短波紫外线处理时间对白玉菇自发气调保鲜的影响＊

周春梅,王欣,刘宝林,任智超,雷磊,殷晓梅

短波紫外线 (ultraviotet-cirradiation)简称 UV-C,波长为 180～280 nm。紫外线一直被作为灭菌方法广泛使用,研究表明,UV-C处理可诱导采后果蔬抗病性,显著延缓果蔬贮藏期间后熟作用,降低腐烂率,延长货架寿命。如,汪开治[1]用 UV-C照射成熟芒果10 min,增加了芒果皮组织中多胺含量,起到了防止芒果腐烂的效果。吴芳芳等[2]报道,低剂量 UV-C照射能在一定程度上降低苹果炭疽病发病率,抑制苹果采后炭疽病的发生。但需要指出的是,UV-C照射控制苹果采后炭疽病的效果并不随着 UV-C照射剂量的增加而提高,高剂量 UV-C照射会造成果实表面褐变,出现烫伤状病害。荣瑞芳等[3]的研究表明,短波紫外线照射可以减轻草莓贮藏期病害,延缓后熟,较好地保持 Vc含量。而 UV-C处理后的番茄,果皮细胞中的叶绿体等细胞器衰老延缓,细胞壁和细胞质变得致密和黏稠[4]。Francisco等[5]的研究表明,UV-C处理可抑制鲜切西瓜上微生物的生长,并显著增强其抗氧化能力 。Lorenza[6]研究表明,采后花椰菜经UV-C处理后,呼吸作用下降,叶绿素降解延缓,硬度和抗氧化力维持在较高水平 。李波等[7]的研究表明,UV-C处理鸡腿菇,能够显著延长其保鲜时间,抑制后熟作用,降低 PPO活性及呼吸强度,延缓褐变反应,但 UV-C处理时间越长,带给鸡腿菇的损伤 (如褐变、呼吸增强)越强烈。

白玉菇组织细嫩,水分含量较高,采后子实体表面极易滋生微生物,导致其货架期缩短,商业品质下降。王俊城等[8]报道了海藻糖预处理对白玉菇高温自发气调贮藏货架期品质的影响;王欣等[9]研究了低温条件下不同薄膜包装对白玉菇生理品质的影响。根据前期实验,发现白玉菇在常温自发气调保鲜过程中,易出现软化症状,表面泛黄,并伴随有气生菌丝的生长。本研究以 UV-C处理白玉菇一定时间后,通过测定其自发气调贮藏过程中的多个生理生化指标变化,探讨 UV-C处理对白玉菇保鲜效果的影响,以筛选适宜短波紫外线照射时间。

1 材料与方法

1.1 材料

白玉菇,采摘于上海丰科股份有限公司,要求菇体新鲜、菌盖带柄,形态完整近似圆形,无畸型;菌褶不发黑、不发红;菇柄无变色,颜色亮白、菇体和菇束成熟度基本均匀一致。采后 4 h内由丰科公司低温运往实验室,再进行后期处理及包装。

包装材料 (丰科膜)自封成袋,规格是 16.5 cm ×20.0 cm;PP硬质盒托盘,规格 11.0 cm ×11.0 cm。

1.2 试剂与仪器

氢氧化钠,聚乙烯吡咯烷酮 (PVP),磷酸氢二钠,磷酸二氢钾,蒽酮,浓硫酸,草酸,邻苯二酚,氯化钡,酚酞,硫脲等,均为分析纯试剂,购于国药集团上海有限公司。

紫外灯 (普通紫外线杀菌灯,直径 2.5 cm,长度88 cm,输出功率 30 W,波长 253 nm);紫外可见分光光度计 (UV-1700,日本 SH I MADZU公司);冷冻离心机 (BECK MAN J-20XP,美国贝克曼库尔特有限公司);冰箱 (WAECO CF50,美国电子 (深圳)有限公司);食品物性测试仪 (EZ-TEST,日本 SH I MADZU公司);多功能气调包装机 (DQB-360,上海青葩食品包装机械有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 UV-C处理方法

