不同气调保鲜对平菇贮藏品质和理化性质的影响

高帅平 田广瑞 李顺峰 王安建 魏书信 刘丽娜

DOI：10.16861/j.cnki.zggc.202423.0448

摘    要：為明确气调包装对采后平菇贮藏品质和理化性质的影响，采用聚乳酸（PLA）袋自发气调和高氧盒式气调（50%O2、40%N2、10%CO2）对采后平菇进行包装处理，测定贮藏期间平菇的失重率、褐变指数、感官评分、硬度、包装内气体含量、营养成分含量、褐变相关酶活性及丙二醛含量。结果表明，在4 ℃条件下，PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装均可不同程度地提高平菇的采后贮藏品质，减少失水和褐变，维持较高营养物质含量，抑制褐变相关酶活性，降低丙二醛含量。其中，PLA袋自发气调包装对采后平菇的保鲜效果更好，贮藏10 d时，平菇的感官评分高达7.4，较高氧盒式气调包装提高34.55%，且能保持较好的硬度和可溶性蛋白质含量，抑制过氧化物酶活性和丙二醛生成。研究结果可为平菇采后气调包装保鲜的应用提供理论依据和参考。

关键词：平菇；气调包装；品质；理化性质

中图分类号：S646.1+4              文献标志码：A            文章编号：1673-2871（2024）04-079-08

Effects of different modified atmosphere preservation on the storage quality and physicochemical properties of Pleurotus ostreatu

GAO Shuaiping， TIAN Guangrui， LI Shunfeng， WANG Anjian， WEI Shuxin， LIU Lina

（Research Center of Agricultural Products Processing， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450002， Henan， China）

Abstract： This study aims to clarify the impact of modified atmosphere packaging on the storage quality and physicochemical properties of postharvest Pleurotus ostreatus. Fresh P. ostreatus was used as raw material， and it was treated using polylactic acid （PLA） bag for spontaneous modified atmosphere packaging and using box for high oxygen modified atmosphere packaging. The changes in weight loss rate， browning index， sensory score， hardness， gas content in packaging， nutrient content， browning related enzyme activity， and MDA content of P. ostreatus during storage were measured and analyzed. The results showed that under 4 ℃ conditions， compared with control， the two kinds of modified atmosphere packaging could improve the postharvest storage quality of P. ostreatus in varying degrees， reduce water loss and browning， maintain high nutrient content， inhibit browning related enzyme activity， and reduce MDA content. Among them， PLA bag spontaneous modified atmosphere packaging had a better preservation effect on postharvest P. ostreatus. After 10 days of storage， the sensory score of P. ostreatus reached 7.4， 34.55% higher than the high oxygen box type modified atmosphere packaging. It could maintain good hardness and soluble protein content， inhibit POD activity and MDA generation. The research results can provide theoretical basis and reference for the application of modified atmosphere packaging for postharvest preservation of P. ostreatus.

Key words： Pleurotus ostreatus; Modified atmosphere packaging; Quality; Physical and chemical properties

平菇（Pleurotus ostreatus）是伞菌目侧耳科真菌，学名侧耳，具有高蛋白低脂肪特点，在我国广泛种植和食用[1]。平菇含有丰富的营养物质，如氨基酸、维生素和硒、铁等矿物质，以及脂肪酸、菌糖、甘露糖醇等多种功能性物质，还含有酚类、萜类、生物碱和多糖-蛋白质复合物等多种生物活性成分，具有增强机体免疫力等功能[2]。因其营养价值高、口味鲜美，深受消费者喜欢。然而，平菇采摘后，其水分含量高达90%，蒸腾和呼吸作用强，加上组织柔嫩，表面无明显保护结构，极易产生机械损伤、失水、萎缩和软化，最终腐烂变质而失去食用价值。常温下平菇的货架期只有1～3 d，因保鲜方法缺失或不当，每年造成的损耗高达产量的30%，经济损失十分严重[3]。

