3种关键因素对美味牛肝菌保鲜效果的影响
2017-01-11胡毅楠全丽芳云南省应用技术研究院云南昆明65005云南工程农业科技示范园有限公司云南昆明65005
杨 燕,张 燕,胡毅楠,全丽芳,雷 环(.云南省应用技术研究院,云南 昆明 65005;.云南工程农业科技示范园有限公司,云南 昆明 65005)
〈贮运加工〉
3种关键因素对美味牛肝菌保鲜效果的影响
杨 燕1,张 燕1,胡毅楠1,全丽芳2,雷 环2
(1.云南省应用技术研究院,云南 昆明 650051;2.云南工程农业科技示范园有限公司,云南 昆明 650051)
采用完全随机试验研究贮藏气体、冷藏温度和保鲜袋材质对美味牛肝菌贮藏过程中的Vc含量、呼吸强度和失重率的动态变化影响。结果表明:空气、2℃和PVDC膜结合的保鲜方法对美味牛肝菌的保鲜效果最好。
美味牛肝菌;保鲜;完全随机试验;贮藏气体;冷藏温度;保鲜袋材质
美味牛肝菌(Boletus bainiugan Dentinger) 属层菌纲(Hymenomycetes)伞菌目(Agaricales)牛肝菌科(Boletineae)牛肝菌属(Boletus),是世界著名的野生食用菌[1]。据测定,每100克干品中含蛋白质20.0 g、脂肪4.0 g,含有全部20种氨基酸、多种微量元素和维生素,具有提高人机体免疫功能,可以调整体液免疫,降低机体耗氧量,增加血红蛋白载氧能力,降血脂,还具有抗癌和抗流感病毒的作用。现有的美味牛肝菌产业链流通中,储藏多采用低温冷藏,即在2℃~4℃的低温下和90%~95%的相对湿度下能贮藏0.5 d~1 d。牛肝菌的采集收购是一个由量小分散到逐步集中的过程,从采集到加工的时间、地域跨度长;采后生命活动旺盛,组织脆嫩,表面没有保护结构,极易变质腐烂。目前主要采用的保鲜方法有自然鲜贮、低温气调储藏、化学保鲜、涂膜保鲜、辐照保鲜等[2-4]。由于牛肝菌极易虫变、腐烂,目前新鲜牛肝菌的保鲜尚无系统、成熟、可供推广的保鲜技术。本研究采用贮藏气体、冷藏温度、不同保鲜袋材质3种关键因素对美味牛肝菌保鲜效果进行研究,以期为美味牛肝菌的大规模、长距离保鲜贮运提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
当天早晨采收的美味牛肝菌鲜品。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
采用三因素混合水平完全随机试验,设置抽真空和充空气2个气体条件,2℃、4℃、6℃三个温度梯度,PE(聚乙烯)、PVDC(聚偏二氯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)3种包装材料,见表1。
表1 因素与水平Tab.1 Factor and level
美味牛肝菌于当天早晨采收,晚上8点运回实验室,置冷库中预冷12 h后挑选出色泽好、组织结实、无机械损伤的新鲜菌。根据试验设计(表2),不同的处理选用对应的保鲜袋,按处理组合把保鲜袋编号,编号格式为:处理编号-封装时间-NG(代表美味牛肝菌)-样品编号(①②…),将称量好的样品分装于保鲜袋中,每个处理包装20袋,每袋200 g。处理组1~处理组9抽真空封口,处理组10~处理组18充入空气封口。处理组1~处理组3、处理组10~处理组12置2℃冷藏,处理组4~处理组6、处理组13~处理组15置4℃冷藏,处理组7~处理组9、处理组16~处理组18置6℃冷藏。在冷藏第3天、第6天、第9天、第12天同一处理随机选3袋样品进行Vc含量、呼吸强度、失重率3项指标的测定。
1.2.2 指标测定方法
Vc含量测定采用磷钼蓝分光光度法。
呼吸强度测定采用静置法,以每千克牛肝菌每小时释放的CO2质量表示,即mg/(kg·h)。用移液管吸取0.4 mol·L-1的NaOH 20 mL放入培养皿中,将培养皿放进呼吸室,放置隔板,放入500 g牛肝菌,封盖,测定1 h,取出培养皿,将碱液移入锥形瓶,加饱和的BaCl25 mL和酚酞指示剂,用0.1 mol·L-1的草酸滴定,然后用同样方法做空白滴定。呼吸强度(H)公式为:
式中:V1表示样品滴定时消耗草酸的毫升数(mL);V2表示空白滴定时消耗草酸的毫升数(mL);N表示H2C2O4的摩尔浓度(mol·L-1);W表示样品重量(kg);h表示测定时间(h);44表示CO2摩尔质量。
失重率测定采用称量法,失重率(P)公式为:
式中:W1表示样品原始重量;W2表示样品贮藏一段时间后的重量。
1.2.3 数据分析方法
数据分析采用极差分析与方差分析相结合的方法,极差分析通过Excel软件实现,方差分析通过SPSS21.0软件实现。
