低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、輻照保鮮等；化學(xué)保鮮是指使用化學(xué)保鮮劑進(jìn)行保鮮，化學(xué)保鮮劑主要有1-MCP、SO2、EDTA-2Na、抗壞血酸等；生物保鮮技術(shù)主要包括基因工程保鮮、生物天然提取物保鮮、微生物及其代謝產(chǎn)物保鮮等。此外，食用菌保鮮研究不僅關(guān)注食品品質(zhì)保持，還涉及包裝材料的安全性和保鮮效果的評(píng)估。

關(guān)鍵詞：食用菌；保鮮；展望

中圖分類號(hào)：TS205 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-7909（2024）9-147-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.09.034

0 引言

食用菌主要是擔(dān)子菌和子囊菌，是指一類能夠看得見、可采摘、具有一定形狀、可食用的大型真菌［1］。蛋白質(zhì)類、多糖類、維生素、礦物質(zhì)及三萜類物質(zhì)是食用菌主要的營(yíng)養(yǎng)成分。食用菌具有提高機(jī)體免疫力、抗腫瘤、降血壓、降血糖、降低膽固醇含量等保健功效，因而被稱為“現(xiàn)代保健食品”［2］。在日益強(qiáng)調(diào)綠色、平衡、健康的現(xiàn)代化飲食結(jié)構(gòu)中，食用菌在人們的日常飲食中扮演著越來越重要的角色，而“一葷一素一菇”也被認(rèn)為是合理的健康飲食搭配。食用菌產(chǎn)業(yè)是繼谷物、棉花、油料、蔬菜和果品之后的第六大產(chǎn)業(yè)［3］，食用菌栽培不足百年歷史，但發(fā)展迅速，且擁有廣闊的市場(chǎng)前景，屬于朝陽產(chǎn)業(yè)。但是，食用菌采后由于子實(shí)體裸露、自身代謝和外部環(huán)境因素的影響，極易發(fā)生機(jī)械損傷、失水、褐變、萎蔫、微生物侵染等劣變現(xiàn)象，影響其營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味及貨架期。綜述食用菌保鮮原理、保鮮技術(shù)方法，旨在為食用菌的保鮮提供新的思路，延長(zhǎng)食用菌的貨架期，從而為食用菌產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大及產(chǎn)業(yè)效益增加起到積極作用。

1 食用菌保鮮生理基礎(chǔ)

1.1 呼吸作用

食用菌在采收后仍然是有生命的有機(jī)體［4］，在采收之后會(huì)進(jìn)行不同于采收前的生化反應(yīng)。食用菌在采后失去了培養(yǎng)基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)供給，但是呼吸作用并不會(huì)停止，仍會(huì)消耗菇體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為子實(shí)體生命活動(dòng)所需的能量），所以就會(huì)造成食用菌子實(shí)體衰老加劇、開傘、菌柄伸長(zhǎng)等衰老劣變現(xiàn)象［5］。

1.2 蒸騰作用

食用菌由于含水量高，在采收后進(jìn)行生命活動(dòng)的過程中，子實(shí)體中的水分不斷地通過蒸騰作用從表面以氣態(tài)形式散發(fā)到外界環(huán)境中。食用菌中水分的散失會(huì)造成其重量下降、營(yíng)養(yǎng)流失、細(xì)胞失水皺縮、相關(guān)酶活力增強(qiáng)、代謝紊亂，進(jìn)而引發(fā)一系列劣變現(xiàn)象。食用菌蒸騰作用的大小主要受其細(xì)胞子實(shí)體持水力的影響，而細(xì)胞持水力與細(xì)胞完整性密切相關(guān)，所以，保證細(xì)胞完整性是降低蒸騰作用、控制食用菌子實(shí)體失水的重要途徑。因此，在食用菌的貯藏運(yùn)輸過程中，要盡可能地減少子實(shí)體的機(jī)械損傷。

1.3 酶化學(xué)反應(yīng)

