不同氧分压对金针菇贮藏保鲜效果的影响

王成涛，王昌涛，刘 柳，王 静，曹雁平，孙宝国*

(北京工商大学化学与环境工程学院，北京 100048)

不同氧分压对金针菇贮藏保鲜效果的影响

王成涛，王昌涛，刘 柳，王 静，曹雁平，孙宝国*

(北京工商大学化学与环境工程学院，北京 100048)

为研究不同氧气配比对金针菇贮藏保鲜效果的影响，在PE聚乙烯塑料袋(20cm×30cm，厚度0.5～1mm)中放入100g金针菇，分别按0、20%、40%、60%、80%、100%氧气配比充气包装(以氮气调节其气体组成)，包装袋封口后放入温度为0～3℃的冷库进行贮藏，同时设立空气包装的金针菇于室温或低温贮藏作为对照。每隔3～5d取样一次，评定其水分损失率、多酚氧化酶(PPO)活力、丙二醛含量、游离氨基酸含量、还原糖含量和感官指标等。结果表明，在氧气配比为80%的包装时，其PPO酶活力、丙二醛、游离氨基酸含量最低，水分损失和还原糖损失最少，感官变化最小，贮藏保鲜效果最好。采用高氧气调包装(HOAP)金针菇贮藏保鲜35d仍有较好的商品品质。

金针菇；贮藏；保鲜；高氧气调包装(HOAP)

金针菇学名毛柄金钱菌，又称冬菇、智力菇等，因其菌柄细长，似金针菜，故称金针菇。金针菇属于真菌门担子菌纲伞菌目口磨科金钱菌属，学名为Flammulina velutipes (Fr.) Sing，是我国广泛种植的食用菌，因其味道鲜美，营养丰富，深受人们喜爱[1]。

金针菇以鲜食为主，部分加工为罐头产品或干制。新鲜金针菇因其含水量大(90%以上)、呼吸作用强，容易褐变，常规贮藏货架期很短；金针菇采收后存在明显的后熟作用特征，主要表现在菌盖伸张、菌褶发育、菌柄伸长、纤维化、孢子形成与弹射等方面，后熟作用直接影响其商品价值。目前，食用菌保鲜方法主要有冷藏保鲜、低氧气调贮藏(modified atmosphere packaging，MAP)、化学保鲜剂、辐射保鲜、臭氧(O3)保鲜法等[1-6]。在食用菌的气调保鲜中，以低O2高CO2的AMAP法应用较多，但这种方法有一定的缺陷[3-4]，在低氧环境中，食用菌进行无氧酵解，积累乙醛、乙醇等异味物质，不仅对食用菌本身产生毒害，影响风味，而且会促进一些厌氧致病菌的生长繁殖，影响食用安全。

高氧气调包装(high oxygen atmospheres packaging，HOAP)保鲜技术是延长食品和食用菌贮藏期的另一个选择[7-10]。1996年，英国学者Day[8]首次将高氧(70%～100%)应用于鲜切果蔬贮藏，认为高氧(大于70% O2)能抑制蔬菜的酶促褐变，阻止厌氧性发酵，抑制微生物生长。HOAP有望成为一种全新概念的气调贮藏新技术[8-10]，国内外有关HOAP在果蔬贮藏保鲜中的应用研

究逐渐增多。本实验旨在探讨不同氧气分压(配比)对金针菇贮藏保鲜效果的影响，研究金针菇保鲜适宜的氧气配比，为延长金针菇贮藏期，提高其附加值提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

新鲜金针菇(当天采摘，产地为北京郊区菇场，4℃预冷12h)；真空食品包装袋(PE聚乙烯塑料，20cm× 30cm，袋厚约为0.5～1mm，有良好真空性、阻氧性、阻湿性)。

