抗壞血酸聯(lián)合乳酸鏈球菌素復(fù)合涂膜保鮮采后雙孢蘑菇研究

商立超，趙鳳春，弓志青，崔文甲，周慶新，王文亮，王延圣,

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與營(yíng)養(yǎng)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新食品資源加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南 250100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東泰安 271000）

雙孢蘑菇（）又名白色蘑菇、紐扣蘑菇，是世界上分布范圍最廣和最受歡迎的食用菌之一。雙孢蘑菇含水量高、組織柔嫩，外表面無(wú)保護(hù)結(jié)構(gòu)，在采收過(guò)程中極易受傷，受傷處又極易受到微生物的侵害，導(dǎo)致子實(shí)體出現(xiàn)褐變、異味和腐爛等一系列品質(zhì)下降問(wèn)題，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

目前，利用動(dòng)植物和微生物體內(nèi)本身存在或代謝產(chǎn)生的天然物質(zhì)進(jìn)行保鮮已經(jīng)有了較多的研究?？箟难幔侵参矬w內(nèi)一種具有強(qiáng)抗氧化性的多羥基化合物，對(duì)活性氧具有很好的清除能力，對(duì)果蔬有較好保鮮效果。研究發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸能夠減緩珍稀食用菌竹蓀蛋失重率的上升，抑制多酚氧化酶（PPO）活性，使PPO 活性峰值延緩出現(xiàn)4 d，同時(shí)能夠保持竹蓀蛋的色澤，維持可溶性蛋白含量。乳酸鏈球菌素，是乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)，因其可抑制大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌被廣泛應(yīng)用于貯藏保鮮中。有報(bào)道稱，乳酸鏈球菌素能夠抑制平菇的失重率、丙二醛（MDA）含量的上升，維持PPO 活性處于較低水平，阻止了可溶性固形物含量和感官品質(zhì)的下降；對(duì)滑子菇也具有良好的保鮮效果?？ɡz是一種親水性膠體，具有良好的粘附性，同時(shí)對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害，作為涂膜保鮮劑中的成膜劑而被廣泛應(yīng)用。鑒于國(guó)內(nèi)雙孢蘑菇種植規(guī)模的不斷加大以及人們對(duì)飲食安全需求的提高，開(kāi)發(fā)安全、便捷和高效的天然復(fù)合保鮮劑逐漸成為雙孢蘑菇物流保鮮領(lǐng)域研究的一大熱點(diǎn)。

本文以卡拉膠為成膜劑、抗壞血酸為抗氧化劑以及乳酸鏈球菌素為抑菌劑制備復(fù)合涂膜生物保鮮劑，以白度值、腐爛指數(shù)、失重率、硬度、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量、類黃酮含量、內(nèi)源V含量、ABTS和DPPH 自由基清除率等為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇貯藏品質(zhì)的影響，以期為雙孢蘑菇等食用菌新型天然保鮮劑的開(kāi)發(fā)提供一定的借鑒指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雙孢蘑菇（菌蓋直徑5.0±0.5 cm，新鮮且無(wú)病蟲害） 山東省濟(jì)南市歷城區(qū)蘇家市場(chǎng)；抗壞血酸 食品級(jí)，純度99%，上海源葉生物科技有限公司；乳酸鏈球菌素 食品級(jí)，效價(jià)1100 IU/mg，浙江新銀象生物工程有限公司；卡拉膠 食品級(jí)，河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司；考馬斯亮藍(lán)G-250 超級(jí)純，阿拉丁試劑（上海）有限公司；其他試劑 均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司；LW-S500B 型無(wú)孔包裝盒 規(guī)格17.5 cm×13.5 cm×8.0 cm，福建廈門鮮元包裝有限公司。

