食用菌保鮮技術研究及其在花菇保鮮上的應用

康孟利，宣曉婷，林旭東，尚海濤，凌建剛

（1. 寧波市農業科學研究院農產品加工研究所，浙江寧波 315040；2. 寧波市農產品加工研究中心，浙江寧波 315040；3. 國家蔬菜加工技術研發專業中心，浙江寧波 315040；4. 寧波市農產品保鮮工程重點實驗室，浙江寧波 315040）

食用菌是大型真菌的子實體，富含蛋白質、多種氨基酸、多糖類及礦物質等，可抗腫瘤、調節免疫、抗病毒，被人們稱為“健康食品”“現代保健食品”[1]。我國是食用菌第一生產大國[2]，總產量為3 842.04 萬t[3]，占世界產量的75%以上[4]，已成為繼糧食、油料、蔬菜、瓜果后的第五大類種植業[5]。食用菌作為浙江省十大主導優勢產業之一，產量77.9 萬t，產值54.5 億元，消費量以每年7%的速度持續上升?；ü绞蔷兄?、香菇中的上品，素有“山珍”之稱，氨基酸含量高出3~4 倍，但采后花菇子實體水分足、組織嫩，在貯運過程中易遭受機械損傷和微生物侵染，極易開傘、褐變甚至腐爛變質，貯藏期僅為2~3 d。目前，鮮菇是國內食用菌最主要的流通方式，南方花菇保鮮期短已成為產業發展的瓶頸。

隨著食用菌市場發展，南方花菇產業發展迅速，國際花菇產業基地落戶寧波鄞州，融合菌種研發、接種發菌、深加工、精深加工及旅游觀光配套產業于一體。雖然前人在食用菌保鮮方面取得一些突破和進展，但在花菇尤其南方花菇研究目前尚處于空白。

1 食用菌采后生理貯運特性

食用菌屬于躍變型呼吸，生理后熟現象明顯，采后生理活性仍較高，生命力旺盛，菇體會不斷分解自身養分，品質下降，表現為失重、開傘、菇柄生長、菇體皺縮、組織水浸狀、褐變等[6-7]。不同種類的食用菌因外形及生理特性而保鮮期不同，影響其生理特性的關鍵因子主要涉及氣體、溫度、濕度、采收期、機械傷、微生物侵染等。呼吸作用是食用菌生命活動的一個重要標志，呼吸作用會消耗能量，制約了食用菌的壽命。呼吸越強，保鮮期越短，反之則長。由于采后蒸騰作用和新陳代謝，食用菌的水分散失很快，致使菌體枯萎，使鮮度和味道也發生變化。多酚氧化酶POD 游離與羥基的底物結合，致使食用菌發生褐變。食用菌脆嫩多汁、營養豐富，尤其易受腐敗微生物的侵染，致使菌體發生病變腐敗。食用菌保鮮是指通過物理手段或化學方法降低其新陳代謝的速率，以防止微生物的侵害，使其食用率達到90%以上。

2 食用菌保鮮的主要影響因素

2.1 溫度

溫度是制約食用菌貯運品質關鍵因素之一。在貯運過程中，食用菌因蒸騰作用與呼吸作用而使環境溫度上升，溫度越高，食用菌的代謝活動越強[8]。食用菌在10 ℃時釋放的能量是0 ℃時的3.5 倍[9]，調查發現，0~5 ℃是食用菌保鮮的最適宜溫度[10]。但草菇例外，高溫菌類適宜的貯運溫度為13~15 ℃[11-13]，10 ℃以下易發生凍害、自溶。

2.2 濕度

食用菌中的水分含量直接影響菇體的新陳代謝強度，一般濕度控制在90%~100%[9]。濕度低，菌體易發生褐變乃至后熟開傘。

2.3 氣體成分

貯運環境中O2和CO2的含量影響食用菌的保鮮效果。當CO2≥5%時，大部分食用菌開傘現象受到抑制，李青[14]研究發現，0.1%O2和25%CO2下明顯抑制大部分食用菌開傘現象[9]。

