雙孢菇高氧動態(tài)氣調(diào)保鮮參數(shù)優(yōu)化

孫 涵，李 玲，王相友

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雙孢菇高氧動態(tài)氣調(diào)保鮮參數(shù)優(yōu)化

孫 涵，李 玲，王相友※

（山東理工大學農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院，淄博 255049）

為提高雙孢蘑菇保鮮效果，在（2±1）℃下采用高氧動態(tài)氣調(diào)方法對雙孢蘑菇進行貯藏試驗，選取第1階段不同O2/CO2比例的氣體組分、換氣時間、第2階段不同O2/CO2比例的氣體組分作為影響因素，考察雙孢蘑菇貯藏過程中總色差Δ、硬度以及感官品質(zhì)的變化，對雙孢蘑菇的動態(tài)氣調(diào)參數(shù)進行優(yōu)化。研究結(jié)果顯示，第1階段O2比例高于80%時，可顯著抑制雙孢蘑菇Δ的上升（<0.05）；第2階段80% O2+20% CO2氣體組分，可使雙孢蘑菇的Δ顯著低于其他處理，硬度顯著高于其他處理（<0.05）；而換氣時間則影響較小。最優(yōu)的動態(tài)氣調(diào)條件為：第1階段氣體組分100% O2，第3天換氣，第2階段氣體組分80% O2+20% CO2，雙孢蘑菇的Δ、硬度值和感官品質(zhì)評分分別為：19.40、6.84×105Pa和9.52。將此最優(yōu)動態(tài)氣調(diào)運用于雙孢蘑菇的保鮮，研究發(fā)現(xiàn)，與靜態(tài)氣調(diào)相比，該動態(tài)氣調(diào)顯著抑制了雙孢蘑菇的呼吸速率與膜結(jié)構(gòu)的損壞，維持了較高的過氧化物酶、抗壞血酸過氧化物酶活性與較低的多酚氧化酶活性，有效抑制了貯藏過程中的酶促褐變，保持了較高的可溶性蛋白含量，并延長其保鮮期至28 d，提高了雙孢蘑菇的耐貯性。

氧；保鮮；優(yōu)化；雙孢菇；動態(tài)氣調(diào)

0 引 言

雙孢蘑菇（）是世界性栽培的重要食用菌之一，它不僅高蛋白，低脂肪，含有十幾種人體必需氨基酸及大量的維生素，而且還具有降血壓、降血脂等多種保健功效，被譽為“菜中之王”[1-2]。然而，雙孢蘑菇含水量高，代謝旺盛，采后極易失水、褐變、開傘甚至腐爛，常溫下貨架期僅2~3 d[3]，嚴重降低了商品價值，故有效的貯藏技術(shù)是保持其良好品質(zhì)的關(guān)鍵。動態(tài)氣調(diào)（dynamic controlled atmosphere，DCA）是指在果蔬貯藏過程中通過分階段改變環(huán)境中的氣體成分，以適應其在不同階段對氣體的不同適應性與要求，從而延長其保鮮期的一種技術(shù)[4]。侯智龍等[4]在金帥蘋果入貯初期使用較低濃度的CO2（約20%）和較低濃度的O2（約8%）沖擊12 d后，轉(zhuǎn)入較高濃度的CO2（6%～8%）和較低濃度的O2（3%～5%）中進行長期貯存，結(jié)果表明動態(tài)氣調(diào)在降低果實貯藏期內(nèi)腐爛率和保持果實硬度方面要明顯優(yōu)于靜態(tài)氣調(diào)（static controlled atmosphere，SCA）和自然堆放。1 ℃下將艷陽甜櫻桃在5% O2+20% CO2中貯藏9 d后轉(zhuǎn)入5% O2+10% CO2中能有效抑制或減慢Vc 含量的降低、丙二醛含量的升高，保持較高的有機酸含量，明顯減少貯藏后期果實褐變與腐爛[5]。此外，研究表明，對Springcrest桃子[6]、Hass鱷梨[7]、Gala蘋果[8]進行動態(tài)氣調(diào)貯藏，其效果要優(yōu)于靜態(tài)氣調(diào)。有研究證實，高氧氣調(diào)在保持果蔬品質(zhì)與抗性物質(zhì)活性等方面具有顯著效果。高氧氣調(diào)可以降低果蔬的呼吸作用和乙烯合成[9]，抑制組織褐變，影響微生物生長，減少果蔬腐爛[10-11]，減緩活性氧代謝和膜質(zhì)過氧化作用[12]。但是高濃度O2也會引起果蔬的無氧呼吸，導致異味的產(chǎn)生[13]。另外，在純氧中長期處理蘋果會加劇虎皮病的發(fā)生[14]?？梢姼哐鯇叩淖饔秒S果蔬種類、O2濃度和處理時間等因素變化而異。故找到適合各類果蔬貯藏的高氧氣調(diào)條件是保證其良好貯藏效果的關(guān)鍵。雙孢蘑菇貯藏在高氧環(huán)境中可保持較高的果實硬度與可溶性固形物含量，降低呼吸強度與褐變程度，保持較好的品質(zhì)。然而針對于雙孢蘑菇代謝旺盛，品質(zhì)變化快及自身表面無保護結(jié)構(gòu)等特點，現(xiàn)有的保鮮措施較單一，沒有針對不同階段作相應調(diào)整，未達到保鮮的理想狀態(tài)。本文在雙孢蘑菇的貯藏前期對其進行高氧氣調(diào)處理（第1階段），一定時間后再充以不同比例的后續(xù)氣體（第2階段），進行動態(tài)氣調(diào)貯藏。在單因素試驗的基礎(chǔ)上，通過正交試驗篩選出適合雙孢蘑菇貯藏的最佳動態(tài)氣調(diào)方案，并對其動態(tài)氣調(diào)貯藏過程中的生理生化品質(zhì)進行研究分析。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

