氬氣氣調包裝對鮮切香菇品質的影響

趙春霞，胡 蓉，魏 丹，張 敏*

(西南大學食品科學學院，農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

氬氣氣調包裝對鮮切香菇品質的影響

趙春霞，胡 蓉，魏 丹，張 敏*

(西南大學食品科學學院，農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

采用氬氣對鮮切香菇進行氣調包裝，通過測定貯藏中鮮切香菇的呼吸強度、質量損失率、硬度、可溶性固形物含量、白度等指標，研究不同體積分數的氬氣對鮮切香菇品質的影響。結果表明，在溫度為4℃，相對濕度為90%的環境下，90%高體積分數氬氣能輕微抑制其呼吸強度并維持可溶性固形物含量；氬氣能維持較高的硬度和白度，且氬氣體積分數越高，效果越好；氬氣對鮮切香菇質量損失率的影響并不顯著。

鮮切香菇；氬氣；氣調包裝；保鮮

香菇是世界第二大食用菌，含有多種維生素、礦物質、多糖、抗氧化物質以及蛋白質等[1-3]。同時，香菇具有良好的保健功能和較高的藥用價值，可以預防和治療多種疾病[4]。隨著人們對香菇營養價值及保健功能的深入認識，它越來越受到人們青睞。鮮切香菇由于具有方便快捷、品質新鮮、營養豐富、清潔衛生等優點，越來越受到現代人的歡迎，然而由于香菇鮮切后組織損傷嚴重，加速了細菌感染，同時機械損傷也導致呼吸強度增大，糖類物質降解速率增大[5]，顏色變深，失去光澤[6]，質量損失率增加，導致貨架期變短，商業價值降低。

將氬氣(Ar)用于果蔬氣調保鮮是近年來提出的新型的保鮮技術。Ar屬于惰性氣體，無毒無味，價格低廉。在一定壓力和溫度下，將氬氣溶解到水中，水分子會形成一種籠型的多面體空穴結構，稱為“籠型”化合物[7]籠型化合物會限制果蔬中水分子的活性，使酶活性下降，并降低呼吸強度[8]。Rocculi等[9]采用90% Ar/5% O2/5% CO2對鮮切獼猴桃片進行氣調包裝，結果表明Ar能有效保持獼猴桃的硬度，在第8天硬度僅下降12%，同時Ar對降低呼吸速率也起到一定的作用。Wu等[10]用15MPa的氬氣處理鮮切蘋果片10min后結合低溫貯藏，結果表明高壓Ar能抑制白度下降，并能明顯抑制總酚含量的降低。

本實驗設置4種氬氣體積分數對鮮切香菇進行氣調包裝，從呼吸強度、硬度、質量損失率、可溶性固形物含量和白度等方面進行分析，研究不同氬氣體積分數對鮮切香菇品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮香菇購于北碚天生農貿市場，選擇成熟度同批采收，要求菇體成熟度、顏色和大小基本均勻一致。

氫氧化鈉(分析純) 重慶川東化工集團有限公司；酚酞指示劑；草酸、無水乙醇、氯化鋇、次氯酸鈉溶液(均為分析純) 重慶北碚化學試劑廠。

1.2 儀器與設備

MAP-500DD袋式氣調包裝機 上海炬鋼機械制造有限公司；HWS恒溫恒濕箱 寧波東南儀器有限公司；TA.XT2i物性測定儀 英國Stable Micro Systems公司；UltraScan?PRO測色儀 美國HunterLab公司；FRD-900多功能薄膜連續封口機 溫州市興業機械設備有限公司；UV-2450手持式折光儀 日本島津公司；SIMF140AY65制冰機 三洋電機國際貿易有限公司。

1.3 樣品處理及貯藏

新鮮香菇用清水沖洗表面污垢，在200μL/L的次氯酸鈉溶液中浸泡2min，用蒸餾水漂洗2次，自然晾干。用消毒過的不銹鋼刀將香菇均勻切成約4mm厚的片狀并進行氣調包裝，每袋25g左右，包裝材料為25μm的聚丙烯薄膜(CPP)。氣體比如表1所示。將包裝好的香菇切片放入恒溫恒濕箱于(4±0.5)℃，RH 90%條件下貯藏，每2d測定一次指標。