2.4 保鮮材料

國內用于鮮菇保鮮的包裝膜主要有高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP） 及聚乙烯（PE） 等[8]。目前，保鮮袋在白玉菇、雙孢蘑菇、香菇、平菇、草菇及杏鮑菇等食用菌得到廣泛應用[15]，具有操作簡便、成本低等優點[16]。研究發現，PE 袋讓白玉菇保持較好的感官品質，降低失水率[17]，延長香菇保鮮期[18-20]。陳蔚輝等人[21]研究表明，保鮮袋顯著降低金針菇呼吸代謝和蒸騰作用，延長保鮮壽命。李甜竹等人[22]研究發現，PE 保鮮袋顯著提升平菇保鮮效果，減緩了硬度增大，降低了蛋白質的損失。納米包裝材料是一種新型的保鮮包裝材料，黃藝寧[23]研究發現，采用納米包裝材料對杏鮑菇貯藏，常溫下貯藏12 d 優于普通材料。

3 食用菌貯運保鮮技術

3.1 冷藏保鮮

溫度影響食用菌鮮度，適宜的溫度可降低食用菌的新陳代謝速率。同時，低溫抑制菌柄伸長及菌蓋開傘，鈍化酶的活性和抑制微生物生長，降低呼吸強度，減少失重率及干物質的損耗，抑制蛋白質的分解[24]；適宜的低溫可抑制菇體自由基等有害物質的形成及積累[25]；影響細胞壁顯微、超微結構，推遲衰老，進而保護細胞壁[26]。研究顯示，溫度低于2 ℃，可以維持平菇韌性和硬度，抑制其褐變；杏鮑菇的最佳貯藏溫度為3 ℃；適當的低溫可保鮮蘑菇8 d 左右，溫度愈低，保鮮期愈長[27]。

3.2 化學保鮮

化學保鮮是采用化學藥劑保持食用菌的品質一種方法，延遲衰老、褐變、開傘等。王趙改等人[28]研究發現，采前噴鈣和精胺抑制雙孢菇的呼吸強度，降低開傘率，鈍化多酚氧化酶活性。盧賽紅等人[29]研究顯示，在溫度5±1 ℃下，使用0.6 mg/kg 半胱氨酸和0.3 g/100 mL 氯化鈣的混合液浸泡金針菇1 min，使金針菇保鮮期突破16 d。保鮮劑延緩秀珍菇粗蛋白的降解速度，有效抑制粗纖維含量升高，延長菇體老化時間[30]。

在冷鏈保鮮未普及前，廣泛采用的是化學保鮮法，主要是焦亞硫酸鈉（Na2S2O5） 對雙孢蘑菇的防腐保鮮護色效果[31]。但SO2殘留的會對人體產生毒副作用[32]，在目前我國的食品添加劑使用標準中不可以用于食用菌鮮品中[33]，部分研究也表明非法添加影響雙孢蘑菇質量安全性[34]，陶海霞等人[35]探討了鮮雙孢蘑菇中SO2殘留量及其在冷藏貯運過程中的變化規律，小于5.0 g/L 時對雙孢蘑菇有護色和保鮮效果，且冷藏0~1 d 后無SO2檢出，膳食暴露風險可接受。

3.3 涂膜保鮮

因其具有經濟、實用、方便等特點，涂膜保鮮已成為食用菌貯運保鮮的有效手段。目前常用的涂膜劑主要有蛋白類（大豆蛋白、乳清蛋白及玉米蛋白等），脂類（脂肪酸蔗糖酯、乙酰單甘脂及礦物油等），多糖類（殼聚糖、卡拉膠及褐藻酸鹽等）[36]。祝美云等人[37]研究顯示，殼聚糖復合膜可明顯保持草菇的感官品質，減少失重率，降低營養損失，殼聚糖復合膜的最佳配比為的殼聚糖∶大豆分離蛋白∶海藻酸鈉= 1.0%∶5.0%∶0.6%。李奉國等人[38]采用殼聚糖基復合茶多酚衍生物涂膜平菇，其最佳配方組合為殼聚糖質量∶茶多酚質量為5∶1。鄧靖等人[39]在殼聚糖膜添加1.2%肉桂油，可明顯提高金針菇的感官評分。Jiang T 等人[40]在香菇上應用海藻酸鈉/納米-Ag、海藻酸鈉/納米-TiO2、殼聚糖- 葡萄糖等多種保鮮劑。Liu J 等人[41]研發了原兒茶酚-殼聚糖型涂膜劑，在杏鮑菇的保鮮效果上優于殼聚糖，可有效地降低呼吸速率和抑制褐變。

