不同濃度殼聚糖保鮮劑對(duì)秀珍菇的保鮮效果*

宋金耀，徐 銀，謝振林，林 倩，倪 敏

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212400）

不同濃度殼聚糖保鮮劑對(duì)秀珍菇的保鮮效果*

宋金耀，徐 銀，謝振林，林 倩，倪 敏

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212400）

以秀珍菇（Pleurotus geesteranus）為材料，以貯藏期間的質(zhì)量損失率、呼吸強(qiáng)度、電導(dǎo)率及感官指標(biāo)為觀(guān)測(cè)項(xiàng)目，研究了不同濃度（0.1%、0.2%、0.5%和1%）的殼聚糖保鮮劑對(duì)秀珍菇的保鮮效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：0.2%殼聚糖保鮮劑（18℃～20℃）能有效延長(zhǎng)食用菌的貯藏時(shí)間，有利于保持商品品質(zhì)。

殼聚糖保鮮劑；秀珍菇；保鮮

秀珍菇（Pleurotus geesteranus） 不僅鮮嫩可口，深受廣大消費(fèi)者歡迎[1]，而且營(yíng)養(yǎng)豐富，含有豐富的鐵、錳、鋅、銅、硒等微量元素[2]，蛋白質(zhì)含量接近于肉類(lèi)，含有17種以上氨基酸。

采收后的秀珍菇由于組織柔軟，含水量高，呼吸強(qiáng)度大，在存放過(guò)程中易滋生腐敗菌等微生物，菇體易發(fā)生老化、纖維化，從而出現(xiàn)開(kāi)傘、褐變等變質(zhì)現(xiàn)象，進(jìn)而降低食用菌營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值[3]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)果蔬保鮮劑的研究發(fā)展很快，其中以化學(xué)保鮮劑的應(yīng)用最為普遍。隨著消費(fèi)者對(duì)化學(xué)保鮮劑安全性的擔(dān)憂(yōu)，國(guó)內(nèi)外研發(fā)出多種保鮮劑的新類(lèi)型——天然保鮮劑。此類(lèi)保鮮劑高效、無(wú)毒、低成本、操作簡(jiǎn)單，具有極顯著的保鮮效果。本研究使用新型天然保鮮劑殼聚糖。

殼聚糖（chitosan，CTS） 又名脫乙酰甲殼素，是甲殼素脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，又稱(chēng)聚甲殼糖、甲殼胺、聚氨基葡糖、可溶性甲殼素、粘性甲殼素等。殼聚糖化學(xué)名稱(chēng)是聚（1，4）-苷-2-氨基-β-D-葡萄糖，是由大部分2-氨基-2-脫氧-D-吡喃葡萄糖和少量2-乙酰氨基-2-脫氧-D-吡喃葡萄糖通過(guò)β-（1，4）糖苷鍵連接的二元線(xiàn)性聚合物，是自然界中存在的眾多天然多糖中唯一豐富的堿性多糖。殼聚糖具有成膜性，當(dāng)該物質(zhì)噴涂于果蔬表面，待溶劑揮發(fā)后，被處理的果蔬表面形成一層透明的無(wú)色薄膜，即殼聚糖分子形成層層交聯(lián)的膜層。該膜層具有通透性、阻水性，可以對(duì)各種氣體分子增加穿透阻力，形成了一種微氣調(diào)環(huán)境。一方面能阻止外界的空氣進(jìn)入膜層內(nèi)；另一方面使果蔬組織內(nèi)的CO2含量增加，O2含量降低，抑制果蔬的呼吸代謝強(qiáng)度和水分散失，減緩果蔬組織和結(jié)構(gòu)衰老，從而有效延長(zhǎng)果蔬的采后壽命[4]。殼聚糖同時(shí)具有很強(qiáng)的抗氧化性，有激發(fā)和抑制有益酶和有害酶作用。殼聚糖有良好的人體安全性和廣譜抗菌性，高分子量的殼聚糖通過(guò)-NH3+與微生物細(xì)胞壁的唾液酸磷脂等陰離子的相互吸引作用束縛微生物的自由度，從而阻礙微生物代謝和繁殖[5]。對(duì)殼聚糖進(jìn)行化學(xué)修飾，增加結(jié)構(gòu)單元抗菌因子-NH3+的密度，可以合成出具有良好人體安全性和抗菌性能的殼聚糖衍生物。殼聚糖與生物體具有良好的親和相容性，對(duì)人體具有一定的生理保健功能，為可食性物質(zhì)。

目前，根據(jù)殼聚糖大分子所固有的生物相容性、生物可降解性、吸附性、成膜性、殺菌性等特性，將殼聚糖應(yīng)用于保鮮食品，延長(zhǎng)食品貨架期的研究報(bào)道也越來(lái)越多。本實(shí)驗(yàn)探討了不同濃度的殼聚糖保鮮劑對(duì)秀珍菇貯藏過(guò)程中理化、感官指標(biāo)的影響。