雙孢蘑菇采自山東省淄博市臨淄區(qū)邊河鎮(zhèn)南術(shù)北村，采后1 h內(nèi)運回實驗室并于4～5 ℃下預冷6 h，挑選直徑為（40±5）mm，顏色潔白，無病蟲害，無機械損傷和未開傘的蘑菇為試驗材料。

1.2 主要設(shè)備與儀器

SC-80C全自動色差計：北京康光儀器有限公司；O2/CO2測定儀：丹麥PBI Dansensor；GY-1果實硬度計：牡丹江市機械研究所；UV-1700紫外可見分光光度計：日本島津有限公司；DDB-6200數(shù)字電導儀：上海雷磁新涇儀器有限公司。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 色差

采用SC-80C全自動色差儀，測定雙孢蘑菇表面*（黑/白），*（紅/綠），*（黃/藍）值，以Δ表示雙孢蘑菇在貯藏過程中的顏色變化，其值越大，表示褐變越嚴重[15]。

1.3.2 呼吸強度

采用靜態(tài)密閉系統(tǒng)法[16]。每個處理約100 g雙孢蘑菇放入廣口瓶中密封，2 h后采用PBI Dansensor O2/CO2測定儀分析容器內(nèi)氣體成分變化。呼吸速率以CO2產(chǎn)出率表示，計算公式為

1.3.3 細胞膜透性

參照Meng等[17]方法測定，略有改動。用打孔器取菇肉及菇柄1 g，將其切成2 mm厚的圓片，加25 mL重蒸餾水25 ℃恒溫浸泡1 h，攪拌均勻后用DDB-6200型電導率儀測定浸提液的電導率，然后加熱煮沸30 min，冷卻至室溫后測定其全滲電導率。以煮沸前后浸提液的電導率比值作為細胞膜透性的變化指標。

1.3.4 硬 度

硬度的測定采用GY-1型果實硬度計，圓柱形探頭直徑選用3.5 mm。雙孢蘑菇去表皮，然后將硬度計探頭垂直于被測表面，在均勻力的作用下下壓至深度5 mm，此時表盤讀數(shù)即為雙孢蘑菇的硬度值。每組處理取5個蘑菇，每個蘑菇測定5次，結(jié)果取平均值。

1.3.5 其他品質(zhì)指標測定

可溶性固形物（soluble solids，SS）參照Jiang[18]的方法測定?？扇苄缘鞍祝╯oluble protein，SP）的測定采用考馬斯亮藍法[19]。多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、過氧化物酶（peroxidase，POD）活性參照Liu等[20]方法測定?？箟难徇^氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活性的測定參照Jiang等[21]的研究方法。

感官品質(zhì)：參照石啟龍等[22]的方法，選擇食品專業(yè)的 10 人經(jīng)專業(yè)培訓，對雙孢蘑菇的色澤、質(zhì)地、芳香味等感官指標進行評價，評價標準見表1，低于4分即失去商品價值。