近年來，1-甲基環丙烯（1-MCP） 作為一種新型的乙烯抑制劑[42]，適宜的濃度可降低菇體的呼吸強度，減少乙烯釋放率，鈍化多酚氧化酶PPO 活性，抑制褐變，延長保鮮期[43]。

3.4 氣調包裝

氣調包裝在食用菌貯運保鮮技術中得到廣泛應用。氣調保鮮技術包括減壓貯藏（HS）、氣調貯藏（CA） 和自發氣調貯藏（MA）。自發氣調貯藏又稱為自發氣調包裝（MAP）[44]，主要通過置換包裝中的氣體，使食品置于適宜的氣體環境下，降低損耗率，延長保鮮期的一種保鮮包裝方法。主要有2 個方面作用：一是食用菌通過呼吸作用來改變氣體組分；二是包裝薄膜的透氣性實現包裝袋內與袋外的氣體進行置換，進而引起包裝內部氣體組分發生變化，直接影響食用菌的MAP 效果[45]。

雷橋等人[46]采用厚度0.04 mm 的PE 膜對蘑菇進行氣調包裝，結果顯示，低O2高CO2可有效地降低其呼吸作用，抑制開傘，延緩成熟。吳俊等人[47]考查了氣調包裝對不同含水率食用菌貨架期的影響，結果表明，在1.5%~2.0% O2，15%~20%CO2環境下，浸泡液處理87%~88.5%的側耳菇和85.5%~87.0%的香菇，保鮮效果良好。Raidr 等人[48]研究發現，采用12.1%~ 18.7%的O2和2.6%~8.5%的CO2氣調包裝側耳菇，提升了菇中氨基酸的體內合成率和轉移率。薛偉等人[49]通過單因素試驗和正交試驗確定了貯藏松茸最佳氣調條件為溫度2~3 ℃，相對濕度（RH） 85%~90%，氣體比例O2∶CO2∶N2=3∶20∶77，0.05 mm PVC 包裝，松茸可貯藏7 d，延長了1 倍多。還有研究表明，低氧氣調在一定程度上能抑制微生物的生長[50]。Capotortoi 等人[51]研究證明，與對照相比，充入O2∶CO2∶N2=5∶10∶85 的MAP 組更能夠抑制嗜溫菌、酵母菌和霉菌的生長。同時，對護色也有影響，王相友等人[52]發現，溫度2.4±0.2 ℃，O2體積分數4.4%~5.3%，CO2體積分數15.0%~17.5%，可以有效抑制雙孢菇的組織褐變。Yejj 等人[53]研究4 ℃下2%O2+10%CO2氣調環境下可有效延緩香菇呼吸速率的升高和丙二醛含量的累積，能減緩可溶性糖及維C含量的降低，鈍化PPO 活性，從而抑制香菇褐變。高濃度CO2會加劇褐變，但CO2可抑制雙胞蘑菇中PPO 的活性，保持菇體色澤[54]。MAP 貯藏的蘑菇具有更高的亮度[55]，Daybpf[56]認為70%~100%的高濃度氧會抑制多酚氧化酶的底物平衡，從而達到對食用菌的護色作用。陳暉[57]研究預冷、氣調保鮮技術和包裝對香菇貯藏效果的影響，均能起到食用菌的保鮮效果，食用菌保鮮最佳濃度為二氧化碳和氧氣含量分別為（10.5%~13.5%） 和（2.5%~3.5%）。有研究顯示，聚乙烯薄膜保鮮金針菇，抑制呼吸強度，提升鮮度指數，延長貯藏期。利用納米包裝微環境（CO211.5%，O21.6%，RH 89.2%） 優于PE；聚乙烯薄膜+氣體吸收劑（1.44 g 脫氧劑、1.2 g 二氧化碳脫除劑、0.5 g 乙烯脫除劑） 明顯抑制雙孢菇褐變，降低雙孢菇呼吸強度，延長雙孢菇的貯藏期。

