苯并噻重氮結(jié)合不同包裝材料對金針菇貯藏品質(zhì)及酶活性的影響

高倫江，曾小峰*，曾順德，段文韜,2，尹旭敏，曾志紅,商桑

1(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，重慶，401329) 2(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)

金針菇是常食用的食藥兩用菌，其富含蛋白質(zhì)、多種維生素及礦物質(zhì)等營養(yǎng)元素，同時含有多糖[1-3]、黏多糖[4]、構(gòu)菌素[4]、堿性蛋白質(zhì)火菇素[5]等活性成分，是一種有機、綠色、營養(yǎng)豐富的蔬菜，深受人們喜愛。但采后的金針菇蒸騰作用和呼吸代謝旺盛，易開傘、褐變，常溫貯藏時貨架期短，嚴(yán)重影響金針菇的銷售運輸[6]，因此，金針菇的保鮮對于整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。目前，食用菌常采用物理低溫貯藏[7-8]及化學(xué)保鮮方式，如食鹽保鮮[9]、焦亞硫酸鈉保鮮[10]、CaCl2保鮮[11]、抗壞血酸保鮮[12]、混合液保鮮等[13]，化學(xué)保鮮方法簡單，具有低成本和高保鮮度等優(yōu)點[14]，一定程度減緩了病害發(fā)生，但仍有許多不足的地方，如殺菌劑殘留所引起食品安全性等問題，嚴(yán)重影響和危害人體健康。因此，采用綠色、安全、環(huán)保的保鮮方法是社會發(fā)展的必然要求。

抗性誘導(dǎo)材料保鮮技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種對人體安全、對環(huán)境無害的采后病害控制方法，它通過利用抗病性誘導(dǎo)因子預(yù)先處理果蔬，使其對貯藏或運輸過程中可能侵染果蔬的致病菌產(chǎn)生抗性免疫反應(yīng)，這是一種通過激發(fā)果蔬自身抗病性而有效抵御或殺死病原菌的防治方法[15]，可以減少或替代殺菌劑的使用，已經(jīng)在果蔬產(chǎn)品領(lǐng)域得到初步應(yīng)用，具有廣泛的開發(fā)前景。目前研究中經(jīng)常使用的抗性材料有茉莉酸及其甲酯化合物、水楊酸、殼聚糖、苯并噻重氮和2,6-二氯異煙酸等，而目前研究報道焦點主要集中在果蔬采后抗病性的研究，對果蔬貯藏期間品質(zhì)的變化研究較少。本實驗室經(jīng)過前期實驗發(fā)現(xiàn)苯并噻重氮(acibenzolar-S-methyl,ASM)對金針菇保鮮具有較好的作用，同時由于不同性能的包裝材料對食用菌的保鮮效果也不盡相同，因此，通過采用抗性誘導(dǎo)材料與不同包裝材料相結(jié)合對金針菇進行保鮮試驗研究，分析貯藏過程中的生理生化動態(tài)變化情況，以期為金針菇的貯藏保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試金針菇：采自重慶大足正寬食用菌專業(yè)種植社，早上七點采取新鮮、無病害的速生期為12 d的金針菇放入4 ℃的冷庫預(yù)冷4 h。

濃硫酸、2-硫代巴比妥酸、抗壞血酸、2,6-二氯酚靛酚、三氯乙酸、蒽酮、草酸、過氧化物酶試劑盒、超氧化物歧化酶試劑盒、多酚氧化酶試劑盒等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

EX324ZH電子分析天平，上海上天精密儀器有限公司；UV-6000PC紫外可見分光光度計，上海元析儀器有限公司；CM-2300d分光測色計，宇宏(賽斯)光電儀器有限公司；MIC-500二氧化碳測定儀，深圳逸云電子有限公司。

1.3 方法

1.3.1 材料處理

配制濃度為0.75 mmol/L ASM溶液，對預(yù)冷4 h的金針菇按照每50 g金針菇1 mL溶液進行均勻噴霧，處理后將金針菇迅速晾干，分別進行無包裝材料、PE無孔膜、PE有孔膜、OPP有孔膜進行分袋包裝，膜厚為0.5 mm，膜袋規(guī)格為30.0 cm×15 cm，孔徑1 cm， 雙面12孔，以不作ASM溶液處理和包裝材料處理的金針菇為對照組，置于2 ℃冰箱中貯藏，每2 d測定1次指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)測定

