臭氧處理對香菇貯藏保鮮效果的研究

陳鈺雯

摘要：本實驗以香菇為原料，研究不同濃度臭氧處理對香菇貯藏保鮮效果的影響。測定貯藏期間香菇的失重率、呼吸強度、可溶性固形物含量、多酚氧化酶（PPO）活性、膜透率以及丙二醛含量變化，同時進行外觀品質檢查。結果表明，隨著貯藏時間的延長，臭氧處理比對照組保鮮效果更好。

關鍵詞：香菇；臭氧處理；保鮮；生理變化

Study on the Effect of Ozone Treatment on the Storage and Preservation of Lentinus Edodes

CHEN Yuwen

（ Longyan Administration for Market Regulation， Longyan 361000， Fujian， China ）

Abstract： The experiment used Lentinus edodes as raw materials to study the effect of different concentrations of ozone treatment on the storage and preservation of Lentinus edodes. The weight loss rate， respiratory intensity， soluble solid content， polyphenol oxidase （ PPO ） activity， membrane permeability， and changes in malondialdehyde content of Lentinus edodes during storage were measured. Additionally，an appearance quality was checked. The results showed that with the extension of storage time， the ozone treatment had a better preservation effect than the control check.

Key Words：? Lentinus edodes; Ozone treatment;Preservation; Physiological changes

0引言

香菇是世界第二大食用菌，也是我國特產之一，在民間素有“山珍”之稱。其肉質脆嫩，味道鮮美，香氣獨特，營養豐富，具有一定藥效，是食品生產加工中重要的原料之一。香菇是我國傳統的出口商品，近年出口貿易量逐漸上升，年遞增率約為2%。2022年12月當月，中國出口香菇數量6107.6噸，環比增長24.4%，金額7255.5萬美元，環比增長32.8%。然而，香菇水分含量高，組織脆嫩，容易受損，具有活躍的生理活性。采摘后，它們會迅速破膜開傘，這會對運輸和儲存過程中的產品質量產生一定影響。目前采用的保鮮技術主要有冷藏保鮮、速凍保鮮、室溫臭氧保鮮、氣調保鮮、輻射保鮮、化學保鮮等，但這些方法中有的方法簡便，效果差；有的方法效果不錯，但操作復雜。香菇在低溫或凍融過程中容易自我溶解，并且存在藥物殘留等化學保存問題。研究表明，臭氧可以刺激水果和蔬菜，使其處于休眠狀態。臭氧處理果蔬具有殺滅微生物和抑制有機代謝活性、無殘留，清除倉庫內異味、臭味等優點。而且，與目前用于蘑菇保鮮的冷藏方法相比，臭氧處理具有成本低、設備簡單、不受條件限、便于推廣等優點 [1-4]。本實驗以鮮香菇為原料，研究了不同濃度臭氧處理對香菇摘采后生理生化變化的影響，以期為香菇的貯藏保鮮和產品開發提供理論和實踐依據。

1材料與方法

1.1實驗材料

香菇采自當地香菇場，采收的香菇符合外表呈扁半球形，菌肉厚實細密有彈性、色澤鮮明亮麗呈黃褐色，具有濃郁的、特有的香菇香氣，表面光潔、無病害、未開傘、無機械損傷的要求。采收當天放入實驗室冷庫備用，進庫前需對空庫用臭氧進行消毒。PE塑料袋規格為36cm×55cm。

1.2實驗試劑

碘化鉀（KI），濃硫酸，硫代硫酸鈉，淀粉，NaOH，正丁醇，BaCl2，酚酞，草酸，TCA（三氯乙酸），TBA（硫代巴比妥酸），均為分析純，并由天津市科密歐化學試劑有限公司生產。