Jacxsensl 等人[58]研究表明，高氧既能避免厭氧反應，又可有效抑制微生物的增長，降低酶促褐變的發生率。Wanget 等人[59]研究顯示，80%高氧可顯著降低金針菇的失重率，提高抗氧化能力，在3 ℃，RH 85%下貯藏34 d。Liu Z L 等人[60]采用含80%和100%氧氣的高氧氣調貯藏蘑菇，當O2含量為100%時抑制酶促褐變效果最好。高氧氣調早在1996 年就被證明在抑制酶促褐變非常顯著，Liyj 等人[61]發現，在溫度10 ℃、RH90%的條件下貯藏7 d，50%O2和100%O2氣調處理香菇的總酚類物質和自由基數量增加，而3%O2+5%CO2處理香菇的細胞膜導電率高，細胞膜結構完整性遭到破壞。

減壓貯藏是繼冷藏、氣調冷藏之后果蔬保鮮史上第3 次革命，是21 世紀保鮮新技術[62]。經減壓冷藏處理的白靈菇、茶樹菇、杏鮑菇均能延長保鮮期[63]。

3.5 輻照保鮮

輻照是一種殺菌全面、無二次污染的綠色新型保鮮技術[27]，是通過60Co、137Cs 等放射源產生的γ 射線，或短波紫外線（UV-C），或10 MeV 以下的高能電子束，對食品和農副產品開展加工處理的技術[64]。適量的γ 射線輻射食用菌，延長其貨架期，吳海霞等人[65]用0.5~1.0 kGy 的γ 射線延緩平菇貨架期至10~12 d；斯琴圖雅等人[66]用480 Gy 和750 Gy 劑量的輻照猴頭菇，在20 ℃以上延長貨架期2~5 d；Fernandes 等人[67]γ 射線輻照對松乳菇、高大環柄菇等多種蘑菇等。Mami Y 等人[68]指出1.0 kGy γ 射線輻照雙孢蘑菇，其可溶性固形物含量最高。Akram K等人[69]發現1 kGy γ 射線輻照增強杏鮑菇采后的保鮮效果，而3 kGy 輻照則引起菇體的微小結構發生變化，致使發生褐變、失重以及外觀變劣等現象。張娟琴等人[70]發現2.0 kGy 輻照處理雙孢蘑菇可有效延長保藏期，輻照后的蘑菇均可以產生較高的抗氧化能力，但維C 含量顯著下降。

周春梅等人[71]通過UV-C 處理20 min，可顯著抑制白玉菇呼吸強度，延緩PPO 活性峰值的產生，保持較好的感官品質。李波等人[72]采用UV-C 照射處理雞腿菇，可顯著延長的保鮮時間，使4 ℃下保鮮期由原來的6~7 d 延長至10~11 d，常溫下保鮮期由2 d延長至4 d 以上。熊巧玲等人[73]采用1.2 kGy 輻照處理白靈菇，維持了較高的可溶性蛋白質含量和硬度，延長了貯藏壽命。

3.6 超高壓保鮮

超高壓保鮮是一種物理保鮮方法，采用100 MPa以上高靜水壓對食用菌進行特殊處理，使其色、香、味和營養俱全，延長貯藏保鮮期。相關調查發現，在4 ℃以下，通過對杏鮑菇200 MPa 高壓處理9 s 和對雙孢菇400 MPa 高壓處理15 s，微生物均全部失活，口感松散鮮嫩，蛋白質含量增加。通過對雞腿菇200 MPa 高壓處理10 s，其營養最佳[74]。

3.7 臭氧保鮮

臭氧是一種強氧化劑，具有廣譜殺菌，同時具有調節生命活力作用。然而，由于其對果蔬營養成分和人體健康有一定影響，應用受到一定限制。在溫度16~20 ℃的條件下用臭氧處理蘑菇，貯藏期達到5~8 d[75]。

4 保鮮技術在花菇上的應用及展望

目前，食用菌保鮮研究多限于某一單一種類、不系統，保鮮機理還未成體系[76]。南方花菇水分足，子實體厚實，呼吸強度及蒸騰作用旺盛，其生理特性各異，受溫度、濕度、氣體成分、采收期及其花菇不同部位影響大，其商品性品質保持技術難度大，開展采后花菇采后生理特性研究是商品性品質保持的關鍵。通過研究南北方花菇特征品質，分析不同生長期及栽培模式的花菇的營養品質變化規律，集成微氣調、包裝及抑菌技術，建立南方花菇品質評價方法，進而獲得對營養品質保存最佳的保鮮方法，延長花菇保鮮期，擴大銷售半徑，符合食品“健康、營養、安全”理念，市場前景廣闊。