食用菌采后生理特性及保鮮技術研究進展*

余 華，劉達玉**，李宗堂，李 翔

（1.成都大學生物產業學院，四川 成都 610106；2.成都榕珍菌業有限公司，四川成都611733）

〈貯運加工〉

食用菌采后生理特性及保鮮技術研究進展*

余 華1，劉達玉1**，李宗堂2，李 翔1

（1.成都大學生物產業學院，四川 成都 610106；2.成都榕珍菌業有限公司，四川成都611733）

探討了影響食用菌采后生理強度及保鮮效果的因素，綜述了食用菌的保鮮方法，提出盡快尋找影響食用菌保鮮的“柵欄因子”，建立一套完整的防止食用菌腐敗的“柵欄效應”。

食用菌；保鮮；柵欄效應

食用菌（Edible fungus） 是可食用的大型真菌，具有肉質或膠質子實體，通稱蘑菇。全世界能形成大型子實體或菌核組織的食用菌有6 000多種，可供食用的有2 000余種。絕大多數食用菌在分類上屬于菌物界真菌門中的擔子菌綱，如平菇、香菇等，少部分（如羊肚菌等）屬于子囊菌綱。目前國際市場上以雙孢蘑菇、香菇、平菇等食用菌為主。我國食用菌栽培發展于80年代初，其投資小、周期短、見效快、發展迅猛，2011年人工栽培食用菌已達71余種。

食用菌采收后仍在進行強烈的新陳代謝和呼吸作用，導致菌蓋開傘、菇柄伸長、菇體皺縮軟化等；食用菌組織鮮嫩，含水量高，在采后貯藏和運輸過程中易受到機械損傷和微生物侵染，發生褐變，組織呈水浸狀甚至腐爛變質。食用菌的生理特性縮短了其貨架期，降低了食用價值和商品價值。

食用菌的保鮮是一個動態的過程，且具有獨特的采后生理生化特性，針對單一環節難以達到理想保鮮效果。目前我國食用菌保鮮技術雖然有一些研究成果，但保鮮效果不明顯，普及度不高，鮮有針對食用菌采收、運輸、貯藏、銷售等各個環節的“柵欄因子”系列研究，因此應加強對食用菌保鮮技術的系統研究，采用物理、化學或綜合方法，建立一套完整的防止食用菌腐敗的“柵欄”，開發出簡便易行、成本低廉、效果優良的保鮮技術，延長食用菌保鮮期，促進食用菌產業結構調整、升級，滿足國內食用菌生產模式的需求。

1 食用菌生理生化特性及保鮮原理

食用菌呼吸屬于躍變型，生理后熟性較強，采收后仍保持較高的生理活性和旺盛的生命力，菇體會不斷降解自身養分以滿足生長的需要，出現失重、開傘、菇柄生長、菇體皺縮、組織呈水浸狀及褐變等品質下降現象。Braaksma等指出這些癥狀的產生大多與菇體的生理代謝有關。不同食用菌因自身外觀形態、生理特性的不同，各自具有不同的保鮮期。

食用菌的保鮮效果與其采收后的生理生化特性緊密相關，氣體環境、溫度、水分、采收時期、機械損傷、微生物侵染等是影響食用菌生理生化特性的關鍵因子，它們直接決定了食用菌的保鮮效果。食用菌采收初期其子實體對外界微生物的侵染具有一定的抗性，所以食用菌的保鮮必須嚴格遵循食用菌采收后的生理生化特性，密切關注其采收、運輸、貯藏、銷售等各個環節的關鍵點，明確柵欄因子。食用菌保鮮原理概括起來有以下三方面：一是降低食用菌呼吸強度和代謝強度，使食用菌的分解處于近休眠狀態，抑制衰老和褐變；二是減少水分蒸發，防止失重；三是抑制腐敗菌和致病菌的生長，最大程度地保持其原有品質。

2 影響食用菌生理強度及保鮮效果的因素

2.1 氣體環境

氣體環境是影響食用菌生理活動強度的重要因素，上世紀30年代人們就指出低O2和高CO2對食用菌的呼吸和腐敗有阻滯作用[3]。O2濃度低于1%、CO2濃度大于5%時，能明顯抑制食用菌的呼吸作用，抑制開傘和菇柄伸長，延長保鮮期。但CO2濃度不宜過高，否則會對菇體產生傷害。研究發現對于食用菌而言，0.1%O2和25%CO2具有較好的保鮮效果[2]。

