天麻保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

王彩云，侯 俊，黃曉旭，柳 敏，王 永，成忠均，李恒謙，張翔宇

(1.畢節(jié)市中藥研究所，貴州 畢節(jié)551700； 2.貴州省大方縣扶貧開發(fā)辦公室，貴州 畢節(jié)551700)

0 引言

天麻(Gastrodiaelata)為國(guó)家三級(jí)保護(hù)物種，是與蜜環(huán)菌共生的蘭科天麻屬多年生草本植物，藥用部位為其塊莖，富含酚類、多糖、苷類和黃酮等化學(xué)物質(zhì)，具有增智、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、安神、息風(fēng)止痙、增強(qiáng)免疫、平抑肝陽(yáng)、降血壓、祛風(fēng)通絡(luò)和催眠等作用，可用于治療肢體麻木、頭痛眩暈、小兒驚風(fēng)、健忘、抽搐、破傷風(fēng)和癲癇等病癥[1-9]。

天麻既是中藥材，又是天麻面、天麻片、天麻酒、天麻糕點(diǎn)、天麻絲、天麻茶、天麻糖和藥膳等食品的加工原料[10]。2018年1月11日國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委發(fā)布的《國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委食品司關(guān)于就黨參等9種物質(zhì)作為按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材物質(zhì)開展試生產(chǎn)征求意見的函》中同意將天麻列入食藥物質(zhì)目錄，鮮食天麻便更受歡迎，天麻也逐步從傳統(tǒng)的單一炮制銷售模式轉(zhuǎn)變?yōu)樯r天麻與炮制品共同銷售模式[11-12]。但在生鮮天麻銷售中存在以下瓶頸問題。一是天麻采收期很短，并且集中于立冬后至翌年清明節(jié)前，最佳采收期為11月或來年的3月[13-14]。二是新鮮天麻含水量高，酶活性較強(qiáng)，呼吸強(qiáng)度大，營(yíng)養(yǎng)成分消耗快，采收后常溫條件下最多能存放3～5 d，不能長(zhǎng)時(shí)間貯藏[15]。三是產(chǎn)地銷量有限，外銷又缺乏有效的貯運(yùn)保鮮技術(shù)，貯藏及長(zhǎng)途運(yùn)輸中易受到新殼梭孢菌、間座殼屬、鏈格孢屬和鐮刀菌屬等病原菌的感染而引起霉?fàn)€、變質(zhì)，因此市場(chǎng)上銷售的天麻以干制品居多[16]。但是干制天麻存在以下問題。一是天麻干制后收縮率大，組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，表面皺縮明顯，感官質(zhì)量差，硬度極大、復(fù)水性差，食用前需發(fā)泡，極不方便[17]。二是天麻干制后質(zhì)硬、口感差，做成的菜品形味、口感欠佳。三是天麻干制后不能保持原有風(fēng)味，其維生素、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素、酚類物質(zhì)和多糖等營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)有不同程度的損失[18]。四是部分企業(yè)或者藥農(nóng)為了改善天麻藥材色澤，延長(zhǎng)貯藏期，在干制天麻時(shí)通常會(huì)加入硫磺熏蒸，其中的硫殘留會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的毒害作用[19]。

隨著新鮮天麻價(jià)值的發(fā)現(xiàn)及需求量的增加，保鮮貯藏技術(shù)已成為限制其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸[20]。研究天麻保鮮既能保持良好的商品性狀及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，節(jié)約企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，還能延長(zhǎng)產(chǎn)品供應(yīng)貨架期，平衡淡旺季需求，滿足天麻鮮食消費(fèi)習(xí)慣，豐富產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，而且可以充分開發(fā)天麻的保健功能，對(duì)提高藥農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入，助推天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著重要意義。本文綜述天麻保鮮技術(shù)研究現(xiàn)狀，以期為天麻的保鮮技術(shù)研究提供參考，促進(jìn)天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 儲(chǔ)運(yùn)中存在的問題

1.1機(jī)械損傷

天麻塊莖脆弱極易受到機(jī)械損傷，若有傷口會(huì)導(dǎo)致病原菌入侵，加快腐爛及褐變。因此，天麻采挖時(shí)需先揭開覆蓋物，刨開表層泥土，然后小心取出菌材及填充料，最后輕輕地取出天麻，這樣依次取出才能得到完整、無損的天麻，有效避免感染及機(jī)械損傷。天麻取出后需將麻種、箭麻分類安置，輕拿輕放，運(yùn)輸和裝載過程中應(yīng)置于無菌的軟體介質(zhì)中，盡量避免劇烈振蕩，以防頂芽和麻身受損。

