温度对黑皮鸡枞菌贮藏品质的影响及货架期的预测模型

关键词：黑皮鸡枞菌：品质：贮藏温度；Arrhenius方程；货架期预测：动力学模型

黑皮鸡枞菌（Oudemansiella raphanipies）是一种食药两用大型真菌，拥有巨大的市场潜力。但黑皮鸡枞菌作为呼吸跃变型真菌，采收后子实体的生命活动活跃，导致软化、变色和异味等现象出现，严重影响商品品质。温度是影响黑皮鸡枞菌采后品质劣变的重要因素，适宜的贮藏温度能够抑制食用菌的呼吸代谢和生理活动，减少病害的发生。因此，探索黑皮鸡枞菌适宜的流通贮藏温度，建立一种简单、快速且准确的模型来预测新鲜黑皮鸡枞菌在不同储存温度下的货架期，对发展黑皮鸡枞菌产业具有重要意义。

加速货架寿命测试（accelerated shelf life tes-ting，ASLT）是Labuza提出的一种常用的、能够有效表达农产品质量劣化过程的方法。在ASLT方法中，商品被贮藏在较高的应力条件下（如温度、光线、氧气和相对湿度），根据已知的加速因子和降解率之间的关系，定量预测给定条件下的商品货架寿命。近年来，ASLT法被广泛应用于食品货架寿命预测领域，Zou等利用ASLT法预测荔枝在不同贮藏温度条件下的货架期，回归系数R2gt;0.92，相对误差仅为1.50%。Li等利用ASLT法预测了不同贮藏温度条件下的香菇货架期，使用单变量模型获得的5、10、15℃储存的预测值与感官评分结果一致（相对误差lt;20%）。另外，也有研究使用动力学模型探究燕麦不同阶段货架期的挥发性风味变化．以及使用Arrhe-nius方程建模来设计苹果的气调包装等。但目前关于黑皮鸡枞菌采后品质变化及货架期评估模型未见报道。

本研究旨在使用ASLT方法，以一级动力学模型结合Arrhenius方程，基于不同温度下黑皮鸡枞菌子实体感官及生理指标的变化，建立准确有效的黑皮鸡枞菌货架期预测模型，监测黑皮鸡枞菌的品质变化，为黑皮鸡枞菌的流通和销售提供依据。

1材料与方法

1.1材料与试剂

黑皮鸡枞菌取自山东省临沂市瑞泽生物公司食用菌生产基地，4℃预冷后全程冷链运输。挑选表皮无损伤、外观均匀一致的子实体进行后续试验。

三氯乙酸（TCA）、硫代巴比妥酸（TBA）、乙酸、考马斯亮蓝、愈创木酚、3，5一二硝基水杨酸购自国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯。

1.2仪器与设备

电子天平、恒温振荡器、pH计为奥豪斯公司产品；紫外一可见分光光度计、恒温水浴锅为上海元析仪器有限公司产品：色差仪购自杭州陆恒生物科技公司。

1.3试验方法

1.3.1黑皮鸡枞菌样品处理及贮藏将样品平均分为3组。每组黑皮鸡枞菌子实体800+10）g，每组设置10个保鲜筐，分别在2、4、8℃恒温冰箱内、相对湿度（90+5）%条件下进行贮藏试验，每2天取样1次，测定感官及理化指标。每组试验均设置3个平行。

1.3.2感官评定评定小组由具有品评经验的10人组成，色泽、菌盖形态、气味、质地、腐败程度为评价指标，分别占20%权重（表1）。在产品贮藏期间，总分达到3分时，评定人员（gt;7人）基本认定不可接受，即货架期终点。