空氣的相對濕度對食用菌鮮也至關重要，新鮮食用菌雖然含水量高（72%～95%），但采收后由于蒸騰作用和呼吸作用，菌內水分大量丟失導致菇體枯萎和皺縮。閻瑞香等[4]指出，白靈菇采后3 d～6 d菇體內的水分會大量散失，菌褶開始變褐，風味變劣，商品價值下降。朱長俊等[5]指出空氣相對濕度低于90%時，蘑菇就開傘和褐變。

較高的空氣相對濕度有利于保持食用菌的水分，有效延長其保鮮期，不同菇類對空氣濕度要求不一樣，大多數食用菌的最適宜相對濕度為95%～100%。朱長俊等[5]認為蘑菇和香菇的最適宜相對濕度分別為95%～100%、80%～90%。

2.2 溫度

貯藏溫度不僅影響食用菌的呼吸強度、水分的蒸發，還會影響食用菌中各種酶（多酚氧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、

溫度是影響食用菌生理強度及保鮮效果的重要因素，貯藏溫度越高，食用菌的生理活動越旺盛，在5℃～35℃，溫度每升高10℃，呼吸強度增加1倍～1.5倍，保鮮期越短；過高的溫度還會引起呼吸躍變，減少其保鮮期。相反，低溫下細胞內水分凍結，各種酶活力下降，呼吸速率及生理生化反應明顯降低，保鮮期延長。但過低的溫度會使食用菌產生冷害或凍害。有資料表明，食用菌的最適宜貯藏溫度是0～5℃（高溫生長的食用菌除外）[2]。

2.3 pH

食用菌含有多酚類物質，在貯運過程由于機械損傷易發生酶促褐變，pH是影響多酚氧化酶活性的重要因素。研究發現，多酚氧化酶的最適宜pH為4～5，當pH＜2.5或pH＞10時，該酶失去活性[5]。由于鮮菇的pH偏中性，在生產過程中常通過添加檸檬酸調節pH遠離多酚氧化酶的最適pH達到保鮮目的。

另外有研究發現，微生物在pH6～7.5范圍內繁殖較快，所以遠離這個范圍的pH，能有效抑制致病菌感染菇體，從而延長食用菌的保鮮期[2]。

2.4 微生物

食用菌組織鮮嫩，在采后貯藏和運輸過程中易受到微生物侵染，導致生理病害，甚至腐爛變質，嚴重影響食用菌的品質。

3 食用菌保鮮方法

3.1 物理保鮮法

3.1.1 低溫保鮮法

食用菌采收后預冷和冷藏越及時，保鮮期越長，所以食用菌采收后應盡快保持低溫狀態，形成良好的采收、貯藏、運輸及銷售冷藏鏈。

低溫保鮮通常分為冷藏保鮮、速凍保鮮和凍干保鮮3種方式。

冷藏保鮮是利用自然低溫或通過降低環境溫度來達到保鮮的目的。根據冷藏介質的不同分為冷藏和冰藏[15]。Burton KS等[7]報道食用菌在低溫下可貯藏8 d～10 d。生產中常將食鹽或氯化鈣加入冰中，將冰塊置于食用菌上面，維持溫度在0～8℃[10]。除了高溫生長的食用菌外，絕大多數食用菌最適宜冷藏溫度為0～5℃。

譚志勇等[6]研究了不同溫度條件下（高溫30℃、常溫24℃和低溫4℃）雞腿菇、杏鮑菇、茶樹菇和長根菇的貯藏品質，發現低溫條件能夠有效延緩各種食用菌的保鮮時間，但是品種之間存在一定差異。實驗結果表明在30℃、24℃、4℃條件下，4種食用菌的保鮮期為杏鮑菇＞長根菇＞茶樹菇＞雞腿菇。

速凍保鮮是食用菌保鮮的新技術，其保鮮原理是通過快速降溫使食用菌溫度在短時間內急劇下降，菌體內的水分形成冰晶，從而延長保鮮期。由于速凍能較大程度地保持食用菌原有的品質和營養，保鮮效果已得到大家一致認可。陳慧斌等[15]指出，將草菇裝入塑料袋內置于溫度-22℃～-20℃可貯藏70 d。