邻苯二酚、硫代巴比妥酸(TBA)、3,5-二硝基水杨酸等(均为分析纯) 北京国药集团化学试剂有限公司。

FS-300塑料封口机 北京市迪隆天雅包装机械有限公司。

1.2 实验设计与分组

在真空食品包装袋中放入100g金针菇、10g膨润土吸湿剂、6g活性炭，向袋内充入不同比例的氧气和氮气的混和气、密封，使袋内氧气含量分别为0、20%、40%、60%、80%、100%，封口器封口包装后，放入0～3℃冷库贮藏，每隔3～5d抽样评定与检测一次，评定其水分损失率、多酚氧化酶(PPO)活力、过氧化物酶活力、丙二醛(MDA)含量、褐变程度、游离氨基酸含量、还原糖含量等理化指标和感官品质。

1.3 指标测定

1.3.1 水分损失率

金针菇含水量参照GB 12100—1989《淀粉水解产品含水量测定方法》测定。

式中：m1为入库时金针菇含水量；m2为取样时金针菇含水量。

1.3.2 多酚氧化酶(PPO)活力

称取1g切成小段的金针菇样品置于研钵中，加入0℃预冷的少许石英砂、2.0mL 0.1mol/L pH7.0的PBS，冰浴研磨匀浆，用5.0mL PBS分3次冲洗研钵及玻璃棒，滤液8000r/min离心(4℃)15min，其上清液用于PPO活力、MDA、游离氨基酸含量、还原糖含量等测定。

PPO活力测定采用邻苯二酚比色法[11]：l0mL带塞试管中加入0.4mL邻苯二酚(0.1mol/L，25℃保温)、2.5mL醋酸缓冲液(pH5.0，25℃)，混匀，加入0.5mL酶提取液作为反应体系，于410nm每隔l0s测定一次光密度值(OD)，测定3min，重复测定3次，并以醋酸缓冲液代替粗酶液做空白对照。

PPO酶活力定义：1min增加0.01光密度值为一个PPO酶活单位。

1.3.3 丙二醛(MDA)含量[12]

带塞试管中加入3.5mL 0.5g/100mL TBA溶液、2.5mL上清液，混合，沸水浴加热20min，8000r/min离心15min，上清液分别于450、532、600nm波长处测定其OD值，并以磷酸缓冲液做对照。

1.3.4 游离氨基酸含量

采用茚三酮溶液显色法[11]，使用分光光度计于570nm波长处测定其吸光度。

1.3.5 还原糖含量

采用3,5-二硝基水杨酸法[12]。

1.3.6 褐变度

参照段颖[13]方法测定。按样品:蒸馏水(V/V)=1:20，将蒸馏水沸腾后放入样品，约30s后冷却研磨，10000r/ min离心5min，取2mL上清液定容至l0mL后，于410nm波长处比色。

褐变度=100×OD410

1.4 感官评定

参照肖功年方法[14]稍作修改，由经过培训的10人组成感官评定小组，根据金针菇的色泽、形态、气味和表面冷凝水打分评定，计算其总分和平均值。满分10分，其中形态与气味各占3分，色泽与冷凝水各占2分。

表1 感官品质评定标准Table 1 Sensory quality standard of needle mushroom

2 结果与分析

2.1 水分损失率

图1 金针菇贮藏过程中水分损失率Fig.1 Water loss of needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

最初10d的水分损失率变化不大，随着贮藏时间的

延长，水分损失率随时间的延长逐渐增加(图1)。虽然各实验组水分损失率相差不大，但也可以看出80%氧气配比的金针菇水分损失率相对较低。室温贮藏的充入空气包装的一组，在贮藏10d左右，袋内存在明显的液体(水)，金针菇明显发生褐变，开袋有明显异味，已失去食用和价值。失鲜不仅是质量的损失，而且菇体收缩变形、起皱、质地变硬，引起其结构、色泽、风味等方面发生变化，直接影响到食用菌的食用价值和商品价值。

2.2 多酚氧化酶活力

多酚氧化酶可催化含酚基化合物的氧化生成醌类，醌类再经一系列脱水、聚合等反应生成黑色物质，是导致食品发生褐变的主要酶。在鲜菇体因后熟透性变大的细胞中或受损伤时，该酶可催化酪氨酸发生氧化作用，产生暗褐色黑色素[20]。因此多酚氧化酶活性反映了金针菇贮藏保鲜过程中的衰老程度。