表1 雙孢蘑菇貯藏效果感官評分表

1.4 試驗設(shè)計

將每組50個雙孢蘑菇放入干燥器中，通過配氣儀分別通入O2/CO2比例（以體積分數(shù)計）100%/0、90%/10%、80%/20%、70%/30%的氣體，氣體流速為100 mL/min，用O2/CO2分析儀（丹麥）檢測氣體濃度，置于(2±1)℃下貯藏。每個處理均設(shè)3個平行，每個平行取于不同的干燥器。單因素試驗與正交試驗的雙孢蘑菇貯藏期均設(shè)置為12 d[23]。

1.4.1 第1階段不同氣體組分對雙孢蘑菇Δ、硬度及感官評價的影響

固定所有處理的第2階段氣體組分為80% O2+20% CO2，換氣時間為第3天，4組處理的第一階段氣體組分分別為100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2、70% O2+30% CO2。對照組放置于自然空氣中（CK）。在貯藏的第8天與第12天對雙孢蘑菇的Δ、硬度進行測定，在貯藏結(jié)束后（即第12天）對感官品質(zhì)進行評分。

1.4.2 不同換氣時間對雙孢蘑菇Δ、硬度及感官評價的影響

固定所有處理的第1階段氣體與第2階段氣體組分為100% O2和80% O2+20% CO2，4組處理的換氣時間分別為第2、3、4、5和6天。因時間為變量，故未設(shè)置對照組試驗。在貯藏的第8天與第12天對雙孢蘑菇的Δ、硬度進行測定，在貯藏結(jié)束后（即第12天）對感官品質(zhì)進行評分。

1.4.3 第2階段不同氣體組分對雙孢蘑菇Δ、硬度及感官評價的影響

固定所有處理的第1階段氣體組分為100% O2，換氣時間為第3天，4組處理的第2階段氣體組分分別為100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2、70% O2+ 30% CO2。對照組放置于自然空氣中（CK）。在貯藏的第8天與第12天對雙孢蘑菇的Δ、硬度進行測定，在貯藏結(jié)束后（即第12天）對感官品質(zhì)進行評分。

1.4.4 正交試驗

以第1階段氣體組分、換氣天數(shù)和第2階段氣體組分作為正交試驗的3個因素，在上述單因素試驗篩選出較合理的各因素水平后安排正交試驗，通過貯藏結(jié)束后（第12天）對雙孢蘑菇的Δ、硬度和感官評分進行綜合分析，確定最佳氣調(diào)方案。

1.4.5 動態(tài)氣調(diào)對雙孢蘑菇生理影響的試驗

采用最佳氣調(diào)方案對雙孢蘑菇進行貯藏保鮮，以靜態(tài)氣調(diào)和CK為對照，每 4 d測定其呼吸速率，細胞膜透性，SS含量，SP含量，PPO、POD和APX活性，每個處理設(shè)3個平行，每個指標的結(jié)果取其平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 第1階段不同氣體組分對雙孢蘑菇Δ、硬度以及感官品質(zhì)的影響

由表2可看出，與對照相比，處理組均能在一定程度上延緩褐變與軟化，保持較好的感官品質(zhì)。第1階段氣體O2比例80%以上的3個處理在第8天以及貯藏結(jié)束后的Δ均顯著低于70% O2+30% CO2組與對照組（<0.05）。特別是100% O2處理組的雙孢蘑菇Δ在貯藏結(jié)束后仍然維持在17以下，維持了較好品質(zhì)，90% O2+ 10% CO2處理次之。這說明雙孢蘑菇的褐變程度與第1階段氣體O2比例呈負相關(guān)的趨勢，O2比例越高，CO2比例越低，相應的褐變程度越低，白度越好。Deng等[24]認為高氧能夠較好地保持葡萄果肉組織的膜完整性，減少酚類底物與多酚氧化酶的接觸機會，從而抑制組織褐變。本試驗中硬度保持最高的處理為第1階段氣體組分80% O2+20% CO2組，而O2比例在80%以上的兩個處理組蘑菇的硬度隨O2比例的升高而降低，這說明過高的氧氣不利于雙孢蘑菇硬度的保持。同時，70% O2+30% CO2處理組的硬度也極顯著地低于80% O2+20% CO2組（<0.01），這可能是由于過高的CO2使呼吸鏈轉(zhuǎn)入了發(fā)酵途徑，從而加速了果實的衰老與軟化。