呼吸強度：參考劉亭等[16]方法。

失重率：采用稱重法測定，將處理后的金針菇分袋包裝，置于2 ℃冰箱貯藏，并記錄每袋金針菇的初始質(zhì)量，每2 d測定1次質(zhì)量。

色差：采用CM-2600d分光測色儀[17]于待測金針菇菇柄中部測定色差3次，L表示亮度，a正值表示偏紅，負(fù)值表示偏綠；b正值表示偏黃，負(fù)值表示偏藍；測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)顏色(L0，a0，b0)進行比較，以ΔE表示菌體整體顏色變化，每2 d測定1次。

丙二醛(malonic dialdehyde, MDA)：參考曹健康等[18]方法，配制溶液：100 g/L TCA溶液，10 g TCA用蒸餾水溶解稀釋100 mL；6.7 g/L TBA溶液，稱取0.67 g硫代巴比妥酸溶解于100 mL 0.05 mol/L NaOH溶液中。準(zhǔn)確稱取 1.0 g金針菇，加入5 mL TCA溶液冰浴研磨成漿，4 ℃、10 000 r/min 離心20 min，留取上清液保存至冰箱備用。準(zhǔn)確移取上清液和TBA溶液各2 mL于試管中混勻，沸水浴20 min，室溫冷卻后再次冷凍離心，測定反應(yīng)液在波長為450、532、600 nm時的吸光值。重復(fù)測定3次。

VC：參照GB 5009.86—2016《食品中抗壞血酸的測定》。

POD、SOD、PPO酶測定：粗酶液提?。簠⒖冀M織質(zhì)量∶提取液體積=1∶5～10(g∶mL)，準(zhǔn)確稱取0.1～0.2 g金針菇，移取1～2 mL提取液與金針菇混合進行冰浴勻漿，8 000 r/min、4 ℃離心10 min， 收集上清液保存在冰箱中備用。

參照POD試劑盒、SOD試劑盒、PPO試劑盒說明書進行測定。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理使用Microsoft Excel 2010；采用SPSS 22.0做統(tǒng)計分析并進行數(shù)據(jù)顯著性分析(P<0.05為顯著)；采用OriginPro 9.1進行圖像處理；所有試驗均做3次重復(fù)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對金針菇貯藏品質(zhì)的影響研究

2.1.1 不同包裝材料對金針菇呼吸強度的影響

由圖1可以看出，采后金針菇的呼吸強度無論是對照組還是處理組均表現(xiàn)為貯藏1～3 d時先下降，第3天后逐漸上升的變化趨勢。經(jīng)過ASM處理后的金針菇呼吸強度均受到了不同程度的抑制，而抑制程度由包裝膜的不同決定。在貯藏7 d后，PE膜無孔包裝組與PE膜有孔包裝、OPP膜有孔包裝組之間差異顯著(P<0.05)。 且從圖1可以看出0.75 mmol/L ASM與PE膜無孔包裝的組合抑制呼吸作用的效果最佳，更有利于金針菇的貯藏保鮮。

圖1 不同處理對金針菇呼吸強度的影響Fig.1 The influence of different processing on the Flammulina velutipes respiration intensity

2.1.2 不同包裝材料對金針菇失重率的影響

金針菇采后的失重表現(xiàn)為兩個方面：一方面為呼吸作用消耗的營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面表現(xiàn)為蒸騰作用消耗的水分。由圖2可以看出，貯藏前3天無包裝的空白組和只有ASM處理的兩組失重率幾乎呈現(xiàn)直線上升趨勢，而經(jīng)過包裝處理的3組在第1天之后的上升趨勢則非常緩慢，這說明無包裝的處理蒸騰作用較大，因此，包裝對減少金針菇的水分散失具有重要作用。從圖中可以得到經(jīng)過包裝處理的3組與無包裝處理的前2組之間差異顯著(P<0.05)，且PE無孔膜效果最好，PE有孔膜次之，OPP有孔膜再次之。

圖2 不同處理對金針菇失重率的影響Fig.2 The influence of different processing on the Flammulina velutipes weightlessness rate