1　材料、儀器與方法

1.1材料、儀器

秀珍菇：取自江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院食用菌教學(xué)工廠(chǎng)；從菇房采收后4 h以?xún)?nèi)的新鮮秀珍菇，子實(shí)體完整，無(wú)病蟲(chóng)害，菌蓋邊緣內(nèi)卷，無(wú)異味。保鮮材料：殼聚糖（濟(jì)南得貝海洋生物工程有限公司，DAC≥85%）；NaOH、草酸、冰乙酸，南京化學(xué)試劑有限公司；八水合氫氧化鋇，西隴化工股份有限公司；電導(dǎo)儀，上海精密科學(xué)儀器有限公司制造，DDS-11C電導(dǎo)率儀。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1預(yù)處理方法

（1）殼聚糖保鮮液的制備

取定量的殼聚糖，用1%乙酸溶解，1%氫氧化鈉調(diào)整到pH5.4，加水配制到所需濃度。確定殼聚糖保鮮液的濃度[6-7]。

A：0.1%殼聚糖，殼聚糖2 g、乙酸11.2 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

B：0.2%殼聚糖，殼聚糖4 g、乙酸22.4 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

C：0.5%殼聚糖，殼聚糖10 g、乙酸56 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

D：1%殼聚糖，殼聚糖20 g、乙酸112 mL、少量水（溶解后定容至2 000 mL）。

（2）供試材料預(yù)處理

將整修好的鮮秀珍菇分5份，每份分為8個(gè)小樣本，編號(hào)1～8，用感量為0.001 g的天平稱(chēng)重并記錄，分別在殼聚糖保鮮液（0.1%、0.2%、0.5%、1%）和蒸餾水中浸洗30 s，晾干菇體表面水珠，放在濾紙上，置于培養(yǎng)皿中，并蒙上保鮮膜，使其進(jìn)行自發(fā)氣調(diào)保鮮[8]。每次隨機(jī)抽取1份用于測(cè)定，各項(xiàng)指標(biāo)每隔1 d測(cè)定1次。重復(fù)3次。

1.2.2指標(biāo)測(cè)定

（1）失重率

食用菌菇體失重率（P，%）測(cè)定[9]：分別測(cè)定保鮮前重量W1，保鮮后重量W2，菇體失重率公式為：

P=(W1-W2/W1)×100%

（2） 感官檢查

形態(tài)[10]：5分，菇體完整，有彈性，大小一致均勻；3分，菇體有破碎，較有彈性，大小大致相同；1分，菇體破碎，尚有彈性，大小不一致。

色澤[11]：新鮮無(wú)褐變80分；半數(shù)個(gè)體菌褶及菌柄輕微褐變60分；明顯褐變40分；嚴(yán)重褐變20分；商品性界定為50分。

氣味[11]：無(wú)異味A，有異味B，有臭味C，腐臭嚴(yán)重D。

（3） 電導(dǎo)率

原生質(zhì)層是細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出的屏障，其半透膜性質(zhì)是細(xì)胞維持正常生命活動(dòng)的基礎(chǔ)條件。果蔬組織后熟衰老過(guò)程中，細(xì)胞質(zhì)膜功能活性下降，膜通透性增加，出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)向外滲漏。植物組織在受到各種不利的環(huán)境條件（如干旱、低溫、高溫、鹽漬和大氣污染）危害時(shí)，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能首先受到傷害，細(xì)胞膜透性增大[13]。通過(guò)測(cè)定果蔬組織浸提液或外滲液的電導(dǎo)率，可以了解果蔬細(xì)胞膜通透性變化，反映果蔬抗逆性強(qiáng)弱或受到傷害的程度。一般利用相對(duì)電導(dǎo)率表示細(xì)胞膜滲透率以及細(xì)胞膜受到傷害的程度。

分別定量量取150 mL保鮮液及蒸餾水，置于燒杯中，測(cè)空白電導(dǎo)值K1。分別準(zhǔn)確稱(chēng)量5 g樣品分別置于與之相對(duì)應(yīng)的保鮮液及蒸餾水中，浸泡30 min，然后開(kāi)始測(cè)定實(shí)驗(yàn)電導(dǎo)值K2[12]。電導(dǎo)率值（M，μs/cm·g·mL）公式為：

M=（K2-K1)/W·V

式中：W為樣品質(zhì)量；V為浸提液體積。

（4）呼吸強(qiáng)度

呼吸強(qiáng)度是反應(yīng)植物生理代謝的一項(xiàng)重要生理指標(biāo)，通過(guò)測(cè)定植物的呼吸速率強(qiáng)弱可判斷該時(shí)期植物的生長(zhǎng)代謝狀況及抗逆性強(qiáng)弱。呼吸作用是果蔬保鮮的重要指標(biāo)和控制參數(shù)，抑制其呼吸強(qiáng)度是保鮮作用的要求之一。