1.2貯藏環(huán)境

天麻在貯藏過程中，對(duì)環(huán)境條件有要求。合適的水分、濕度、溫度和潔凈度等有利于減少病原菌感染，有效延長(zhǎng)保鮮期。陸春云等[21]研究表明，無營(yíng)養(yǎng)來源、無污染、疏松透氣、不長(zhǎng)時(shí)間積水的介質(zhì)，如木屑、泥沙等濕度為65%左右時(shí)，有利于鮮天麻的貯藏。黃萬兵等[15]對(duì)天麻保鮮中的相關(guān)生理特性變化規(guī)律進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鮮天麻在保鮮過程中先消耗體內(nèi)淀粉等糖類物質(zhì)，然后再消耗脂類、蛋白等；先消耗酸性蛋白然后再消耗堿性蛋白，堿性蛋白的消耗量遠(yuǎn)大于酸性蛋白，表明合理地保持環(huán)境水分，適度降低天麻的含水量可以降低鮮天麻的呼吸作用、延長(zhǎng)鮮天麻的保存期。

1.3酶促褐變

天麻塊莖中含有豐富的酚類化合物，這類化合物容易被氧化成醌或發(fā)生氧化聚合、偶聯(lián)、加成、重排、裂環(huán)等反應(yīng)[22]。陸春云等[23]研究發(fā)現(xiàn)，新鮮天麻塊莖切碎后呈乳白色，3 d以后逐漸變?yōu)楹稚?，天麻塊莖切碎后在55 ℃烘干至恒質(zhì)量粉碎后得到的粉末顏色由黃白色到褐色，推測(cè)是切碎的鮮天麻塊莖暴露在空氣中，酚類成分被氧化所致。

1.4采后病蟲害

病害是影響天麻采后貯藏的重要因素。軟腐病、黑腐病、芽腐病和褐腐病等病菌通常會(huì)造成天麻塊莖的腐爛，為天麻的主要采后病害[14]。尖孢鐮刀菌(Fusariumoxysporum)、綠色木霉(Trichodermaviride)等病原菌通過潛伏性感染或者塊莖創(chuàng)口入侵，使天麻塊莖迅速腐爛，并在4～5 d內(nèi)擴(kuò)展到整個(gè)塊莖。天麻的蟲害相對(duì)較少，貴州產(chǎn)區(qū)主要蟲害為螞蟻、蠐螬、螻蛄等，其中以螞蟻危害最為嚴(yán)重。

2 保鮮技術(shù)

國(guó)內(nèi)外有關(guān)天麻保鮮方面的研究報(bào)道相對(duì)較少。目前天麻的保鮮大部分是先將天麻煮熟，再通過真空包裝、低溫冷藏、添加保鮮劑等方法進(jìn)行保鮮，能在一定程度上延長(zhǎng)天麻的保鮮時(shí)間，按原理可分為物理保鮮法、化學(xué)保鮮法和生物保鮮法。

2.1物理保鮮技術(shù)

物理保鮮方法有60Go-γ輻照、臭氧殺菌、包裝、低溫冷藏、微波處理和超高壓處理等方式，但是60Go-γ輻照，處理設(shè)備安置條件要求嚴(yán)格，一般廠家無法達(dá)到安裝條件。目前對(duì)新鮮天麻的物理保鮮多采用臭氧、低溫冷藏、氣體貯藏和超高壓處理等方式。

2.1.1臭氧處理

臭氧的氧化作用和抑菌作用均較強(qiáng)，且易分解，安全性較高，近年作為新型安全的食品消毒劑在食品保鮮、貯藏中得到廣泛應(yīng)用[24-27]。孫海燕等[28]研究發(fā)現(xiàn)，臭氧處理天麻的保鮮效果優(yōu)于常規(guī)薄膜包裝。

2.1.2低溫貯藏

低溫貯藏可適當(dāng)降低鮮天麻的呼吸作用，延緩衰老，延長(zhǎng)保鮮期，尤其低溫冷藏配合氣調(diào)貯藏技術(shù)，能將天麻保鮮期延長(zhǎng)至42 d，且能較好地保持天麻的藥用價(jià)值[29]。