1.3實驗儀器與設備

SHZ-D（Ⅲ）循環水式多用真空泵，鞏義市予華儀器有限責任公司；

真空干燥器，四川蜀玻（集團）有限責任公司；

BGF-YQ臭氧發生器，北京北理國科臭氧應用技術有限責任公司；

QC-2A大氣采樣器，青島路博偉業環?？萍加邢薰?；

TES-1360A溫濕度計，泰仕電子工業股份有限公司；

ECB-20冷庫，上海精創電器制造有限公司；

722型可見分光光度計，上海精密科學儀器有限公司；

WYO8OT手持式折光儀，成都萬辰光學儀器廠；

DDS-307A電導率儀，上海盛磁儀器有限公司；

CF15R高速冷凍離心機，Hitachi Koki Co;Ltd.

電熱恒溫鼓風干燥箱，上海躍進醫療器械廠；

電熱恒溫水浴鍋，上海躍進醫療器械廠；

水浴恒溫震蕩器，上海躍進醫療器械廠；

分析天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；

電子天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；

機械秒表，上海星鉆秒表有限公司。

1.4實驗方法

1.4.1臭氧發生器臭氧濃度的測定[4]

量取20mL碘化鉀溶液，倒入500mL的吸收瓶中，再加入350mL蒸餾水。臭氧發生器運行穩定后，在臭氧氣體出口進行采樣，先通入吸收瓶臭氧吸收后，然后將氣體調至1L/min（時間控制在2min左右）。停止采樣后，立即加入5mL（1+5）硫酸溶液（使pH降至2.0以下）搖勻，并靜置5分鐘。用0.0100mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定。當溶液呈淡黃色時，加入幾滴淀粉溶液（約1mL）。繼續小心快速地滴定，直到顏色消失。最后，記錄硫代硫酸鈉標準溶液的用量。臭氧濃度的計算公式為：

CO3=ANa×B×24000/V0（mg/L）

式中：CO3—臭氧濃度，mg/L；ANa—硫代硫酸鈉標準溶液用量，mL；B—硫代硫酸鈉標準溶液濃度，mol/L；V0—臭氧水取樣體積。

1.4.2 香菇貯藏的臭氧處理方法

將采購的香菇遮光晾干，24小時后進行處理。將香菇分別裝入網袋中，每袋150g左右，放于4個PE塑料袋（規格36cm×55cm）中，每個塑料袋放5網袋。用BGF-YQ型臭氧發生器向袋內輸入臭氧，碘量法測得濃度分別達到0.0289mg/L、0.0866mg/L、0.1731mg/L，袋內空間用打氣筒充滿。扎袋口保持0.5 h后，打開袋口貯藏。后在第5、10、14、17、22天按上述設計濃度再向各塑料袋分別輸入臭氧。取樣時間設定為第0、5、10、14、17、22天，每次取完樣后測定香菇的失重率、呼吸強度、可溶性固形物含量、多酚氧化酶（PPO）活性、膜透率以及丙二醛（MDA）含量變化，同時進行外觀品質的檢查。每次測定時各處理隨機取1網袋，所有操作及貯藏均在（1±1）℃、相對濕度70 %～75 %的冷庫中進行。

1.4.3實驗指標的測定方法

按時進行外觀品質的觀察；失重率采用稱重法測定；呼吸強度采用氣流法測定；可溶性固形物采用手持折光儀法測定[6]；PPO活性采用分光光度法測定[7]；細胞膜透率采用電導法測定[6]；MDA含量采用硫代巴比妥酸法測定[6]。

2 結果與分析

2.1臭氧處理對香菇貯期外觀品質的影響

由表1可知，經臭氧處理后的香菇，在整個貯藏期褐變情況均比對照輕。對照組的蘑菇在前5天只是變淺棕色，第10天開始轉變為黑色。不同濃度臭氧處理的香菇以0.1731mg/L濃度為最好，以0.0866mg/L次之，對照組與臭氧處理組的香菇均未開傘，傘褶均未褐變。分析可知，臭氧處理可提高香菇貯藏期間外觀的品質，有護色、抑制褐變與延長保鮮期的效果，以濃度0.1731mg/L效果為好。

