草菇干制非硫护色技术研究

刘 主，何正兵，蔡爱群，黄嘉慧，刘静华

（1.韶关学院 英东生命科学学院，广东 韶关 512005；2.暨南大学 生命科学技术学院，广东 广州 510632）

草菇又名稻草蘑菇、中国蘑菇等.草菇性寒味甘，可降血脂血压、滋阴壮阳、消食祛热、增加乳汁分泌量，另还具有防治坏血病促进创伤愈合、护肝健胃、增强人体免疫力等功效，是很好的食药兼用型的保健食品.然而，草菇是典型的热带食用菌，后熟作用明显，因此是食用菌中最不易贮藏保鲜的菇类.草菇在采摘后呼吸作用依然旺盛，一般采摘后1至2天，菇内的水分大量的蒸发而散失，开始发生褐变，风味和外观急速变差，失去商业价值［1］.

将草菇进行干制加工，能够延长产品的保存期，便于贮存和运输.干制过程中由于切片破坏原有组织，导致多酚氧化酶和酚类底物及衍生物的区域性分布被破坏，在有氧条件下造成酶促褐变发生，以及碳水化合物和脂肪遇氧气后发生氧化引起褐变［2，3］.因此，在切片干制前需采用护色技术防止褐变的发生.生产中对白色菇类的护色通常采用含二氧化硫的褐变抑制剂（如焦亚硫酸钠等），护色效果较好，但产品中存在二氧化硫的残留，对人体健康有一定危害［4］.超标亚硫酸盐食品遭到了国内外消费者的大力反对，寻找安全、高效的护色剂代替亚硫酸盐已成为目前解决食用菌类褐变亟待解决的问题［4-6］.

目前国内外对草菇的研究主要集中在栽培、生理生化等方面，而草菇干制的研究报道较少.笔者用不同浓度的非硫褐变抑制剂（护色剂）对草菇干制进行护色处理，使其在烘制的过程中减少褐变，旨在为草菇干制加工工艺改进提供参考.

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

草菇（当天购买烘制），购买于当地市场.氯化钙、柠檬酸、乙酸锌、抗坏血酸、氯化钠、EDTA-2Na等，均为AR级.

1.2 草菇的护色及干制

选择大小、色泽、外观较为一致的干净新鲜草菇，用利刀削去杂物和菌托上根状菌索后，将每个草菇从中间纵切为两半，盖柄（托）连接在一起.切好的草菇被随机分为7组，第1组为未经护色剂处理的对照组，第2组至第7组分别经氯化钙、柠檬酸、抗坏血酸处理、乙酸锌、氯化钠、EDTA-2Na溶液护色处理，经这6种护色剂处理时的质量浓度如表1.护色处理时，草菇淹没于护色剂溶液中30 min，护色温度为31～35℃，后捞出沥干，放入鼓风干燥箱，切面向下，干制温度要从低到高，先40℃ 1 h，再50℃ 1 h，最后升至60℃到干燥.最高温度不可超过65℃.在干制过程中水汽较多，要注意排湿.一般干制需要8～10 h，含水量降至12%～13%即可［7］.烘干后，肉眼观察草菇干制品的色泽等外观.

表1 6种护色剂及其使用质量浓度

1.3 草菇干制品褐变度和复水比测定

随机称取草菇干制品，每份约5 g，分别置于250 ml烧杯中，加入100 ml蒸馏水，草菇干制品完全浸渍其中，恒温（32℃）浸泡24 h后，将试样置于竹筛网上，自然沥干5 min，称其质量，求出复水过程的吸水量，计算出复水比.复水比：草菇干制品复水后沥干的重量（m复）和干制品试样重（m干）的比值，即复水比=m复/m干.取出浸泡液，稀释10倍，于400 nm测定其光吸收值，确定其褐变度（BD），结果以10×A400 表示褐变度［8］.

试验（包括草菇的护色处理、干制及干制品褐变度、复水比测定）重复3次，采用软件SPSS19.0对测试数据进行统计学分析，P＜0.05表示差异显著.