2.1.3 不同包裝材料對金針菇VC的影響

VC是植物體內(nèi)的抗氧化物質(zhì)，可清除果蔬體內(nèi)自由基，有效減緩果蔬的衰老進程，而金針菇的VC降低可能有兩方面的原因，一是隨著貯藏時間的增加，金針菇細胞壁組分降解增強了氧化反應(yīng)；二是VC氧化酶活性的變化引起的VC含量的下降[19-20]。由圖3可以看出，不同處理金針菇VC含量均隨著貯藏時間的增加而降低，經(jīng)過ASM處理后的金針菇在3～7 d時，VC含量下降趨勢減緩，與對照組差異顯著(P<0.05)， 第5～9天時，未有包裝的0.75 mmol/L ASM組VC含量下降趨勢加快，在第7天時該組VC含量明顯低于其他3組有包裝的處理組，且差異顯著(P<0.05)。有包裝的3組處理中PE無孔膜包裝組VC含量明顯高于PE有孔膜與OPP有孔膜組，綜上認(rèn)為0.75 mmol/L ASM處理結(jié)合PE無孔膜包裝處理金針菇，對金針菇采后貯藏更加有利。

圖3 不同處理對金針菇VC的影響Fig.3 The influence of different processing on the Flammulina velutipes vitamin C

2.1.4 不同包裝材料對金針菇丙二醛(MDA)的影響

MDA是膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一，它的產(chǎn)生還能加劇膜的損傷，因此在植物衰老生理和抗性生理研究中MDA含量是一個常用指標(biāo)。圖4中，處理組與對照組的MDA含量逐漸上升，對照組、0.75 mmol/L ASM處理組、0.75 mmol/L ASM+OPP有孔膜處理上升趨勢相似，表現(xiàn)為貯藏1～5 d這一階段快速上升，中間5～7 d上升速率減緩，貯藏7 d后呈急速上升的趨勢，但經(jīng)過0.75 mmol/L ASM處理后的兩組MDA含量均低于對照組；對比第5天后有包裝的3組處理組發(fā)現(xiàn)，3組之間MDA含量差異顯著(P<0.05)，說明適當(dāng)?shù)陌b也有助于降低金針菇貯藏期間MDA的含量，并且PE膜降低金針菇MDA含量的效果更好，無孔膜的保鮮效果優(yōu)于有孔膜。綜上，0.75 mmol/L ASM結(jié)合PE無孔膜包裝保鮮金針菇效果更好。

圖4 不同處理對金針菇MDA含量的影響Fig.4 The influence of different processing on the Flammulina velutipes MDA

2.1.5 不同包裝材料對金針菇色差的影響

從圖5可以發(fā)現(xiàn)，各組的色差在貯藏期間均呈現(xiàn)上升趨勢，對照組的色差呈現(xiàn)貯藏1～3 d急劇上升，貯藏3～7 d緩慢上升，第7天后快速上升的趨勢，經(jīng)過ASM處理后的金針菇上升趨勢為初期上升較緩慢，中后期較快但均低于對照組，PE膜包裝組前期上升趨勢更為緩慢一些。貯藏3 d時，對照組色差分別高出各處理組14.7%、22.44%、20.15%、17.26%，對照組與處理組之間差異極顯著(P<0.01)；貯藏11 d時，0.75 mmol/L ASM無包裝處理組色差為55.57，其他有包裝處理組分別為：48.85、53.32、54.55，可發(fā)現(xiàn)0.75 mmol/L ASM結(jié)合PE膜無孔包裝色差最小，更能夠保持金針菇的顏色，延長保鮮期。

圖5 不同處理對金針菇色差的影響Fig.5 The influence of different processing on the Flammulina velutipes color difference

2.2 不同包裝材料對金針菇酶活性的影響研究

2.2.1 不同包裝材料對金針菇過氧化物酶(POD)活性的影響

POD是一種氧化還原酶，廣泛存在植物細胞中，對植物體內(nèi)的H2O2有清除作用，可避免生物體細胞受到H2O2的傷害，在植物抗病防御系統(tǒng)中能發(fā)揮有效作用[21]。金針菇采后仍是活的子實體，能夠繼續(xù)呼吸等新陳代謝活動，故POD酶活性隨著時間增加而逐漸下降，而ASM處理可以有效地緩解POD酶下降趨勢。由圖6可以看出，貯藏2～4 d時0.75 mmol/L ASM+OPP有孔膜與0.75 mmol/L ASM+PE有孔膜處理組酶活高于對照組且差異明顯(P<0.05)； 4～8 d時，除0.75 mmol/L ASM+PE無孔膜處理組POD酶活保持穩(wěn)定外，其他處理組及對照組酶活均急劇下降；在貯藏8～12 d時，0.75 mmol/L ASM、0.75 mmol/L ASM+PE無孔膜處理組酶活高于對照組，且與對照組差異顯著(P<0.05)。由圖6可以看出，在整個貯藏期間，0.75 mmol/L ASM+PE無孔膜處理組POD酶活均保持較高水平，優(yōu)于對照組和其他處理組。