由貯藏結(jié)束后對雙孢蘑菇的感官品質(zhì)評分可看出，經(jīng)100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的第1階段氣體處理過的雙孢蘑菇的感官品質(zhì)極顯著地高于70% O2+30% CO2組與對照組（<0.01），并且綜合Δ與硬度的變化，正交試驗的第1階段氣體組分選取100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的3個水平。

表2 第1階段氣體組分對雙孢蘑菇ΔE、硬度以及感官品質(zhì)的影響

注：Δ表示雙孢蘑菇在貯藏過程中的顏色變化。用Duncan 法進行多重比較。同列不同大寫字母表示組間差異極顯著（<0.01）；同列不同小寫字母表示組間差異顯著（<0.05）；同列相同小寫字母表示組間差異不顯著（>0.05），下同。

Note: Δindicates color change ofduring storage. The Duncan’s was adapted to multiple comparison. Different capital letters in same column indicate very significant difference (<0.01). Different small letters in same column indicate significant difference (< 0.05). The same lowercase letters in same column indicate no significant difference between groups (>0.05), the same as below.

2.1.2 換氣時間對雙孢蘑菇Δ、硬度以及感官品質(zhì)的影響

由表3可知，在第1階段氣體組分為100% O2，第2階段氣體組分為 80% O2+20% CO2時，雙孢蘑菇的Δ與硬度隨換氣時間的延長而升高，換氣時間越延后，雙孢蘑菇的褐變程度越嚴重。在貯藏結(jié)束后，換氣時間為第2、3、4天的雙孢蘑菇的Δ、硬度與感官評分均與第 5 天換氣的雙孢蘑菇存在顯著性差異（<0.05），并且其硬度與感官評分隨換氣時間的延長而降低。出現(xiàn)此結(jié)果的原因可能是雙孢蘑菇為呼吸躍變型果實，采收后的呼吸速率不斷升高，意味著代謝強度不斷加大，并且達到呼吸高峰后開始衰老[3]，換氣天數(shù)越延后，蘑菇的呼吸速率越高，代謝強度越大，此時進行換氣處理不能有效延遲呼吸高峰的到來，進而不能有效抑制其貯藏品質(zhì)的下降。故進行正交試驗的換氣時間設(shè)置為第2、3、4天。

表3 換氣時間對雙孢蘑菇ΔE、硬度以及感官品質(zhì)的影響

2.1.3 第2階段不同氣體組分對雙孢蘑菇Δ、硬度以及感官品質(zhì)的影響

第2階段氣體組分對雙孢蘑菇品質(zhì)的影響類似于第1階段氣體組分。由表4可看出，當?shù)?階段氣體組分為100% O2，第3天換氣時，第2階段氣體組分為100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的3個處理保持了較低的Δ與較好的感官品質(zhì)，在貯藏結(jié)束后（第12天）分別極顯著地低于和高于70% O2+30% CO2組與對照組（<0.01）。在貯藏的第8天與第12天，80% O2+20% CO2組和90% O2+10% CO2組的硬度顯著高于其他處理（<0.05）。而在貯藏結(jié)束后，70% O2+30% CO2組雙孢蘑菇的硬度由第8天的5.74×105Pa降到了4.98×105Pa，甚至低于對照組（>0.05），這說明70% O2+30% CO2的第2階段氣體對雙孢蘑菇品質(zhì)的保持無明顯效果，其對Δ、硬度以及感官品質(zhì)的影響與對照組無顯著差異（>0.05）。故正交試驗第2階段氣體組分選擇100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的3個水平。

表4 第2階段氣體組分對雙孢蘑菇ΔE、硬度以及感官品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗

2.2.1 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選用第1階段氣體組分，換氣時間與第2階段氣體組分這3個因素在3水平上進行L9（33）正交試驗，確定最佳動態(tài)氣調(diào)方案。因素水平安排如表5所示。

表5 L9（33）正交試驗因素水平表

2.2.2 正交試驗結(jié)果及分析

在正交試驗中，以雙孢蘑菇的Δ、硬度及感官品質(zhì)為評價指標，結(jié)果及極差如表6所示。正交試驗結(jié)果表明，幾種因子對雙孢蘑菇Δ影響的順序依次為A>C>B，對硬度的影響順序依次為C>A>B，對感官評分的影響順序依次為C>A>B?？梢姡?階段氣體組分對雙孢蘑菇的貯藏品質(zhì)影響較大，其次是第1階段氣體組分。