低温贮藏试验组的前28d，多酚氧化酶活力相差不大，但在贮藏30～37d多酚氧化酶的活力明显升高，其中以80%氧气配比的多酚氧化酶的活力最低(图2)，说明高氧有利于抑制贮藏过程中多酚氧化酶的活力，抑制金针菇的衰老进程。室温贮藏过程中，菇体内多酚氧化酶活力增加很快，因而菇体衰老、褐变很快，在15d时已完全失去商品价值。

图2 金针菇贮藏过程中多酚氧化酶活力的变化Fig.2 PPO activity in needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

2.3 丙二醛含量的变化

研究[15-16]表明菇体的丙二醛(MDA)含量与膜质过氧化作用呈显著或极显著正相关。鲜菇在贮藏过程中菇体内存在的POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶) 能分解消除代谢产生的自由基，使体内的氧化还原反应处于平衡。随着贮藏时间延长，POD、SOD活性下降，使菇体处于逆境条件下，胞内自由基的产生与消除之间平衡遭到破坏，膜脂饱和脂肪酸双键受自由基的攻击而被过氧化，氧化终产物为丙二醛。丙二醛会破坏细胞膜系统，电解质渗透率增加，导致胞内物质外渗，发生氧化产物的积累，造成对菇体的伤害，并变色、变味。

图3 金针菇贮藏过程中丙二醛含量的变化Fig.3 MDA content in needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

由图3可以看出，在贮藏的前20d，丙二醛含量变化较小，菇体保持较好的品质；但20d以后各实验组丙二醛含量逐渐增加，金针菇的膜脂化程度逐渐增加，金针菇的鲜度降低，各实验组之间在30d左右丙二醛含量差异最为明显，至37d趋于一致。

2.4 游离氨基酸含量变化

图4 金针菇贮藏过程中游离氨基酸含量的变化Fig.4 Free amino acid content in needle mushroom during freshkeeping storage at different experimental conditions

图4 表明，在贮藏过程中室温贮藏的实验组，其游离氨基酸增加很快；冷藏各实验组菇体内游离氨基酸逐渐增加，其中以80%氧配比组的游离氨基酸增加最为缓和，但增加幅度各组差异并不明显。由于食用菌内存在蛋白酶，蛋白酶催化肽键水解形成胨、肽，最终水解成氨基酸。因此鲜菇在贮藏过程中，由于后熟作用会引起菇体蛋白质含量下降，游离氨基酸含量的增加，从而改变其原有风味。另外，产生的部分游离氨基酸还可被氧化成醌类有色物质，促进菇体褐变。

2.5 还原糖含量变化

在贮藏过程中金针菇进行有氧呼吸，消耗菇体内营养物质，葡萄糖、甘露糖和海藻糖(菌糖)是菌丝体和子实体呼吸作用的主要底物。随着贮藏时间的延长，呼吸作用把糖类氧化生成H2O和CO2，使菇体失重，影响风味。图5表明，各实验组随着贮藏时间的延长，其

还原糖含量呈明显下降趋势；在贮藏的前20d各实验组差异并不十分明显，但到贮藏后期(第30天后)还原糖含量差异明显，其中以80%氧气配比的包装实验组，其残存还原糖含量为最高。另外，贮藏过程中多聚糖种类也发生变化，粗纤维质量分数随时间的延长而增加，菇体结构组织内的维管束细胞壁贮藏过程不断沉积木质素，造成菇体纤维化，质地变得粗糙，影响其口感。

图5 金针菇贮藏过程中还原糖含量的变化Fig.5 Reducing sugar content in needle mushroom during freshkeeping storage at different experimental conditions

2.6 褐变度和菌柄变化

刚入库鲜样的褐变度为5.37，HOAP保鲜30d时20%氧配比的褐变度为9.12，80%氧配比的褐变度为8.82，表明贮藏过程中金针菇褐变度随氧气含量(氧分压)的增加而有一定程度的增加。高氧调包装贮藏过程中金针菇菌柄伸长现象并不明显，这与低氧气调贮藏和常温贮藏菌柄伸长的一些报道不同[3,5]，其影响机制有待进一步研究。

2.7 感官品质评定

图6 金针菇贮藏过程中感官评分变化Fig.6 Sensory score change of needle mushroom during fresh-keeping storage at different experimental conditions

