臭氧熏蒸濃度對雙孢蘑菇質構及營養品質的影響

劉晨霞 喬勇進 田姍姍,3 姚連謀 丁文峰

(1. 上海市農業科學院農產品保鮮加工研究中心，上海 201403；2. 上海農產品保鮮加工工程技術研究中心，上海 201403；3. 安順學院，貴州 安順 561000；4. 上海聯中食用菌專業合作社，上海 201516)

雙孢蘑菇(Agaricusbisporus)俗稱口蘑、白蘑菇，富含維生素和多糖，具有高蛋白、低脂肪、低熱量的優點[1]，有“世界菇”“保健食品”和“素中之王”美譽[2]。雙孢菇是呼吸躍變型菌菇，采后常溫貯藏時其高代謝活性和高呼吸頻率[3]，使得水分易蒸發、營養消耗較快，出現菌蓋開傘、菌膜破裂、子實體萎縮，同時由于其子實體無明顯保護結構，采收和貯藏期間不可避免的機械損傷和病菌微生物侵染極易引起褐變、腐爛和變質，保鮮期僅1～3 d[4-6]。目前乙醇熏蒸[7]、涂膜保鮮[8]、氣調保鮮[9]、低壓貯藏[10]、高壓二氧化碳處理[11]等技術已被應用于雙胞菇采后貯藏保鮮研究中，但由于乙醇熏蒸速率和濃度控制不精準、涂膜處理操作復雜，氣調、減壓和高壓二氧化碳成本較高，在實際生產中推廣應用難度較大。

臭氧氣體熏蒸因擴散性好、濃度均勻、徹底無死角、無殘留、無污染、費用低等優點已成為目前較為先進的殺菌保鮮技術之一。其一方面能消除乙烯、乙醛、乙醇等果蔬呼吸所釋放出的有害物質，鈍化相關酶活性，降低呼吸強度，延緩果蔬后熟、衰老[12-13]。另一方面能使微生物細胞膜通透性發生改變，對細胞不飽和脂肪酸和酶系統造成破壞，導致微生物代謝異常，起到抑菌、滅菌的作用[13-15]。目前，有關臭氧氣體在果蔬采后保鮮技術應用、品質變化及果蔬致病微生物抑制等方面的研究較多，故將其應用于雙孢菇保鮮中具有一定的理論基礎和良好的適用性[16]。研究擬采用不同濃度的臭氧氣體對雙孢菇進行熏蒸保鮮處理，通過TPA測試模仿人的口腔咀嚼來表現其質地結構，結合傳統感官描述和營養檢測技術，探究不同濃度臭氧對雙孢菇質地和組織結構的變化及貯藏保鮮效果，旨在為雙孢菇采后品質保持和貯藏期延長提供理論依據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

A15雙孢蘑菇：采后當天運至冷庫，篩選大小一致、無機械損傷的雙孢蘑菇，于溫度(1±1) ℃、濕度(90±5)%冷庫中預冷12 h，再次篩選并分組、編號，上海聯中食用菌專業合作社；

2,6二氯酚靛藍、抗壞血酸標準品、考馬斯亮藍G-250、牛血清蛋白質、蔗糖標、茚三酮、蒽酮、乙酸乙酯、濃硫酸、谷氨酸標準品、亮氨酸標準品等：分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

臭氧發生器：SX-500型，奧奈特環保電子(上海)有限公司；

電子天平：BSA2202S型，德國賽多利斯公司；

酶標儀：μQuant型，美國伯騰儀器有限公司；

質構分析儀：Stable Micro Systems型，英國Stable Micro Systems公司；

全自動樣品冷凍研磨儀：JX-FSTPR-1型，上海凈信科技有限公司；

分光測色計：CM-5型，日本柯尼卡美能達株式會社；

水分測定儀：V20S型，瑞士梅特勒—托利多公司；

數字折光儀：MZB 92型，上海米清科工業有限公司；

高速冷凍離心機：H1850R型，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；

水浴鍋：TSGP05型，美國VWR公司。

1.3 試驗分組及處理

將預冷后的雙孢蘑菇分為4組，每組18盒，每盒250～300 g，以不通臭氧處理作為對照(CK)，其他3組雙孢蘑菇分別放入長×寬×高為62 cm×43 cm×35 cm的密閉塑料箱中，采用臭氧產量為500 mg/h的臭氧發生機分別處理10，20，30 s，使箱內(G1、G2、G3)臭氧質量濃度分別為14.89，29.77，44.65 mg/m3，室溫靜置0.5 h，取出雙孢蘑菇整齊擺放于PP塑料盒并用0.03 mm的低密度聚乙烯保鮮膜覆蓋，于溫度(1±1) ℃、濕度(90±5)%冷庫中分別貯藏0，2，4，6，8，10 d，每次每組取3盒進行相關指標測定。