食用菌機(jī)體內(nèi)存在自由基代謝平衡，外界環(huán)境的脅迫作用會(huì)對(duì)自由基的平衡產(chǎn)生破壞作用，從而使得大量自由基積累，觸發(fā)脂質(zhì)過氧化作用，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞膜產(chǎn)生損傷。同時(shí)，食用菌體內(nèi)存在活性氧清除體系。該系統(tǒng)主要包括非酶體系的抗氧化劑及酶促體系的抗氧化酶，因而抗氧化酶和抗氧化劑成分的多少能夠作為判斷食用菌自由基代謝水平的依據(jù)，進(jìn)而反映食用菌受外界環(huán)境脅迫的程度，最終反映食用菌的新鮮程度。酶作為一種天然存在的生物催化劑，幾乎參與了食用菌的所有代謝反應(yīng)，并且控制著整個(gè)機(jī)體代謝的強(qiáng)度和方向。例如，多酚氧化酶（PPO）主要參與食用菌的酶促褐變反應(yīng)，能夠間接反映食用菌的褐變程度；PPO和酚類底物存在于不同的細(xì)胞器中，細(xì)胞器膜會(huì)將兩者相互隔離開來，所以在正常情況下，不會(huì)發(fā)生酶促褐變反應(yīng)；而當(dāng)膜結(jié)構(gòu)遭到破壞之后，兩者相互接觸就會(huì)發(fā)生酶促褐變反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致食用菌褐變［6-7］。

2 食用菌常用保鮮方法

目前，物理、化學(xué)及生物保鮮是國(guó)內(nèi)外食用菌保鮮的普遍方式。物理保鮮方式主要有低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、輻照保鮮等。化學(xué)保鮮是指使用化學(xué)保鮮劑進(jìn)行保鮮，化學(xué)保鮮劑主要有1-MCP、SO2、EDTA-2Na、抗壞血酸等。生物保鮮技術(shù)主要包括基因工程保鮮、生物天然提取物保鮮、微生物體及其代謝產(chǎn)物保鮮等［8］。

2.1 物理保鮮

2.1.1 低溫保鮮

食用菌最常用的保鮮貯藏方式是低溫保鮮，其保鮮原理是通過制冷設(shè)備降低食用菌貯藏環(huán)境的溫度，使得食用菌和貯藏環(huán)境之間發(fā)生熱交換，進(jìn)一步降低菇體的溫度，從而抑制酶促褐變，延緩代謝，抑制食用菌中其他各種微生物活動(dòng)對(duì)菇體的影響，使食用菌在一定時(shí)間內(nèi)保持其原有的品質(zhì)［9］。食用菌低溫保鮮溫度不宜過低，否則會(huì)對(duì)菇體造成凍害，從而不利于食用菌的保鮮。食用菌常見的3種低溫保鮮方式是低溫貯藏、速凍和真空冷凍干燥保鮮。其中，真空冷凍干燥保鮮的效果最好，能夠?qū)⑹秤镁臓I(yíng)養(yǎng)成分、功能和風(fēng)味鎖定較長(zhǎng)的時(shí)間［10］。

2.1.2 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮（MAP）是指通過改變食用菌所處環(huán)境的O2和CO2濃度，使食用菌的呼吸作用在最大限度上得到抑制［11］，凈呼吸速率降低，從而達(dá)到保鮮的效果。該技術(shù)因具有綠色、安全、保鮮效果好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。當(dāng)下，氣調(diào)保鮮可分為兩類：氣體調(diào)節(jié)貯藏（MA）和氣體控制貯藏（CA）［12］。高帥平等［13］以不做任何處理為對(duì)照組，進(jìn)行了高CO2控制氣調(diào)和聚乙烯膜自發(fā)氣調(diào)包裝保鮮香菇的研究，研究結(jié)果顯示：PE膜包裝處理組能更好地抑制POD、PPO和PAL等褐變相關(guān)酶活性，能夠較好地維持營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗氧化物含量，延緩細(xì)胞衰老進(jìn)程。