圖6 不同處理對金針菇糖POD酶活性的影響Fig.6 The influence of different processing of Flammulina velutipes POD enzyme activity

2.2.2 不同包裝材料對金針菇超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響

SOD酶是植物體內(nèi)氧自由基代謝中的重要酶，它的存在可以保護細胞的膜結(jié)構(gòu)，使植物的抗逆性、抗病性加強，對逆境脅迫的忍受度增加[22]。從圖7可以看出，對照組與0.75 mmol/L ASM處理組SOD酶活性呈現(xiàn)相似的變化趨勢，另外3組包裝處理組變化趨勢一致。在貯藏2～4 d，對照組與0.75 mmol/L ASM處理組因為沒有包裝失水嚴(yán)重，導(dǎo)致金針菇體內(nèi)代謝紊亂，SOD活性升高以清除超氧陰離子等自由基；貯藏4～8 d，未有包裝的兩組出現(xiàn)開傘、萎蔫現(xiàn)象，體內(nèi)代謝下降，SOD酶活性降低；貯藏第8天后，金針菇由于腐敗、自溶等原因?qū)е麦w內(nèi)自由基含量增加，SOD活性再次上升。有包裝的3組處理組，因為有外包裝的阻隔作用，水分流失較少，在貯藏2～4 d時酶活性下降是因為菌體中的酶對低溫的正常反應(yīng)；貯藏4～6 d時，因采后呼吸作用等代謝活動導(dǎo)致自由基含量增加，故SOD活性急劇上升，6～8 d時，SOD活性雖有下降但仍然高于初期活性；貯藏第8天后，3組包裝組SOD活性持續(xù)上升以清除體內(nèi)自由基，在此過程中0.75 mmol/L ASM+PE無孔膜處理組的SOD酶活維持在較高水平，有利于維持金針菇的品質(zhì)。

圖7 不同處理對金針菇SOD酶活性的影響Fig.7 The influence of different processing of Flammulina velutipes SOD enzyme activity

2.2.3 不同包裝材料對金針菇多酚氧化酶PPO活性的影響

PPO是一種氧化酶，具有基團專一性，它可以催化食用菌體內(nèi)的酚類物質(zhì)，在一定條件下氧化成為醌類物質(zhì)和水，氧化產(chǎn)物醌再經(jīng)由非酶促聚合，形成褐色物質(zhì)，產(chǎn)生褐變，PPO是食用菌發(fā)生褐變的主導(dǎo)酶[23]。由圖8看出，貯藏過程中，PPO酶活性前期變化平緩，后期逐漸增長，造成菇體顏色變深，褐變程度加深，這與金針菇的色差變化趨勢相吻合，各組之間的酶活差異顯著(P<0.05)。在貯藏第2～6天時，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)由ASM溶液處理的4組酶活與對照組相似，呈現(xiàn)上升趨勢，但酶活均低于對照組；貯藏8 d后，未有包裝的2組處理組酶活與包裝組的差異極顯著(P<0.01)，有包裝的3組處理組PPO酶活性由高到低分別為OPP有孔膜、PE有孔膜、PE無孔膜。

圖8 不同處理對金針菇PPO酶活性的影響Fig.8 The influence of different processing of Flammulina velutipes PPO enzyme activity

實驗結(jié)果表明，ASM處理可以較好地抑制PPO酶的上升趨勢，減少金針菇采后褐變反應(yīng)的發(fā)生，其中PE無孔膜組的PPO酶活抑制效果最好。

3 結(jié)論

實驗以被0.75 mmol/L ASM處理后的金針菇為實驗原料，結(jié)合PE膜及OPP膜等不同的包裝材料研究對金針菇貯藏品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，0.75 mmol/L ASM+PE無孔膜處理后金針菇在貯藏期間感官品質(zhì)保持良好，能夠較好地抑制金針菇采后呼吸作用，更好地保持菇體水分及VC等營養(yǎng)物質(zhì)；同時，ASM處理能夠讓金針菇體內(nèi)POD、SOD酶活性保持較高水平，抑制MDA的生成，避免金針菇受到氧化傷害。ASM處理還能抑制PPO酶活性，減少金針菇體內(nèi)的褐變反應(yīng)，減緩菇體顏色變化速率。0.75 mmol/L ASM+PE無孔膜處理相較于對照組與其他處理組，在貯藏9 d后菇體仍有光澤，菌蓋飽滿，菌柄完整，色澤淺黃，仍具有食用價值，可作為金針菇貯藏保鮮的一種有效方法。