表2 试验设计方案Tab.2 Test design scheme
3 结果
3.1 Vc含量随贮藏时间变化情况
3.1.1 贮藏3 d
贮藏3 d时Vc含量(mg/100g)变化情况见表3。
表3 贮藏3 d时Vc含量直观分析Tab.3 Direct analysis on Vc content in storage for 3 days
直观分析显示贮藏3 d时,各因素对Vc含量影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。从均值判断,气体选水平2,冷藏温度选水平3,保鲜袋选水平1。贮藏3 d时Vc含量方差分析见表4。
方差分析显示,贮藏3 d时,各因素对Vc含量影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。冷藏温度与保鲜袋有不可忽视的交互作用,选择条件时应优先考虑冷藏温度与保鲜袋的协同效应,气体在该阶段对指标贡献度有限可以不考虑该因素。
表4 贮藏3 d时Vc含量方差分析Tab.4 Variance analysis on Vc content in storage for 3 days
综合单因素统计量表与交互作用量表,排前3位的组合依次是C2E3>C1E2>C3E3。
贮藏3 d时,直观分析、方差分析2种统计分析方法得出的结论一致,对Vc含量的影响程度为冷藏温度>保鲜袋>气体。
3.1.2 贮藏6 d
贮藏6 d时Vc含量(mg/100g)直观分析见表5。
表5 贮藏6 d时Vc含量直观分析Tab.5 Direct analysis on Vc content in storage for 6 days
直观分析显示贮藏6 d时,各因素对Vc含量影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。从均值判断气体应选水平1,冷藏温度选水平3,保鲜袋选水平1。贮藏6 d时Vc含量方差分析见表6。
表6 贮藏6 d时Vc含量方差分析Tab.6 Variance analysis on Vc content in storage for 6 days
方差分析显示贮藏6 d时,各因素对Vc含量影响程度依次是气体>保鲜袋>冷藏温度,气体与保鲜袋有不可忽视的交互作用。
综合单因素统计量表和交互作用统计量表,排前3位的组合是Q1C2>Q2C1>Q1C1。Q1C2虽然均值最高,但标准误差也大,结果的真实性需要考虑。冷藏温度在贮藏6 d时对Vc含量的贡献度不大,3个水平均值相差也不大,可暂不考虑。
贮藏6 d时,直观分析、方差分析结果表明各因素对Vc含量影响程度不一致。
3.1.3 贮藏9 d
贮藏9 d时Vc含量(mg/100g)直观分析见表7。
表7 贮藏9 d时Vc含量直观分析Tab.7 Direct analysis on Vc content in storage for 9 days
直观分析显示贮藏9 d时,各因素对Vc含量影响程度依次是冷藏温度>气体>保鲜袋。从均值判断,冷藏温度选水平1,气体选水平1,保鲜袋选水平1。贮藏9 d时Vc含量方差分析见表8。
方差分析显示贮藏9 d时,各因素对Vc含量影响程度依次是冷藏温度>气体>保鲜袋。冷藏温度与保鲜袋有不可忽视的交互作用,由于误差值非常大,有可能冷藏温度、气体、保鲜袋三因素间存在较大的二级交互作用。气体贡献值非常小,可暂不考虑。综合单因素统计量表和交互作用统计量表,排前3位的组合是C1E1>C3E1>C2E3。
贮藏9 d时,直观分析、方差分析2种统计方法得出结论一致,即冷藏温度>气体>保鲜袋。
3.1.4 贮藏12 d
表8 贮藏9 d时VC含量方差分析Tab.8 Variance analysis of VC content in storage for 9 days
贮藏12 d时Vc含量(mg/100g)直观分析见表9。
表9 贮藏12 d时Vc含量直观分析Tab.9 Direct analysis on Vc content in storage for 12 days
直观分析表明贮藏12 d时,各因素对Vc含量影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。从均值判断,冷藏温度选水平1,保鲜袋选水平1,气体选水平2。贮藏12 d时Vc含量方差分析见表10。
表10 贮藏12 d时Vc含量方差分析Tab.10 Variance analysis on Vc content in storage for 12 days
