熊榮園
(南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 南充 637000)
杏鮑菇(Pleurotus eryngii),又名“刺芹側(cè)耳”,其質(zhì)地脆嫩、組織肥厚、菌肉結(jié)實(shí),子實(shí)體全部可食,適合鮮食或加工為半成品。杏鮑菇富含蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分,具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1-3]。近年來(lái),杏鮑菇的產(chǎn)量在不斷提高,2019年杏鮑菇的工廠化年產(chǎn)量可達(dá)114.39萬(wàn)噸,占食用菌工廠化年產(chǎn)量的34.13%[4]。新鮮的杏鮑菇含水量較高,采后仍會(huì)進(jìn)行強(qiáng)烈的呼吸代謝作用,消耗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),產(chǎn)生褐變,從而影響其食用價(jià)值和商品價(jià)值。杏鮑菇采后貯藏品質(zhì)受呼吸作用、氧氣、溫度、濕度、微生物等因素的影響,為提高杏鮑菇的采后品質(zhì),各種貯藏保鮮技術(shù)不斷涌現(xiàn)。因此,通過(guò)對(duì)采后杏鮑菇的生理變化以及物理、化學(xué)、生物方面的保鮮技術(shù)研究進(jìn)行綜述,以供參考。
呼吸作用是杏鮑菇在采收后進(jìn)行的最主要的生理活動(dòng)。杏鮑菇采后雖然失去了水分和無(wú)機(jī)物的供應(yīng),但仍是活體,其呼吸代謝的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源于其采摘前所儲(chǔ)存的糖類、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分。杏鮑菇呼吸代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸以及其他化合物的積累容易造成生理傷害,消耗基質(zhì)釋放呼吸熱,使貯藏環(huán)境溫度升高,加速衰老腐敗。杏鮑菇的采后呼吸代謝強(qiáng)度與成熟度、環(huán)境溫度、pH、氣體成分等有關(guān)。新鮮的杏鮑菇在常溫下,呼吸作用非常旺盛,3 d~4 d就會(huì)出現(xiàn)褐變、軟腐等生理變化[5]。謝麗源等[6]發(fā)現(xiàn)低溫可延緩杏鮑菇貯藏過(guò)程中的呼吸作用,抑制杏鮑菇開(kāi)傘、失重、褐變、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失等品質(zhì)劣變及衰老的進(jìn)程。
杏鮑菇采后發(fā)生褐變的原因主要是酶促作用,即酚類物質(zhì)被氧化聚合生成黑褐色的物質(zhì)。杏鮑菇子實(shí)體中多酚氧化酶活性較高,子實(shí)體中富含酪氨酸和含酪氨酸的蛋白質(zhì),在有氧條件下極易引起褐變[7]。在杏鮑菇采后貯藏期間,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),在不同貯藏溫度下,多酚氧化酶的活性均逐漸增強(qiáng),且貯藏溫度越高,多酚氧化酶活性增強(qiáng)速度越快[6]。在pH為3.5時(shí),杏鮑菇子實(shí)體內(nèi)的多酚氧化酶活性最強(qiáng),易使菌體褐色加重[8]。在杏鮑菇貯藏期間,需要避免多酚氧化酶的最適pH而有效抑制其活性。除了多酚氧化酶,杏鮑菇中還含有過(guò)氧化物酶、漆酶等,也會(huì)催化多酚類物質(zhì)等氧化而產(chǎn)生褐變。
新鮮杏鮑菇含水量高,可達(dá)85%以上,杏鮑菇采后進(jìn)行呼吸作用,組織變得疏松,呼吸放熱,加快水分蒸發(fā),從而導(dǎo)致杏鮑菇失水嚴(yán)重。在常溫環(huán)境中,杏鮑菇在1 d內(nèi)的失水質(zhì)量可達(dá)10%以上[9],杏鮑菇失水進(jìn)而導(dǎo)致其外形萎蔫和干癟,使得杏鮑菇的感官品質(zhì)、耐貯性及商品價(jià)值降低。李翔等[10]發(fā)現(xiàn)杏鮑菇在冷藏(4℃)條件下,可以明顯降低失水率,延緩其腐爛變質(zhì),從而延長(zhǎng)保鮮期。石建春等[11]采用不同包裝材料保鮮杏鮑菇,發(fā)現(xiàn)0.030 mm的PP袋或0.025 mm的PE袋包裝,可有效地減少子實(shí)體的水分散失,可預(yù)防杏鮑菇的失重以及質(zhì)量劣變。