2.1.3 輻照保鮮

食品保鮮技術(shù)的又一大突破是輻照保鮮技術(shù)。輻照保鮮是指利用紫外線、γ射線、電子束等原子能輻射殺死食用菌中的昆蟲和微生物，降低外界環(huán)境因素對(duì)菇體的脅迫作用，從而達(dá)到食用菌保鮮的目的一種保鮮技術(shù)［14］。JIANG等［15］研究表明，在4 ℃貯藏條件下，用1.0、1.5、2.0 kGy的γ射線輻照蘑菇，3種輻照都能夠有效地延緩蘑菇感官品質(zhì)惡化；其中，1.0 kGy的效果最好，表現(xiàn)為在貯藏期間蘑菇總糖含量高、丙二醛積累較少、蛋白質(zhì)含量減少慢，并且促進(jìn)了酚類物質(zhì)的累積，提高了抗氧化能力，保鮮效果明顯。GUAN等［16］做了如下研究：在4 ℃條件下，將經(jīng)UV-C處理的蘑菇貯藏3周后觀察其品質(zhì)變化，貯藏前7 d內(nèi)抗壞血酸含量、抗氧化活性、總酚更低，14 d后達(dá)到相似水平。上述研究結(jié)果表明，UV-C可用于新鮮蘑菇的殺菌，繼而延長(zhǎng)其貨架期，達(dá)到食用菌保鮮的目的。

2.1.4 臭氧保鮮

臭氧保鮮是利用O3的氧化性質(zhì)起到降解乙烯和殺滅微生物的作用，從而達(dá)到保鮮的效果［17］。目前，市面上所能夠見到的臭氧發(fā)生器不但能夠產(chǎn)生臭氧，而且也會(huì)產(chǎn)生氧負(fù)離子，而氧負(fù)離子對(duì)果蔬新陳代謝有抑制作用，且臭氧與乙烯能夠發(fā)生反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)霉菌具有抑制作用的中間產(chǎn)物，從而起到保鮮的作用［18］。王霆等［19］采用臭氧熏蒸處理結(jié)合PE包裝技術(shù)對(duì)金針菇進(jìn)行保鮮研究，發(fā)現(xiàn)金針菇采后品質(zhì)的劣變現(xiàn)象會(huì)得到有效抑制，貨架期能夠被延長(zhǎng)，抗氧化能力獲得提升。王云等［20］使用O3處理食用菌后發(fā)現(xiàn)：在16～20 ℃條件下，食用菌的保鮮期能夠延長(zhǎng)5～8 d。

2.1.5 可食性涂膜保鮮

可食性涂膜保鮮是指利用一些可食用的、具有一定保鮮效果的物質(zhì)，通過浸漬、噴淋、涂抹等方法將其覆蓋于食用菌表面，從而起到調(diào)節(jié)保護(hù)、抑制失水、調(diào)節(jié)呼吸、抑菌抗菌的作用，進(jìn)而達(dá)到保鮮效果的一種方式。可食性涂膜保鮮因具有成本低廉、安全無毒、保鮮效果好的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用?？墒承酝磕けｕr劑一般包括多糖類、蛋白類、脂質(zhì)類及復(fù)合保鮮劑［21］。目前，較為常見的可食性涂膜保鮮劑主要有殼聚糖、蘆薈膠、魔芋葡甘聚糖、海藻酸鈉等多糖類物質(zhì)。劉小霞等［22］研究發(fā)現(xiàn)，可按1.39%蜂膠、2.04%蜂蠟、2.01%吐溫80的比例制作復(fù)合保鮮劑，將其涂抹在雙孢菇表面上作為處理組，發(fā)現(xiàn)處理組15 d時(shí)的感官評(píng)分、硬度、失重率、腐爛指數(shù)、可溶性蛋白含量、菌落總數(shù)、呼吸高峰值、POD、CAT、SOD、PPO、MDA等指標(biāo)均優(yōu)于對(duì)照組。李翔等［23］在羊肚菌的保鮮研究中，將0.75%的殼聚糖保鮮液涂抹于羊肚菌上，結(jié)果表明：在貯藏期間，在蛋白質(zhì)、多糖、水分含量指標(biāo)方面，處理組顯著高于空白組。

2.1.6 其他物理保鮮

其他物理保鮮方式主要有電場(chǎng)處理、減壓處理、超濾等，其原理主要是運(yùn)用這些物理方法抑制或殺滅微生物，控制食用菌中的酶活性及消除貯藏環(huán)境中的乙烯等對(duì)食用菌保鮮不利的因素，進(jìn)而最大限度地保持食用菌的營(yíng)養(yǎng)、功能、風(fēng)味等特性，延長(zhǎng)其貯藏期。