IN612C 型低溫恒溫培養(yǎng)箱 重慶雅馬拓科技有限公司；UV-6100 型紫外分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司；HH-S6 型數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇金怡儀器科技有限公司；FSH-2 型可調(diào)高速勻漿機(jī)常州市偉嘉儀器制造有限公司；CR-400 型色差儀河北美能達(dá)建材科技有限公司；DTY-ZBJ-40 型制冰機(jī) 北京德天佑科技公司；TA.XT.Plus 型質(zhì)構(gòu)儀北京微訊超技儀器技術(shù)有限公司；TGL-16A 型離心機(jī) 湖南平凡科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的處理 試驗(yàn)前，挑選大小和形狀一致、無(wú)機(jī)械損傷和病蟲害的新鮮雙孢蘑菇，隨后立即置于4 ℃冷庫(kù)中預(yù)冷6 h，預(yù)冷結(jié)束后迅速使用無(wú)菌刀片切除多余菌柄使其能平穩(wěn)放置。5.4 g 卡拉膠粉與1 L 室溫?zé)o菌蒸餾水混勻，浸泡5 h 后邊攪拌邊加熱至75 ℃，待其冷卻至室溫后加入0.8 g 抗壞血酸和0.4 g 乳酸鏈球菌素，攪拌均勻即得復(fù)合保鮮劑。試驗(yàn)時(shí)，用復(fù)合保鮮劑將雙孢蘑菇浸泡30 s，計(jì)時(shí)結(jié)束后將其移至潔凈桌面，待水分蒸發(fā)后移入PET 無(wú)孔保鮮盒中，做好標(biāo)記后一并置于4 ℃低溫恒溫培養(yǎng)箱中貯藏。在相同試驗(yàn)條件下，以無(wú)菌蒸餾水浸泡為對(duì)照組（CK）。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.2.1 感官品質(zhì)指標(biāo)及方法 白度值：利用色差儀對(duì)雙孢蘑菇傘蓋中固定3 個(gè)位點(diǎn)（正三角形頂點(diǎn)）進(jìn)行白度值測(cè)定；腐爛指數(shù)：根據(jù)Renata 等的方法；失重率：采用稱重法進(jìn)行；硬度：參考Matser 等的方法并修改，利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)雙孢蘑菇菌蓋表面進(jìn)行測(cè)定，提前將菇柄去掉使其穩(wěn)固在質(zhì)構(gòu)儀操作臺(tái)上，選用直徑2.00 mm 的圓柱形平端探頭（P/2），測(cè)試點(diǎn)為菌蓋中心點(diǎn)，選擇壓縮測(cè)試模式，測(cè)前速度1.00 mm/s、測(cè)中和測(cè)后速度2.00 mm/s，下壓深度6.00 mm，接觸出發(fā)力5.00 g，力-時(shí)間關(guān)系曲線圖像自動(dòng)生成，以圖像最高峰為硬度指標(biāo)，每次測(cè)定隨機(jī)選取50 個(gè)子實(shí)體。

1.2.2.2 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)及方法 可溶性糖含量測(cè)定：根據(jù)Zhou 等的方法；可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定：根據(jù)王貴一等的方法；類黃酮含量測(cè)定：根據(jù)陳洪生等的方法；內(nèi)源V含量測(cè)定：根據(jù)夏國(guó)燈等的方法。

1.2.2.3 抗氧化性指標(biāo)及方法 ABTS自由基清除率測(cè)定：根據(jù)賈仕杰等的方法；DPPH 自由基清除率測(cè)定：根據(jù)Qian 等的方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)設(shè)置三次重復(fù)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。使用IBM SPSS Statistics 25.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，運(yùn)用Duncan 多重比較法對(duì)差異顯著性進(jìn)行比較分析，表示LSD 在0.05 水平的數(shù)據(jù)，使用Excel 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)采后雙孢蘑菇感官品質(zhì)的影響

2.1.1 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)褐變的影響 白度值，可表示褐變程度，白度值越大，表示顏色越白，褐變?cè)捷p，而雙孢蘑菇采后極易褐變，因此選用白度值作為子實(shí)體褐變程度的評(píng)判指標(biāo)。由圖1 可知，復(fù)合保鮮劑組和CK 組的雙孢蘑菇白度值隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降。但是復(fù)合保鮮劑組在貯藏期內(nèi)均高于CK 組，其數(shù)值均在80 以上，這對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是可以接受的。另外，兩組間的差距隨貯藏時(shí)間增加逐漸變大。具體而言，復(fù)合保鮮劑組第8 d 較第0 d 僅下降了10.3%，這明顯要低于CK 組（降幅26.3%）；另外，在第8 d 保鮮劑組高出CK 組21.2%，這說(shuō)明復(fù)合保鮮劑能夠延緩雙孢蘑菇褐變進(jìn)程。

圖1 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇白度的影響Fig.1 Effects of compound preservative on whiteness of Agaricus bisporus

2.1.2 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)腐爛指數(shù)的影響 由圖2 可知，總體而言，復(fù)合保鮮劑組和CK組雙孢蘑菇腐爛指數(shù)隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增大，但是復(fù)合保鮮劑組始終要低于CK 組。其中，復(fù)合保鮮劑組腐爛指數(shù)在2～8 d 內(nèi)漲幅為23.9%，要明顯低于CK 組的31.6%；另外，研究發(fā)現(xiàn)兩種處理間的差距在第6 d 達(dá)到最大，即復(fù)合保鮮劑組低于CK 組37.2%。以上說(shuō)明復(fù)合保鮮劑可以降低雙孢蘑菇腐爛程度，延長(zhǎng)貯藏期。