首先将 100 g白玉菇样品置于托盘内,然后摆放在距离紫外灯光 20 cm处,照射时间分别为 10、20、30 min。以不经紫外线照射的白玉菇为对照组(CK)。

1.3.2 包装贮藏

经处理的白玉菇装入包装袋中并封口,在 25℃下进行自发气调贮藏,每天测试一次生理生化指标。

1.4 检测指标与方法

1.4.1 感官评价

感官评定方法参照文献[10]进行,如表1所示。

表1 白玉菇感官评定指标

1.4.2 呼吸强度

静置法[11]。用移液管吸取 0.2 mol/L的 NaOH 10.0 mL于培养皿中,将培养皿放进呼吸室,放置隔板后,装入 100.0 g白玉菇,封盖。静置 1 h后取出培养皿把碱液移入烧杯中 (用无 CO2蒸馏水冲洗数次 ),加饱和 BaCl25 mL,酚酞 2滴,用 0.1 mol/L草酸滴定,消耗的草酸量记为V;同样方法做空白滴定,消耗的草酸量记为V2。呼吸强度计算公式如下:呼吸强度 [CO2mg/kg(F W)·h]=(V2–V1)×M×44/(m×t)

其中:FW,鲜重;M,H2C2O4摩尔浓度,mol/L;m,样品质量,kg;t,测定时间,h。

1.4.3 失重率

称重法,贮藏前白玉菇质量为m1,贮藏后白玉菇质量为m2,失重率 /%=(m1-m2)/m1×100

1.4.4 硬度

穿刺法,采用食品物性测试仪,探头直径 2 mm,测试仪速率为 2 mm/s。选取菌盖中心部位,以及离基部 1 cm处的菌柄部位测试硬度。单位 N,以最大峰值代表硬度值。每个处理选 10个样品,最后取平均值。

1.4.5 多酚氧化酶 (PPO)活性[12]

1.4.6 可溶性总糖

蒽酮比色法[9]。

1.5 数据分析处理

应用 SPSS16.0软件进行数据处理,采用 ANOVA进行 Duncan多重检验分析,并用 Origin8.0软件进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 短波紫外线处理时间对白玉菇感官品质的影响

短波紫外线处理时间对白玉菇感官品质的评价如表1所示。

表2 不同短波紫外线处理时间对白玉菇感官品质的影响

由表2可知,UV-C处理有利于白玉菇的感官品质。在贮藏前 2 d内,第 2组和第 3组的白玉菇,感官品质保持在新鲜水平。贮藏 5 d后,相对于第 3、第4组 (照射 20、30 min)的白玉菇而言 ,第 1组 (CK)和第 2组 (照射 10 min)的白玉菇感官品质相对较差,主要表现为菌柄部分出现气生菌丝,无芳香味,并伴有淡淡的酸味。再比较第 3、第 4组,则第 4组的白玉菇贮藏期间的感官品质低于第 3组,表现在菌盖表面颜色较暗、贮藏后期菌盖表面黏弹性较低。

2.2 短波紫外线处理时间对白玉菇呼吸强度的影响

呼吸作用是采后果蔬维持生命活动的基本保证,是果蔬重要的生理代谢过程,与采后品质的变化、成熟衰老进程、耐贮性、抗病性等有密切关系。不同短波紫外线处理时间对贮藏期间白玉菇呼吸强度的影响如图1所示。