目前，食用菌保鲜技术主要有低温保鲜[4]、涂抹保鲜[5]、气调保鲜[6]、辐照保鲜[7]、臭氧保鲜[8]、化学保鲜[9]、植物激素保鲜[10]等。随着人们对食品安全愈加重视，绿色安全、无化学残留的保鲜技术更具创新性和可接受性。气调保鲜是通过改变一定环境内气体组成，主动或自发形成高CO2、低O2的贮藏条件，抑制食用菌采后呼吸作用和生理代谢活动，从而防止品质劣变的保鲜方法。气调保鲜可以分为主动气调（CA）和自发气调（MA）[11]。CA具有保鲜效果好、保鲜时间长的优势，但因前期设备投入大、保鲜成本高而未被广泛应用。自发气调包装（MAP）是利用食用菌自身呼吸作用以及包装材料的透气性来调节包装内气体的平衡，因其易操作、成本低、效果好，成为近年来食用菌保鲜应用研究的热点。比如高氧气调包装被证实具有降低无氧呼吸和乙烯释放量、抑制酶促褐变和病原微生物生长、减少腐烂变质的作用[12]，Liu等[13]和王洪霞等[14]研究发现，高氧气调包装可以保持蘑菇、金针菇较好的品质。聚乳酸（PLA）是以乳酸为主要原料聚合得到的一种高分子合成材料，具有优良的生物降解性和相容性、安全性及加工性，被广泛应用于食品包装、生物医学材料等领域，被认为是最具发展前景的“绿色塑料”[15]。目前，在鲜品果蔬保鲜方面已有研究表明，PLA结合抗菌活性物质可以显著提高杧果[16]、草莓[17]、西蓝花[18]的保鲜品质。Pei等[19]研究表明，PLA结合咖啡酸抗菌活性薄膜可以保持双孢蘑菇较好的外观、颜色和硬度，防止微生物诱导的品质劣变。然而，关于高氧气调和PLA包装在平菇保鲜中鲜见报道。

笔者在前期试验的基础上，采用盒式高氧气调（50%O2、40%N2、10%CO2）包装和PLA自发气调包装对鲜平菇进行贮藏，研究冷藏（4 ℃）条件下，不同气调包装形式对平菇贮藏过程中品质、营养和生理特性的影响，探究较好的平菇气调包装保鲜方式，以期为气调包装在平菇中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

平菇品种为久鑫1号，来源于河南省农业科学院食用菌研究所，采摘自河南省新乡市辉县冀屯食用菌专业合作社，选取的鲜平菇大小一致、朵型正常、色泽鲜亮、无病虫害、无机械损伤；聚乳酸（PLA）包装袋由国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）提供；包装盒购于上海优选包装科技有限公司；牛血清蛋白、愈创木酚、磷酸、过氧化氢、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、乙醇、葡萄糖、邻苯二酚、氢氧化钠、3，5-二硝基水杨酸、考马斯亮蓝均购于国药集团化学试剂有限公司。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 试验于2022年3月在河南省农业科学院农副产品加工研究中心保鲜与加工实验室进行。挑选大小一致、无机械损伤的平菇完全随机进行以下处理：T1组，将平菇放入PLA保鲜袋（0.02 mm，30 cm×30 cm）内，密封包装，每包装1朵，共12包；T2组，将平菇放入包装盒内，利用盒式包装机进行充气包装（50%O2+40%N2+10%CO2），每盒装1朵，共12盒；CK组，取12朵平菇，不做任何处理。将以上各组平菇置于保鲜试验箱内，设置参数为温度（4±1）℃、相对湿度 85%，贮藏10 d。每2 d取样1次，每组每次取样2次重复，先进行包装内气体成分和失重率测定及感官评定，再将平菇切分成片，测定硬度和褐变指数，剩余样品液氮冻结后粉碎，置于-80 ℃冰箱凍藏备用。