1.3.3腐烂指数测定按照表2进行腐烂等级的划分，然后参照张福生等的方法计算腐烂指数。

1.3.4质量损失率用电子天平精确称取黑皮鸡枞菌子实体贮藏前、后的质量（m1、m2），计算质量损失率（r）。

1.3.5色差分析用色差仪测定黑皮鸡枞菌盖色差值，每个样本测定3次，结果取平均值。

1.3.6可溶性蛋白、丙二醛（MDA）、抗坏血酸、还原糖含量的测定

参照Bradford的方法测定可溶性蛋白含量，MDA含量采用Zhu等的方法测定，根据王林霞等的方法测定抗坏血酸含量，参考曹建康的方法测定还原糖含量。

1.3.7多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定

参照曹建康的方法测定PPO活性：POD活性使用愈创木酚法测定；SOD活性采用试剂盒检测。

1.4黑皮鸡枞菌品质变化动力学模型的建立

1.4.1黑皮鸡枞菌品质变化动力学模型使用Arrhenius方程监测黑皮鸡枞菌品质，预测其货架期，其中一级反应动力学方程见公式（2）。

1.4.2Arrhenius方程的建立对Arrhenius方程式（3）取对数得到公式（4）。

1.4.3黑皮鸡枞菌子实体品质指标货架期预测模型的建立

结合一级反应动力学模型（2）和Arrhenius方程（4），得到货架期（SL，单位为d）预测公式f 5）。

1.5数据处理与分析

使用Origin8.0进行数据处理和作图，采用DPS7.0进行统计分析，多重比较采用Duncan's法。

2结果与分析

2.1不同温度贮藏期间黑皮鸡枞菌子实体品质的变化

2.1.1感官评分的变化感官评分用于评价采后食用菌品质。由图1、图2可知，黑皮鸡枞菌子实体感官品质随贮藏日寸间延长而变劣，感官评分呈现不断下降的趋势。8℃贮藏6d大部分子实体出现开伞现象；贮藏10d时，多数子实体菌柄出现了严重皱缩，部分子实体表面腐败发黏，多项感官指标得分接近6分，即将失去食用价值和商品价值。而在2℃下贮藏10d的黑皮鸡枞菌子实体感官指标得分仍然在7～8分之间。可见低温可有效延缓黑皮鸡枞菌子实体贮藏过程中的品质劣变，延长其贮藏期。

2.1.2腐烂指数的变化腐烂指数体现黑皮鸡枞菌子实体在贮藏过程中的腐烂发霉情况，是评价食用菌品质的重要指标。由图3可知，子实体腐烂指数在4℃和8℃C下贮藏4d后快速上升：在2℃下贮藏6d后快速升高，较4℃和8℃贮藏推迟2d。子实体在2、4、8℃下贮藏12d时的腐烂指数分别为3.15%．4.32%、5.91%，随贮藏温度的升高而增大。可见，低温能在一定程度上抑制黑皮鸡枞菌子实体的腐烂及霉变，延长其货架期。

2.1.3质量损失率的变化质量损失率是评定食用菌新鲜程度的关键指标。由图4可知，随着贮藏温度的提高，黑皮鸡枞菌子实体质量损失率不断升高，在2、4、8℃贮藏12d的质量损失率分别为34.96%、53.28%、65.72%。可见，贮藏过程中降低贮藏温度可降低质量损失，延长货架期。

2.1.4子实体切面白度的变化L*代表子实体切面的白度，值越大表明白度越高，品质越好。如图5所示，随着贮藏时间的延长，黑皮鸡枞菌子实体的L*值逐渐降低，即颜色逐渐变暗。2、4、8℃贮藏第12天时，子实体的L*值分别为75.98、71.94、67.64。2℃贮藏可以延缓黑皮鸡枞菌子实体的L*值下降，使其白度保持在较高水平。

2.1.5可溶性蛋白含量的变化可溶性蛋白是维持采后生理代谢活动的营养来源，可维持菇体的细胞渗透压。由图6可知，随贮藏时间的延长，不同温度下黑皮鸡枞菌子实体可溶性蛋白含量急剧下降，其中，8℃下下降较快，在12d内下降了11.82%，降至3.50mg/gFW；2℃下降低较为缓慢，在12d时含量仍为3.63mg/gFW，高于4℃和8℃贮藏的子实体可溶性蛋白含量。说明低温能够抑制黑皮鸡枞菌采后代谢活动，延缓可溶性蛋白的损失，延长子实体的货架期。

2.1.6MDA含量的变化MDA含量反映植物细胞的膜脂过氧化程度，可用于判断细胞的损伤程度。由图7可知，子实体的MDA含量与贮藏时间成正比，且8℃下的MDA含量高于2℃和4℃的。说明低温减缓黑皮鸡枞菌子实体膜脂过氧化程度，延长货架期。

2.1.7PPO活性的变化PPO在有氧条件下将多酚类物质氧化成褐色醌类物质，因此黑皮鸡枞菌子实体由暗褐色变成黑褐色。如图8所示，不同温度条件下，随着贮藏时间的延长，黑皮鸡枞菌子实体PPO活性均呈先急剧升高再下降、后期稍有回升再下降的变化趋势；随着贮藏温度的升高，PPO活性的最大值升高。表明低温贮藏可显著抑制黑皮鸡枞菌子实体PPO活性，从而降低其褐变程度，货架期得以延长。

2.1.8POD活性的变化POD在植物中具有多种生物学功能，包括抗氧化、抗逆境、细胞信号传递和木质素生物合成等。POD也是真菌细胞内普遍存在的活性较高的一种酶，与细胞的抗逆性和代谢相关，也会导致褐变。如图9所示，随贮藏时间的延长，子实体POD活性整体为先升高后降低，后期有所回升，然后下降趋于稳定。贮藏温度高，POD活性峰值也高。POD活性均在贮藏第2天升至峰值，8、4、2℃贮藏下分别为3.28、2.71、2.45U/gFW。表明2℃贮藏黑皮鸡枞菌可显著抑制其子实体POD活性。