2 结果与分析

2.1 护色剂处理对草菇干制的护色效果

未经护色剂处理的草菇干制品的BD为6.180，经护色剂氯化钙、柠檬酸、抗坏血酸、乙酸锌、氯化钠和EDTA-2Na处理的草菇干制品的BD均有所改变，护色效果与护色剂及护色剂溶液浓度有关.

经护色剂氯化钙处理的草菇干制品，随着氯化钙的浓度逐渐增加BD逐渐减小，当氯化钙的浓度为0.3%时，BD达到最小值，之后随着氯化钙浓度的增加BD逐渐增大.当氯化钙的浓度为0.3%时BD为5.005，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，其显著降低，显示具有明显的护色效果.

经护色剂柠檬酸处理的草菇干制品，随着柠檬酸浓度逐渐增加，BD先减后增，当柠檬酸的浓度为0.2%时，BD最小，之后随着柠檬酸浓度的增加，BD显著增大.当柠檬酸的浓度为0.2%时BD为5.392，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，显著降低，显示护色效果明显.但浓度超过0.4%时，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，其BD显著升高，显示褐变明显增加.

经护色剂抗坏血酸处理的草菇干制品，随着抗坏血酸浓度逐渐增加，BD先减后增，当抗坏血酸的浓度为0.04%时，BD最小，之后随着柠檬酸浓度的增加，BD增大.当柠檬酸的浓度为0.04%时BD为5.058，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，显著降低，显示具有明显的护色效果.

经护色剂乙酸锌处理的草菇干制品，随着乙酸锌浓度逐渐增加，BD先显著降低后微增，当乙酸锌的浓度为0.2%时，BD最小为5.987，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，无显著降低，显示没有明显的护色效果.但浓度为0.1%时，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，其BD却显著升高，显示褐变明显增加.

经护色剂氯化钠处理的草菇干制品，当氯化钠的浓度为0.3%时，BD最小为5.907，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，无显著降低，显示没有明显的护色效果.

经护色剂EDTA-2Na处理的草菇干制品，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，EDTA-2Na浓度从0.1%～0.5%，BD均显著降低，显示具有明显的护色效果.但随着EDTA-2Na浓度逐渐增加，BD先减后增，当EDTA-2Na的浓度为0.3%时，BD最小为1.768，护色效果较佳，之后随着EDTA-2Na浓度的增加，BD 增大（见图 1）.

图1 护色剂在草菇干制中的护色效果

肉眼观察，干制后草菇的颜色和形状都有所改变，但改变的程度在不同的护色剂及不同浓度之间均有所不同.浓度0.3%的氯化钙，浓度0.1%、0.2%的柠檬酸，浓度0.04%、0.06%的抗坏血酸和浓度0.3%、0.4%的EDTA-2Na护色处理后能基本保持原有颜色和原有形状，具有较好的外观（见图2）.

蘑菇褐变主要原因是某些酚类物质在多酚氧化酶的作用下被氧化成醌类物质，再进一步氧化聚合成黑色素；因此，影响蘑菇酶促褐变的主要因素包括多酚氧化酶、氧、酚类底物、金属离子等［9］.氯化钙的钙离子能与细胞壁上的果胶酸作用形成果胶酸钙，增加了组织的硬度，从而阻止了液泡中的组织液外泄至细胞质中与多酚氧化酶接触，降低褐变程度［10］.柠檬酸通过降低蘑菇pH值而降低多酚氧化酶的活性，同时柠檬酸的三个羧基可作用于多酚氧化酶的铜辅基，对金属离子具有很强的螯合作用，而且，柠檬酸还能提高抗氧化剂的抗氧化作用［11］.抗坏血酸能络合多酚氧化酶的辅基，且具有强还原性，能保护蘑菇内酚类物质不被氧化成醌类物质，防止醌类物质进一步聚合形成黑色素，从而抑制褐变.同时，抗坏血酸也具酸性，使溶液pH值偏离多酚氧化酶最适pH值，降低多酚氧化酶活性而抑制褐变.乙酸锌中的锌离子也具有络合能力，乙酸锌与多酚底物结合，生成的物质不受多酚氧化酶的催化，从而抑制草菇褐变.氯化钠在一定浓度下能驱去水溶液中的氧气，使酚类物质与氧难以接触，而且高浓度的氯化钠对酶蛋白有一定的抑制作用.EDTA-2Na不仅具有极强的金属离子螯合能力，降低多酚氧化酶活性；又能降低蘑菇中固有色素的褪色速度，保持其色泽稳定性.