图1 不同短波紫外线处理时间对白玉菇呼吸强度的影响

由图1可知,不同UV-C处理时间的白玉菇在贮藏过程中,均有呼吸峰值产生。第 1组 (CK)和第 2组的白玉菇,在贮藏第 2天即出现了呼吸高峰,但第1组 (CK)的呼吸强度值明显高于第 2组,为 99.34 CO2mg/[kg·(FW)·h];而第 3、第 4组的白玉菇呼吸峰值推迟到第 3天才出现,但第 3组白玉菇呼吸强度低于第 4组 ,为 57.78CO2mg/[kg·(FW)·h],差异显著 (P＜0.05)。整个贮藏期间,经 UV-C处理的白玉菇,各组总体呼吸强度显著低于第 1组 (CK)(P＜0.05),说明 UV-C处理在一定程度上能抑制白玉菇贮藏期间的呼吸强度。

2.3 短波紫外线处理时间对白玉菇失重率的影响

图2 不同短波紫外线处理时间对白玉菇失重率的影响

贮藏期间,食用菌重量损失主要来自 2个方面:(1)是蒸发水分,(2)是呼吸。不同短波紫外线处理时间对白玉菇失重率的影响如图2所示。

由图2可知,虽然随着贮藏时间的延长,各处理组的白玉菇均出现了一定程度的质量损失,且失重率呈上升趋势,但不同UV-C处理时间对白玉菇失重率亦有一定影响。贮藏前 3 d,第 1组 (CK)白玉菇的失重率低于第 2、第 3、第 4组。分析原因,经 UV-C处理后,白玉菇表面细胞结构发生了一定改变[4],加速了贮藏过程中的蒸腾作用,导致失水程度增加;但从第 4天开始,第 3组白玉菇失重率低于第 1、第 2、第 4组。到第 5天时,第 3组失重率为 2.48%,低于其他3组,差异显著 (P＜0.05)。

2.4 短波紫外线处理时间对白玉菇硬度的影响

新鲜白玉菇黏弹性佳,口感滑腻,极具咀嚼性。硬度是物体质地的反映,测试白玉菇的硬度,能较好地反映其品质变化情况。经短波紫外线处理不同时间的白玉菇,在贮藏过程中的硬度变化如图3、图4所示。

图3 不同短波紫外线处理时间对白玉菇菌盖硬度的影响

图4 不同短波紫外线处理时间对白玉菇菌柄硬度的影响

由图3、图4可知,贮藏期间,经 UV-C处理的白玉菇的菌盖、菌柄硬度均明显高于第 1组 (CK)(P＜0.05);图3中,第 2、第 4组的白玉菇菌盖硬度在贮藏过程中呈先上升、后下降的趋势,而第 1(CK)、第 3组的白玉菇菌盖硬度呈缓慢下降趋势。图4中,各处理组的白玉菇菌柄硬度随贮藏时间的延长均呈现下降趋势,其中第 3组下降较缓。贮藏至第 5天时,第3组白玉菇的硬度仍显著高于第 2、第 4组 (P＜0.05)。硬度上升与菇体在贮藏过程中失水、纤维老化有关,而硬度下降主要是由菇体内碳水化合物、蛋白质等降解引起的软化[13]。适当的 UV-C处理能抑制白玉菇子实体内与硬度有关的木质素或纤维素的合成,延缓老化、抑制软化等生理、品质变化[14]。

2.5 短波紫外线处理时间对白玉菇多酚氧化酶(PPO)活力的影响

多酚氧化酶 (PPO)是引起褐变的关键酶,它可将食用菌体内的多酚类物质氧化成醌类物质,醌类物质进过系列反应形成褐色类物质,即发生褐变。贮藏期间不同短波紫外线处理时间对白玉菇 PPO活力的影响如图5所示。

图5 不同短波紫外线处理时间对白玉菇PPO活力的影响

由图5可知,第 1组 (CK)的白玉菇 PPO活力在贮藏第 2天时,即迅速达到了高峰,随后 PPO活力下降;而经 UV-C处理的各组白玉菇,则在第 3天才出现了高峰,而后活性逐渐降低,说明 UV-C处理能够延缓 PPO活性峰值的产生;整个贮藏期间,第 3组PPO活性值低于第 2、4组,但差异不显著 (P＞0.05)。