圖2 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇腐爛指數(shù)的影響Fig.2 Effects of compound preservative on decay index of Agaricus bisporus

2.1.3 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)失重率的影響 一般認(rèn)為，雙孢蘑菇失重率達(dá)5.0%及以上即被視作失去商品價(jià)值。抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)失重率的影響如圖3 所示。在貯藏期內(nèi)，復(fù)合保鮮劑組和CK 組失重率均呈上升趨勢(shì)，其中，CK 組在貯藏第6 d 就已超出5.0%，在第8 d 更是高達(dá)7.7%；而復(fù)合保鮮劑組在控制失重率方面表現(xiàn)良好，即2～8 d 均在5.0%以下，且均低于CK 組。說(shuō)明復(fù)合保鮮劑有利于減少子實(shí)體水分的流失，延緩失重率的增加。

圖3 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇失重率的影響Fig.3 Effects of compound preservative on weight loss of Agaricus bisporus

2.1.4 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)硬度的影響 如圖4 所示，兩組處理雙孢蘑菇硬度隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明子實(shí)體細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和細(xì)胞膨壓水平和狀態(tài)逐漸變差，但其中復(fù)合保鮮劑組下降緩慢，并始終高于CK 組，并保持較高的水平，尤其是在第4 d（441.7 g），高出CK 組38.3%。結(jié)合圖3 失重率的變化，推測(cè)CK 組在2～4 d 內(nèi)硬度迅速下降的原因可能是子實(shí)體失去的水分為細(xì)菌滋生提供了有利條件，進(jìn)而導(dǎo)致幾丁質(zhì)酶等細(xì)胞壁降解酶活性增加，加速蘑菇組織軟化。而復(fù)合保鮮劑具有抑菌活性成分，在一定程度上能夠延緩雙孢蘑菇硬度的下降。

圖4 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇硬度的影響Fig.4 Effects of compound preservative on hardness of Agaricus bisporus

2.2 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)采后雙孢蘑菇營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.2.1 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)可溶性糖含量的影響 可溶性糖可調(diào)節(jié)機(jī)體生長(zhǎng)、成熟、衰老等多個(gè)生理過(guò)程，與貯藏性等品質(zhì)密切相關(guān)。如圖5 所示，可溶性糖含量隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸減少，而復(fù)合保鮮劑組損失最小。復(fù)合保鮮劑組在整個(gè)貯藏期內(nèi)均高于CK 組，特別是貯藏初期（0～4 d），復(fù)合保鮮劑能夠明顯抑制可溶性糖含量的下降，在第2 d 復(fù)合保鮮劑組要高出CK 組30.9%，這可能是因?yàn)閺?fù)合保鮮劑組前期失水較少，代謝平衡還未被完全打破，作為能量提供者的可溶性糖也因此消耗較少。

圖5 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇可溶性糖含量的影響Fig.5 Effects of compound preservative on soluble sugar content of Agaricus bisporus

2.2.2 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)可溶性蛋白質(zhì)含量的影響 可溶性蛋白質(zhì)作為機(jī)體中關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、以及代謝酶重要組成成分，參與調(diào)節(jié)多種生理活動(dòng)，其含量高低能夠反映出機(jī)體組織的狀態(tài)。由圖6 可知，可溶性蛋白質(zhì)含量一直呈下降趨勢(shì)，其中，CK 組變化幅度最明顯并且損失最多，在第8 d 僅為第0 d 的30.8%；而復(fù)合保鮮劑組含量變化緩慢并維持較高的水平，損失幅度低于CK組23.0%，另外，復(fù)合保鮮劑組第8 d 的含量和CK組第4 d 基本一致。綜上說(shuō)明了復(fù)合保鮮劑能夠延緩可溶性蛋白質(zhì)的降解。

圖6 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇可溶性蛋白質(zhì)含量的影響Fig.6 Effects of compound preservative on soluble protein content of Agaricus bisporus

2.2.3 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)類黃酮含量的影響 類黃酮具有清除自由基、抗氧化的作用，與機(jī)體成熟衰老、抗性形成等生理代謝密切相關(guān)。由圖7 可知，雙孢蘑菇類黃酮含量在前4 d 內(nèi)先急劇上升后緩慢上升，于第4 d 達(dá)到峰值，高于當(dāng)天CK組34.1%；而在貯藏期4～8 d 內(nèi)先緩慢下降后急劇下降，這可能因?yàn)樵谫A藏后期自由基逐漸積累，類黃酮參與了自由基清除代謝，另外，膜過(guò)氧化作用進(jìn)一步加劇，子實(shí)體細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，加上機(jī)體失水過(guò)多，以及微生物代謝產(chǎn)物積累導(dǎo)致貯藏環(huán)境呈弱酸性，從而抑制了類黃酮積累，但盡管如此，復(fù)合保鮮劑組類黃酮含量依然始終高于CK 組。