1.4 指標測定

1.4.1 感官評分 參照史君彥等[17]的方法并修改，按表1 對雙孢菇形態、腐爛程度、氣味、色澤、質地進行評價，多次評分后取平均值。

表1 雙孢菇的感官評定標準Table 1 Sensory evaluation standard of Agaricus bisporus

1.4.2 質構測試 在雙孢菇菌蓋頂端中心進行質地多面剖析(TPA)測定，選用P/1S球形探頭，測前、中、后速率均為1 mm/s；壓縮距離6 mm；觸發值5 g，測定參數包括硬度、彈性、凝聚性和回復性。

1.4.3 營養指標測定

(1) 可溶性固形物(TSS)含量：折光儀測定法[18]。

(2) 可溶性糖含量：蒽酮試劑法[18]。

(3) 可溶性蛋白質含量：考馬斯亮藍法[18]。

(4) 維生素C含量：2,6二氯酚靛藍滴定法[18]。

1.5 數據處理

采用Origin Pro 9.0軟件制圖，通過SPSS 17.0軟件進行顯著性分析。字母不同表示在P<0.05時差異顯著。

2 結果與分析

2.1 感官評分

由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，雙孢菇感官評分直線式下降，整個貯藏期CK和G3的下降速率顯著高于G1和G2(P<0.05)。貯藏第0～4天，各組雙孢菇氣味清香、未開傘，子實體表面潔白而富有彈性，品質良好。貯藏后期，雙孢菇表面褐變、出現開傘、腐爛和異味，尤其是貯藏第8～10天，CK和G3的感官評分分別下降了63.55% 和61.11%，子實體失水，出現萎蔫和開傘，與空氣直接接觸的表皮氧化褐變，腐敗加重，失去商業價值，而G1和G2的感官評分仍較高。G1和G2臭氧熏蒸處理的雙孢菇在第10天的感官評分為5.5～6.5且差異不顯著，說明較低濃度的臭氧熏蒸能夠延緩雙孢菇子實體表面褐變程度和開傘率，有效維持雙孢菇的商品品質。

圖1 臭氧熏蒸對雙孢蘑菇感官品質的影響Figure 1 Effects of different concentrations of ozone fumigation on the sensory quality of Agaricus bisporus

2.2 硬度

由圖2可知，雙孢菇硬度隨貯藏時間的延長逐漸下降，一方面是由于蛋白質變性、多糖物質降解，另一方面是由于采后后熟過程中液泡破裂、菌絲收縮，使得細胞間隙變大，導致硬度下降[19-20]。貯藏第10天，CK和G2的硬度下降最快，G1和G3的較慢，且G1和G3之間差異不顯著，但顯著高于CK和G2的(P<0.05)，說明G1和G3的臭氧處理能夠延緩雙孢菇硬度的下降，可能是G1和G3的臭氧延緩了雙孢菇在貯藏過程中的成熟衰老速率，與CK和G2相比，細胞壁中原果膠降解速率較低，組織細胞間結合力相對較高、分散度較低，從而保持了較好的硬度[21]。

圖2 臭氧熏蒸對雙孢蘑菇硬度的影響Figure 2 Effects of different concentrations of ozone fumigation on the hardness of Agaricus bisporus

2.3 質構品質

由圖3可知，隨著貯藏時間的延長，雙孢菇彈性、凝聚性和回復性等變化趨勢大體相同且呈“上升—下降—上升”趨勢，貯藏第0～4天，雙孢菇彈性、凝聚性和回復性逐漸增加，表示子實體彈性增強，細胞間結合力增高，壓縮后回復性增加，可能是低溫條件下雙孢菇呼吸代謝雖有所抑制但仍在繼續，消耗能量使得雙孢菇開始逐漸后熟，組織松軟。貯藏第6天，雙孢菇表面因高代謝活性和高呼吸頻率使得子實體衰老，硬度迅速下降，組織細胞受到損傷發生輕微果肉自溶，此時雙孢菇彈性、凝聚性和回復性也迅速降低。貯藏第6～8天，雙孢菇開始萎縮，組織結構韌性增強而不松散，且自溶引起菇體表面產生黏液，從而使彈性上升，凝聚性和回復性增加。貯藏第10天，CK的彈性顯著高于各臭氧處理組的(P<0.05)，說明CK雙孢菇表面黏附性較強，自溶較為嚴重，臭氧處理能降低雙孢菇衰老和自溶速率；CK和G3的凝聚性差異較小，但顯著高于G1和G2的(P<0.05)，此時CK和G3的回復性顯著高于G1和G2的(P<0.05)，與貯藏第8天相比，G1和G2臭氧處理組雙孢菇回復性無明顯變化，表明G1和G2能夠較好地保持雙孢菇組織結構，維持菇體緊密度和韌性，對雙孢菇采后質構品質的保持具有較好的作用。

圖3 臭氧熏蒸對雙孢蘑菇彈性、凝聚性和回復性的影響Figure 3 Effects of different concentrations of ozone fumigation on the springiness, cohesiveness and resilience of Agaricus bisporus