由于贮藏过程中，前期金针菇各项指标变化较小，后期变化较大，所以前4次每隔5d测定一次，以后每隔3d测定一次评定；由经过培训的10人组成感官评定小组，参照肖功年等[14]的方法进行评定打分。在室温空气中贮藏的金针菇在第10天已出现明显的褐变和异味，贮藏第20天时已经全部腐烂；0～3℃冷库贮藏各实验组，金针菇的感官评定得分呈现明显下降趋势，但冷藏各实验组贮藏至第20天，金针菇的感官变化并不明显。贮藏至第35天，冷藏各实验组感官变化明显，其中40%氧配比的金针菇色泽最差，菌盖和根部为棕褐色，80%氧配比的金针菇色泽最好，整个菇体(菌盖、茎和根部)基本为乳白色，异味不突出，这一结果与本实验化学和生化结果有较好的一致性。

图7 不同氧气配比条件下低温冷藏至35d时的金针菇Fig.7 Photos of needle mushroom during fresh-keeping storage in high oxygen atmosphere packages with 80% and 100% oxygen for 35 days

综合以上水分损失率、多酚氧化酶活力、丙二醛含量、褐变度和菌柄变化、感官评定等结果，认为采用PE聚乙烯塑料袋(20cm×30cm，厚度0.5～1mm)封装100g金针菇，将袋内氧含量(配比)提高至80%以上、放置适量食品吸湿剂及冷藏(0～3℃)，有利于延长金针菇贮藏保鲜期。有研究认为鲜菇采收后的后熟作用与其代谢产物——乙烯有关[15,17]，乙烯可促进子实体成熟、衰老，进而直接影响鲜菇的商品价值。本研究也发现氧配比为80%～100%实验组，水分损失率、PPO酶活力、褐变度、游离氨基酸等指标明显降低，感官评定分数最高，说明高氧贮藏条件有利于抑制多酚氧化酶等褐变相关酶的活力，减缓子实体呼吸作用及衰老、后熟过程。但80%高氧配比有利于提高金针菇保鲜效果的分子机制还有待于后续进一步研究。

3 结 论

本实验研究不同氧气配比对金针菇贮藏保鲜效果的影响。在PE聚乙烯塑料真空袋中放入100g金针菇，并按0～100%的氧气配比充气包装(氮气调节组成)，0～3℃冷藏。结果表明，在80%以上氧配比贮藏时其PPO酶活性和褐变度最低，游离氨基酸和还原糖减少量最小，水分损失率最少，感官变化最小，贮藏保鲜综合效果最好，贮藏35d仍有较好的商品品质。

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Effect of Oxygen Pressure on Fresh-keeping of Needle Mushroom

WANG Cheng-tao，WANG Chang-tao，LIU Liu，WANG Jing，CAO Yan-ping，SUN Bao-guo*
(College of Chemical and Environmental Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China)

The effect of oxygen pressure on fresh keeping of needle mushroom was studied. A total of 100 g needle mushroom was placed in polyethylene (PE) bags with adjusted oxygen amount of 0, 20%, 40%, 60%, 80% and 100% and stored at 0－3℃. Water loss, polyphenol oxidase (PPO) activity, free amino acids, reducing sugar, malondialdehyde (MDA) and sensory index were determined in an interval of 3－7 days. Needle mushroom samples at room temperature and in air-package at 0－3 ℃ were used as the control. Results indicated that the activity of PPO, the amount of free amino acids, water loss, reduction of reducing sugar, and sensory change were the lowest in package with 80% oxygen.

needle mushroom；storage；fresh-keeping；high oxygen atmosphere package (HOAP).

TS201.3

A

1002-6630(2010)18-0385-05

2009-12-03

“十一五”国家科技支撑计划项目(2008BADAIB07-11)；国家“973”计划项目(2007CB707802)

王成涛(1969—)，男, 副教授，博士，研究方向为食品生物技术与功能性天然产物。E-mail：wct5566@163.com

*通信作者：孙宝国(1961—)，男，教授，博士，研究方向为食品香料与风味化学。E-mail：sunbg@btbu.edu.cn