表1 不同氬氣體積分數的氣調比例Table1 Different concentrations of Ar in MAP %

1.4 檢測方法

1.4.1 質量損失率

參考Kim等[11]方法。重復3次取平均值。按下式測定質量損失率。

式中：m0為原始質量/g；m1為測得質量/g。

1.4.2 呼吸強度

參考Li等[12]方法，靜置法，吸取10.0mL、0.4mol/L的NaOH溶液于培養皿中，放于干燥器底部，放入隔板，裝入待測香菇25g左右，密閉0.5h。后將培養皿中的堿液移入三角瓶(沖洗3～4次)，加入5mL飽和BaCl2溶液和2滴酚酞指示劑，再用0.2mol/L的草酸標準溶液滴定；以同樣的方法做空白滴定。呼吸強度以每小時每千克果蔬釋放的CO2的質量(mg CO2/(kg·h))表示。

1.4.3 硬度

參考Jiang等[13]方法，采用物性質構儀測定。測試模式：擠壓；測前、測中及測后速度為5mm/s，選取直徑5mm不銹鋼探頭，下壓距離50%；觸發力為5.0N。重復8次取平均值。

1.4.4 可溶性固形物含量

參考Tao等[14]方法。取5.0g樣品放入研缽中研磨后，以4000r/min離心10min，吸取上清液，滴加在檢測鏡上，將折光儀持平對向光源讀取刻度尺讀數，即為樣品液中可溶性固形物含量，以質量分數(%)表示，重復測定4次，計算平均值和標準偏差。

1.4.5 白度

參考Jaworska等[15]方法，采用測色計測量香菇切面的白度值。用L*表示。0為黑色，100為白色。L*值越大，表示顏色越白，白度程度越大。

1.4.6 數據處理

采用SPSS 13.0軟件對各項指標進行進行Duncan’s Multiple Range Test方差分析，比較差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 氬氣體積分數對呼吸強度的影響

表2 不同氬氣體積分數對鮮切香菇呼吸強度的影響Tabl2respiration rate of fresh-cut L. edooddeess mg CO2/(kg·h)

從表2可知，鮮切香菇的初始呼吸強度較高，這是由于香菇的組織損傷后，需要增大呼吸強度來促進傷口愈合，防止細菌感染。從整個貯藏時期來看各組呼吸強度前4d呈下降趨勢，這可能是由于低溫抑制了與呼吸作用有關的酶的活性，而低氧降低了呼吸強度[16]。但在第6天達到呼吸高峰說明香菇具有呼吸躍變特性。其中90% Ar處理組的呼吸強度最低，與30% Ar處理組具有顯著性差異(P＜0.05)，而與0% Ar處理組差異性不顯著(P＞0.05)。Zhang等[17]報道了氬氣和氙氣能輕微降低蘆筍的呼吸強度，與本實驗結果相似。

Ar的溶解度大于O2，而N2幾乎不溶于水[9]，所以Ar容易溶于鮮切香菇表面的水，并且持續不斷的進入細胞內部。Ar與水接觸后會使周圍水的構造加強，呈疏水性，限制了水的活性。同時酶的活性位點通常都在蛋白質疏水殘基的側鏈上[18]，疏水相互作用可能干擾酶的O2接受位點[19]，從而抑制了呼吸強度。本實驗中60% Ar和30% Ar處理組的效果比90% Ar的效果差，可能是Ar體積分數較低，在溶于香菇表面水后，難以進入細胞內，持效性較差[9]。同時Ar的高溶解性也相對減少了O2的溶解量，從而抑制了鮮切菇呼吸強度。所以30% Ar和60% Ar處理組雖溶于鮮切菇的表面水，但Ar并未完全進入細胞內，從而使Ar未達到抑制呼吸作用的目的。而其O2的溶解量比0% Ar處理組O2溶解量低，以至于其呼吸峰值比0% Ar處理組的呼吸峰值高，抑制效果較差?？傮w來說，30% Ar和60% Ar對鮮切香菇的呼吸強度沒有起到抑制作用，90% Ar處理組表現出輕微的抑制作用。

2.2 氬氣體積分數對硬度的影響

圖1 不同氬氣體積分數對鮮切香菇硬度的影響Fig.1 Effect of different concentrations of Ar on firmness of fresh-cut L. edodes

