大數據智能編碼系統與食用菌冷鏈物流保鮮技術

趙 揚，張 莉

（1.揚州工業職業技術學院 商學院，江蘇 揚州 225127；2.揚州大學商學院，江蘇 揚州 225127）

食用菌因其營養豐富，富含多種氨基酸，成為現代人健康飲食的首選。中國可栽培的食用菌有40多種，國際貿易和國內消費總量都很大，主要以新鮮食用菌為主[1]。隨著食用菌產業的飛速發展，人們對食用菌的營養健康，特別是食品安全的要求越來越高，在食用菌的進出口貿易中，食用菌的安全檢疫項目也越來越多。種類繁多的食品添加劑、產品檢疫程序和各種農藥殘留物檢測，再加上越來越多的食用菌加工方式和品種的更新，食用菌產品的分類管理成為了一個大問題，信息的多樣化和海量的數據管理成為了現實問題。

同時，隨著國際經濟全球化進程加快，食用菌國際貿易總量連年增長。急需一個快速高效的物流系統來保障正常的運輸和銷售。但在運輸和存儲過程中如何防止食用菌營養成份的流失、保持生鮮品質成為了一個重要問題。

1 食用菌大數據智能編碼系統

近年來，大數據技術為對食用菌信息的有效管理提供了支撐，智能化信息編碼技術在大數據平臺下可以完成對海量數據的分類和有效管理[2]。大數據智能編碼也為食用菌產品的科學分類和數據共享提供了基礎，可以有效提高數據的利用率。

1.1 食用菌編碼現狀

我國已經有許多食品分類編碼，涉及食品安全、居民健康膳食、稅收等多個領域。其中就包括有食用菌的分類編碼，但這些食品分類編碼的標準并不統一，這就造成了食用菌分類體系和數據編碼的不統一，各種食用菌分類和數據編碼方式都有一套體系標準。如在海關報稅時，規定了“鮮或冷藏的傘菌屬蘑菇”的稅號編碼是“07095100”，其中明確說明了編碼中的稅號07.09、07.10、07.11 及07.12 所稱“蔬菜”，包括食用的蘑菇、塊菌、油橄欖、辣椒、茴香菜等15 種蔬菜，并對食用菌類商品給出了明確的歸類。

而在國家稅務總局公告2016 年第23 號《關于全面推開營業稅改增值稅試點有關稅收征收管理事項的公告》附件中，也有對食用菌編碼的具體說明，按照篇、類、章、節、條、款、項、目、子目、細目等進行合并編碼，表1 僅給出了涉及食用菌的相關分類編碼。

表1 商品和服務稅收分類與編碼Tab.1 Taxation classification and coding of goods and services

1.2 編碼系統設計思路

可以看出，編碼的不統一給人們對食用菌的分類和認知產生了差異，造成了“信息孤島”，信息不能共享，同時各個體系編碼又相互交叉，容易產生數據信息紊亂。因此，有必要建立一個統一的食用菌大數據編碼系統，用于食用菌的分類的編碼。

該系統的設計數據存儲主要依據大數據技術[3]，利用BigTable、HBase 等列值數據庫來進行海量數據的分布式存儲，HBase 可以用來存儲非結構化和半結構化的松散數據，滿足食用菌各種分類體系中不同的異構數據需求，解決傳統關系型數據庫的數據規模擴展問題。由于原來的各種食用菌編碼體系中，編碼類型的數據種類均不統一，各編碼體系中采用的關系型數據庫由于豐富的數據類型和存儲方式，統一每個系統的數據類型幾乎不可能。對此，HBase 數據庫的優勢就體現出來，它采用的是簡單數據模型，可能將各種編碼體系中的所有數據編碼，統一存儲為未經解釋的字符串，以一種統一的未定義的數據字符串來解決異構數據的編碼問題，從而統一編碼查詢的標準、查找編碼的速度快，可擴展性強，容易進行分布式擴展。

2 食用菌冷鏈物流保鮮技術的研究

冷鏈物流是一種以低溫環境下進行的生鮮農產品物流運輸方法，食用菌從田間地頭的采摘到產品的包裝運輸和銷售等各個環節，全程采用低溫控制，延緩食用菌的變質衰老進程，從而延產品儲藏期限。冷鏈物流保鮮技術主要有是預冷處理、低溫存儲和氣調保鮮等[4]。

2.1 材料與設備

試驗材料：主是以產量較高的香菇、平菇和雙孢菇，如圖1 所示。

圖1 所示的三種菌要求手工采摘、菌株成熟達到采摘出品標準，菇柄完好，無病、傷、爛和浸水現象；采摘后2 h 內進入實驗室放置備用。

食用菌專用保鮮袋：用時裁成30 cm×20 cm 規格，用封口機重新封合[5]。

主要試驗藥品與試劑：氫氧化鈉、三氯乙酸、過氧化氫(30%) 等，純度規格均為分析純。

試驗儀器與設備：阿貝折光儀、pHS-3C 型pH計、GY-1 硬度計、BS224s 電子天平、752 型紫外可見分光光度計等，其它實驗用離心機、水浴鍋、冰箱和耗材等。

2.2 試驗比較指標

2.2.1 呼吸類型比較

儲藏方法是將同1 d 采摘的食用菌用專用保鮮袋包裝，每袋裝100 g，每個處理重復3 次，置于設定好溫度的冰箱中（1℃~5℃儲藏。比較方法則以剛采摘食用菌的呼吸強度為初始值，以后每10 d 測一次呼吸強度，儲藏60 d 后繪制呼吸強度變化曲線，確定各品種食用菌的呼吸類型[6]。