1.2.2 失重率测定 采用称量法测定，贮藏过程中平菇的失重率按式（1）计算。

[失重率/%=m1-m2m1×100]。                       （1）

式中：m1为贮藏前平菇的质量（g）；m2为贮藏后平菇的质量（g）。

1.2.3 感官评定 采用10分制法[20]，以平菇的气味、形态、表面气生菌丝生长情况以及质地为评定指标，各评定指标的权重如表1所示，其具体评分标准如表2所示。

1.2.4 包装内气体成分测定 采用MS400便携式

气体检测仪测定包装内O2、CO2的含量。

1.2.5 硬度的测定 采用TMS-Pro物性测定仪测量平菇的硬度，测试速度为1 mm·s-1，初始接触力为5 N，形变率为30%。每组处理10次重复，结果取平均值。

1.2.6 褐变指数（BI）测定 采用Color Flex EZ色差仪测定平菇的L*、a*、b*值，在使用前先用标准白板进行校准。每个处理测定10次，根据式（2）计算褐变指数（BI），每组处理10次重复，结果取平均值。

[BI/%=a*+1.75L*5.645L*+a*-3.012b*-0.310.172×100]。     （2）

1.2.7 可溶性蛋白质含量测定 参照曹健康等[21]的方法，采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白质含量。用质量浓度为0.1 mg·mL-1的牛血清白蛋白（BSA）标准液制作标准曲线。准确称取0.5 g平菇冷冻粉，加入5 mL pH 7.5的磷酸缓冲液，冰浴研磨后以10 000 r·min-1离心15 min，取上清液1 mL于试管中，加入5 mL考马斯亮蓝G-250试剂，充分混合，放置2 min后测定595 nm处的吸光值，并通过标准曲线计算样品提取液中可溶性蛋白质的含量，每组处理3次重复。

1.2.8 还原糖含量测定 采用3，5-二硝基水杨酸法测定还原糖含量[21]。用葡萄糖配成质量浓度为1.0 mg·mL-1的标准溶液制作标准曲线。准确称取0.5 g平菇冷冻粉与5 mL蒸馏水混合，在80 ℃水浴中平衡30 min，冷却后在8000 r·min-1、4 ℃下离心10 min，取上清液2 mL，加入3，5-二硝基水杨酸试剂1.5 mL，充分混合均匀后在沸水浴中加热5 min，取出后进行冷却，用蒸馏水定容到25 mL，混匀后测定540 nm处的吸光值，并通过标准曲线计算待测样品提取液中还原糖的含量，每组处理3次重复。

1.2.9 多酚氧化酶（PPO）活性测定 参照Liu[22]的方法测定多酚氧化酶活性。取1.0 g冷冻平菇粉与50 mmol·L-1 pH 5.7的磷酸缓冲液（含0.8 g·L-1 PVPP）混合后，定容至5 mL，于4 ℃下以10 000 r·min-1离心20 min，上清液即为粗酶液。取0.05 mL粗酶液加入2.5 mL 100 mmol·L-1邻苯二酚（50 mmol·L-1 、pH 5.5乙酸缓冲液配制），摇匀，立即计时，测定398 nm处吸光度的增加值，每30 s记录1次，记录5 min。以1 min内OD398增加0.1为一个酶活力单位（U），PPO活性表示为U·g-1，每组处理3次重复。

1.2.10 过氧化物酶（POD）活性测定 酶液提取同PPO，参照Li[23]的方法测定。取0.5 mL上清液，加入2 mL 8 mmol·L-1愈创木酚，在30 ℃水浴中平衡5 min，然后加入1 mL 24 mmol·L-1 H2O2，摇匀，立即计时，测定470 nm处吸光度的增加值，每30 s记录1次，记录5 min。以1 min内OD470增加0.01为一个酶活力单位（U），POD活性表示为U·g-1，每组处理3次重复。