2.6 短波紫外线处理时间对白玉菇可溶性总糖含量的影响

贮藏期间,不同短波紫外线处理时间对白玉菇可溶性总糖含量的影响如图6所示。

由图6可知,经不同处理的白玉菇,可溶性总糖含量随贮藏时间延长均呈下降趋势。在贮藏前 3d,可溶性总糖含量下降缓慢,随后,含量迅速下降。贮藏期间,第 3组白玉菇可溶性总糖含量总体高于其他3组,差异显著,(P＜0.05),说明 UV-C处理 20 min有利于白玉菇可溶性总糖的保持。到第 5天时,第 2组白玉菇可溶性糖含量明显低于其他 3组 (P＜0.05),为 9.01 mg/g。

图6 不同短波紫外线处理时间对白玉菇可溶性总糖含量的影响

3 结论

经短波紫外线处理不同时间的白玉菇在室温(25℃)条件下自发气调贮藏,对其贮藏过程中的多个生理生化指标进行了检测,探讨了不同 UV-C处理时间对白玉菇自发气调保鲜效果的影响。结果表明,适当的 UV-C处理时间 (20 min)有利于白玉菇感官品质、硬度及可溶性总糖含量的保持,抑制白玉菇呼吸强度和 PPO活性,减少产品失重率,提高其货架期品质。本研究结果可为提高白玉菇气调保鲜品质提供一定的借鉴。

[1] 汪开治.芒果防腐保鲜的有效措施——紫外线照射[J].生物技术通报,2002(4):38-38.

[2] 吴芳芳,郑有飞,檀根甲,等.UV-C对苹果采后炭疽病的控制[J].农业环境科学学报,2006,25(4):1 081-1 083.

[3] 荣瑞芬,于涛.短波紫外线辐照对草莓贮藏保鲜效果的影响[J].食品科学,2003,24(1):146-149.

[4] 荣瑞芬,冯双庆,赵玉梅.UV-C照射采后番茄果皮细胞超微结构变化与抗病性研究[J].华北农学报,2008,23(3):166-169.

[5] Francisco A H,Pedro A.Robles,Perla A.Gòmez.et al.Low UV-C illumination for keeping overall quality of fresh–cut water melon.Postharvest Biology and Technology,2010,55:114-120.

[6] Lorenza C,ArielR Vicente,PedroM Civello,et al.UV-C treat ment delays postharvest senescence in broccoli florets[J].PostharvestBiology and Technology,2006,39:204-210.

[7] 李波,芦菲,余小领,等.短波紫外线照射对鸡腿菇保鲜的影响[J].农业工程学报,2009,25(6):306-309.

[8] 王俊城,王欣,周春梅,等.海藻糖处理对白玉菇高温自发气调贮藏货架期品质的影响[J].食品与发酵工业,2010,36(3):202-206.

[9] 王欣,王俊城,周春梅,等.不同薄膜包装对白玉菇冷藏生理品质的影响[J].食品与发酵工业,2009,35(12):182-186.

[10] 周春梅,王欣,刘宝林.不同薄膜包装对白玉菇自发气调保鲜的效果[J].食品与发酵工业,2010,36(6):205-210.

[11] 汤章诚.现代植物生理学实验指南[M].北京:中国科学出版社,1999.

[12] 周春梅,王欣,王俊城,等.白玉菇多酚氧化酶的酶学特性[J].食品与发酵工业,2010,36(5):5-8.

[13] Aat mann G,Ares G,Lema P,et al.Influence of modified atmosphere packaging on sensory quality of shiitake mushrooms[J]. Postharvest Biology and Technology,2008,(49):164-170.

[14] 姜天甲,陆仙英,蒋振晖,等.短波紫外线处理对香菇采后品质的影响[J].农业机械学报,2010,41(2):108-112.