2.1.9SOD活性的变化SOD是自由基清除因子，可将超氧自由基转化为H202，是活性氧（ROS）主要清除剂。图10显示，不同贮藏条件下黑皮鸡枞菌子实体SOD活性均随着贮藏时间的延长整体呈先迅速升高后缓慢下降趋势。2、4、8℃下贮藏，SOD活性均在第4天达到峰值，分别为26.98、24.73、22.30U/gFW，表明随着贮藏温度的降低，SOD活性升高。

2.1.10抗坏血酸含量的变化抗坏血酸具有抗氧化的作用。如图11所示，随着贮藏时间的延长，不同温度下黑皮鸡枞菌子实体中抗坏血酸含量均呈逐渐减少的趋势，但2℃下的抗坏血酸含量高于4℃和8℃的。贮藏第10天，2、4、8℃处理的抗坏血酸含量比采摘当天分别减少了44.13%、56.60%、64.19%，说明2℃贮藏的黑皮鸡枞菌子实体抗坏血酸损失最少，对其贮藏最有利。

2.1.11还原糖含量的变化黑皮鸡枞菌子实体采后呼吸作用强烈，会消耗包括还原糖在内的许多营养物质。由图12可知，不同温度下子实体中还原糖含量呈先上升后下降的趋势，均在贮藏第2天达到峰值，2℃下还原糖含量为25.89mg/g，而8℃下仅为17.25mg/g。之后均大幅下降，8℃贮藏时还原糖含量下降较快，在第4天时下降了45.33%，而此时2℃贮藏仅下降33.33%。可见，低温抑制了子实体采后的呼吸代谢，能够减少还原糖消耗，延长黑皮鸡枞菌的货架期。

2.2货架期预测模型的建立及评价结果

2.2.1动力学模型的建立一级反应动力学模型可以反映食品品质的劣变程度。将试验数据代人式（2）中，得到表3，其中腐烂指数、质量损失率、L*和抗坏血酸含量计算得到的决定系数R2均大于0.90，符合一级动力学模型，而MDA含量等其他指标测定复杂，不适于货架期快速预测。另外，质量损失率的R2平均值最高，为0.9976，说明其动力学模型精度更高。

2.2.2品质指标Arrhenius方程建立将表3中的k值代人式（4）计算E和k，得到表4，各指标的决定系数R2均大于0.90，证明其线性拟合度高，说明各指标可作为货架期预测的关键因子。

2.2.3黑皮鸡枞菌子实体货架期预测模型的建立

根据表4，将测定数据和Arrhenius方程的E。和ko代人公式（5）中，计算得到4个货架期预测模型，即公式（6）～（9）。

2.2.4品质指标货架期预测模型的验证与评价

黑皮鸡枞菌子实体货架期验证结果（表5）显示，相对误差均小于10%，表明预测模型能够准确预测不同贮藏温度下的黑皮鸡枞子实体的货架期，其中基于质量损失率的模型预测精度最高。

3讨论与结论

新鲜黑皮鸡枞菌子实体的含水量整体较高，采后会迅速软化，萎蔫收缩，新鲜度快速降低，商业价值会受到严重影响。黑皮鸡枞菌子实体采后贮藏过程中的质量损失很大程度上是细胞呼吸作用引起的。目前，食用菌最常用的贮藏方法是低温贮藏，能够延长贮藏时间，抑制菌盖开伞现象发生，微生物生长也会受到抑制，呼吸作用减慢，营养物质和水分损耗减少，蛋白质分解减缓，但最适贮藏温度仍待商榷。

本研究结果显示，2、4、8℃三种贮藏条件下，黑皮鸡枞菌子实体的质量损失及可溶性蛋白、还原糖消耗均有减少，2℃贮藏效果最好。低温能够降低菇体的呼吸作用，维持新鲜度和营养物质，猕猴桃使用保鲜剂后也有类似效果。

黑皮鸡枞菌子实体的MDA含量会随着贮藏温度的降低而降低，表明脂膜过氧化得到缓解。许多有效的果蔬保鲜方法会影响MDA和可溶性糖含量，如非接触抗菌包装在鲜莲子保鲜中的应用，喷涂可生物降解液膜用于赤霞珠的保鲜，以及保鲜剂处理苹果等。低温贮藏可以维持组织细胞完整性，延缓膜脂过氧化，从而延缓子实体的褐变。

本研究结果表明，低温贮藏可有效抑制黑皮鸡枞菌子实体的褐变，降低质量损失，延缓可溶性蛋白、还原糖及抗坏血酸含量的下降，减慢MDA含量的升高，延长其贮藏时间。基于黑皮鸡枞菌子实体在不同贮藏温度下的腐烂指数、质量损失率、白度、抗坏血酸指标变化，使用ASLT方法成功建立了货架期预测模型，模型的决定系数R2大于0.90．相对误差小于10%，模型拟合精度较高，可用于采后黑皮鸡枞菌子实体货架期预测，对延长其货架期有重要意义。后续还可进行多变量货架期预测以提高预测精度。