從表6可看出，對雙孢蘑菇的白度而言，氣調(diào)最優(yōu)組合即貯藏過程中Δ最小的組合為第1階段氣體組分為100% O2，第2天換氣，第2階段氣體組分為100% O2，此組合即純氧靜態(tài)氣調(diào)，再次說明高濃度氧氣能顯著地抑制菇皮褐變，保持較高的白度。對雙孢蘑菇的硬度而言，氣調(diào)最優(yōu)組合為第1階段氣體組分80% O2+20% CO2，第4天換氣，第2階段氣體組分80% O2+20% CO2，說明O2/CO2為80%/20%的氣體比例能夠有效減緩蘑菇組織的軟化。這與趙春霞等對雙孢蘑菇進行高氧氣調(diào)包裝的研究結(jié)果一致，該研究認為高氧氣調(diào)貯藏能維持細胞壁水解酶的活性，從而使其硬度值較高[23]。對雙孢蘑菇的感官品質(zhì)而言，氣調(diào)最優(yōu)組合為第1階段氣體組分100% O2，第3天換氣，第2階段氣體組分80% O2+20% CO2。為達到更好的貯藏效果，需要綜合考慮各因素對Δ、硬度及感官品質(zhì)的影響，即希望能在保證雙孢蘑菇較好的白度下，也保持一定的硬度及較好的感官品質(zhì)，故對3個指標綜合考慮得出最優(yōu)組合為A1B2C3，即第1階段氣體組分100% O2，第3天換氣，第2階段氣體組分80% O2+20% CO2。

表6 正交試驗方案及結(jié)果

注：K,k分別表示任意列上水平號為時所對應的試驗結(jié)果之和與平均值；為k的極值。

Note:K,kindicate the sum and mean of the test results when the level number is. respectively;is the extreme value ofk.

方差分析如表7所示，由表7可知，第1階段氣體組分對Δ有顯著影響（<0.05），對硬度及感官品質(zhì)影響不顯著；第2階段氣體組分對硬度有顯著影響（<0.05），對Δ有較大影響但未達到差異顯著水平（>0.05）；換氣時間對3個評價指標均無顯著影響。方差分析結(jié)果表明，雙孢蘑菇貯藏過程中的氣體組分是影響其貯藏品質(zhì)的主要因素，而換氣時間為次要因素，這可能是由于該因素的水平選取的范圍較窄，對結(jié)果的影響不顯著，需要后期進行深入研究。

表7 ΔE、硬度及感官品質(zhì)的方差分析

2.3 不同氣調(diào)方案對雙孢蘑菇生理的影響

采用最佳動態(tài)氣調(diào)方案（DCA，100% O2貯藏3 d后轉(zhuǎn)入80% O2+20% CO2中貯藏）、靜態(tài)氣調(diào)（SCA，始終于100% O2中貯藏）和自然空氣（CK）將雙孢蘑菇置于(2±1)℃下貯藏，比較不同貯藏方法對雙孢蘑菇呼吸速率、細胞膜透性、SS、SP以及PPO、POD和APX活性的影響，感官評分低于4即終止貯藏，結(jié)果如下。

2.3.1 對呼吸速率的影響

呼吸作用是雙孢蘑菇采后進行生理生化代謝的基礎(chǔ)，是衡量其代謝速度的重要指標，同時一定程度上也反映了菇體的衰老程度。對不同處理組的雙孢蘑菇在貯藏過程中的呼吸速率變化分析后得出（圖1a），雙孢蘑菇的呼吸速率呈先上升后下降的趨勢，與對照組相比，DCA與SCA處理組均保持了較低的呼吸速率。貯藏到第8天時，DCA與SCA處理組達到呼吸高峰，峰值分別為28.53與34.09 mL/(kg·h)，而對照組在第 4 天就已經(jīng)達到呼吸高峰，峰值為39.13 mL/(kg·h)，說明高氧氣調(diào)可抑制雙孢蘑菇的呼吸強度，延遲其呼吸高峰的到來。這與于茂蘭等[25]用100% O2的氣調(diào)包裝處理帶葉荔枝的呼吸速率變化趨勢相似。DCA處理組的呼吸強度最低，在第4天以后，極顯著地低于SCA與CK組（<0.01）。