方差分析表明贮藏12 d时,对Vc含量影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。冷藏温度与保鲜袋有不可忽视的交互作用,由于误差值非常大,有可能气体、冷藏温度、保鲜袋间存在较大的二级交互作用,气体因素在该阶段贡献非常小,可暂时不考虑。
综合单因素统计量表与交互作用统计量表,最佳组合是C1E1。
贮藏12 d时,直观分析、方差分析2种统计方法得出结论一致,即冷藏温度>保鲜袋>气体。
3.1.5 综合分析
因素贡献度及优选方案见表11、表12。Vc含量极差分析见图1。
表11 因素贡献度Tab.11 Factor contribution
表12 优选方案Tab.12 Optimum scheme
图1 Vc含量极差Fig.1 Range of Vc content
从图1可以看出,贮藏期间冷藏温度始终对指标的影响最大,其次是保鲜袋,第9天时,气体比保鲜袋对指标的影响略大。Vc含量均值见图2。
图2 Vc含量均值Fig.2 Mean value of Vc content
从图2可以看出,综合整个贮藏阶段来看,冷藏温度选水平1(2℃)较优,保鲜袋选水平1(PE)较优。短期贮藏低氧气含量较优,长期来看适当保留氧气量有助于维持美味牛肝菌生命期,延长贮藏时间。Vc含量均方见图3。
图3 Vc含量均方Fig.3 Mean square of Vc content
从图3可以看出,冷藏温度与保鲜袋间的交互作用对指标影响最大,选择方案时应优先考虑交互作用较好的水平,第6天时,气体对指标影响非常大,可优先考虑第6天较优水平。
3.2 呼吸强度随贮藏时间变化情况
3.2.1 贮藏3 d
贮藏3 d呼吸强度(mg/kg·h)直观分析见表13。
表13 贮藏3 d时呼吸强度直观分析Tab.13 Direct analysis on respiratory intensity in storage for 3 days
直观分析显示贮藏3 d时,各因素对呼吸强度的影响程度依次是保鲜袋>冷藏温度>气体。从均值判断气体选水平2,冷藏温度选水平3,保鲜袋选水平2。贮藏3 d时呼吸强度方差分析见表14。
表14 贮藏3 d时呼吸强度方差分析Tab.14 Variance analysis on respiratory intensity in storage for 3 days
方差分析显示贮藏3 d时,各因素对呼吸强度的影响程度依次是保鲜袋>冷藏温度>气体。气体与保鲜袋,冷藏温度与保鲜袋,气体与冷藏温度两两之间均有不可忽视的交互作用,筛选条件时应予以重视。该阶段误差值非常大,极有可能气体、冷藏温度、保鲜袋三因素之间有不可忽视的二级交互作用,筛选条件时也应纳入考虑。
综合交互作用统计量表,贮藏3 d时,交互作用效应保鲜袋*气体>保鲜袋*冷藏温度>冷藏温度*气体。考虑保鲜袋与气体交互作用,较优的前3位组合是C2Q2>C2Q1>C3Q2;考虑保鲜袋与冷藏温度交互作用,较优的前3位组合是C2E1>C2E3>C1E2;考虑冷藏温度与气体间交互作用,较优的前3位组合是E3Q2>E1Q2>E2Q1。
贮藏3 d时,直观分析、方差分析结果一致,各因素对呼吸强度的影响均为保鲜袋>冷藏温度>气体。
3.2.2 贮藏6 d
贮藏6 d呼吸强度(mg/kg·h)直观分析见表15。
表15 贮藏6 d呼吸强度直观分析Tab.15 Direct analysis on respiratory intensity in storage for 6 days
直观分析显示贮藏6 d时,各因素对呼吸强度的影响依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。从均值判断冷藏温度选水平1,保鲜袋选水平2,气体选水平2。
因数据缺失,未进行方差分析。
3.2.3 贮藏9 d
贮藏9 d呼吸强度(mg/kg·h)直观分析见表16。
表16 贮藏9 d呼吸强度直观分析Tab.16 Direct analysis on respiratory intensity in storage for 9 days
直观分析显示贮藏9 d时,各因素对呼吸强度的影响程度依次是保鲜袋>冷藏温度>气体。从均值判断保鲜袋选水平2,冷藏温度选水平2,气体选水平1。
因数据缺失,未进行方差分析。
3.2.4 贮藏12 d
贮藏12 d呼吸强度(mg/kg·h)直观分析见表17。
表17 贮藏12 d呼吸强度直观分析Tab.17 Direct analysis on respiratory intensity in storage for 12 days