2.1.3氣調(diào)貯藏技術(shù)

氣調(diào)貯藏技術(shù)是指通過改變貯藏環(huán)境的氣體成分使之不同于正?？諝庵械囊环N貯藏方法，可分為人工氣調(diào)貯藏(CA儲(chǔ)藏)和自發(fā)氣調(diào)貯藏(MA貯藏)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于天麻保鮮研究中。貴陽(yáng)學(xué)院[30]提出，帶泥天麻通風(fēng)晾曬至表面干燥后，裝入聚乙烯微孔薄膜保鮮袋中并通入臭氧(濃度15～40 mg/m3)與二氧化碳(濃度85%～98%)混配氣體滅菌24 h，2～3 ℃預(yù)冷24 h后低溫貯藏，并定期通入臭氧抑菌，保證貯藏環(huán)境的臭氧濃度達(dá)到40～60 mg/m3，能將天麻保鮮期延長(zhǎng)至150 d，營(yíng)養(yǎng)成分和水分損失小，可食率高于90%。貴州省科創(chuàng)氣體有限公司[31]提出，在稀釋氣體(氮?dú)?和功效氣體(由二氧化碳、氧氣、氣態(tài)水和氫氣組成，體積比為2 000～10 000∶3 000～10 000∶5～10∶1～3)體積比為80～95∶5～20，最有利于天麻保鮮。陳娜等[29]研究發(fā)現(xiàn)，1%～3%O2+5%～7%CO2+90%～94% N2氣調(diào)組合能不同程度地減少丙二醛的積累，抑制多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶活性的上升，使甘肅康縣天麻的天麻素與對(duì)羥基苯甲醇總含量得到有效保持。

2.1.4包裝

不同的包裝方式及包裝材料對(duì)天麻的保鮮效果有差異。楊順強(qiáng)等[17]探討了不同包裝方式對(duì)昭通烏天麻的保鮮效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同的包裝方式其保鮮結(jié)果有差異：牛皮紙信封包裝水分散失快，外觀形態(tài)差，保鮮效果不佳；塑料袋包裝水分散失少，能維持鮮天麻品質(zhì)及良好的外觀形態(tài)，保鮮效果好；真空包裝天麻的腐爛率高，變質(zhì)速度快，最不利于天麻保鮮。文歡等[18]研究了室溫敞放、微孔膜密封、真空保藏對(duì)新鮮天麻的感官品質(zhì)、失水率及有效成分含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：室溫敞放天麻的水分散失嚴(yán)重、外觀較差，但其活性成分下降較緩慢；微孔膜密封保藏天麻的含水量能得到有效保持，其自身特性及外觀形態(tài)維持較好；真空保藏僅能在4 d內(nèi)維持其品質(zhì)，第5天即開始產(chǎn)生腐爛變質(zhì)氣味。于麗娟等[32]研究發(fā)現(xiàn)，使用納米果蔬保鮮袋能有效延長(zhǎng)天麻保鮮期。采用PE20保鮮袋對(duì)天麻進(jìn)行貯藏的保鮮效果最佳，有效地防止了天麻的腐爛和失水萎蔫[20]。

2.1.5超高壓處理

食品超高壓技術(shù)是將食品真空包裝后置于超高壓容器腔中，在較低溫度或常溫下以水或其他液體作為壓力傳遞介質(zhì)，在一定的溫度和超高壓下保壓一段時(shí)間，從而導(dǎo)致食品結(jié)構(gòu)中離子鍵和氫鍵等非共價(jià)鍵的破壞或形成，最終改變其生物高分子物質(zhì)的理化性質(zhì)，從而達(dá)到改善食品品質(zhì)、酶鈍化或食品滅菌保鮮等目的，是近年興起的一項(xiàng)新技術(shù)[33]。該方法在延長(zhǎng)食品儲(chǔ)藏期同時(shí)，還能保持食品的營(yíng)養(yǎng)成分。