圖7 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇類黃酮含量的影響Fig.7 Effects of compound preservative on flavonoid content of Agaricus bisporus

2.2.4 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)內(nèi)源V含量的影響 V具有很強(qiáng)的還原性，是機(jī)體內(nèi)清除自由基的主要代謝物質(zhì)之一。對(duì)貯藏期內(nèi)雙孢蘑菇內(nèi)源V含量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如圖8 所示，雙孢蘑菇內(nèi)源V含量總體呈下降趨勢(shì)。但是復(fù)合保鮮劑組內(nèi)源V含量在2～8 d 內(nèi)均高于對(duì)照組，在第4 d兩試驗(yàn)組間差距最大，即復(fù)合保鮮劑組含量達(dá)到峰值，是當(dāng)天內(nèi)CK 組的1.2 倍，較貯藏前提高了2.2%。以上說(shuō)明復(fù)合保鮮劑能夠促進(jìn)內(nèi)源V的產(chǎn)生和積累。

圖8 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇內(nèi)源VC 含量的影響Fig.8 Effects of compound preservative on endogenous VC content of Agaricus bisporus

2.3 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)采后雙孢蘑菇抗氧化的影響

2.3.1 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)ABTS自由基清除率的影響 由圖9 可知，隨著貯藏時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，ABTS自由基清除率呈現(xiàn)先短暫上升后下降的趨勢(shì)。復(fù)合保鮮劑組和CK 組均有所上升，但復(fù)合保鮮劑組上升幅度要高于CK 組；雖然在第2 d 后該能力開(kāi)始下降，但是復(fù)合保鮮劑組下降速度要遠(yuǎn)低于CK 組。另外，復(fù)合保鮮劑組在整個(gè)貯藏期內(nèi)均高出CK 組，在第2 d 達(dá)到峰值（90.3%），高出當(dāng)天CK 組5.3%。說(shuō)明復(fù)合保鮮劑可有效延緩雙孢蘑菇ABTS自由基清除能力的降低。

圖9 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇ABTS+自由基清除率的影響Fig.9 Effect of compound preservative on ABTS+ free radical scavenging rate of Agaricus bisporus

2.3.2 抗壞血酸結(jié)合乳酸鏈球菌素涂膜對(duì)DPPH 自由基清除率的影響 由圖10 可知，雙孢蘑菇DPPH自由基清除率呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)，其中，CK 組下降較為迅速，其貯藏末期是第0 d 的57.3%，而復(fù)合保鮮劑組是緩慢下降，較貯藏初期僅下降了25.2%。另外，復(fù)合保鮮劑組始終高于CK 組，其與CK 組間的差距在貯藏第6 d 達(dá)到最大，高出CK 組16.5%，并且在貯藏末期，涂有復(fù)合保鮮劑的雙孢蘑菇對(duì)DPPH自由基清除率依然高達(dá)66.1%。以上表明復(fù)合保鮮劑能夠在延緩機(jī)體DPPH 自由基清除能力的下降。

圖10 復(fù)合保鮮劑對(duì)雙孢蘑菇DPPH 自由基清除率的影響Fig.10 Effects of compound preservative on DPPH free radical scavenging rate of Agaricus bisporus

3 結(jié)論

本研究使用配方為抗壞血酸0.8 g/L、乳酸鏈球菌素0.4 g/L 和卡拉膠5.4 g/L 的復(fù)合涂膜保鮮劑浸泡雙孢蘑菇后，在4 ℃低溫和PET 無(wú)孔保鮮盒包裝下貯藏至第8 d。與蒸餾水處理組相比較，復(fù)合保鮮劑能夠延緩雙孢蘑菇褐變和腐爛進(jìn)程，降低失重率，維持較高的硬度水平，同時(shí)能夠延緩可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量下降；另外，能夠促進(jìn)類黃酮和內(nèi)源V的有效積累，并提高對(duì)ABTS和DPPH 自由基的清除率，降低氧化損傷，最大程度地保證雙孢蘑菇在流通、銷售過(guò)程中具有較好的商品價(jià)值。

本實(shí)驗(yàn)圍繞雙孢蘑菇低溫貯藏條件下感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化性的變化進(jìn)行了分析，未來(lái)將針對(duì)次級(jí)產(chǎn)物代謝和能量水平等方面展開(kāi)系列研究，以便能夠全面的揭示抗壞血酸聯(lián)合乳酸鏈球菌素涂膜處理對(duì)雙孢蘑菇的保鮮作用機(jī)理，為食用菌新型天然復(fù)合保鮮劑的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。