2.4 可溶性固形物(TSS)和水分含量

由圖4可知，雙孢菇水分和TSS含量并不是單一地增加或減少，而呈波折性的變化，且二者大體呈相反的變化趨勢，主要是由于可溶性固形物含量是組織中溶于水的物質，當雙孢菇水分含量升高時，可溶性固形物相對含量就會降低。貯藏第2天，CK組雙孢菇水分含量下降了1.72%，臭氧熏蒸處理組保持較好。隨著貯藏時間的延長，水分含量逐漸上升，TSS逐漸降低，可能是由于雙孢菇的高代謝活性和高呼吸頻率使得雙孢菇逐漸衰老，TSS作為呼吸底物被消耗，組織細胞受到損傷，導致溶酶體破裂，溶酶體酶被釋放，細胞被溶酶體酶降解，從而發生輕微自溶，外觀表現為果肉溶解，水分含量增高。貯藏第8天，G2雙孢菇水分含量顯著低于CK和其他處理組，說明該濃度臭氧能顯著抑制衰老速率，抑制子實體自溶。貯藏第10天，各組水分差異不顯著，G1和G2的TSS含量顯著高于CK和G3(P<0.05)，說明G1和G2臭氧處理能在一定程度上延緩雙孢菇TSS含量的下降。

圖4 臭氧熏蒸對雙孢蘑菇水分和TSS含量的影響Figure 4 Effects of different concentrations of ozone fumigation on the moistureand total soluble solid content of Agaricus bisporus

2.5 營養品質

由圖5(a)可知，低溫貯藏期間，各組雙孢菇可溶性糖含量變化并不呈單一的上升或下降趨勢，而是一個較為復雜的變化過程，與Donker等[22]的結果一致。隨著貯藏時間的延長，CK、G1和G3的可溶性糖含量在第4天發生了躍變式增長，達到貯藏期峰值，G2在第6天達到峰值，其中CK和G3的可溶性糖峰值含量顯著高于G1和G2的(P<0.05)，但CK和G3之間、G1和G2之間差異

不顯著，可能是雙孢菇采后主要呼吸基質甘露醇的消耗具有滯后性，而G2濃度的臭氧熏蒸使甘露醇的消耗滯后了2 d[23-24]。貯藏第6～10天，雙孢菇逐漸衰老，品質劣變，可溶性糖含量逐漸下降，且各組之間無顯著性差異。

由圖5(b)可知，貯藏期間，各組雙孢菇可溶性蛋白含量變化趨勢為“上升—下降—上升—下降”。貯藏第0～2天，各組雙孢菇可溶性蛋白含量上升且差異不顯著，可能是因為雙孢菇自身合成蛋白引起蛋白質含量的增加，隨著新陳代謝的不斷進行，自身營養物質被消耗，子實體組織中一些蛋白質降解酶活性增強，蛋白質水解，為保證生命活動的正常進行其組織內代謝水平處于動態變化。與貯藏第0天相比，第10天的CK和各臭氧組可溶性蛋白含量分別下降了0.08%，0.12%，0.03%，0.04%，是由于蛋白分解速度加快，不僅可溶性蛋白水解，膜結合蛋白也會水解，導致組織衰老[25-26]，說明G2和G3臭氧處理對可溶性蛋白消耗的抑制效果優于CK和G1。

圖5 臭氧熏蒸對雙孢蘑菇可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C含量的影響Figure 5 Effects of different concentrations of ozone fumigation on the soluble sugar, soluble protein, and vitamin C content of Agaricus bisporus

由圖5(c)可知，貯藏第2天，雙孢菇為適應低溫環境，呼吸作用和氧化作用增強，維生素C含量急劇下降，分別下降了47.56%，31.01%，73.05%，64.45%，說明低濃度臭氧熏蒸處理在短期的低溫貯藏下延緩了維生素C的損失，抑制了雙孢菇的呼吸作用，減少了營養的消耗，而高濃度臭氧熏蒸可能對雙孢菇產生了逆境脅迫，使得維生素C降解。隨著貯藏時間的延長，雙孢菇維生素C含量在一定范圍內波動，貯藏第8天，G2的維生素C含量顯著高于CK、G1和G3的(P<0.05)。貯藏第10天，CK與臭氧熏蒸組之間差異不顯著，說明當貯藏時間延長至10 d時，臭氧處理對雙孢菇維生素C含量的保持并無明顯作用，其作用機制仍需進一步研究。

3 結論

試驗表明，臭氧處理能夠保持雙孢菇較好的外觀品質、質構品質和營養品質。貯藏第8天，29.77 mg/m3臭氧熏蒸處理的貯藏效果最好，雙孢菇的商品性較佳，其能夠降低雙孢菇高代謝活性和高呼吸頻率，延緩衰老進程，保持較好的硬度、彈性、凝聚性和回復性等質構品質，同時抑制可溶性固形物、可溶性糖和維生素C的降解。而44.65 mg/m3的臭氧處理對維持雙孢菇品質效果不如29.77 mg/m3，可能是高濃度臭氧加快了雙孢菇的膜脂過氧化程度，使得子實體出現褐變和軟化，導致衰老速率加快。當貯藏期延長至10 d時，14.89，29.77 mg/m3臭氧熏蒸處理對雙孢菇的保鮮效果差異不大，后續需再次優化臭氧濃度，并揭示其對雙孢菇代謝活性及機制的影響。