于官楚 任浩 姜鳳利 孫炳新
(沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110866)
雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)因外表潔白被稱(chēng)為白蘑菇,又稱(chēng)洋蘑菇、紐扣菇等。雙孢蘑菇是目前唯一全球性栽培的食用菌,產(chǎn)量占食用菌總量的30%,尤其在歐美國(guó)家是消費(fèi)者的主要食用菌[1-3]。雙孢蘑菇滋味鮮美,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高,富含蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物質(zhì)及微量元素等,有“植物肉”之美稱(chēng),可抑制癌癥、降血壓、降低膽固醇和防止動(dòng)脈血管硬化等[4-6]。
雙孢蘑菇質(zhì)地脆嫩,表面缺乏天然的保護(hù)層結(jié)構(gòu),在采收后仍然能夠進(jìn)行生理活動(dòng),因此它易失水、褐變、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗快、易受機(jī)械損傷和微生物侵染。一般采后在冷藏條件下可貯藏5~8 d,而在常溫下僅1~3 d 就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)傘、褐變、萎蔫等現(xiàn)象,因此蘑菇采后最大的問(wèn)題就是貨架期短且不耐貯藏[7]。而雙孢蘑菇采后必須經(jīng)過(guò)物流運(yùn)輸?shù)礁鞯劁N(xiāo)售,因此流通環(huán)節(jié)為雙孢蘑菇的貯藏保鮮提出了挑戰(zhàn)。Jarimopas 等[8]研究表明,車(chē)輛在運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)頻率范圍在2~5 Hz。運(yùn)輸過(guò)程中蘑菇之間不可避免地會(huì)循環(huán)反復(fù)受到擠壓、碰撞以及振動(dòng),加速蘑菇的水分散失和品質(zhì)劣變,其中振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械損傷是影響雙孢蘑菇品質(zhì)劣變的關(guān)鍵因素,導(dǎo)致其在采后流通過(guò)程中的損耗和浪費(fèi)。
目前已有振動(dòng)脅迫對(duì)獼猴桃、梨、杏、蘋(píng)果、蒜薹、藍(lán)莓、桃[9-15]等貯藏品質(zhì)影響的研究,但針對(duì)雙孢蘑菇振動(dòng)損傷的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本文以未振動(dòng)的蘑菇作為對(duì)照,探究振動(dòng)脅迫條件下雙孢蘑菇在貯藏期間品質(zhì)指標(biāo)的變化,以期為雙孢蘑菇物流保鮮技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。
選擇外表潔白、菌蓋直徑為3~4 cm,無(wú)損傷、無(wú)畸形、未開(kāi)傘的新鮮雙孢蘑菇為試驗(yàn)樣品;BOPP(聚丙烯)盒尺寸:223 mm×133 mm×40 mm;PA/PE(聚酰胺/聚乙烯)復(fù)合膜:厚度為69.2 μm,透水率為5.55 g/(m2·24 h),透氧率為68.218 cm3/(m2·24 h·0.1 MPa),CO2透過(guò)率為30.645 cm3/(m2·4 h·0.1 MPa)。試驗(yàn)所需的儀器及設(shè)備信息如表1 所示。
1.2.1 樣品處理 樣品分為3 組,每組約2 kg,裝入泡沫箱中(26 cm×13 cm×15 cm)。振動(dòng)處理組固定在模擬運(yùn)輸振動(dòng)臺(tái),設(shè)定振動(dòng)速率為180 r/min(3 Hz),振動(dòng)時(shí)間分別為1 h 和2 h,并以未經(jīng)振動(dòng)的蘑菇作為對(duì)照。振動(dòng)結(jié)束后,取130 g 左右的雙孢蘑菇置于PP盒中,用PA/PE 包裝膜進(jìn)行封裝后馬上在膜上扎一個(gè)0.5 mm 的微孔,然后將蘑菇置于3 ℃的低溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行貯藏,每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)平行。
表1 儀器與設(shè)備
1.2.2 O2、CO2濃度的測(cè)定 利用頂空氣體分析儀Checkmate 3 對(duì)包裝盒中的O2與CO2濃度進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)處理組設(shè)3 個(gè)平行。