2.2 化學(xué)保鮮

食用菌的化學(xué)保鮮指在食用菌貯藏運(yùn)輸過程中用具有保鮮效果的化學(xué)試劑對(duì)菇體進(jìn)行處理，以達(dá)到降低菇體生化反應(yīng)，抑制微生物的生長(zhǎng)，防止菇體出現(xiàn)失水、萎蔫、褐變、菌柄伸長(zhǎng)等采后劣變現(xiàn)象。食用菌的常用保鮮劑主要有亞硫酸鈉、多菌靈等。亞硫酸鈉一般作為食用菌的護(hù)色劑使用，對(duì)食用菌中的PPO具有顯著的抑制效果，而多菌靈則多用于食用菌病害的防控。李云云［24］用乙醇處理雙孢菇進(jìn)行保鮮試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乙醇熏蒸處理能使雙孢菇保持較高的感官評(píng)分、菇體硬度、白度、維生素含量、可溶性蛋白含量、可溶性固形物含量，還能維持較為穩(wěn)定的游離氨基酸含量，并且在抑制失重率、呼吸強(qiáng)度和菌落總數(shù)方面有一定的作用。李瑤［25］通過對(duì)金針菇使用有效濃度（5.625 μL/L）的1-MCP處理10 h并結(jié)合保鮮盒包裝處理，以單獨(dú)處理和清水處理為對(duì)照，發(fā)現(xiàn)1-MCP結(jié)合保鮮盒處理組的金針菇在感官評(píng)分及可溶性蛋白、還原糖、可溶性固形物和維生素含量方面顯著高于對(duì)照組。

2.3 生物保鮮

生物保鮮包括生物技術(shù)保鮮和基因工程保鮮。生物保鮮技術(shù)是以生物科學(xué)為支撐，融合多門學(xué)科技術(shù)發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域［26］?；蚬こ瘫ｕr是指利用DNA技術(shù)，在分子水平上對(duì)體外基因進(jìn)行改造，再將改造后的外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，使其在受體細(xì)胞進(jìn)行表達(dá)，達(dá)到對(duì)食用菌保鮮目的的一種保鮮方法［27］。鄧夢(mèng)琴等［28］研究了乳酸鏈球菌素對(duì)平菇貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：貯藏15 d后，0.4 g/L乳酸鏈球菌素處理的平菇失重率、丙二醛含量、PPO活性等指標(biāo)均顯著降低，從而延緩了平菇的衰老。

3 展望

近年來，隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大，食用菌產(chǎn)量呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)，食用菌鮮品若不能在短期內(nèi)銷售出去，勢(shì)必會(huì)面臨品質(zhì)劣變這一難題。因此，食用菌保鮮成為重中之重。食用菌保鮮技術(shù)手段主要集中在物理、化學(xué)、生物保鮮方面，今后的食用菌保鮮研究重點(diǎn)會(huì)集中在多種保鮮技術(shù)的交叉運(yùn)用，以及新型保鮮材料的研究開發(fā)上。目前，我國(guó)市面上采用的食用菌保鮮技術(shù)基本還是以低溫結(jié)合氣調(diào)保鮮為主，其保鮮效果還不能夠很好地匹配食用菌產(chǎn)業(yè)化的需要。因此，開發(fā)多種行之有效的保鮮技術(shù)是迫切的。

基于食用菌保鮮研究現(xiàn)狀，建議從以下幾方面進(jìn)行探索。①開發(fā)新型無毒、無污染、可食性的包裝材料，降低菌體自身的代謝作用，阻斷外界環(huán)境的脅迫作用。②將輻照保鮮和低溫保鮮結(jié)合起來，研制新型的滅菌冷藏設(shè)備，從而延長(zhǎng)食用菌的貨架期。③將食用菌采前抗菌處理與采后各種保鮮處理手段相結(jié)合，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)食用菌貨架期及提高商業(yè)價(jià)值的目的。

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作者簡(jiǎn)介：何奎（1995—），男，碩士，農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與推廣。

通信作者：馬瑞娟（1997—），女，碩士，農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)。