1.2.11 丙二醛（MDA）含量测定 参照Dong[24]的方法测定MDA含量。取2 mL的提取液和2 mL 0.67 %硫代巴比妥酸（TBA）混合，在沸水浴中平衡15 min，快速冷却后10 000 r·min-1离心10 min，取上清液。以蒸馏水作为空白，分别测定上清液在450 nm、532 nm和600 nm处的吸光度，每组处理3次重复，MDA含量计算公式如下：

[b（MDA）/（μmol·g-1）=[6.45（OD532-OD600）-0.56OD450]×提取液总体积样品质量×1000]

（3）

1.3 数据处理

采用Excel 2021进行数据处理并作图，采用SPSS 26.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同保鲜处理对平菇失重率的影响

失重率被视为评价平菇采后品质的一个重要指标。如图1所示，随着贮藏时间的延长，各组平菇失重率均呈递增的变化趋势。其中，CK平菇失重率在整个贮藏期间迅速上升，而PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装的平菇失重率上升速度较平缓，明显低于对照。贮藏10 d时，CK失重率为25.04%，分别是PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装的5.32和4.38倍。以上结果表明，PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装均可降低采后平菇的失重率，有效防止采后贮藏期间平菇水分的散失。

2.2 不同保鲜处理对平菇感官品质的影响

如图2所示，各组平菇的感官评分随着贮藏时间的延长而逐渐下降。贮藏前2 d，PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装的平菇感官评分无明显差别，贮藏4～10 d时，高氧盒式气调包装的平菇感官评分下降速度较PLA袋自发气调包装快，且整个贮藏期间，CK平菇感官评分均低于2个包装组。贮藏10 d时，CK平菇出现失水、褐变和卷边等现象，组织损伤相对严重，感官评分为4.2分；PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装的平菇亦出现不同程度的卷边、失水现象，感官评分分别为7.4和5.5分。以上结果表明，PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装可以不同程度地提高平菇贮藏期间的感官评分，其中，PLA袋自发气调包装的平菇保鮮效果最佳。

2.3 不同保鲜处理对平菇硬度的影响

硬度是评价平菇采后贮藏品质的重要指标之一。如图3所示，各处理的平菇硬度随着贮藏时间的延长均呈下降趋势。在整个贮藏期内，CK的平菇硬度迅速下降，而PLA袋自发气调包装的平菇硬度最高，且与另外2个处理呈显著差异，高氧盒式气调包装的平菇硬度则处于中间水平。以上结果表明，PLA袋自发气调包装处理较高氧盒式气调包装处理能更好地保持采后贮藏期间平菇的硬度。

2.4 不同保鲜处理对平菇BI的影响

色泽是影响消费者购买行为最明显的质量指标之一，可直接影响人们的消费欲。褐变是反映平菇品质劣变的重要因素，BI是评价产品褐变的综合指标，BI越大，褐变程度越严重。如图4所示，随着贮藏时间的延长，各处理的平菇BI整体上呈先上升

后下降的变化趋势，并于贮藏6 d时达到峰值。贮藏前期（2 d内），各处理的平菇BI变化较小；贮藏2～4 d时，PLA袋自发气调包装的 平菇BI无明显变化，而CK和高氧盒式气调包装平菇BI则快速上升，4 d时均显著高于PLA袋自发气调包装；贮藏后期（6～10 d），CK平菇BI值最高，PLA袋自发气调包装的BI值则处于最低水平。以上结果表明，PLA袋自发气调包装处理可有效降低平菇的BI水平，从而保持平菇贮藏过程中较好的色泽。