2.2臭氧處理對香菇貯期失重率的影響

如圖1所示，經臭氧氣體處理的香菇與對照組相比，臭氧處理的香菇在貯藏期間失重率在各個時期均低于對照組，10天前，失重率呈大幅上升趨勢，10天后，失重率上升趨緩，0.0289mg/L、0.0866mg/L兩組的失重率在14天呈下降狀。經貯藏22天測定，0.1731mg/L濃度的臭氧處理失重率為29.04%，是所有中最低的。從中看出，臭氧處理可減緩香菇貯藏期失重率增加，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理最為理想。

2.3臭氧處理對香菇貯期呼吸強度的影響

香菇采摘后，呼吸作用強烈，會導致其衰老和變質。如圖2所示，香菇在貯藏過程中，呼吸強度呈先增加、后降低、再增加的趨勢。臭氧處理后的呼吸強度在儲存期間的變化低于對照，而且變化率更小。經貯藏22天測定，0.1731mg/L濃度的臭氧處理香菇呼吸強度為41.1mg/（kg·h），是所有處理中最低的。對照組處理香菇呼吸強度為118.79mg/（kg·h），是所有處理中最高的。綜上所述，臭氧處理具有抑制香菇呼吸強度的作用，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

2.4臭氧處理對香菇貯期可溶性固形物

含量的影響

通過測定香菇可溶性固形物含量（含糖量），可了解香菇的品質，大約估計香菇的成熟度。由圖3可知，隨著貯藏時間的延長，各處理香菇可溶性固形物含量先下降再上升后下降。貯藏時間為17天前對照的香菇可溶性固形物含量變化在貯藏過程中均高于臭氧處理。但貯藏時間為22天時0.1731mg/L濃度臭氧處理的香菇可溶性固形物含量是所有中最高的。從中看出，臭氧處理能抑制香菇在貯藏后期可溶性固形物含量的下降，且隨臭氧濃度的增加效果越明顯，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

2.5臭氧處理對香菇貯期PPO活性的影響

PPO引起的褐變嚴重損害了新鮮食品的感官質量，因此，食品科學家高度重視對其的研究[8]。香菇子實體的貯藏時長和抗病強度與其代謝過程中產生的各種酶直接相關。同時，酶也是導致其品質下降和營養成分損失的重要因素[9]。PPO是導致水果和蔬菜褐變的主要酶[10]。

如圖4所示，香菇在貯藏過程中，呼吸強度呈先增加、后降低、再增加的趨勢。在貯藏過程中，對照組PPO酶活性的變化高于臭氧處理組，臭氧處理中以0.1731mg/L濃度的臭氧處理的香菇PPO酶活性最低。分析可知，臭氧處理可以抑制香菇PPO酶活性，且隨臭氧濃度的增加效果越明顯，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。臭氧氣體處理有助于削弱香菇在保存過程中由PPO引起的褐變反應，原因是O3和氧離子的協同作用避免了在冷藏和氣調貯藏過程中經常發生的褐變等生理疾病。

2.6臭氧處理對香菇貯期膜透率的影響

低溫對細胞器膜結構的破壞是造成植物冷害和死亡的根本原因。植物在遇到冷害（冰點以上的低溫）和凍害（冰點以下的低溫）時，細胞原生質的膜結構受到不同程度的破壞，膜透率增大，細胞內部分電解質外滲。了解植物受害的程度和果實與抗寒性的關系，可用電導法測定電解質的相對外滲率[11-12]。細胞膜透率的變化反映了細胞衰變和損傷的程度，是生理變化的典型指標。

由圖5可以看出，與對照組相比，臭氧處理組的香菇細胞膜透率始終處于較低水平，且隨臭氧濃度的增加變化幅度越小，在貯藏22天時對照增加到17.36%，是所有處理中最高的，而此時0.1731mg/L濃度臭氧處理的香菇相對電導率為6.42%，是所有處理中最低的。由此可見，在同樣的低溫下，O3氣體處理可以將新鮮香菇的細胞膜透率保持在較低水平，在延緩衰老和衰退，提高商品價值方面發揮著作用，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

