臭氧處理對香菇采后品質(zhì)與生理的影響

楊晉恒，郜海燕，周擁軍，陳杭君，穆宏磊，汪 偉

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食品科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310021； 2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095； 3.浙江盛源食品有限公司，浙江 金華 322300)

臭氧處理對香菇采后品質(zhì)與生理的影響

楊晉恒1，2，郜海燕1，*，周擁軍1，陳杭君1，穆宏磊1，汪 偉3

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食品科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310021； 2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095； 3.浙江盛源食品有限公司，浙江 金華 322300)

以香菇為試材，分別采用2.14、4.28、6.42、8.56 mg·m-3濃度臭氧處理，通過測定分析4 ℃貯藏條件下香菇品質(zhì)與生理指標(biāo)的變化，探討不同臭氧濃度對采后香菇貯藏品質(zhì)及生理的影響。結(jié)果顯示，在低溫貯藏條件下，4.28 mg·m-3的臭氧處理能較好地保持香菇的感官品質(zhì)，減少營養(yǎng)物質(zhì)消耗，減輕菇體膜脂過氧化程度，延緩菇體衰老，有利于香菇保持較好的商品價(jià)值。但是臭氧濃度過高會(huì)導(dǎo)致香菇的代謝紊亂，使品質(zhì)下降。

香菇；臭氧；貯藏品質(zhì)；食品保鮮

香菇(Lentinusedodes)是食藥兩用的珍貴菌類之一，被譽(yù)為“菇中皇后”，在民間素有“山珍”之稱[1]。其味道鮮美，富含蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸等多種營養(yǎng)成分，深受消費(fèi)者的喜愛[2-3]。然而，香菇采后蒸騰和呼吸作用強(qiáng)烈，在常溫下易發(fā)生褐變、開傘和變味等現(xiàn)象，只能作短期貯藏。因此，采后香菇的保鮮處理顯得尤為重要[4]。目前，香菇保鮮技術(shù)研究主要包括冷藏[5]、氣調(diào)[6-8]、輻射處理[9-10]、化學(xué)試劑處理[11-12]以及其他保護(hù)措施[13-14]。不同處理方法都能在一定程度上延長香菇的保鮮期，但是冷藏基礎(chǔ)上的氣調(diào)、輻照等措施因能耗大、設(shè)備資金要求高而限制了其在生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用，化學(xué)試劑處理的藥物殘留問題也同樣給香菇貯藏保鮮帶來一定的困難[15]。有研究表明，臭氧處理果蔬具有高效率殺滅微生物，抑制有機(jī)代謝，去除微生物引起的異味，降低果蔬中乙烯的產(chǎn)生，延緩果蔬成熟，無毒害物質(zhì)殘留等優(yōu)點(diǎn)[16]。目前，臭氧處理對香菇采后生理與品質(zhì)影響的研究報(bào)道較少。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合香菇采后生理狀況，研究在低溫條件下，不同濃度臭氧處理對于香菇采后貯藏品質(zhì)和生理的影響，以期為香菇保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

新鮮香菇采自浙江盛源食品有限公司，品種為香菇-808。采收當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，4 ℃的條件下預(yù)冷12 h。挑選大小均一、形態(tài)良好、無病蟲害及機(jī)械損傷、成熟度一致的香菇為試驗(yàn)材料。

1.2 試劑與儀器

1.2.1 試驗(yàn)試劑

考馬斯亮藍(lán)、三氯乙酸、硫代巴比妥酸、苯酚、愈創(chuàng)木酚、鄰苯二酚、福林酚、過氧化氫等，均為分析純。

1.2.2 試驗(yàn)儀器

L-1000型臭氧發(fā)生器裝置，天津綠達(dá)保鮮工程技術(shù)研究中心；Cintra404紫外-可見分光光度計(jì)，澳大利亞GBC公司；臺(tái)式高速低溫冷凍離心機(jī)，美國Thermo公司；手持色差儀，日本SANYO公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro System公司。

1.3 試驗(yàn)處理

將供試香菇平均分為5組，依次放入密閉空間中，并用臭氧發(fā)生器分別通入不同濃度的臭氧(2.14、4.28、6.42、8.56 mg·m-3)進(jìn)行處理，密封30 min后取出樣品，將香菇裝入規(guī)格一致的聚乙烯塑料盒中，每盒約分裝香菇200 g，其中以未經(jīng)臭氧處理直接裝聚乙烯塑料盒的為對照組(CK)。分裝完畢后，將香菇置入4 ℃環(huán)境下冷藏，每隔5 d測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 檢測項(xiàng)目及方法