2.3.2 對細胞膜透性的影響

果實在衰老過程中生物膜的完整性受到損壞，膜透性不斷加大，故膜透性能反映植物的衰老程度[26]。相對電導率可表示膜透性，隨著細胞的不斷降解，膜的相對電導率越來越高。對不同處理組中雙孢蘑菇在貯藏過程中呼吸速率變化分析后得出（圖1b），對照組的電導率隨貯藏時間的延長迅速增加，而DCA與SCA組在前8天增長緩慢，第8天以后增長迅速，但顯著低于對照組（<0.05），這可能與呼吸高峰過后的衰老有關(guān)。在第8天，對照組的電導率達到47%，而處理組均在35%左右，說明DCA與SCA均能有效地保持細胞膜的完整性，延緩組織衰老，其中DCA處理效果更加明顯。這與馮志宏等[27]利用變動氣調(diào)（DCA）處理大久保桃的研究結(jié)果一致。

2.3.3 對SS與SP的影響

雙孢蘑菇在貯藏過程中各處理的SS含量呈先下降后上升的趨勢，但未達到顯著性水平（>0.05），且各處理之間差異不顯著（圖1c）。這說明無論DCA還是SCA都對雙孢蘑菇的SS含量影響不大，且在貯藏過程中其SS含量隨時間變化不明顯。馮志宏等[27]將大久保桃進行DCA貯藏也發(fā)現(xiàn)SS含量在貯藏過程中始終維持在一定水平，且DCA未對其產(chǎn)生顯著影響。

SP是衡量雙孢蘑菇營養(yǎng)品質(zhì)的一個重要指標。本試驗中，雙孢蘑菇SP含量隨貯藏時間的延長而逐漸下降，與對照組相比，DCA與SCA均能保持較高的SP含量，其中以DCA最高（圖1d）。對照組的SP含量在第4天由最初的5.19 mg/g降到了3.27 mg/g，而DCA與SCA仍然維持在4.80 mg/g以上，且DCA處理組在第8天的SP含量仍為3.77 mg/g，顯著高于 SCA與對照組（<0.05）。在第8天以后，SCA與對照組未達到差異顯著水平（>0.05），DCA處理組的SP含量下降最少。說明DCA處理較大限度地維持了雙孢蘑菇SP的含量，從而保持了雙孢蘑菇較好的營養(yǎng)價值。

2.3.4 對PPO活性的影響

PPO是一種非活化形式的酶，受外界刺激后構(gòu)象發(fā)生改變，暴露出酶的活化中心，從而使酶具有活性，催化單寧、兒茶酸、黃酮等酚類氧化成醌，再進一步氧化聚合成黑色素，引起酶促褐變，其活性高低一定程度上反映了組織褐變程度[28]。對不同處理雙孢蘑菇PPO活性變化的分析表明（圖2a），隨著時間的推移PPO活性不斷上升，DCA處理組上升幅度最小，在貯藏結(jié)束后（第28天）上升了5倍，而SCA與對照組在第12天就已經(jīng)上升了5.03倍與5.95倍。在第4天后，DCA處理組與SCA處理組差異極顯著（<0.01），說明DCA比SCA更能有效地抑制雙孢蘑菇PPO活性，進而保持良好的品質(zhì)。王洪霞等[29]研究高氧氣調(diào)包裝（modified atmosphere packaging, MAP）對雙孢蘑菇的影響，得到PPO活性的變化趨勢與本試驗一致。此外，復合涂膜處理能抑制雙孢蘑菇的呼吸速率，減緩了衰老進程，保持了較好的膜完整性，從而降低了無活性的結(jié)合態(tài)PPO向有活性的游離態(tài)PPO轉(zhuǎn)化[30]。

2.3.5 對POD和APX活性的影響

POD與APX是植物酶促防御系統(tǒng)的重要保護酶，能有效阻止體內(nèi)活性氧的積累，防止膜脂過氧化作用，延緩植物衰老。雙孢蘑菇貯藏過程中的POD活性呈先升高后下降的趨勢（圖2b）。相比于對照組，DCA與SCA均保持了較高的POD活性。在第4-8天，DCA與SCA處理組的POD活性出現(xiàn)了急劇上升的現(xiàn)象，在第12天達到峰值后開始下降。第4天后，SCA處理組的POD活性最高，與DCA處理組與對照組達到差異顯著水平（<0.05）。POD是另一種導致酶促褐變的關(guān)鍵酶，其會參與催化酚類、類黃酮的氧化和聚合，從而導致褐變[31]。然而，POD也是果蔬體內(nèi)清除自由基的重要酶類之一[32]。本試驗中，DCA處理組的雙孢蘑菇POD活性高于對照組，低于SCA，保持相對中等的活性，說明動態(tài)氣調(diào)處理對POD的活性有一定的調(diào)控作用，有利于保持其良好的品質(zhì)。