2.7臭氧處理對香菇貯期丙二醛含量的影響

當植物器官在衰老或者受到外界環境的負面影響時，常發生膜脂過氧化反應。MDA是膜脂過氧化作用的最終分解產物，其含量可以反映植物在收到外界環境負面影響時的損傷程度。

由圖6可以看出，在整個貯藏過程中，各處理香菇MDA含量呈現前期上升后期下降的趨勢。與對照組相比，臭氧處理組的香菇丙二醛含量，始終處于較低水平，且隨臭氧處理濃度的增加丙二醛含量越小，在貯藏17天時各處理出現峰值分別為0.003939μmol·g-1FW，0.003714μmol·g-1FW，0.003386μmol·g-1FW，0.003703μmol·g-1FW，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理的香菇丙二醛含量最小。由此可以說明，臭氧處理可抑制香菇貯藏期丙二醛含量增加，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

3結論

1）臭氧處理可提高香菇貯藏期間外觀的品質，有護色、抑制褐變與延長保鮮期的效果，以濃度0.1731mg/L效果為好。

2）臭氧處理可減緩香菇貯藏期失重率增加，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理最為理想。

3）臭氧處理具有降低香菇呼吸強度的作用，臭氧處理具有抑制香菇呼吸強度的作用，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

4）臭氧處理能抑制香菇在貯藏后期可溶性固形物含量的下降，且隨臭氧濃度的增加效果越明顯，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

5）臭氧處理可以抑制香菇PPO酶活性，且隨臭氧濃度的增加效果越明顯，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

6）在同樣的低溫下，O3氣體處理可以將新鮮香菇的細胞膜透率保持在較低水平，并能延緩衰老，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

7）臭氧處理可抑制香菇貯藏期丙二醛含量增加，以0.1731mg/L濃度的臭氧處理效果為佳。

參考文獻

[1]李勤，張萌萌，蔣國玲，孫志高.臭氧在果蔬貯藏

保鮮中的研究與應用[J].中國南方果樹，2011，40（05）：

29-32.

[2]P.Sarig，T.Zahavi，Y.Zutkhi，S. Yannai，N.Lisker，R.

Ben-Arie.Ozone for control of post-harvest

decay of table grapes caused by Rhizopus

stolonifer[J].Physiological and Molecular

Plant Pathology，1996，48（6）：403-415.

[3]余世望，葉保平.水果的臭氧保鮮試驗[J].食品科學，

1994，（09）：65-66.

[4]徐春濤，王瑾.臭氧果蔬保鮮技術的研究[J].江西

食品工業，2009，（04）：412，37.

[5]清華大學環境工程系，清華大學設備儀器廠，北京

玉淵源環保設備廠.臭氧發生器臭氧濃度、產量、

電耗的測量：CJ/T 3028.2-1994[S].北京：原中華

人民共和國建設部，1994.

[6]曹建康，姜微波，趙玉梅.果蔬采后生理生化實驗

指導[M].北京：中國輕工業出版社，2007.

[7]劉萍，李明軍.植物生理學實驗技術[M].北京：

科學出版社，2007.

[8]王璋.食品酶學[M].北京：中國輕工業出版社，2002.

[9]秦俊哲，呂嘉櫪.香菇貯藏保鮮與加工新技術[M].

北京：化學工業出版社，2003.

[10]羅云波，蔡同一，生吉萍，等.園藝產品貯藏加工學[M].

北京：中國農業大學出版社，2003.

[11]簡令成.植物抗寒機理研究的新進展[J].植物學

通報，1992，（3）：17-22.

[12]朱廣廉.植物生理學實驗[M].北京：北京大學出

版社，1990.