凍干保鮮是將食用菌進行冷凍后真空升華干燥的一種保鮮方法，它能最大程度保持食用菌營養及色香味等感官品質，復水性好。姜延舟[16]、程江等[17]分別研究了香菇及草菇的真空干燥工藝，指出凍結速度是影響食用菌凍干保鮮效果的關鍵因素，香菇凍干保鮮工藝中最適平均凍結速度為1℃·min-1左右，凍結時間為90 min，凍結溫度在-30℃左右。此外，升華干燥溫度為-20℃～-25℃，時間為4 h～5 h。

3.1.2 氣調保鮮法

氣調貯藏分為控制性氣調（CA）和自發性氣調（MA）兩種。氣調貯藏起源于英國，最早稱作氣調冷藏（Refrigerated Gas Storage），后來演變為氣調貯藏（Controlled atmosphere Storage，簡稱CA）。上世紀60年代又提出自發式氣調貯藏或限氣貯藏（Modified Atmosphere Storage，簡稱MA貯藏）的概念。氣調貯藏機理是采取人工方法降低貯藏環境中氧氣濃度，提高二氧化碳濃度，從而抑制食物的呼吸作用，在維持其最基本生理活動的前提下盡量減少體內物質消耗，延緩衰老，最大程度地保持新鮮和可食狀態，延長貨架期和保鮮期[1]。

目前氣調貯藏是食用菌保鮮效果最佳的方法之一。國外氣調貯藏主要是利用充氮來稀釋氧的濃度，保鮮效果雖好但成本較高，但在我國推廣起來很困難。我國多采用自發式氣調貯藏，即利用復合塑料袋或硅橡膠氣體交換窗的塑料袋等，依靠食用菌自身的呼吸作用以及保鮮膜的調氣、調濕功能，造成塑料袋內低氧高二氧化碳的內環境，自發抑制食用菌的呼吸強度，延緩衰老，延長保鮮期。朱東紅等[19]研究了草菇的氣調貯藏條件，用打孔的紙塑復合袋包裝草菇，置于15℃～20℃下貯藏，保鮮期可達72 h。該法簡單實用，保鮮效果好，草菇中蛋白質和氨基酸含量基本不變。朱長俊等[5]認為當塑料袋內二氧化碳和氧氣的含量分別為14%和4%時，菇類鮮品貯藏期3 d～5 d，不開傘，無褐變，失水低于1%。

不同食用菌的最佳氣體環境不同，有資料報道香菇： [O2]為1%～2%， [CO2]為40%， [N2]為58%～60%，在20℃下可保鮮6 d～8 d；雙孢蘑菇：[O2]為1%～4%， [CO2]為10%～15%， [N2]為80%以上，在9℃～10℃下可保鮮4 d～6 d[2]。氣調儲藏如果能結合低溫，則效果更好。

3.1.3 負離子保鮮法及臭氧滅菌保鮮法

負離子能抑制酶的活性，降低菇體生化代謝強度。此外，負離子發生器產生負離子的同時還產生臭氧，臭氧是一種無殘留、高活性、高滲透性的強氧化劑，有較強的殺菌以及抑制機體活力的能力，還能抑制菇體細胞內氧化酶的活性，快速分解乙烯。負離子保鮮法具有良好的保鮮效果，處理方法是將鮮菇裝袋，每天用負離子發生器處理1次～2次，每次20 min～30 min，負離子濃度為1×105個·cm-3，能較好地延長鮮菇的貨架期[2]。

臭氧滅菌保鮮因設備簡單，成本低，操作簡單，應用面廣，近年來深受歡迎，有資料報道，在相同的溫濕條件下，經臭氧滅菌器產生的離子風處理的菇體，表面附著的細菌被殺死，同時在菇體表面形成一層保護膜，使菇體處于休眠狀態，新陳代謝減弱，色澤品質不易發生變化，可保鮮20 d～25 d[6]。

由于臭氧不穩定，在常溫下很容易分解，王云[18]在研究了臭氧對平菇保鮮效果后建議，最好每隔3 h～4 h處理1次，這樣可使平菇的保鮮期達到10 d以上。另外由于臭氧分解過程中要釋放熱量，所以食用菌在貯藏過程中，應注意關注包裝內實際溫度。3.1.4 輻射保鮮法