1.2.3 質(zhì)構(gòu)特性 參照秦蘇怡[16]的方法,將雙孢蘑菇菌柄修整后,利用美國(guó)Brookfield 公司CT3 質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定(探頭直徑0.4 cm,形變量為70%,測(cè)試速度為1.5 mm/s),每個(gè)處理組取5 個(gè)蘑菇,在菌蓋中心位置測(cè)量,分別對(duì)雙孢蘑菇的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性進(jìn)行測(cè)定分析,取平均值。
1.2.4 外觀及內(nèi)部褐變 將雙孢蘑菇放置于Deep LED 攝影棚,對(duì)雙孢蘑菇的菌蓋和菌柄側(cè)以及內(nèi)部切片的褐變情況進(jìn)行拍照觀察。
1.2.5 感官評(píng)價(jià) 參考石啟龍等[17]的方法并稍作修改,制定感官指標(biāo)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示。由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的7 名感官分析人員對(duì)雙孢蘑菇的色澤、開(kāi)傘、發(fā)黏程度、異味、質(zhì)地進(jìn)行評(píng)分,滿分25 分。
表2 雙孢蘑菇感官指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
圖1 振動(dòng)脅迫對(duì)包裝盒內(nèi)O2 與CO2 濃度的影響
1.2.6 數(shù)據(jù)處理 使用IBM SPSS 20.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,運(yùn)用Duncan 多重比較法對(duì)差異顯著性進(jìn)行比較分析(P<0.05),使用Origin 9.1 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。
如圖1 所示,可以看到在整個(gè)貯藏期間,振動(dòng)處理組蘑菇盒內(nèi)的O2濃度呈先下降后上升的趨勢(shì),分別在第6 d 和第5 d 出現(xiàn)O2濃度最低值,分別下降了70.19 %(1 h 振動(dòng)處理組)、73.80 %(2 h 振動(dòng)處理組);對(duì)照組O2濃度在第2 d 前急劇下降隨后一直呈緩慢下降趨勢(shì),在O2濃度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前顯著高于振動(dòng)處理組。處理組O2濃度顯著低于未處理組,2 h 處理組又顯著低于1 h 處理組,表明振動(dòng)脅迫加速了蘑菇的呼吸與新陳代謝,且振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)這種影響越明顯。
圖3 振動(dòng)時(shí)間對(duì)雙孢蘑菇外觀和內(nèi)部褐變的影響
圖4 振動(dòng)脅迫對(duì)雙孢蘑菇感官評(píng)分的影響
與O2濃度相對(duì)應(yīng),振動(dòng)處理組蘑菇盒內(nèi)的CO2濃度呈先上升后下降的趨勢(shì),分別在第6 d 和第5 d 出現(xiàn)峰值,分別達(dá)到13.7%(1 h 振動(dòng)處理組)和13.1%(2 h 振動(dòng)處理組);對(duì)照組CO2濃度一直呈上升趨勢(shì),且在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前一直低于兩個(gè)處理組,說(shuō)明振動(dòng)脅迫能夠加快雙孢蘑菇的呼吸速率,并且振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),呼吸作用越強(qiáng)。這是蘑菇對(duì)振動(dòng)脅迫作出的應(yīng)激反應(yīng),增強(qiáng)自身呼吸強(qiáng)度以抵抗外界逆境條件,但隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng),呼吸強(qiáng)度減弱且低于對(duì)照,呼吸強(qiáng)度逐漸恢復(fù)正常[18]。李正國(guó)等[9]的研究結(jié)果也表明,振動(dòng)脅迫使獼猴桃呼吸高峰提前出現(xiàn)或者峰值增高,這與本實(shí)驗(yàn)觀察到的結(jié)果相似。