2.2.2 品質變化的比較。

采用與呼吸類型比較方法同樣的方法進行儲藏。儲藏過程中，對不同品種食用菌感官品質（腐爛程度、硬度、顏色等）、營養成分（總糖、總酸、VC、可溶性固形物等） 以及水份含量進行測定，每個指標平均測3 次，每10 d 測一次，匯總數據比較指標變化情況。

2.2.3 儲藏特性比較。

溫度的影響：采用與呼吸類型比較方法同樣的方法進行儲藏。比較方法是不作任何其它保鮮處理分別置于常溫（20±2）℃和低溫（0±1）℃保存。常溫下儲藏的食用菌每5 d 統計并測定各指標，冰箱里儲藏的食用菌每10 d 統計并測定其指標。

2.3 檢測指標及分析方

硬度：采用GY-1 型硬度計法計數，單位Pa，每次取3 個點位測量后取平均值。

失重率（e，%） 計算公式為：

式中：m1為食用菌原重（g）；m2為食用菌現重（g）。

腐爛指數A按食用菌表面霉爛的面積分5 級。

可溶性固形物（TSS） 含量：阿貝折射儀法。

VC 含量：2，6-二氯靛酚法。

總糖：3，5-二硝基水楊酸法。

呼吸強度：靜置法。

乙醇：重鉻酸鉀氧化法。

2.4 結果與分析

2.4.1 溫度對3 種食用菌儲藏效果的影響

在常溫（20±2） ℃和低溫（0±1） ℃下，3 種食用菌儲藏期的比較試驗數據如表2 所示。

表2 三種食用菌不同溫度下儲藏期的比較Tab.2 Comparison of storage periods of three edible fungi at different temperatures

其中，儲藏時長以好菇體率計算，好菇體率<50%計為儲藏期結束。好菇體率（GE，%） 計算公式為：

式中：C為腐爛級別；n1為該級別好菇體數（朵）；n2為好菇體總數（朵)。

從試驗結果可知，平菇和香菇的儲藏期一般為15 d～20 d，而雙孢菇儲藏時間最長，在溫度控制良好的條件下可以達到30 d~40 d。溫度是影響食用菌儲藏時間的重要因素之一，利用適當低溫抑制菌類新陳代謝活動是食用菌儲藏保鮮的最基本條件。低溫抑制了食用菌內部物質的相互轉化，在整個食用菌的冷鏈物流過程中起著約定性的作用，低溫和室溫下食用菌儲藏效果的差異很大。3種食用菌在低溫下儲藏期是常溫下儲藏期的2 倍左右，平菇的適宜儲藏溫度為（3±1）℃，雙孢菇為（0±1）℃，香菇為0~4℃。

2.4.2 3 種食用菌儲藏過程中品質比較

不同的食用菌在儲藏過程中品質變化也有較大差異，選取其中的硬度指標進行比較。食用菌的硬度指標是衡量儲藏質量的一個重要指標。隨著儲藏時間的延長，食用菌會發生不同程度的軟化、褐變，導致菌體營養物質流失。表3 給出了3 種食用菌儲藏期間硬度指標變化情況。

表3 三種食用菌儲藏期間硬度指標變化情況Tab.3 Changes of hardness index of three edible fungi during storage

由表3 可以看出，新鮮雙孢菇質地堅硬，硬度達14.5×105Pa，后期硬度大小與儲藏期呈負相關，且3 個品種食用菌在儲藏30 d 時，以雙孢菇的硬度表現最好，還保持在10.1×105Pa。

2.4.3 3 種食用菌呼吸強度的變化

呼吸作用是影響食用菌耐貯性最重要的因素，因為它是食用菌采摘后最基本、最主要的生理活動，是生命存在的重要標志，它制約和影響其他的生理生化過程，跟食用菌儲藏期的長短息息相關。品種不同，食用菌呼吸類型也不盡相同。香菇、平菇和雙孢菇3 種食用菌在剛采摘時，因為田間熱呼吸強度較大，香菇的呼吸強度最大，可以達到112.7 mg CO2·kg-1h-1，而平菇和雙孢菇呼吸強度相對較小，3種食用菌呼吸強度變化如圖2 所示。

可以看出，儲藏前期，3 種食用菌的呼吸強度下降明顯，但在約15 d 后，由于冷藏的低溫環境，呼吸作用保持相對平穩狀態，表現平衡，尤其是香菇，在后期無明顯高低峰數據，但平菇和雙孢菇后期有一定下降?？梢钥闯?，這3 種食用菌均為非呼吸躍變型菌種，香菇的呼吸強度變化最小。

2.4.4 三種食用菌儲藏過程中營養成分比較

不同食用菌其營養成分和口感并不一樣。香菇、雙孢菇口感要好于平菇，但香菇有天然的特殊氣味，鮮香菇的谷氨酸含量不如干香菇；而雙孢菇的可溶性固形物含量達40.1%，3 種食用菌在儲藏60 d 后，其可溶性固形物含量、總糖含量數值都有所攀升。3 種食用菌儲藏60 d 后營養指標測定結果如表4 所示。

表4 三種食用菌儲藏60 d 后營養指標測定結果Tab.4 Nutritional results of three edible fungi after storage for 60d

3 總結

在信息化高度發達的今天，大數據、條形碼、標準電子數據交換技術已經被廣泛用于國際物流行業中。利用大數據智能編碼系統，對傳統的食用菌分類編碼體系數據類型和標準不統一、各系統間對接和信息傳遞困難的問題，采用了大數據的分布式數據存儲技術，有效解決了食用菌各種分類體系中不同的異構數據需求，統一了編碼查詢的標準，提升了數據共享度。同時，對食用菌冷鏈物流保鮮技術進行了研究，對比了3 種食用菌的保鮮技術，詳細討論了溫度、呼吸強度、營養成份等對食用菌品質的影響。