輻射保鮮是用60Co或137Cs為放射源，采用一定強度的γ射線照射食品或者用電子加速器產生的低于100MeV電子束照射食品，殺死或抑制食品中的有害微生物從而延長食品的保鮮期。輻射保鮮法具有低能耗、高工效、少殘毒、易操作、應用廣、保藏效果好、適于大批量生產等優點。它能有效抑制致病菌生長，防止菇體開傘，菇柄伸長，抑制褐變，缺點是設備要求高，成本高，且高輻射劑量（高于1.25 kGy）會導致食品變色和變味。近年來世界各國對其在保鮮食品和改進食品品質方面作了大量研究，聯合國糧農組織、國際原子能機構、世界衛生組織聯合專家會議（1980）指出：低于10 kGy的輻射劑量對任何食品均無毒害作用。輻射保鮮食用菌最適輻射劑量為0.75 kGy～1.25 kGy[2]。有實驗報道，雙孢蘑菇經1 kGy～1.2 kGy射線處理后，室溫下可延遲6 d開傘，4℃～10℃條件下可保鮮10 d～20 d[10]。

此外，食用菌的物理保鮮法還有超聲波處理保鮮、高壓電場保鮮、減壓保鮮等[1]。

3.2 化學保鮮法（保鮮劑保鮮法）

化學保鮮法是利用一些能夠抑制食用菌呼吸及生長代謝強度、防腐、殺菌、抑制酶活性、防止褐變等化學物質（保鮮劑），采用浸泡、噴灑、涂膜等方式達到保鮮的效果。常用化學保鮮劑有生長抑制劑、酶鈍化劑、防腐劑、脫氧劑、pH調節劑等，如氯化鈉、抗壞血酸、檸檬酸、1-甲基環丙烯、2,4-二氯苯氧乙酸、羥基喹啉、高錳酸鉀、山梨酸鉀、苯甲酸鈉。不同化學保鮮劑的保鮮機理各不相同，其中pH調節劑是通過調節pH遠離多酚氧化酶的最適pH而防止褐變，氯化鈉具有高滲透性能，能抑制細菌生長，達到保鮮的目的。1-甲基環丙烯的保鮮機理是因為其結構與乙烯相似，能夠跟乙烯受體緊密結合，不僅可以強烈抑制食用菌對環境中乙烯的響應，還能抑制外源性乙烯對內源性乙烯產生的誘導作用，從而延緩食用菌后熟以及衰老。高錳酸鉀是極強的氧化劑，能夠氧化果實在后熟過程中釋放的乙烯，從而減少環境中乙烯的含量，達到抑制乙烯催熟作用，延緩衰老。高錳酸鉀的強氧化性還可殺滅致病菌[1]。

祝美云等[11]研究表明多種化學保鮮劑對食用菌有保鮮效果，將新鮮菇類浸泡于0.01%焦亞硫酸鈉水溶液中3 min～5 min，再用0.1%焦亞硫酸鈉溶液浸泡25 min～30 min，撈出瀝干存放在塑料袋密封貯存，在10℃～15℃下可貯藏6 d。有資料報道，將新鮮食用菌整理后浸泡在0.1%～1%的食鹽溶液中15 min～20 min，撈出瀝干并包裝于保鮮袋中，在15℃下可保鮮3 d～5 d，此法適應于平菇、草菇、金針菇、香菇、黑木耳等菌類[12]。將鮮菇浸泡在1%～2%冰醋酸與2%～14%食鹽混合液中，可有效抑制青霉、酵母菌、曲霉等腐敗菌生長，可保藏3月～5月[13]。

保鮮劑保鮮法的優點是使用方便，操作簡單，成本低廉，效果好。缺點是化學保鮮劑因殘留量和毒副性頗受爭議。所以天然資源的保鮮劑將是今后食品保鮮劑的發展方向。蔣永衡等[14]在室溫20℃，相對濕度48%的環境中，研究了4種天然保鮮劑對雙孢蘑菇的保鮮效果，結果表明，0.2%白亞麻籽膠體溶液中加入果蔬提取營養液（3∶1，v·v-1）制成的生物型保鮮劑，能減少雙孢蘑菇水分蒸發，具有降低損失率的作用。

