西藏高原黄蘑菇的保鲜研究

许斌, 朱雨婷, 侯丽真, 倪楠, 扎罗, 王凤忠*, 李淑英*

1.南京农业大学食品科学技术学院, 南京 210095；

2.中国农业科学院农产品加工研究所, 北京 100193；

3.北京农学院食品科学与工程学院, 北京 102206；

4.西藏自治区农牧科学院农业研究所, 拉萨 850032

黄蘑菇，又名皇菇、黄环菌，学名为黄绿蜜环菌(Armillarialuteo-virens)，是高山草甸上的一种名贵的珍稀野生食用菌[1]。新鲜黄蘑菇味道鲜美、香气浓郁、营养丰富，含有丰富的多糖、蛋白质、维生素和矿物质元素等，特别是微量元素硒的含量较高，具有补充营养、增进食欲、增强免疫力、抗流感、促进儿童发育以及防治神经炎、脚气病等生理作用[2-4]。黄蘑菇主要分布于我国河北、陕西、甘肃、青海、四川、西藏等地区[1-6]。在西藏主产于拉萨、堆龙德庆、达孜、浪卡子、帕里、邦达、定日等地的高山草地上，其海拔分布范围为3 200～4 600 m[6]。

由于黄蘑菇味道鲜美、营养丰富，集食用、药用和保健功能于一身，深受消费者的喜爱，市场需求量逐年增加。黄蘑菇子实体生长的季节性很强，集中在7月中旬至8月下旬雨季生长[6]，目前主要以鲜食和晾干为主，市场上新鲜黄蘑菇的价格为80～400元·kg-1，干品价格可达1 000元·kg-1[7]。然而，新鲜黄蘑菇在采后储藏过程中极易发生失水、软化和褐变等现象，严重降低其食用价值和商品价值。

为了尽量保持新鲜黄蘑菇的独特鲜味，延长黄蘑菇的货架期，拓展新鲜黄蘑菇的市场范围，开展了黄蘑菇保鲜研究。本研究首先观察了黄蘑菇在室温储藏过程中的感官变化，随后选用酸性电解水(acidic electrolyzed water，AEW)、短波紫外线(short-wave ultraviolet，UVC)和臭氧(O3)等保鲜处理技术，并联合低温储藏，对新鲜黄蘑菇进行保鲜研究，通过检测褐变度、硬度和失重率来评价不同保鲜处理后黄蘑菇感官品质的变化，通过检测多酚氧化酶(polyphenoloxidase，PPO)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase，PAL)活性变化来探索黄蘑菇在储藏期的生理变化规律，以期为黄蘑菇的保鲜研究提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黄蘑菇，购于西藏自治区昌都，黄蘑菇采后，直接打包冷链空运到实验室开展保鲜处理。

聚乙烯吡络烷酮、磷酸缓冲液、邻苯二酚、硼酸缓冲液、苯丙氨酸均购自北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

Digieye电子眼设备(美国Verivide公司)；TA.HD plus质构仪(英国Stable Micro System公司)；FX-QS-10精密型强酸性电解水机(烟台方心水处理设备有限公司)；SW-002-5G臭氧消毒机(青岛维斯特电子净化设备有限公司)；YQ205-05紫外可见光光度计[尤尼柯(上海)仪器有限公司]。

1.3 黄蘑菇保鲜处理

1.3.1室温保鲜处理 将黄蘑菇先用紫外辐照(UVC， 功率为30 W)正反面分别照射5 min，然后平铺放入塑料泡沫盒中，从底部通入臭氧(O3)5 min后，分成2组，一组分装放入保鲜袋，每个保鲜袋大约20朵蘑菇，密封，室温放置，记为“UVC+O3+气调”处理组；另一组平铺在保鲜袋上敞开放置，记为“UVC+O3+敞开”处理组。