2.5 不同包装内O2和CO2含量的变化

自发气调包装保鲜主要是通过自身呼吸作用，使包装内逐渐形成低O2和高CO2的状态，从而抑制机体呼吸代谢，进而达到保持果蔬较好采后品质的目的。不同包装内O2和CO2含量如图5所示，PLA袋自发气调包装内O2含量（φ，后同）由大气水平（约21%）迅速下降至8 d时的6.99%，之后保持相对平稳，其CO2含量逐渐由0.03%升高至10 d时的26.25%。而高氧气调盒式包装内O2含量则由初始的50.00%迅速下降至10 d时的11.06%，其CO2含量则由初始10.00%升高至10 d时的24.56%。CK O2和CO2含量始终处于大气水平。PLA袋自发气调包装内O2含量在整个贮藏期内最低，CO2含量在贮藏后期较高。以上结果表明，PLA袋自发气调包装维持了较低的O2和贮藏后期较高CO2含量，从而保持平菇较低的代谢损耗。

2.6 不同保鲜处理对平菇还原糖含量的影响

还原糖作为机体呼吸作用的主要底物，是影响平菇采后保鲜质量的一个重要因素，与平菇的呼吸代谢强度和腐烂程度密切相关。从图6可以看出，PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装的平菇还原糖含量下降速度呈先快后慢的变化趋势，且2个气调包装的还原糖含量均显著高于对照。在整个贮藏期间，PLA袋自发气调包装平菇还原糖含量最高。以上结果表明，PLA袋自发气调包装更能维持平菇较高的还原糖含量。

2.7 不同保鲜处理对平菇可溶性蛋白质含量的影响

可溶性蛋白质含量是评价平菇营养价值的重要指标之一。由图7可知，各处理的平菇中可溶性蛋白质含量在采后贮藏期间均呈下降的变化趋势，表明可溶性蛋白质参与了平菇的成熟衰老过程，且以分解代谢为主。在整个贮藏期间，PLA袋自发气调包装的平菇可溶性蛋白质含量均显著高于另外2个处理，而CK平菇可溶性蛋白质含量最低，高氧盒式气调包装则处于中间水平。以上结果说明PLA袋自发气调包装能更好地抑制采后平菇可溶性蛋白质的分解，维持较高的可溶性蛋白质含量。

2.8 不同保鲜处理对平菇PPO、POD活性的影响

酶促褐变是食用菌组织褐变的主要途径，而PPO是酶促褐变的关键酶，可以将酚类物质氧化并进一步螯合，最终形成褐色物质，对感官、风味和营养造成不良影响。由图8-A可知，随着贮藏时间的延长，CK平菇中PPO活性逐渐上升，且显著高于2个包装处理；PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装的平菇PPO活性呈先下降后上升的变化趋势，且二者在0～10 d无显著差异。POD对酶促褐变有促进作用，如图8-B所示，在贮藏前期（0～2 d）各处理之间无显著差异。在贮藏期间，CK和高氧盒式气调包装的平菇POD活性随着贮藏期的延长均呈上升的变化趋势，PLA袋自发气调包装除了在4 d时POD活性略低于2 d，其他时间段均呈上升趋势。贮藏4～10 d期间，PAL袋自发气调色装的平菇POD活性处于最低水平，CK的POD活性则显著高于2个气调包装处理。贮藏期间PPO和POD活性升高，说明酶促褐变在平菇采后成熟衰老进程中扮演了重要角色，而PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装可以通过抑制PPO和POD活性，减轻机体酶促褐变，从而保持平菇较好的色泽和营养。

2.9 不同保鲜处理对平菇MDA含量的影响

MDA作为细胞膜脂质过氧化反应的主要产物，可以造成生物膜系统损伤。如图9所示，CK组平菇的MDA含量在贮藏期间呈双峰曲线，分别在2 d和8 d形成峰值，其原因可能是CK的平菇在贮藏前期和后期均出现膜脂氧化损伤高峰。与CK相比，2个气调包装处理的平菇MDA含量在整个贮藏期逐渐下降，且显著低于CK，其中PLA袋自发气调包装的平菇MDA含量最低。以上结果说明，PLA袋自发气调包装和高氧盒式气调包装均抑制了平菇中MDA的产生，减轻了膜脂过氧化对平菇的伤害，其中PLA袋自发气调包装效果更好。