蘑菇質(zhì)地是消費(fèi)者判斷其品質(zhì)的一個(gè)主要因素[19]。新鮮的雙孢蘑菇含水量極高,質(zhì)地緊密,但在采收后會(huì)受到酶和水分含量的影響,發(fā)生自溶導(dǎo)致海綿狀結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),最終造成硬度和彈性下降[20-21]。由圖2 可以看出,在貯藏最后一天,蘑菇的硬度與第0 d相比分別下降了0.37%(對(duì)照組)、5.9%(1 h 振動(dòng)處理組)和7.88%(2 h 振動(dòng)處理組),2 h 的振動(dòng)脅迫要顯著低于其他兩組,表明振動(dòng)對(duì)蘑菇硬度的下降有著重要影響。雙孢蘑菇的彈性呈波動(dòng)下降的趨勢(shì),在第10 d 分別下降了2.42%(對(duì)照組)、6.18%(1 h振動(dòng)處理組)和11.67%(2 h 振動(dòng)處理組)(P<0.05),研究表明在一定范圍內(nèi),植物組織的彈性與含水量成正比,振動(dòng)處理組蘑菇彈性的下降可能和其失水有關(guān)[22]。
內(nèi)聚性反映蘑菇細(xì)胞間結(jié)合力的大小,咀嚼性反映蘑菇對(duì)咀嚼的持續(xù)抵抗性[16]。蘑菇營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解消耗、能量狀態(tài)、O2和CO2濃度和酶活性變化都會(huì)影響雙孢蘑菇的內(nèi)聚性。如圖2 所示,雙孢蘑菇的內(nèi)聚性和咀嚼性呈波動(dòng)下降的趨勢(shì),其中2 h 振動(dòng)處理組內(nèi)聚性下降最明顯,這可能是因?yàn)檎駝?dòng)處理后雙孢蘑菇呼吸速率快,內(nèi)部的糖類(lèi)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被迅速分解,使蘑菇內(nèi)聚性降低;2 h 振動(dòng)處理組蘑菇的咀嚼性在貯藏第4~8 d 顯著低于對(duì)照組,而在貯藏最后一天,對(duì)照組和振動(dòng)處理組蘑菇的咀嚼性無(wú)顯著差異。以上結(jié)果表明振動(dòng)脅迫破壞了細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)完整性,加速蘑菇失水軟化,且振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng),蘑菇的軟化速度越快。
如圖3 所示,在整個(gè)貯藏期間對(duì)照組蘑菇的菌蓋一直是最白的。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),振動(dòng)處理組蘑菇的菌蓋和菌柄側(cè)顏色逐漸加深變黃,振動(dòng)碰撞引起的淤傷斑點(diǎn)程度不斷加劇,這也與振動(dòng)脅迫引起的淤傷加快了蘑菇的褐變有關(guān),并且在貯藏過(guò)程中假單胞菌等是主要的微生物菌群,這也是貯藏期間雙孢蘑菇出現(xiàn)黑色暗點(diǎn)、加速腐爛的主要原因[23]。此外各組蘑菇菌柄部位均呈現(xiàn)出不同程度的水漬狀。并且發(fā)現(xiàn)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),振動(dòng)處理組蘑菇出現(xiàn)菌柄伸長(zhǎng),部分出現(xiàn)開(kāi)傘現(xiàn)象。表明振動(dòng)脅迫會(huì)加速蘑菇外部和內(nèi)部的褐變,蘑菇成熟與衰老速度加快。
感官評(píng)分是消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)做出的最直觀的評(píng)價(jià),也是對(duì)其他實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的直觀反映。如圖4 所示,雙孢蘑菇的感官評(píng)分持續(xù)降低,在整個(gè)貯藏期間對(duì)照組蘑菇的感官評(píng)分最高,且顯著高于振動(dòng)處理組蘑菇。從感官評(píng)分結(jié)果可以看出,振動(dòng)處理組在第6 d 的評(píng)分就已低于對(duì)照組蘑菇第10 d 的評(píng)分。振動(dòng)處理組的雙孢蘑菇在第6 d 出現(xiàn)菌柄伸長(zhǎng)、發(fā)黏,有明顯異味,無(wú)論是味道還是外觀都已達(dá)不到消費(fèi)者接受的狀態(tài),而對(duì)照組在第10 d 時(shí)感官品質(zhì)仍最好,表明振動(dòng)脅迫顯著影響了蘑菇在貯藏期間的質(zhì)量。
振動(dòng)脅迫通過(guò)加速雙孢蘑菇的呼吸代謝,顯著降低雙孢蘑菇貯藏期間的質(zhì)構(gòu)特性、褐變程度以及感官評(píng)分,這極大程度地制約雙孢蘑菇的貯藏期品質(zhì)及商業(yè)價(jià)值。開(kāi)發(fā)科學(xué)合理的防振緩沖包裝來(lái)降低振動(dòng)脅迫對(duì)雙孢蘑菇品質(zhì)的不利影響是今后雙孢蘑菇貯藏保鮮的一個(gè)研究方向。