各處理組對鮮切香菇硬度的影響如圖1所示。各處理組的硬度值均呈下降趨勢。在前4d，各處理組趨勢一致，無明顯差異。在第4天時90% Ar處理組與其他3組差異顯著(P＜0.05)，且硬度值高于其他處理組。第6～10天的結果顯示，各處理組硬度下降趨勢變緩。這可能是由于鮮切香菇的呼吸強度在第6天以后逐漸下降，細胞代謝速率降低，從而導致香菇硬度下降減緩。其中90% Ar處理組對硬度的保持效果最好，在第8天仍能保持較好的硬度值。Rocculi等[9]用90% Ar/5% O2/5% CO2對鮮切獼猴桃片進行氣調包裝也得出相同結論。且在第8天90% Ar與60% Ar處理組差異不顯著(P＞0.05)，與30% Ar處理組差異顯著(P＜0.05)，與0% Ar處理組差異極顯著(P＜0.01)。這說明Ar體積分數與鮮切香菇的硬度呈正相關?？赡苁请S著Ar體積分數的增加，較高體積分數的Ar限制了包括果膠質酶、聚半乳糖醛酸酶、β-半乳糖苷酶等使香菇軟化的酶的活性并減少了細胞內汁液的流失[9]。與對照組相比，各處理組延緩了硬度的下降，且Ar體積分數與香菇硬度的呈正相關。

2.3 氬氣體積分數對質量損失率的影響

不同處理組對質量損失率的影響如表3所示，隨著貯藏時間的延長，質量損失率逐漸升高。香菇質量損失主要是蒸騰作用引起的水分流失和呼吸作用引起的多糖物質分解[5,11]。呼吸作用和蒸騰作用的持續進行，導致質量損失率逐漸增加。由差異性分析可知，各組差異不顯著(P＞0.05)，Ar體積分數對鮮切香菇的質量損失率并沒有明顯影響。

表3 氬氣體積分數對鮮切香菇質量損失率的影響Table3 Effect of different concentrations of Ar on weight loss of freshh--ccuutt L. edodes

2.4 氬氣體積分數對可溶性固形物的影響

圖2 不同氬氣體積分數對鮮切香菇可溶性固形物含量的影響Fig.2 Effect of different concentrations of Ar on soluble solids content of fresh-cut L. edodes

各處理組對鮮切香菇可溶性固形物含量的影響如圖2所示。在第2天時，90% Ar處理組與30% Ar處理組的可溶性固形物含量有顯著差異(P＜0.05)，但90% Ar處理組和0% Ar的差異不顯著(P＞0.05)。第4天除0% Ar處理組外各Ar處理組的可溶性固形物含量不同程度增加。其中90% Ar處理組的可溶性固形物含量最高，與其他組差異顯著(P＜0.05)?？赡苁且驗楹粑鼜姸仍诘?天時降低(表2)，從而減少對糖類物質和其他代謝產物的消耗，同時失水率不斷增加，使得可溶性固形物含量增加[20]。在第4天以后，呼吸強度開始上升，并在第6天出現呼吸高峰，呼吸強度達到最大(表2)，所以各處理組的可溶性固形物含量在第4～6天開始有不同程度的下降。在第6～8天，90% Ar、60% Ar處理組下降趨勢變緩，而30% Ar、0% Ar處理組下降趨勢變大，這與鮮切香菇硬度的變化一致(圖1)。其中在第8天0% Ar處理組的可溶性固形物含量最低，并與90% Ar處理組差異極顯著(P＜0.01)。由此說明，Ar會對鮮切香菇的可溶性固形物含量產生影響，90%高氬能有效維持鮮切香菇中的可溶性固形物含量。在第10天時，各處理組可溶性固形物的含量升高，可能是由于鮮切香菇的質量損失率在第8～10天上升趨勢變大(表3)，大量失水會導致可溶性固形物含量增加[21]。其中，90% Ar、60% Ar處理組可溶性固形物含量比鮮切香菇原始可溶性固形物含量略微增大，而30% Ar和0% Ar處理組比鮮切香菇原始值降低了約0.5%。綜上，90%、60% Ar處理組與鮮切香菇原始可溶性固形物含量相比，能維持其含量。而30%和對照組會使可溶性固形物含量略微降低。