1.3.2低温储藏处理 将采后的黄蘑菇分成5组，分别用酸性电解水(AEW)、UVC、O3、UVC与O3混合处理、冷藏处理的方法研究低温下黄蘑菇的保鲜效果。具体步骤如下：①酸性电解水处理：将黄蘑菇用pH 2.54的AEW浸泡5 min后，沥干，分装放入保鲜袋，每个保鲜袋大约20朵蘑菇，密封，4 ℃冷库储藏，记为“AEW+4 ℃”处理组；②紫外辐照处理：将黄蘑菇用UVC(功率为30 W)照射5 min，翻面再照射5 min后，分装放入保鲜袋，每个保鲜袋大约20朵蘑菇，密封，4 ℃冷库储藏，记为“UVC+4 ℃”处理组；③臭氧处理：将黄蘑菇在塑料泡沫盒中平铺一层，塑料泡沫盒下面设置有进气孔，上面设置有出气口，从底部通入O35 min后，分装放入保鲜袋，每个保鲜袋大约20朵蘑菇，密封，4 ℃冷库储藏，记为“O3+4 ℃”处理组；④紫外与臭氧混合处理：将黄蘑菇先用UVC(功率为30 W)正反面分别照射5 min，然后平铺放入塑料泡沫盒中，从底部通入O35 min后，分装放入保鲜袋，每个保鲜袋大约20朵蘑菇，密封，4 ℃冷库储藏，记为“UVC+O3+4 ℃”处理组；⑤冷藏处理(对照处理)：对黄蘑菇不做任何处理，每个保鲜袋分装20朵，密封，4 ℃冷库储藏，记为“4 ℃”处理组。

1.4 指标检测

定期取样观察外观品质，并检测相关指标，具体如下。

1.4.2硬度 利用TA.HD plus质构仪，采用穿刺法检测不同保鲜处理后黄蘑菇的硬度。具体操作为：选取10朵大小均一的黄蘑菇，沿着菇柄方向横切，然后取中间部分切成约1 cm厚的薄片，将其放在质构仪的工作台上，用P/2E探头进行硬度的测量，探头下降和上升速度均为2.0 mm·s-1，测量深度为5 mm。每个菇柄取1个点，菇帽视情况取2～3个点。根据力随时间变化的曲线，将在此过程中探头的最大受力(Nmax)记为所测硬度。

1.4.3失重率 将储藏于4 ℃冷库中不同处理组的黄蘑菇取出，称重，以入库时的鲜重为基础，计算其失重率[10]。

1.4.4PPO活性测定 称取蘑菇样品1.0 g，加入0.2 g聚乙烯吡络烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)，液氮研磨成粉后，加入7 mL预冷的磷酸缓冲液(0.2 mol·L-1、pH 6.0)混合均匀，吸入离心管，4 ℃、9 500 r·min-1离心15 min，吸取上清，作为粗酶液备用。反应管中加入0.4 mL邻苯二酚溶液及2.5 mL磷酸缓冲液，于25 ℃水浴中温浴10 min，再加入0.5 mL粗酶液，于25 ℃恒温振荡器中反应15 min，迅速放入0 ℃冰水中，静置3 min终止反应，以缓冲溶液调零，用分光光度计在410 nm下测定其吸光度。将1个活力单位(U)定义为在测定条件下每分钟引起吸光值改变0.01所需的酶量[11]。

1.4.5PAL活性检测 参照Koukol等[12]的方法，略作改动，具体操作为：称取不同处理组的黄蘑菇样品1.0 g，加入0.2 g PVP，液氮研磨成粉后，加入8 mL硼酸缓冲液(0.05 mol·L-1，pH 8.8)，吸入离心管，4 ℃、8 000 r·min-1离心10 min，取上清液作为粗酶液，4 ℃保存待测。反应管中加入硼酸缓冲液3.6 mL、0.02 mol·L-1苯丙氨酸2 mL，再加入0.5 mL粗酶液混匀，测定其OD290作为初值，然后置于38 ℃水浴保温10 min，水浴结束后测定OD290作为终值。将1个活力单位(U)定义为在测定条件下每10分钟OD290改变0.01个单位所需的酶量。