1.4.1 色差

利用手持色差儀測定香菇菌褶的顏色變化。每個(gè)處理組做10個(gè)平行，取平均值。用L值表示，0為黑色，100為白色，數(shù)值越大，表明顏色越白。

1.4.2 硬度

用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀測定，探頭直徑6 mm，探頭下壓深度6 mm，測試前速率5.0 mm·s-1，測試速率2.00 mm·s-1，測試后速率2.00 mm·s-1。

1.4.3 電導(dǎo)率

隨機(jī)挑選10個(gè)香菇，將菌蓋剪下，用打孔器在香菇的菌蓋中間打孔，置于用去離子水清洗的燒杯(100 mL)中，加去離子水至20 mL，立即測定其電導(dǎo)率，記為P0，1 h后再次測定其電導(dǎo)率，記為P1，然后煮沸5 min，冷卻至室溫，再次加去離子水至刻度，測定其電導(dǎo)率，記為P2。計(jì)算公式：

電導(dǎo)率=(P1-P0)/(P2-P0)×100%。

1.4.4 蛋白質(zhì)及可溶性糖含量

參考曹建康等[17]的方法，采用考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)含量，采用苯酚硫酸法測定可溶性糖含量。

1.4.5 丙二醛含量、多酚氧化酶及抗氧化酶活性

參考曹建康等[17]的方法：采用硫代巴比妥酸法測定MDA含量；采用鄰苯二酚法測定多酚氧化酶(PPO)活性，以每分鐘在420 nm處吸光度變化0.001為一個(gè)活力單位U，結(jié)果以U·min-1·g-1表示(以鮮質(zhì)量計(jì)，以下各酶活性測定同)；采用愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶(POD)活性，以每分鐘在470 nm處吸光度變化0.001為一個(gè)活力單位U，結(jié)果以U·min-1·g-1表示；采用過氧化氫法測定過氧化氫酶(CAT)活性，以每分鐘在240 nm處吸光度變化0.01為一個(gè)活力單位U，結(jié)果以U·min-1·g-1表示；采用試劑盒法測定超氧化物歧化酶(SOD)活性，SOD試劑盒購于南京建成生物工程研究所，以每克組織在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對應(yīng)的SOD量為一個(gè)SOD活力單位U，結(jié)果以U·g-1表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同臭氧濃度對香菇色澤的影響

香菇在貯藏期間菌褶色澤的變化如圖1所示，貯藏期間，各組L值都呈現(xiàn)下降趨勢。貯藏至25 d，各濃度臭氧處理?xiàng)l件下香菇菌褶L值大小依次是4.28 mg·m-3>2.14 mg·m-3>6.42 mg·m-3>8.56 mg·m-3>CK。在整個(gè)過程中，4.28 mg·m-3濃度臭氧處理?xiàng)l件下菌褶L值下降速度最慢，說明該濃度處理能在貯藏過程中較好地保持菌褶的色澤。

2.2 不同臭氧濃度對香菇硬度的影響

硬度是衡量香菇品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。如圖2所示，在貯藏期間，各處理組的香菇硬度都呈下降趨勢，其中4.28 mg·m-3臭氧處理組下降速度最慢。貯藏至25 d，2.14、4.28、6.42、8.56 mg·m-3臭氧處理和對照組(CK)的香菇硬度分別為初始值的49.0%、64.9%、49.4%、49.2%和35.3%，可以看出，4.28 mg·m-3臭氧處理能有效抑制菇體的軟化。

圖2 不同臭氧濃度處理香菇硬度變化Fig.2 Changes of mushroom firmness under different ozone treatment

2.3 不同臭氧濃度對香菇細(xì)胞膜透性的影響

如圖3所示，在整個(gè)貯藏期間，各處理組香菇的電導(dǎo)率都呈上升趨勢，即細(xì)胞膜透性增加。貯藏前10 d，5組香菇的電導(dǎo)率變化幅度均較小，且差異不明顯；貯藏10 d以后，對照組上升速率加快，4.28、6.42 mg·m-3臭氧處理組電導(dǎo)率變化平穩(wěn)，直到15 d后緩慢上升，8.56 mg·m-3臭氧處理組的電導(dǎo)率在15 d后快速上升；貯藏至25 d，各處理組香菇電導(dǎo)率數(shù)值依次為CK>8.56 mg·m-3>2.14 mg·m-3>4.28 mg·m-3>6.42 mg·m-3?？梢钥闯?，與貯藏前期相比，電導(dǎo)率增加幅度最小的是6.42 mg·m-3臭氧處理組，其次是4.28 mg·m-3臭氧處理組，而CK組的增加幅度最大。