2.5 氬氣體積分數對白度的影響

圖3 不同氬氣體積分數對鮮切香菇白度的影響Fig.3 Effect of different concentrations of Ar on whiteness value of fresh-cut L. edodes

各處理組對鮮切香菇白度的影響如圖3所示。貯藏期間各組的白度值在逐漸下降。第2天，各處理組的白度都明顯下降，可能是由于切分破壞了香菇的細胞，使酶和底物相接觸，在有氧的情況下發生了酶促反應。從第2～4天的結果中可知，隨著Ar體積分數的升高，鮮切香菇顏色保持的效果越好，各組間的差異顯著(P＜0.05)。從第6天開始，60% Ar處理組白度值降低明顯，與30% Ar處理組差異不顯著(P＞0.05)，但高于0%處理組。在整個貯藏期，Ar處理組與對照組相比，都不同程度的抑制了鮮切香菇的白度值降低，而且90% Ar處理組始終保持最高的白度值。

在果蔬加工過程中，多酚類物質在空氣中O2的侵入和原果蔬中多酚氧化酶的催化作用下，被氧化成不穩定的鄰醌，然后醌類物質經過進一步的聚合，由紅色變為褐色，最后變成黑褐色的黑色素物質[22]。而酪氨酸酶是多酚氧化酶的一種，具有獨特的雙重催化功能，是生物體合成黑色素的關鍵酶和限速酶，植物中存在的酪氨酸酶是引起水果、蔬菜發生酶促褐變的主要酶類[23]。香菇中也有這種酶，且在菌肉和菌柄中的活性高于菌絲中的活性。而氬氣能有效抑制酪氨酸酶的活性，Zhang等[24]的研究表明，氬氣能有效降低酪氨酸酶14.2%的活性，因為氬氣的水溶性比氧氣的水溶性高，所以能降低細胞中溶解氧的含量。O’beirne等[25]研究了10% O2/90% Ar對蘑菇的酪氨酸酶活性的抑制作用，結果表明Ar能有效抑制蘑菇中酪氨酸酶的活性，從而抑制鮮切蘑菇的褐變，與本實驗結果相似。

3 結論與討論

本實驗通過對鮮切香菇進行Ar氣調包裝，研究了不同Ar體積分數對鮮切香菇呼吸強度、硬度、質量損失率、可溶性固形物含量和白度的影響。結果表明，90% Ar處理組能輕微抑制鮮切香菇的呼吸強度，且能較好地維持鮮切香菇可溶性固形物含量；Ar能維持鮮切香菇較高的硬度和白度值，并且Ar體積分數越大，效果越好，其中在第8天時，90%的Ar處理組硬度僅下降10%，與其他處理組相比，顯著抑制了鮮切香菇的軟化。而Ar體積分數對鮮切香菇質量損失率的影響并不顯著(P＞0.05)。

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Effect of Modified Atmosphere Packaging (MAP) with Argon on the Quality of Fresh-Cut Lentinus edodes

ZHAO Chun-xia，HU Rong，WEI Dan，ZHANG Min*
(Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Argo-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Fresh-cut Lentinus edodes were packaged in modified atmosphere with argon and stored at 4 ℃. The effects of different concentrations of argon on the quality of fresh L. edodes were studied by measuring respiration rate, weight loss rate, soluble solid content, hardness, and whiteness during the storage period. Results indicated that 90% of argon could slightly inhibit the respiration rate and maintain the soluble solid content. Argon could maintain the high hardness value and whiteness value; the higher the concentration of argon, the higher the values. Argon had no significant effect on the weight loss rate of fresh-cut L. edodes when the environmental temperature was 4 ℃ and the relative humidity was 90%.

fresh-cut L. edodes；argon；modified atmosphere packaging；preservation

TS255.3

A

1002-6630(2013)18-0327-05

10.7506/spkx1002-6630-201318067

2012-08-06

重慶市科技攻關項目(cstc2012gg-yyjsB80003)；中央高?；究蒲袠I務費專項(XDJK2013C130)

趙春霞(1989—)，女，碩士研究生，研究方向為食品包裝材料及技術。E-mail：zcx901024@163.com

*通信作者：張敏(1975—)，男，副教授，碩士，研究方向為食品包裝材料及技術。E-mail：zmqx123@163.com