1.5 数据处理

实验监测到第42天，在这期间取样测定指标，得到的数据用GraphPad Prism 7.0进行作图。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜处理室温保藏后黄蘑菇的感官变化

黄蘑菇多生长在潮湿阴暗的环境中，喜爱湿度较高、温度较低的环境，当采收后的黄蘑菇不经处理直接在常温条件下摊放销售或存放时，黄蘑菇的品质会发生较大变化。如图1所示，新鲜采收的黄蘑菇，经室温放置2 d后，就会发粘、收缩、变黑、变软、表面粘滑，开始腐败，失去了食用价值。而在室温条件下，于自封袋密封存放3 d后，黄蘑菇能保持新鲜采收时的感官，但是由于密封不透气，湿度过高，表面微生物滋生较快，极易产生异味。如图2所示，经UVC和O3复合处理后敞开放置，黄蘑菇缓慢缩水变小、变软，且褐变减缓，表面也不易滋生微生物，储存10 d也没有腐败、发粘、变质；而经UVC和O3复合处理后，置于保鲜袋室温放置，可以较好的保持新鲜黄蘑菇的感官品质，第10天时黄蘑菇才略微变黑、变粘。由此可见，若期望有效保持新鲜黄蘑菇的品质、延长货架期，需在采摘后立刻进行适当的保鲜处理。

图1 室温保藏新鲜黄蘑菇

2.2 不同保鲜处理低温储藏对黄蘑菇感官品质的影响

为了系统、深入的研究黄蘑菇的保鲜方法，结合上述预实验结果，选用食用菌常用保鲜技术以及低温储藏开展了新鲜采收黄蘑菇的保鲜研究。

2.2.1不同保鲜处理低温储藏对黄蘑菇褐变度的影响 褐变包括酶促褐变和非酶促褐变，黄蘑菇的褐变主要是酶促褐变[13]。褐变是导致食用菌感官品质下降的重要因素，是衡量食用菌保鲜的重要指标。本研究采用电子眼设备实时在线检测不同处理组黄蘑菇的褐变程度。L*为白度值，反映样品“黑”“白”程度，L*值越大，样品越白，褐变程度越低；褐变指数BI，综合L*、a*、b*值的结果，能够直接反映样品的褐变程度。

本研究中电子眼数据如图3所示，结果表明，除了“AEW+4 ℃”处理组外，其他各处理组的黄蘑菇在42 d的储藏期内均保持较好的感官性状，L*值呈现缓慢下降的趋势，对应的褐变指数缓慢增加。随着储藏时间的延长，“AEW+4 ℃”处理组的黄蘑菇在储藏第10天后，白度值L*开始急剧下降，BI急剧上升；第14天时，黄蘑菇表面变得黏腻，颜色由黄色变为褐色；第17天时，超过一半的黄蘑菇已经腐烂变质。

图2 “O3 + UVC”处理黄蘑菇室温保藏

图3 不同处理低温储藏后黄蘑菇褐变度的变化

2.2.2不同保鲜处理低温储藏对黄蘑菇硬度的影响 测量黄蘑菇的硬度能直观的体现出其组织结构的保持性，反映出样品的新鲜程度。硬度的改变主要和菇体内水分的散失有关，同时，微生物会通过分解产生酶类和内源性自溶素，加速细胞壁的降解[14]，造成细胞的萎缩。