3 讨论与结论

平菇采后货架期短，极易发生软化和褐变，主要是由于其采后呼吸和蒸腾作用旺盛，造成失水和营养物质损耗。同时，菇体易受到机械损伤和微生物侵染，由此引发褐变甚至腐烂，严重影响平菇的感官和商品价值[25]。为了更好地提升采后品质，并延长贮藏时间，研究平菇采后保鲜技术尤为重要。

平菇采摘后机体进入衰老进程，随着营养物质不断被消耗，组织细胞溶胀度降低，加上失水及膜脂过氧化，菇体硬度不断下降[26]。本研究结果表明，气调包装的阻隔性显著降低了平菇的失水率，自发气调和高氧气调包装均降低了包装内O2含量，并升高CO2含量，从而有效抑制了平菇的呼吸作用，并减缓了呼吸底物还原糖含量的下降，该结果与卞俊霞[27]采用聚乳酸基薄膜包装处理降低双孢蘑菇失水率并保持营养物质含量的研究结果相一致。膜脂过氧化的产生是由于机体内活性氧生成与清除的平衡被打破，造成活性氧的积累，其可以与细胞膜中的脂质发生过氧化反应，最终导致细胞膜的完整性遭到破坏。MDA是膜脂过氧化产物，其含量越高表示膜脂过氧化程度越严重[28]。本研究结果表明，气调包装抑制了平菇采后MDA含量的升高，其原因可能是气调包装通过降低环境中的O2含量，从而减轻机体中活性氧的积累，进而降低膜脂过氧化水平，该结果与张沙沙等[29]研究结果相一致。此外，PLA袋自发气调包装较高氧盒式气调包装更能较好地保持平菇的采后硬度，原因可能是前者平菇氧气含量较低，呼吸作用较弱，营养消耗也较少。

色泽是评价平菇商品价值的重要指标之一，直接影响消费者的选择，褐变是导致平菇感官品质降低的一个非常重要的因素。平菇采后极易受到机械损伤，可导致细胞结构遭到破坏，使得酪氨酸酶与酚类底物相接触并发生反应，加速子实体的褐变进程[30]。本研究结果表明，2种气调包装均降低了平菇贮藏过程中PPO和POD活性，减轻了褐变程度，从而降低了平菇的褐变指数，该结果与笔者前期采用气调方式通过降低褐变相关酶活性保持较好香菇色泽的研究结果相一致[31]。

综上所述，PLA袋自发气调和高氧盒式气调包装处理均可提高平菇贮藏期间的感官品质，维持较好的硬度和色澤，保持营养物质含量，抑制酶促褐变，防止膜脂过氧化。其中，PLA袋自发气调包装保鲜效果更明显，贮藏10 d时，平菇感官评分高达7.4，高于高氧盒式气调包装平菇感官评分34.55%，另外，其硬度、可溶性蛋白质含量均较高，POD活性和MDA含量均保持在较低水平。因此，PLA袋自发气调包装对采后平菇具有良好的保鲜效果，该研究结果为提升平菇采后保鲜水平提供了理论支撑，亦为推广气调包装保鲜在平菇中的应用奠定基础。

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收稿日期：2023-08-21；修回日期：2023-11-14

基金项目：河南省科技攻关项目（222102110287、242102110348）；河南省重点研发专项（231111112500）；河南省农业科学院自主创新项目（2023ZC079）；河南省农业科学院科技创新团队专项（2023TD41）

作者简介：高帅平，女，助理研究员，主要从事农产品加工与贮藏研究。E-mail：gaoshuaiping@163.com

通信作者：王安建，男，研究员，主要从事农产品加工与贮藏研究。E-mail：nkyjgs@163.com