DCA與SCA處理組的APX活性隨貯藏時間延長呈先上升后下降的趨勢，而對照組的APX活性先下降后上升再緩慢下降（圖2c）。貯藏到第16天，DCA的APX活性仍然為650.4 U/g，顯著高于SCA的596.1 U/g（<0.05）。以上結(jié)果說明DCA能保持一定的APX與POD活性，雙孢蘑菇的品質(zhì)較好。

3 討 論

雙孢蘑菇采收后仍為活的有機體，呼吸作用成為其新陳代謝的主導過程，引起子實體失水、褐變、衰老等。有研究指出，50% O2+50% CO2的處理降低了西蘭花的呼吸速率，維持了較高的ATP含量及能荷水平，抑制了三羧酸循環(huán)（tricarboxylic acid cycle，TCA）與細胞色素氧化酶途徑，保證了磷酸戊糖途徑的有效運作，降低了代謝底物的消耗[33]。DCA處理能夠抑制呼吸作用，這可能是由于第1階段氣體與第2階段氣體的交互作用抑制了順烏頭酸酶的活性，使三羧酸循環(huán)TCA途徑中檸檬酸到-酮戊二酸的反應受到抑制，從而抑制了雙孢蘑菇的呼吸強度[23]。植物器官衰老時，往往發(fā)生膜脂過氧化作用，質(zhì)膜的選擇透性被破壞，細胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，從而加速了機體衰老。DCA可一定程度上延緩細胞膜透性的升高，可能是由于DCA降低了雙孢蘑菇的呼吸速率，減緩了代謝強度，故而抑制了內(nèi)源H2O2的產(chǎn)生，減輕了其對膜完整性的損害。SP是雙孢蘑菇的重要營養(yǎng)物質(zhì)，同時也是機體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，它們的增加和積累能提高細胞的保水能力，對細胞的內(nèi)源物質(zhì)及生物膜起到保護作用。DCA顯著抑制了SP的降低，維持了一定的機體內(nèi)穩(wěn)態(tài)環(huán)境，防止代謝紊亂引起的加速衰老，但可溶性蛋白成分復雜多樣，具體機制尚不清楚。

PPO分為有活性的游離態(tài)和有潛在活性的結(jié)合態(tài)（BPPO）2種形式，BPPO是一種非活化形式的酶，受外界刺激后構(gòu)象發(fā)生改變，暴露出酶的活化中心，從而使酶具有活性，催化單寧、兒茶酸、黃酮等酚類氧化成醌，再進一步氧化聚合成黑色素，引起酶促褐變[34]。DCA抑制了雙孢蘑菇貯藏過程中PPO活性的升高，可能是由于變動的氣體條件促使BPPO結(jié)合在質(zhì)粒、線粒體等細胞器內(nèi)膜和細胞膜上[35]。POD與APX都是植物抗氧化系統(tǒng)的重要酶類，通過清除植物體內(nèi)的H2O2而保護膜結(jié)構(gòu)，延緩衰老。有研究認為，POD活性的提高是誘導抗性最初階段的標志[36]。這與本試驗處理組POD活性迅速升高的結(jié)果相吻合，表明處理組的雙孢蘑菇抗性較強，利于防止代謝紊亂的發(fā)生。另外，POD可催化植物體內(nèi)酚類前體聚合成木質(zhì)素，增加木質(zhì)化程度，被認為是反映組織衰老的一種生理指標。本試驗中DCA處理的雙孢蘑菇POD活性低于SCA，可能與抑制其木質(zhì)素合成途徑有關(guān)。

4 結(jié) 論

本文在高氧氣調(diào)的基礎(chǔ)上將動態(tài)氣調(diào)運用于雙孢蘑菇的保鮮，結(jié)果如下：

1）單因素篩選試驗表明：第1階段氣體組分是影響雙孢蘑菇顏色變化（Δ）的主要因素，其O2含量越高，Δ越低。第2階段氣體組分是影響硬度和感官品質(zhì)的主要因素，當其O2比例高于90%或低于80%時，雙孢蘑菇硬度較低；當O2比例低于80%時，感官評分隨之下降。換氣時間對Δ與硬度的影響較大，但未達到顯著性水平。