不同保鲜处理对黄蘑菇硬度的影响如图4所示，随着储藏时间的延长，除“AEW+4 ℃”处理组外，其他处理组黄蘑菇菇柄的硬度呈缓慢下降趋势。“AEW+4 ℃”处理组，黄蘑菇菇柄从第14天开始急速下降，到第22天，由于急速腐败而无法检测硬度。与菇柄硬度变化相比，各处理组黄蘑菇菇帽硬度下降趋势较快。“AEW+4 ℃”处理组，到第22天，因为严重腐烂而停止检测菇帽硬度。除“AEW+4 ℃”处理组外，其他处理组菇柄和菇帽硬度在储藏期间都略高于“4 ℃”处理组，说明UVC和O3对保持黄蘑菇硬度具有较好的效果。

2.2.3不同保鲜处理低温储藏对黄蘑菇失重率的影响 黄蘑菇失重率变化和硬度变化有着密切的联系，因为造成硬度变化和重量损失主要都是水分散失和自身的代谢降解。不同保鲜处理对黄蘑菇失重率的影响如图5所示，随着储藏时间的延长，黄蘑菇鲜重损失逐渐增加，且不同处理组间失重率差异不大。储藏22 d时，“AEW+4 ℃”处理组的黄蘑菇已经全部褐变、软化、渗出液体、表面粘滑、出现异味；而其他处理组储藏42 d，鲜重损失不足3%。失重率变化较小可能与包装材料和储藏环境有关，PE保鲜袋的包装形成了一个封闭的环境，自发气调的产生降低了菇体的呼吸和蒸腾作用[15]，而低温储藏也在一定程度上降低了菇体的代谢和分解，从而降低了黄蘑菇水分的损失。

图4 不同处理低温储藏后黄蘑菇菇柄和菇帽硬度的变化

图5 不同处理低温储藏后黄蘑菇失重率的变化

2.2.4不同保鲜处理低温储藏对黄蘑菇PPO活性的影响 由PPO参与的酶促褐变是导致各种果蔬产品褐变的主要因素。主要反应是酚醛类物质在有氧参与的条件下，经PPO的催化作用，氧化成红褐色的醌类，这些醌类物质进一步聚合，呈现褐色。褐变反应中影响最大的因素是蘑菇中的酶量和酶活性[16]。

不同处理对黄蘑菇PPO活性的影响如图6所示。新鲜黄蘑菇经不同保鲜处理后，PPO活性整体均呈现降低的趋势。“4 ℃”“UVC+4 ℃”“O3+4 ℃”和“UVC+O3+4 ℃”处理组在第4天出现了小高峰，随后开始下降；“4 ℃”处理组在储藏第21天二次出现小高峰。从储藏第1天开始，随着储藏时间的延长，除了“AEW+4 ℃”处理组，其他各处理组PPO活力都呈现上升、下降、再上升的趋势；保藏第4天和第21天均出现了活力峰，“4 ℃”处理组的活力峰最高；其他各处理组中，“臭氧+4 ℃”处理组的活力高峰低于或者晚于其他处理组，反映出臭氧能够在一定程度上破坏或抑制PPO的活力。“AEW+4 ℃”处理组在储藏前7天就出现了品质的快速下降，PPO活力也在前7天快速降低，活力峰整体呈现平缓趋势，储藏第10天才出现第1个活力峰。

图6 不同处理低温储藏后黄蘑菇PPO活性的变化

2.2.5不同保鲜处理低温储藏对黄蘑菇PAL活性的影响 PAL也参与黄蘑菇酶促褐变的过程，其通过催化作用，直接脱掉L-苯丙氨酸上的氨而生成反式桂皮酸。对其含量的测定可以从次级代谢产物的角度体现出酶促褐变的情况。