2.4 不同臭氧濃度對香菇蛋白質(zhì)含量的影響

整個(gè)貯藏期間，各處理組蛋白質(zhì)含量均呈下降趨勢(圖4)。其中，對照組(CK)蛋白質(zhì)含量下降速度最快，說明臭氧處理有助于抑制香菇冷藏期間的蛋白質(zhì)降解。貯藏至25 d，4.28 mg·m-3臭氧處理組的蛋白質(zhì)含量最高，為CK的1.2倍，說明該濃度的臭氧處理能最有效地緩解香菇貯藏過程中蛋白質(zhì)的降解。

2.5 不同臭氧濃度對香菇可溶性糖含量的影響

從圖5可以看出，各處理組香菇可溶性糖含量的變化趨勢基本相同，即均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。貯藏前5 d，各處理組香菇的可溶性糖含量緩慢升高，這可能是由于香菇的后熟作用，其他糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性糖所致。之后的貯藏過程中，香菇可溶性糖含量下降，這可能是由于香菇呼吸代謝作用消耗糖類物質(zhì)所致。在此階段，臭氧處理組的香菇可溶性糖相較對照組(CK)下降緩慢。貯藏至25 d，各處理組香菇可溶性糖含量依次是2.14 mg·m-3>4.28 mg·m-3>8.56 mg·m-3>6.42 mg·m-3>CK，表明2.14、4.28 mg·m-3臭氧處理可以有效抑制香菇冷藏過程中可溶性糖的降解。

圖3 不同臭氧濃度處理香菇電導(dǎo)率變化Fig.3 Changes of relative conductivity of mushroom under different ozone treatment

圖4 不同臭氧濃度處理香菇蛋白質(zhì)含量變化Fig.4 Changes of protein content of mushroom under different ozone treatment

圖5 不同臭氧濃度處理香菇可溶性糖含量變化Fig.5 Changes of mushroom soluble sugar content under different ozone treatment

2.6 不同臭氧濃度對香菇丙二醛(MDA)含量的影響

植物組織的衰老伴隨著細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞。衰老細(xì)胞中膜的破壞是由細(xì)胞中產(chǎn)生的自由基誘導(dǎo)質(zhì)膜過氧化的結(jié)果。過氧化的結(jié)果產(chǎn)生丙二醛(MDA)，通過丙二醛的生成量就可以反映香菇膜脂過氧化的程度[4]。由圖6可知，在整個(gè)貯藏期間，香菇MDA含量呈現(xiàn)上升趨勢。其中，對照組(CK)貯藏25 d，MDA含量從最初的1.38 nmol·g-1(以鮮重計(jì)，下同)增加到1.88 nmol·g-1。在相同的貯藏時(shí)間內(nèi)，相較于CK，2.14、4.28 mg·m-3臭氧處理組香菇的MDA含量較低，說明前述濃度處理能有效抑制香菇冷藏過程中MDA含量的增加；而6.42、8.56 mg·m-3臭氧處理組香菇的MDA含量高于CK，說明高濃度臭氧處理可能會(huì)加快香菇的膜脂過氧化進(jìn)程，不利于香菇的貯藏保鮮。

圖6 不同臭氧濃度處理香菇MDA含量變化Fig.6 Changes of MDA content of mushroom under different ozone treatment

2.7 不同臭氧濃度對香菇多酚氧化酶及抗氧化酶活性的影響

多酚氧化酶(PPO)是引起酶促褐變的關(guān)鍵酶。香菇貯藏期間PPO酶活性變化如圖7所示。整個(gè)貯藏期間，香菇PPO酶活性先增加，到達(dá)峰值后，PPO酶活性開始下降。其中，對照組(CK)PPO酶活性峰值出現(xiàn)的時(shí)間較早，在15 d時(shí)即達(dá)到最大值，為1.21 U·min-1·g-1，而其他臭氧處理組則在20 d達(dá)到最大值，2.14、4.28、6.42、8.56 mg·m-3臭氧處理組的峰值分別為1.27、0.93、1.03、1.14 U·min-1·g-1。與CK相比，4.28 mg·m-3臭氧處理推遲了PPO酶活性峰值出現(xiàn)的時(shí)間，而且降低了峰值，說明適宜的臭氧濃度處理可以抑制PPO酶活性，從而減少香菇褐變發(fā)生。

過氧化物酶(POD)主要清除植物體內(nèi)的H2O2。由圖7可知，在整個(gè)貯藏期間，香菇POD酶活性呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。各組貯藏前10 d POD活性緩慢上升，之后迅速增加，至20 d達(dá)到最大值，其中2.14、4.28 mg·m-3臭氧處理組POD活性峰值分別為對照組(CK)的1.07和1.21倍，而6.42、8.56 mg·m-3臭氧處理組POD活性峰值僅為CK的99.8%和86.3%。由此可見，2.14、4.28 mg·m-3臭氧處理能促進(jìn)香菇POD酶活性上升，并維持較高的活性，從而減輕自由基對組織的損害，有利于延緩衰老進(jìn)程。