測(cè)定采用小籃子法[12]。呼吸強(qiáng)度（R，mgCO2/g·h）公式為：

R=C×(V1-V2)/(W×t）

式中：C為1 mL草酸相當(dāng)于CO2的毫克數(shù)（mg）；V1為空白滴定草酸用量（mL）；V2為樣品滴定草酸用量（mL）；W為樣品重（g）；t為測(cè)定時(shí)間（h）。

2　結(jié)果與分析

2.1菇體質(zhì)量的變化

不同濃度殼聚糖處理后，秀珍菇貯藏期間失重率的變化見(jiàn)表1。

表1　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間失重率的變化Tab.1　Changes in mass loss rate of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由表1可以看出，試驗(yàn)期間對(duì)照的失重率一直高于殼聚糖保鮮劑各濃度處理的失重率，其中0.2%殼聚糖保鮮劑處理的菇體失重率明顯較低。貯藏4 d時(shí)，對(duì)照的失重率是殼聚糖保鮮劑各處理的1.17倍～2.1倍；貯藏8 d時(shí)對(duì)照的失重率是殼聚糖保鮮劑各處理的1.17倍～1.97倍。由此可看出，殼聚糖保鮮劑所具有的成膜機(jī)制阻止了水分的散失，能有效降低菇體的失重率，有利于提高貯藏過(guò)程中菇體的品質(zhì)。

2.2感官品質(zhì)的變化

2.2.1色澤

不同濃度殼聚糖處理后，秀珍菇貯藏期間色澤的變化情況見(jiàn)表2。

表2　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間色澤的變化Tab.2　Changes in color of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由表2可以看出，殼聚糖保鮮劑能有效的抑制褐變，延緩色澤品質(zhì)的下降速度。由于殼聚糖溶解得不是很充分，所以經(jīng)保鮮劑（尤其是濃度較大的，如0.5%、1%殼聚糖）處理的鮮菇，第2天的色澤不是很理想，但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，保鮮效果也變得越明顯。濃度為0.2%的殼聚糖保鮮劑，其保鮮效果最好，第5天才出現(xiàn)輕微褐變，對(duì)照第3天就出現(xiàn)了輕微褐變；對(duì)照貯藏5 d色澤就低于商品性界限，而0.2%殼聚糖保鮮劑處理后7 d才低于商品性界限，比對(duì)照推遲了2 d。

2.2.2形態(tài)

不同濃度殼聚糖處理后，秀珍菇貯藏期間形態(tài)的變化情況見(jiàn)表3。

表3　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間形態(tài)的變化Tab.3　Changes in morphology of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由表3可以看出，經(jīng)殼聚糖保鮮劑處理的菇體形態(tài)明顯優(yōu)于對(duì)照組的形態(tài)。因?yàn)樵诓墒蘸蠊襟w仍繼續(xù)旺盛呼吸，且快速成熟和衰老，從而導(dǎo)致失水、褐變、菌蓋開(kāi)裂，進(jìn)而腐爛、枯水，失去商品性能。對(duì)照組第4天就出現(xiàn)菇體破碎、彈性降低的現(xiàn)象，而試驗(yàn)組0.2%殼聚糖保鮮劑處理的第6天才出現(xiàn)此現(xiàn)象，比對(duì)照延遲了2 d。對(duì)照蒸餾水處理的菇體，到第6天菇體破碎嚴(yán)重，已開(kāi)始腐敗，失去了彈性，已無(wú)形態(tài)可言。

2.2.3氣味

異味的出現(xiàn)是微生物活動(dòng)的結(jié)果，是食用菌腐敗變質(zhì)的標(biāo)志。不同濃度殼聚糖處理后，秀珍菇貯藏期間氣味的變化情況見(jiàn)表4。

由表4可見(jiàn)，對(duì)照組第2天出現(xiàn)異味，第4天出現(xiàn)臭味，第6天開(kāi)始嚴(yán)重腐臭。而處理組出現(xiàn)異味的時(shí)間較晚，1%殼聚糖保鮮劑處理組在第2天出現(xiàn)異味；0.1%、0.5%殼聚糖保鮮劑處理組在第4天出現(xiàn)異味；而0.2%殼聚糖保鮮劑處理組在第5天才出現(xiàn)異味，比對(duì)照延遲3 d出現(xiàn)異味，在第7天出現(xiàn)臭味，比對(duì)照組延遲3 d出現(xiàn)臭味。試驗(yàn)證明殼聚糖保鮮劑可明顯抑制食用菌腐爛。

表4　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間氣味的變化Tab.4　Changes in smell of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