在國(guó)外，超高壓技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但國(guó)內(nèi)還處于起步階段。孫海燕等[28]研究發(fā)現(xiàn)，300 MPa、30 ℃下超高壓處理10 min，鮮切天麻的呼吸強(qiáng)度和失重率能得到有效抑制，硬度和色澤得到有效保持，總糖和VC含量的下降速度減緩，保鮮期能延長(zhǎng)至20 d，表明超高壓技術(shù)作為一種新型保鮮技術(shù)有利于鮮切天麻保鮮。

2.2化學(xué)保鮮技術(shù)

化學(xué)保鮮是指利用化學(xué)物質(zhì)噴灑、涂抹或浸泡天麻，通過抑制或殺死表面、周圍環(huán)境中的微生物，以達(dá)到保鮮的目的。因其操作簡(jiǎn)便，在常溫運(yùn)輸和貯藏中多運(yùn)用此法。目前使用較多的是保鮮劑。保鮮劑處理是保證天麻品質(zhì)的重要技術(shù)手段之一，其中保鮮劑有化學(xué)保鮮劑和生物保鮮劑。

2.2.1化學(xué)保鮮劑

化學(xué)保鮮劑如殼聚糖、山梨酸鉀、雙乙酸鈉、薄荷精油、焦亞硫酸鈉和檸檬酸等。1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)二氧化氯、甲殼素等化學(xué)保鮮劑處理在天麻保鮮中已有大量研究，能夠有效延緩腐敗、延長(zhǎng)貨架期、保證天麻質(zhì)量，其中1-MCP、殼聚糖處理是目前為止最為常見的處理辦法。1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)通過與乙烯競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合乙烯受體的方式，使乙烯失去與受體結(jié)合的機(jī)會(huì)，從而抑制與乙烯相關(guān)的生理生化反應(yīng)，起到延緩成熟與衰老的作用。1-MCP抑制植物內(nèi)源和外源乙烯作用的效果特別突出，具有無毒無味、使用方便、安全高效等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于水果、蔬菜、中藥材等產(chǎn)品的貯藏保鮮中[34-37]。

為了研究各種化學(xué)保鮮劑對(duì)天麻的保鮮效果，延長(zhǎng)鮮天麻貨架期，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了大量研究。陳琛等[38]研究了殼聚糖、異抗壞血酸鈉、檸檬酸3種化學(xué)保鮮劑對(duì)天麻樣品的質(zhì)量損失率、硬度、軟化腐爛率，以及維生素C(Vc)、過氧化物酶(POD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、可溶性固形物(SSC)、可滴定酸、天麻素、丙二醛(MDA)含量、呼吸強(qiáng)度的影響，發(fā)現(xiàn)3種保鮮劑均能使貯藏期間天麻的感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)下降速率得到延緩，使保鮮期得到延長(zhǎng)，其中保鮮效果最佳的為異抗壞血酸鈉。曹森等[16]探討了冷藏條件下保鮮劑乙醇、咪鮮胺和二氧化氯對(duì)天麻貯藏品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3種保鮮劑均能夠降低新鮮天麻的腐爛率，其中貯藏效果最好的為二氧化氯(ClO2)浸泡，不僅能抑制天麻的腐爛率上升，延緩天麻多糖、腺苷、可溶性固形物、硬度、對(duì)羥基苯甲醛、天麻素及對(duì)羥基苯甲醇含量的下降，降低天麻的呼吸強(qiáng)度，更好地保持POD活性、PPO活性、APX活性和CAT活性，且天麻在貯藏180 d時(shí)的腐爛率僅為18.78%。馬駿等[39]研究常溫下不同熏制時(shí)間及1-甲基環(huán)丙烯(1-MCP)劑量對(duì)貯藏天麻的保鮮效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)保鮮效果較好處理為在容積3 L的PE薄膜保鮮袋中天麻量1 250 g、1-MCP用量3袋、熏蒸時(shí)間12 h，此時(shí)天麻的呼吸強(qiáng)度等得到有效抑制，多糖、維生素C、蛋白質(zhì)的消耗速度延緩，腐爛指數(shù)受到顯著抑制，能有效減輕天麻的失水萎蔫狀況，延長(zhǎng)天麻貯藏期至31 d以上。吳仲珍等[40]研究發(fā)現(xiàn)，通過1.5%殼寡糖浸泡可提高天麻抗氧化能力，有效延緩天麻衰老，保持其品質(zhì)良好。曹森等[41]篩選出能有效維持鮮切天麻商品價(jià)值的復(fù)合保鮮劑，其配方為殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.90%、茶多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.25%、抗壞血酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.20%、檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.50%，能有效保持PPO和POD活性，延緩多糖和天麻素含量的下降。王晶宇等[42]研究發(fā)現(xiàn)，蒸制處理且添加0.15%異Vc鈉能有效保鮮天麻，且能使天麻原有氣味得到保持，成本低廉、操作簡(jiǎn)單。于麗娟等[32]研究發(fā)現(xiàn)，采用殼聚糖和薄荷精油進(jìn)行涂膜處理，有利于云南新鮮天麻保存期的延長(zhǎng)；添加薄荷精油有助于減輕天麻外觀形態(tài)的變化，而不添加薄荷精油則有助于保持天麻的抗氧化性酶(POD/SOD)活性和水分。