由图7可知，随着储藏时间的延长，不同处理组黄蘑菇的PAL活性总体上呈现下降趋势。除了“AEW+4 ℃”处理组，其他处理组在整个储藏过程中波动较大，在储藏第16天，“4 ℃”“O3+4 ℃”处理组分别出现最高峰值5.99 U·g-1和3.71 U·g-1。说明整个储藏过程中低温、UVC和O3有效地干扰了PAL活性，但是没有彻底灭活该酶。“AEW+4 ℃”处理组在储藏0～7 d呈现缓慢上升，然后在10～22 d呈现缓慢下降并趋于平缓，储藏第7天最高峰值也只有2.53 U·g-1，低于“4 ℃”“O3+4 ℃”处理组第16天出现的最高峰值。这可能是由于PAL不耐酸碱，特别是对酸极为敏感[17]，经酸性电解水处理后，黄蘑菇PAL活性部分丧失。

图7 不同处理低温储藏后黄蘑菇PAL活性的变化

3 讨论

黄蘑菇味道鲜美、香味浓郁，然而新鲜采收的黄蘑菇储存期较短，2～3 d后就会缩水、变软、变黑，极易失去食用价值和商品价值。放入自封袋储藏后，由于新鲜蘑菇的呼吸和蒸腾作用，挥发的水分保持了黄蘑菇新采收时的感官品质，但是也促进了微生物生长，产生难闻的腐败气味。

考虑到适当的保鲜技术处理和低温储藏能够有效增加食用菌的货架期，本研究开展了黄蘑菇的保鲜处理和低温储藏研究。相对于其他食用菌的保鲜研究，本研究将西藏高原特色的野生黄蘑菇作为研究对象，利用多种保鲜技术进行单一和复合处理，结果表明，适当的UVC和O3处理，外加保鲜袋收集和低温储藏有助于保持新鲜黄蘑菇的色泽、硬度和湿重，储藏42 d后各项感官指标劣化程度在可接受范围内。UVC和O3处理还有助于杀灭黄蘑菇表面细菌，淬灭新鲜蘑菇活性生物酶[18-19]；与低温储藏相比，UVC和O3处理可以适当的延缓黄蘑菇腐败变质、菌体自溶。AEW处理虽然也有抑制外源菌和生物酶活性的作用，但是黄蘑菇自身水分含量较少且肉质厚，AEW处理后使得黄蘑菇大量吸收水分，反而更有助于微生物的滋生，因此，“AEW+4 ℃”处理组的黄蘑菇在储藏的第10天就开始急速变软、变黑、变粘、腐烂和自溶。

采收后的食用菌易发生褐变，褐变是决定食用菌采后食用品质和商品价值的首要指标。食用菌褐变分为酶促褐变和非酶促褐变，以酶促褐变为主。酶促褐变的褐变度与PPO、过氧化物酶(peroxidase，POD)和PAL等的活力呈正相关，相关性大小为PPO>POD>PAL[20]。食用菌保鲜中，常通过检测PPO和POD的活性，反映样品的褐变程度；PAL也作为一个辅助指标来体现酶促褐变的情况，PAL通过催化植物体内的次生代谢产物酚类物质的产生而影响酶促褐变，其活性往往作为酚类褐变的指标[21]。

本研究通过检测PPO和PAL活性探究了黄蘑菇储藏期间的褐变原因。AEW、UVC和O3处理都有效抑制了PPO的活性，低温储藏也有效降低了PPO的活性，所以在整个储藏期间，PPO活性呈现下降趋势。而PAL活性在整个储藏期间波动较大，PAL对pH的耐受性较差，在酸性和碱性环境中易失活，所以“AEW+4 ℃”处理组的PAL活性趋于稳定。

综上所述，保鲜袋储藏、低温储藏和适当的UVC和O3保鲜处理有助于保持新鲜黄蘑菇的感官品质，有效延长其货架期。然而，对于水分含量较少的高原黄蘑菇而言，AEW处理并不适用于其保鲜，处理后外来水分的带入，反而加速了其腐败变质。本研究为黄蘑菇的保鲜奠定了理论基础，但是仍有不完善的地方，如针对每种保鲜技术参数，有待进一步的细化深入；对于不同保鲜处理后黄蘑菇的品质改变和褐变机制，有待开展深入的探索研究。