過氧化氫酶(CAT)廣泛存在于植物組織中，能將組織中的H2O2分解為O2和H2O，使生物機(jī)體免受過氧化氫的毒害。由圖7可知，各處理香菇CAT活性從貯藏開始呈上升趨勢，至貯藏5 d時(shí)出現(xiàn)最高峰，后期CAT活性大幅度下降。貯藏后期，4.28 mg·m-3臭氧處理的香菇CAT活性高于其他各組。這說明，4.28 mg·m-3臭氧處理有利于香菇在冷藏后期保持較高的CAT活性，以減輕H2O2對組織造成的侵害。

圖7 不同臭氧濃度處理香菇PPO、POD、CAT、SOD活性變化Fig.7 Changes of PPO， POD， CAT， SOD activity of mushroom under different ozone treatment

3 討論

香菇采收后通常還保持著旺盛的生理活動(dòng)代謝，會(huì)造成營養(yǎng)價(jià)值下降和商品價(jià)值的快速喪失。研究表明，適量臭氧處理果蔬可以抑制其生理代謝，延緩衰老。如臭氧處理可使刺芹側(cè)耳呼吸強(qiáng)度降低并抑制其褐變反應(yīng)，延長保鮮期[16]；茶薪菇在臭氧處理30 s后能有效抑制呼吸強(qiáng)度，保持風(fēng)味[18]。但是臭氧濃度過大，會(huì)加劇膜脂過氧化程度，生成MDA、H2O2、超氧陰離子等損害細(xì)胞膜的物質(zhì)，從而加速衰老[19]。本試驗(yàn)中，適宜濃度的臭氧處理能較好地抑制香菇貯藏期間菌褶色澤和硬度的下降，減緩蛋白質(zhì)、可溶性總糖等營養(yǎng)物質(zhì)消耗，延緩膜脂過氧化，保持較好的商品價(jià)值，其中，以4.28 mg·m-3臭氧處理組效果最佳，而臭氧濃度太高(如8.56 mg·m-3)會(huì)引起菇體生理代謝紊亂，導(dǎo)致香菇貯藏期間品質(zhì)下降，這與姚開等[19]的研究結(jié)果基本一致。

SOD、POD和CAT均是活性氧清除系統(tǒng)的重要酶類。本研究表明，相比對照組，適宜臭氧處理能抑制香菇冷藏過程中SOD、POD和CAT活性下降，且同樣以4.28 mg·m-3臭氧處理組作用效果最好，能顯著抑制抗氧化酶活性下降，有利于保持活性氧代謝平衡，減少自由基對組織的侵害，從而有效地抑制膜脂的過氧化作用，延緩衰老。

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(責(zé)任編輯 高 峻)

Effect of ozone treatment on postharvest quality and physiology indexes of shiitake mushroom

YANG Jinheng1，2， GAO Haiyan1，*， ZHOU Yongjun1， CHEN Hangjun1， MU Honglei1， WANG Wei3

(1.InstituteofFoodScience，ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences，KeyLaboratoryofPost-HarvestHandingofFruits，MinistryofAgriculture，KeyLaboratoryofFruitsandVegetablesPostharvestandProcessingTechnologyResearchofZhejiangProvince，Hangzhou310021，China; 2.CollegeofFoodScienceandTechnology，NanjingAgriculturalUniversity，Nanjing210095，China; 3.ZhejiangShengyuanFoodCo.，Ltd，Jinhua322300，China)

In the present study， local mushrooms were stored at 4 ℃ with 2.14， 4.28， 6.42， 8.56 mg·m-3ozone treatment， respectively. Based on sensory evaluation and changes of nutrition quality and enzyme activity， the effects of ozone treatment on the postharvest quality of shiitake mushroom were studied. It was shown that 4.28 mg·m-3ozone treatment showed better effects in preventing the decomposition of nutrients and membrane lipid peroxide， and thus favored anti-aging as well as keeping good commodity value. However， higher concentration of ozone may cause metabolic disorder and result in decline of shiitake mushroom quality.

shiitake mushroom; ozone; postharvest quality; food preservation

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.07.20

2017-01-15

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201303080)；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2016YFD0400904)

楊晉恒(1993—)，男，浙江紹興人，碩士研究生，主要從事食品物流保鮮研究。E-mail: xiaoniao1mn@163.com

*通信作者，郜海燕，E-mail: spsghy@163.com

S646; TS255.3

A

1004-1524(2017)07-1201-07

浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(7): 1201-1207

楊晉恒，郜海燕，周擁軍，等. 臭氧處理對香菇采后品質(zhì)與生理的影響[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017，29(7)： 1201-1207.