2.2.2生物保鮮劑

生物保鮮劑為大蒜、丁香、肉桂、茴香、八角和花椒等提取物，目前研究較為廣泛，但是該類保鮮劑氣味較重，可食性不佳。陳琛等[38]研究了體積分?jǐn)?shù)相同的夏枯草、茶多酚、溶菌酶提取物3種生物保鮮劑對(duì)天麻樣品酶活、有效成分含量、感官質(zhì)量等的影響，發(fā)現(xiàn)3種保鮮劑均能一定程度地保持新鮮天麻貯藏期間的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及感官品質(zhì)，延長(zhǎng)保鮮期，其中效果較好的為夏枯草提取物。賀君宇等[43]以草豆蔻、花椒、肉桂、八角、丁香和高良姜等佐料的有效成分提取物為原料，制備出一種生物保鮮劑，研究發(fā)現(xiàn)該保鮮劑能較好地殺滅和抑制酵母菌、細(xì)菌、霉菌3種鮮天麻內(nèi)生菌，可抑制鮮天麻保存過程中總可溶性固形物含量和硬度的降低，有效減小鮮天麻的腐爛率和腐爛指數(shù)。四川赤健中藥科技有限公司[44]利用產(chǎn)酸菌種混淆乳桿菌、乳酸克魯維酵母、黑曲霉、蔓生假絲酵母和乳酸乳球菌制備發(fā)酵液，研究鮮切天麻的保鮮，結(jié)果顯示該方法能延長(zhǎng)鮮天麻的常溫儲(chǔ)存保鮮期至2個(gè)月以上。

2.3生物保鮮技術(shù)

天麻的生物技術(shù)保鮮主要是指應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)保鮮天麻，此方法雖能在一定程度上延長(zhǎng)天麻保鮮期，但所能保存的樣本量極少，技術(shù)復(fù)雜。陳琦等[45]研究發(fā)現(xiàn)，采用組織培養(yǎng)技術(shù)保存天麻，能夠防止雜菌的感染，長(zhǎng)時(shí)間維持一定的生長(zhǎng)狀態(tài)。

2.4綜合防治

綜合防治可以有效減輕天麻采后病害并延長(zhǎng)貨架期。真空貯藏且添加保鮮劑對(duì)天麻的保鮮效果最好，保鮮時(shí)間最長(zhǎng)[42]。

3 結(jié)束語(yǔ)

在天麻的保鮮研究中，學(xué)者已開展大量工作，也取得突破性的進(jìn)展，但最長(zhǎng)也只僅能將保鮮期延長(zhǎng)至5個(gè)月，且氣調(diào)貯藏技術(shù)成本過高，1-MCP等保鮮劑價(jià)格昂貴，好多企業(yè)無力運(yùn)營(yíng)。目前，生產(chǎn)上使用最多的仍是低溫保存或者埋在土里不采收，腐爛率得不到有效控制。如何將物理保鮮方法、化學(xué)保鮮方法、生物保鮮方法進(jìn)行結(jié)合，如何選用安全有效的生物保鮮劑，如何降低天麻種植企業(yè)的保鮮貯藏成本，增加經(jīng)濟(jì)收入等問題，將是以后研究的重點(diǎn)。另外，在完善、創(chuàng)新保鮮方法的同時(shí)，更應(yīng)該注重天麻抗性品種的選育。在天麻生產(chǎn)和栽培中，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝驮耘鄺l件，選育具有抗病蟲能力的天麻新品種，減少病蟲害的傷害，也能延長(zhǎng)天麻保鮮期。