杏鮑菇的營(yíng)養(yǎng)成分較多,含大量的蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、水分以及微量元素等,而這些成分為微生物提供了豐富的碳源、氮源、水分等營(yíng)養(yǎng)條件。采后的杏鮑菇生理上處于受脅迫狀態(tài),特別是在機(jī)械損傷的部位易受微生物侵染,其主要致病菌以真菌為主,包括曲霉屬(Aspergillus)、青霉屬(Penicillium)、木霉屬 (Trichoderma)、鏈孢霉屬 (Aspergillus)、酵母菌屬(Fermentum) 等屬真菌,細(xì)菌性致病菌主要是假單胞桿菌(Pseudomonas sp.)等。貯藏溫度過(guò)高、通風(fēng)不好而受霉菌侵染,在相對(duì)高的濕度條件下(80%~90%),杏鮑菇易發(fā)生霉?fàn)€變質(zhì),貨架期僅為1 d~2 d[10]。胡晶晶[12]從污染的杏鮑菇菌袋中分離出主要細(xì)菌性病害菌是假單胞桿菌(Pseudomonas sp.)和北京泛菌(Pantoea beijingensis sp.),真菌性病害菌分別是木霉屬(Trichoderma)、可可毛色二孢菌(Lasiodiplodia theobromae) 和脈孢霉屬 (Neuropara)。
針對(duì)杏鮑菇采后發(fā)生的生理生化變化,用于杏鮑菇的物理保鮮技術(shù)主要有:低溫保鮮、氣調(diào)保鮮、減壓保鮮、輻照保鮮、納米材料保鮮以及物理混合保鮮技術(shù)等。低溫可以降低杏鮑菇的呼吸強(qiáng)度,減緩褐變,從而達(dá)到保鮮的目的,如真空包裝的杏鮑菇在2℃下貯藏20 d,仍具有一定的商品價(jià)值[13]。真空預(yù)冷采用聚乙烯膜包裝的杏鮑菇,在低溫下貯藏30 d,其強(qiáng)度、硬度和耐嚼性等品質(zhì)都較好[14]。李志剛等[15]發(fā)現(xiàn)在適當(dāng)壓力范圍內(nèi)減壓貯藏可以有效延緩杏鮑菇的成熟與衰老進(jìn)程,從而較好地保持杏鮑菇的品質(zhì),同時(shí)延長(zhǎng)杏鮑菇的貯藏期。陸建東等[16]采用短波紫外線3 kJ·m-2輻照處理杏鮑菇,結(jié)果表明該處理能夠顯著抑制杏鮑菇的失重率以及丙二醛含量的上升,延緩杏鮑菇總糖含量的降低,維持抗氧化物活性處于較高水平,從而有效保證杏鮑菇的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,延長(zhǎng)杏鮑菇低溫貯藏的保鮮期。黃乙寧[17]發(fā)現(xiàn)采用納米保鮮袋包裝杏鮑菇,具有一定的保鮮效果,特別是杏鮑菇在常溫下貯藏12 d,納米材料顯著優(yōu)于普通材料的保鮮效果。在低溫下,邢淑婕等[18]采用200 μg·L-1臭氧處理杏鮑菇,結(jié)果表明臭氧處理10 min的保鮮效果最好。
化學(xué)保鮮主要是利用化學(xué)藥物保持杏鮑菇鮮度,延長(zhǎng)貯藏時(shí)間,如硫酸鈉、硼砂、山梨酸及其鹽類等。傳統(tǒng)的化學(xué)保鮮劑存在一定的毒副作用以及藥劑殘留風(fēng)險(xiǎn),易受到人們的質(zhì)疑。杏鮑菇的保鮮多是利用一些易降解、少殘留、較安全的保鮮劑來(lái)進(jìn)行。如具有抗氧化活性的原兒茶酸與殼聚糖復(fù)合溶液作為保鮮劑涂膜杏鮑菇,儲(chǔ)存15 d后,能有效減少杏鮑菇呼吸速率、褐變、失重、丙二醛含量等,而保證杏鮑菇的貯藏品質(zhì)[19]。趙梅等[20]研究發(fā)現(xiàn)0.3%的納米殼聚糖復(fù)合液在降低杏鮑菇的失重率、抑制呼吸強(qiáng)度以及多酚氧化酶的活性、減緩細(xì)胞膜透性的增加、延緩可溶性固形物和維生素C的降解等方面的效果最好。張莉等[21]將杏鮑菇用400 μL·L-1的乙醇進(jìn)行熏蒸處理,其呼吸強(qiáng)度、褐變度被顯著抑制,貯藏品質(zhì)最好,杏鮑菇能延長(zhǎng)至14 d。
2.3.1 微生物菌體及其代謝產(chǎn)物的保鮮