2）通過正交試驗得出了適合雙孢蘑菇貯藏的最優(yōu)氣調(diào)方案：(2±1)℃下，第1階段氣體組分100% O2，第3天換氣，第2階段氣體組分80% O2+20% CO2。在此條件下雙孢蘑菇的Δ為19.40，硬度值為6.84×105Pa，感官評分9.52。

3）采用該最優(yōu)動態(tài)氣調(diào)方案（DCA）、靜態(tài)氣調(diào)方案（SCA）與自然空氣（CK）對雙孢蘑菇進行貯藏，結(jié)果表明DCA能更有效地降低雙孢蘑菇的呼吸速率，保持較好的膜完整性，顯著抑制了可溶性蛋白（SP）的下降，并維持了較高的抗氧化酶活性與較低的多酚氧化酶（PPO）活性，有效降低了貯藏過程中褐變現(xiàn)象的發(fā)生，延長貯藏期至28 d，說明動態(tài)氣調(diào)更適合雙孢蘑菇的貯藏保鮮。

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Parameter optimization of high O2dynamic controlled atmosphere storage of

Sun Han, Li Ling, Wang Xiangyou※

(255049)

is highly perishable due to its thin protective structure, which could protect it from physical and microbial attack. Meantime, the high metabolism of white mushroom could accelerate the progress of senescence including water loss, cap opening and enzymatic browning, and damage its nutrition value and commercial quality seriously. It only has a short shelf life of 3-4 days at ambient temperature after harvest. Thus, an effective storage method plays an important role in mushroom industry. In this study, dynamic controlled atmosphere (DCA) was used to extend the shelf life of white mushroom. Several studies had confirmed that DCA performed well in some fruits and vegetables storage. Compared with traditional controlled atmosphere, DCA is a technique that periodically changes the ambient gas of products. It is designed to provide an optimal storage condition in different storage periods, aiming at improving the quality of products and preventing the development of physiological disorders. In this study, white mushrooms were stored at (2±1) ℃ and the first-stage gas (100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2, 70% O2+30% CO2), transaired time (2nd, 3rd, 4th and 5th day ) and second-stage gas (100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2, 70% O2+30% CO2) were determined as a single factor on the effect of Δ, firmness and sensory value. Meantime, white mushroom storage conditions were optimized for orthogonality, and the physiological and biochemical quality changes under optimal storage condition were obtained during storage of white mushroom by using conductivity meter, O2/CO2analyzer and other equipments. Under the condition of a single factor, the Δ, firmness and sensory value were determined and the appropriate first-stage gas of 100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2, transaired time of 2nd, 3rd and 4th day and second-stage gas of 100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2were employed in orthogonality. The best condition of orthogonal optimization was 100% O2first-stage gas, transaired time 3rd day and 80% O2+ 20% CO2second-stage gas. The Δ, firmness and sensory value in this condition was 19.40, 6.84×105Pa and 9.52 respectively. The results showed that the first-stage gas whose O2fraction above 80% could inhibit the increase of Δsignificantly (<0.05). The 80% O2+20% CO2second-stage gas treatment retained significant (<0.05) lower Δand higher firmness than that of other treatments. The transaired time had no significant effect on the quality of mushrooms (>0.05). During storage of orthogonal optimization, compared with static controlled atmosphere (SCA), DCA could inhibit the decrease of soluble protein content of white mushroom significantly (<0.05) and retain its good nutrient quality. Meantime, it suppressed the respiration rate and retained certain cell membrane integrity, then further slowed down the senescence of white mushrooms. In addition, white mushroom stored in DCA had moderate peroxidase (POD), higher ascorbate peroxidase (APX) and lower polyphenol oxidase (PPO) activity than those stored in SCA, indicating that DCA is potential to slow down the progress of enzymatic browning. In this study, DCA treatment preserved relative good quality of white mushroom during storage and extended its storage time to 28 d, confirming that DCA is a suitable method for white mushroom storage and a potential technique for fruits and vegetables storage.

oxygen; storage; optimization;; dynamic controlled atmosphere

10.11975/j.issn.1002-6819.2016.24.038

S646

A

1002-6819(2016)-24-0282-09

2016-07-07

2016-11-30

山東省農(nóng)業(yè)重大應用技術(shù)創(chuàng)新課題：食用菌物流保鮮與質(zhì)量安全控制關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化示范

孫涵，女，山東日照人，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏研究。淄博 山東理工大學農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院，255049。Email：sunxiaohan775@foxmail.com.

王相友，男，教授，博士生導師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏研究。淄博 山東理工大學農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院，255049。Email：wxy@sdut.edu.cn