图2 草菇干制品

与未经护色剂处理过的草菇干制品的褐变度相比，经不同护色剂处理后的草菇干制品的褐变度均有所改变，说明护色剂对防止草菇的褐变起到了一定的作用.结果表明：与未经护色剂处理过的草菇干制品的褐变度相比，浓度0.2%～0.4%的氯化钙、0.1%～0.2%的柠檬酸、0.04%～0.06%的抗坏血酸和浓度0.1%～0.5%EDTA-2Na处理后所得的草菇干制品BD均具有显著降低，表面这些浓度的护色剂均具有明显的护色效果，且效果依次为：EDTA-2Na＞氯化钙＞抗坏血酸＞柠檬酸.且经EDTA-2Na、氯化钙、柠檬酸及抗坏血酸护色后，草菇干制品基本能保持鲜草菇原色，且外观较好.

2.2 草菇干制品的复水比

未经护色处理的草菇干制品的复水比为3.189，经护色剂氯化钙、柠檬酸、抗坏血酸、乙酸锌、氯化钠和EDTA-2Na处理的草菇干制品的复水比均有所改变，且与护色剂的浓度有关.

经护色剂氯化钙、柠檬酸和氯化钠处理过的草菇干制品，与未经护色剂处理的草菇干制品相比，复水比不仅没有显著升高，且浓度为0.1%、0.3%、0.4%、0.5%的氯化钙，浓度为0.2%的乙酸锌和浓度为0.1%、0.3%的氯化钠处理对草菇干制品的复水比有明显的降低作用（见图3）.

图3 草菇干制后的复水比

由于草菇是由细胞内外空间组成的有机体，干燥过程中不可避免的破坏细胞导致细胞的严重收缩及相关组织结构的塌陷，降低其亲水性能.一般情况下，复水比与干燥时的温度有关，干燥时的温度越高，干制品的复水比越大而复水性较好，但温度过高，复水性能反而变差.这是因为干燥温度过高，物料内部细胞和毛细管的萎缩就越大，其恢复能力就越小［5］.结果显示不同护色剂处理对草菇干制品的复水性能影响不同，且适宜的护色剂处理可以改善草菇干制品的复水比，可能是由于适宜的护色剂处理强化了草菇内部的微观结构，使其不至于在干燥过程中发生孔道坍塌等变化.

与未经护色剂处理的草菇干制品相比，浓度为0.1%～0.4%的抗坏血酸、浓度为0.1%的乙酸锌和浓度为0.1%～0.5%的EDTA-2Na处理对草菇干制品的复水比有明显的增加，且效果依次为：EDTA-2Na＞抗坏血酸＞乙酸锌.其中，抗坏血酸的最佳浓度为0.06%；乙酸锌的最佳浓度为0.1%；EDTA-2Na的最佳浓度为0.3%；复水比分别为3.556、3.397、3.895.

3 结论

选用非硫褐变抑制剂氯化钙、柠檬酸、抗坏血酸、乙酸锌、氯化钠和EDTA-2Na对草菇干制进行护色处理，并对草菇干制品进行复水试验.结果显示：用EDTA-2Na处理后的草菇干制品不仅褐变度较低、复水比较高，且外观保持较好，是较好的草菇护色剂，其理想浓度为0.3%.

草菇褐变主要是由多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）引起，EDTA-2Na护色机制可能主要是EDTA-2Na能够很有效抑制草菇PPO和POD活性.由于EDTA-2Na具有极强的螯合金属离子的能力，可阻止金属离子与PPO、POD结合以增加酶活性，也可能从PPO的活性中心夺取Cu2+，使之不能结合在PPO的活性部位，从而降低了PPO的酶活性.EDTA-2Na还能降低产品固有色素的褪色速度，保持其色泽稳定性.经EDTA-2Na处理，可以提高草菇干制品的复水比，其机制有待进一步研究.

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