用于杏鮑菇保鮮的微生物可與有害微生物競(jìng)爭(zhēng)糖類、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而抑制有害微生物的生長(zhǎng),達(dá)到防腐保鮮、保證杏鮑菇品質(zhì)的目的。微生物菌體產(chǎn)生的一些具有抗性的物質(zhì)如細(xì)菌素、溶菌酶、蛋白酶、過(guò)氧化氫和有機(jī)酸等,可以抑制或殺死有害微生物。細(xì)菌素是乳酸菌代謝過(guò)程中分泌的一類蛋白質(zhì)類化合物,如乳酸鏈球菌肽,由乳酸鏈球菌[Streptococcus lactis(Lister)Lohnis]的某些菌株分泌出的抑制性物質(zhì),可在消化道中被分解,且無(wú)毒無(wú)害,能有效抑制采后果蔬出現(xiàn)的細(xì)菌的生物活性,如常見(jiàn)的大腸桿菌(Escherichia coli)、沙門(mén)氏菌屬(Salmonella) 等[22]。提取多種微生物的次級(jí)代謝產(chǎn)物制成保鮮劑可以浸漬或噴灑食用菌,在食用菌表面形成一層防腐層,抑制有害微生物的生長(zhǎng)繁殖,可以延長(zhǎng)新鮮食用菌的品質(zhì)。目前乳酸菌及其代謝產(chǎn)物的生物保鮮已有了較深的研究和較為廣泛的應(yīng)用。如Zheng等[23]利用植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)發(fā)酵酸菜、泡菜的工藝來(lái)防腐保鮮杏鮑菇,結(jié)果表明,乳酸菌能快速定植在杏鮑菇上成為優(yōu)勢(shì)菌群,而且保鮮效果安全有效。
2.3.2 生物天然提取物的保鮮
生物天然提取物無(wú)毒無(wú)害,一般都可被生物降解,不會(huì)對(duì)食用菌及環(huán)境造成二次污染。大多數(shù)天然提取物,具有較好的抑菌、抗菌活性和較好的成膜性,可形成一層致密的薄膜,防止微生物的感染與侵入,隔絕氧氣,防止水分蒸發(fā),降低酶活性,抑制呼吸代謝作用,延緩乙烯產(chǎn)生,降低生理活動(dòng)強(qiáng)度,防止芳香成分揮發(fā),從而延緩食用菌的組織衰老和腐敗變質(zhì),保持食用菌的質(zhì)量和穩(wěn)定性。如大蒜素就是一種具有廣譜類抑菌作用的生物活性物質(zhì),陳會(huì)燕等[24]研究表明,在常溫下,利用0.6%的NaCl和大蒜素,按不同比例混合制成復(fù)合保鮮劑來(lái)保鮮杏鮑菇,在杏鮑菇的感官、失重率等品質(zhì)方面能表現(xiàn)出較好的保鮮效果。生物天然提取物的保鮮方式主要有涂膜劑、浸蘸、噴灑、熏蒸等。在低溫下,錢(qián)磊等[25]利用羧甲基殼聚糖與滑菇肽(即從滑菇子實(shí)體干品中提取的粗蛋白)制成的復(fù)合保鮮劑涂膜保鮮杏鮑菇,發(fā)現(xiàn)可較好地抑制杏鮑菇品質(zhì)的劣變。
2.3.3 遺傳基因生物技術(shù)的保鮮
利用基因工程的手段改變控制食用菌的完熟基因、衰老調(diào)控基因、抗病基因、抗褐變基因和抗冷基因來(lái)保鮮食用菌。目前,杏鮑菇利用基因工程技術(shù)進(jìn)行保鮮的相關(guān)報(bào)道不多,主要集中在木質(zhì)素的合成關(guān)鍵酶基因的克隆、表達(dá)等方面,木質(zhì)素含量變化是杏鮑菇貯藏過(guò)程中品質(zhì)發(fā)生劣變的一個(gè)指標(biāo)。李丹青、王艷等[26-27]克隆杏鮑菇中木質(zhì)素合成途徑的關(guān)鍵酶基因PAL、4CL,運(yùn)用熒光定量PCR技術(shù)對(duì)低溫貯藏的杏鮑菇檢測(cè)關(guān)鍵酶基因的表達(dá)模式,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在前12 d貯藏期間,不同貯藏溫度下克隆的PePal、Pe4cl1、Pe4cl3和PePod基因表達(dá)水平曲線與苯丙氨酸解氨酶PAL、過(guò)氧化物酶POD活性、木質(zhì)素的含量曲線有相似的趨勢(shì),并推測(cè)這些基因在杏鮑菇采后冷藏過(guò)程中對(duì)木質(zhì)化起著重要的作用。
我國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始引種栽培杏鮑菇,隨著產(chǎn)量的不斷增長(zhǎng),現(xiàn)在已經(jīng)是杏鮑菇生產(chǎn)和出口大國(guó)[28]。杏鮑菇的保鮮目前主要是以物理保鮮為主,化學(xué)保鮮為輔,微生物保鮮技術(shù)目前只限于實(shí)驗(yàn)室的條件下實(shí)施,需要進(jìn)一步研究從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)貯藏過(guò)程的可行性以及安全性評(píng)估。我國(guó)批準(zhǔn)使用的天然微生物防腐保鮮劑,只有乳酸球菌素和納他霉素等少數(shù)幾種,整體發(fā)展緩慢,生物提取物成分較復(fù)雜,保鮮物質(zhì)有待突破;基因工程技術(shù)保鮮還有待進(jìn)一步研究。杏鮑菇的生物保鮮技術(shù)的詳細(xì)保鮮機(jī)理和機(jī)制一旦被進(jìn)一步研究確定,其應(yīng)用前景無(wú)比廣闊。