直观分析显示贮藏12 d时,各因素对呼吸强度的影响程度依次是保鲜袋>气体>冷藏温度。从均值判断保鲜袋选水平1,气体选水平2,冷藏温度选水平2。
因数据缺失,未进行方差分析。
3.2.5 综合分析
呼吸强度极差分析见图4。
图4 呼吸强度极差Fig.4 Range of respiratory intensity
从图4可以看出,在整个贮藏期间对美味牛肝菌呼吸强度影响最大的因素是保鲜袋,其次是冷藏温度和气体。呼吸强度均值分析见图5。
从图5可以看出,贮藏前6 d呼吸强度处于较低水平,第9天时出现呼吸峰,说明美味牛肝菌已经到完熟期。冷藏温度因素水平改变对呼吸强度影响不大,保鲜袋因素综合来看PVDC要略优于PE。对于气体因素,贮藏前期(3 d~6 d)低氧气含量较好,但是贮藏后期,适当的氧气量有助于延长美味牛肝菌生命期。
3.3 失重率随贮藏时间变化情况
3.3.1 贮藏3 d
贮藏3 d失重率(%)直观分析见表18。
直观分析显示贮藏3 d时,从极差判断3种因素对失重率影响程度依次是保鲜袋>冷藏温度>气体。从均值判断,气体选水平2,冷藏温度选水平2,保鲜袋选水平2。方差分析结果见表19。
方差分析显示贮藏3 d时,对失重率影响程度依次是保鲜袋>气体>冷藏温度。气体与保鲜袋,气体与冷藏温度间有不可忽视的交互作用,筛选条件时需要重点考虑。
图5 呼吸强度均值Fig.5 Mean value of respiratory intensity
表18 贮藏3 d失重率直观分析Tab.18 Direct analysis on weight loss rate in storage for 3 days
表19 贮藏3 d失重率方差分析Tab.19 Variance analysis on weight loss rate in storage for 3 days
综合单因素统计量表和交互作用统计量表,考虑保鲜袋因素对指标的影响,该因素应选水平2。考虑气体与保鲜袋交互作用对指标的影响,较优的前3位组合是C2Q1>C2Q2>C3Q2。考虑气体与冷藏温度交互作用对指标的影响,较优的前3位组合是E2Q2>E3Q2>E2Q1。
贮藏3 d时,直观分析、方差分析2种统计分析方法所得结果不一致。
3.3.2 贮藏6 d
贮藏6 d失重率(%)直观分析见表20。
表20 贮藏6 d失重率直观分析Tab.20 Direct analysis on weight loss rate in storage for 6 days
直观分析显示贮藏6 d时,从极差判断对失重率影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。贮藏6 d失重率方差分析见表21。
表21 贮藏6 d失重率方差分析Tab.21 Variance analysis on weight loss rate in storage for 6 days
方差分析显示贮藏6 d时,对失重率影响程度依次是冷藏温度>气体>保鲜袋。气体与保鲜袋间有不可忽视的交互作用,筛选条件时需要重点考虑。
3.3.3 贮藏9 d
贮藏9 d失重率(%)直观分析见表22。
表22 贮藏9 d失重率直观分析Tab.22 Direct analysis on weight loss rate in storage for 9 days
直观分析显示贮藏9 d时,从极差判断对失重率影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。贮藏9 d失重率方差分析见表23。
表23 贮藏9 d失重率方差分析Tab.23 Variance analysis on weight loss rate in storage for 9 days
方差分析显示贮藏9 d时,对失重率影响程度依次是冷藏温度>保鲜袋>气体。气体与冷藏温度、气体与保鲜袋间有不可忽视的交互作用,筛选条件时需要重点考虑。
3.3.4 贮藏12 d
贮藏12 d失重率(%)直观分析见表24。
表24 贮藏12 d失重率直观分析Tab.24 Direct analysis on weight loss rate in storage for 12 days
直观分析显示贮藏12 d时,因数据缺失,无法从极差判断冷藏温度、保鲜袋、气体对失重率影响程度。因数据缺失,未进行方差分析。
3.3.5 综合分析
失重率极差分析见图6。
图6 失重率极差Fig.6 Range of weight loss rate