2.3電導(dǎo)率的變化

不同濃度殼聚糖處理后，秀珍菇貯藏期間電導(dǎo)率的變化見(jiàn)表5和圖1。

表5　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間電導(dǎo)率的變化Tab.5　Changes in electrical conductivity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

圖1　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間電導(dǎo)率的變化Fig.1　Changes in electrical conductivity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

由圖1可以看出，經(jīng)殼聚糖保鮮劑處理的菇體電導(dǎo)率明顯小于對(duì)照組。殼聚糖保鮮劑具有良好的成膜特性，能改變細(xì)胞膜的通透性，從而具有良好的保水性。對(duì)照組菇體隨著貯藏天數(shù)的增加，菇體細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)變質(zhì)、腐敗現(xiàn)象，從而導(dǎo)致細(xì)胞破損，胞內(nèi)物質(zhì)溶出。而殼聚糖保鮮劑處理的菇體，因其在細(xì)胞膜上形成致密的保護(hù)膜，細(xì)胞的完整率提高，胞內(nèi)物質(zhì)溶出率降低，電導(dǎo)值較小。

2.4呼吸強(qiáng)度的變化

不同濃度殼聚糖處理后，秀珍菇貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化情況見(jiàn)表6和圖2。

表6　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化Tab.6　Changes in respiratory intensity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

圖2　不同濃度殼聚糖處理后秀珍菇貯藏期間呼吸強(qiáng)度的變化Fig.2　Changes in respiratory intensity of P.geesteranus in storage using different concentrations of chitosan

在貯藏期間，對(duì)照組秀珍菇的呼吸強(qiáng)度變化不大，在整個(gè)貯藏過(guò)程中下降幅度平緩；而保鮮劑處理后的秀珍菇呼吸強(qiáng)度下降幅度較大。由圖2可以看出，保鮮劑處理后的菇體，在貯藏開(kāi)始第2天呼吸強(qiáng)度下降較快，尤其是0.2%殼聚糖保鮮劑處理的菇體。

3　結(jié)論與討論

通過(guò)檢測(cè)分析秀珍菇貯藏期間的各項(xiàng)外觀(guān)品質(zhì)、失水率、電導(dǎo)率、呼吸強(qiáng)度等指標(biāo)，從不同濃度殼聚糖保鮮劑的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，0.2%殼聚糖保鮮劑處理的菇體貯藏期間，感官指標(biāo)、失重率、電導(dǎo)率、呼吸強(qiáng)度等指標(biāo)均優(yōu)于其他濃度的殼聚糖保鮮劑及對(duì)照蒸餾水，顯示出較高的實(shí)用價(jià)值。

化學(xué)保鮮劑的使用歷史悠久，效果顯著，但因其潛在的安全性問(wèn)題而倍受質(zhì)疑。近年來(lái)已逐漸被新型保鮮方法所取代。氣調(diào)保鮮，雖然操作簡(jiǎn)單，能有效控制菇體環(huán)境的CO2和O2，減緩子實(shí)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗速率，從而延緩子實(shí)體的成熟、衰老過(guò)程，但環(huán)境中的相對(duì)濕度較低，菇體易產(chǎn)生較多氣生菌絲，影響菇體的感官品質(zhì)。同時(shí)，相關(guān)設(shè)備要求較高，投入資本較大。而用殼聚糖制成的純天然果蔬保鮮劑，保鮮效果顯著，安全可靠，可滿(mǎn)足食用菌貯藏、運(yùn)輸和銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)的保鮮需求。

本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)殼聚糖的溶解效果不太理想，而且殼聚糖保鮮液的濃度越高，殼聚糖顆粒在菇體表面殘留越明顯。此問(wèn)題需會(huì)同生產(chǎn)廠(chǎng)商在后續(xù)試驗(yàn)中予以解決。

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Effects of Chitosan on the Preservation of Pleurotus geesteranus

SONG Jin-yao,XU Yin,XIE Zhen-lin,LIN Qian,NI Min
(Department of Bioengineering,Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry,Nanjing 212400,China)

In this paper,the effects of different concentrations of chitosan（0.1%，0.2%，0.5%，1%）on the preservation of Pleurotus geesteranus were studied by measuring the mass loss rate,respiratory intensity,electrical conductivity and sensory organ during the storage.The results showed that the 0.2%chitosan preservatives(18℃-20℃)could effectively extend the fresh time,and keep the quality of commodities.

chitosan;Pleurotus geesteranus;fresh

〈病蟲(chóng)害防治〉

S646.1A1003-8310（2015）05-0068-05

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.05.017

江蘇省農(nóng)業(yè)三項(xiàng)工程項(xiàng)目（SX（2010）218）。

宋金耀（1961-），男，碩士，教授，主要研究方向生物化學(xué)與植物生理學(xué)。E-mail:jysongcn@sina.com

2015-06-30