从图6可以看出,在整个贮藏期间,保鲜袋对失重率的影响较其他2个因素大,说明影响失重率的主要因素是保鲜袋。失重率均值见图7。
从图7可以看出,在整个贮藏期间,随贮藏时间的延长,失重率不断增加,综合整个阶段来看,冷藏温度选水平1较优,保鲜袋选水平3较优。气体因素真空和空气2个水平对失重率的影响差别不大。失重率均方分析见图8。
从图3~图8可以看出,气体与保鲜袋间的交互作用对指标的影响最大,选择方案时应优先考虑交互作用较好的水平。
4 结论
对于Vc含量指标,冷藏温度与保鲜袋在整个贮藏阶段对指标影响较大,在第6天时气体因素对指标影响非常大。综合考虑,贮藏条件为冷藏温度水平1(2℃),保鲜袋水平1(PE),气体水平1(真空)。
对于呼吸强度指标,贮藏前6 d呼吸强度处于较低水平,第9天时出现呼吸峰,说明美味牛肝菌已到完熟期。冷藏温度因素水平改变对呼吸强度影响不大,保鲜袋因素综合来看PVDC要略优于PE。对于气体因素,贮藏前期(3 d~6 d)低氧环境有助于降低呼吸强度,但贮藏后期,适当的氧气量将有助于避免美味牛肝菌因环境胁迫造成呼吸强度异常增高,延长生命期。
对于失重率指标,影响失重率的主要因素是保鲜袋,气体与保鲜袋的交互作用对失重率影响也很大,冷藏温度因素水平改变对失重率影响不大。综合考虑,贮藏条件为保鲜袋选水平2(PVDC),气体选水平1(真空)较优。
图7 失重率均值Fig.7 Mean value of weight loss rate
图8 失重率均方Fig.8 Mean square of weight loss rate
对于食用菌保鲜,呼吸强度是最重要的指标,只要食用菌能维持低强度有氧呼吸,就能显著延长储藏时间。在考虑优化保鲜因素时,我们要优先满足呼吸强度指标要求。从统计分析结果来看,不管是温度、气体条件还是保鲜袋,没有一个因素对指标的影响达到显著水平,说明各因素对结果影响有限。但同时,与常温下当天即腐坏相比,通过调节温度、外套保鲜袋、调节袋内气体条件等措施,能够延长美味牛肝菌保鲜期达9 d以上,充分说明食用菌的保鲜措施需要的是一个综合性的解决方案。
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[3]罗晓莉,朱立,张微思,等.野生食用菌保鲜技术研究概况及发展趋势[J].食品研究与开发,2012,3(2):200-202.
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Preservation Effect of Three Key Factors on Boletus bainiugan
YANG Yan1,ZHANG Yan1,HU Yi-nan1,QUAN Li-fang2,LEI Huan2
(1.Yunnan Academy of Applied Technology,Kunming 650051,China; 2.Yunnan Engineering Agriculture Science and Technology Demonstration Garden Ltd.,Kunming 650051,China)
Based on the completely randomized experiment of storage gas,storage temperature and material of storage bags,the tendency of Vitamin C contents,respiratory intensity and weight loss of Boletus bainiugan were studied.The results showed that the treatment stored at 2℃,air and PVDC film package had the best preservation effect for the preservation of B.bainiugan.
Boletus bainiugan;preservation;completely randomized experiment;storage gas;storage temperature;material of storage bags
S646.9
A
1003-8310(2017)01-0066-09
10.13629/j.cnki.53-1054.2017.01.016
杨燕(1984-),女,硕士,助理研究员,主要从事野生食用菌保鲜技术应用研究。E-mail:yangyanzi8418@126.com
2016-11-21