近年來可食性薄膜或涂層在食品保鮮方面應用較廣，是食用菌最具潛力的保鮮方法[10]，其實該方法也屬于保鮮劑保鮮法。可食性薄膜是無色無味，有一定機械強度，與食品具有良好附著力的半透膜，能封閉氣孔，有效阻斷內外氣體交換，降低呼吸強度，減少水分蒸發，使食用菌免受機械、理化損傷和微生物侵害。目前常用的可食性薄膜材料主要有以下幾種：多糖類（如卡拉膠、殼聚糖、海藻酸鈉、CMC、魔芋葡甘聚糖、樹膠、果膠）、蛋白類（玉米醇溶蛋白、乳清蛋白、大豆分離蛋白、明膠、酪蛋白）、酯類涂膜保鮮劑（石蠟、蜂蠟、米糠蠟、棕櫚蠟、乙酰單甘酯、蔗糖脂肪酸酯） 等。徐吉祥等[9]指出將平菇整理清洗瀝干后，浸入由卡拉膠0.2%、魔芋膠0.2%、甘油1.0%、蔗糖酯0.5%、山梨酸鉀0.1%和苯甲酸鈉配制成的復合保鮮劑中1 s～2 s，自然晾干，使其在平菇表面形成一層保鮮膜，將處理后平菇置于2℃～5℃低溫環境中可保藏20 d左右。

3.3 柵欄技術在食用菌保鮮上的應用

德國肉類研究中心Leismer最早提出“柵欄技術”這個概念，通過對影響食品保質期的各個因子（即柵欄因子），如水分活度、防腐劑、酸度、溫度、氧化還原電勢等的研究，建立一套完整的防止食品腐敗的“柵欄”，即“柵欄效應”。目前可應用的“柵欄”約有50余種。主要有物理柵欄、物理化學柵欄和微生物柵欄等。物理柵欄包括溫度（巴氏滅菌、高溫滅菌、冷凍、冷藏）、照射（紫外線、微波）、壓力（高、低）、電磁能（電場脈沖、磁場脈沖、超聲波）、包裝氣（氣調、真空、充氮、二氧化碳）、包裝材質（聚乙烯袋、可食膜）等。化學柵欄，包括水分活度（高、低）、pH值（高、低）、氧化還原電位（高、低）、防腐劑（有機酸、醋酸鈉、磷酸鈉）、煙熏等。微生物柵欄包括有益的優勢菌、抗菌素等。其它柵欄包括游離脂肪酸、甲殼素、氯化物等[11]。徐吉祥等[20]分別從原料選擇、前處理、微生物控制、抑制褐變、包裝等幾方面探討了柵欄因子與食用菌保鮮的關系，提出柵欄因子與現代高新技術和現代科學管理的有機結合必然是未來食用菌保鮮發展的方向。

4 結論

中國是食用菌生產大國和貿易大國，食用菌生產具有高效益（一高）、低耕地占用、低用水（兩低）的優勢，對食用菌保鮮技術的研究不僅具有重大現實意義，而且還會為我國食用菌產業結構的調整，產業鏈的升級奠定堅實基礎。

食用菌保鮮是一個動態的過程，由于食用菌獨特的采后生理生化特性，針對單一環節難以達到理想保鮮效果，必須密切關注其采收、運輸、貯藏、銷售等各個環節的關鍵點，明確柵欄因子，采用物理、化學或綜合方法，建立一套完整的防止食用菌腐敗的“柵欄”，開發出簡便易行、成本低廉、設備以及管理簡單、效果好的保鮮技術，方能滿足國內食用菌生產模式的需要。

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The Research Progress on Physiological Characteristics and Preservation Techniques of the Post-harvested Edible fungi

YU Hua1,LIU Da-yu1,LI Zong-tang2,LI Xiang1
（1.Faculty of Bio-Industry of Chengdu University,Chengdu 610106,China; 2.Chengdu Rongzhen Mushroom Co.Ltd.,Chengdu 611733,China）

The affect factors of the intensity physiology and preservation of post-harvested edible fungi were explored.The preservation methods of edible fungi were summed up.Proposed that the“fence impact factor”of fresh edible fungi should be found as soon as possible,and a complete set of“fence effect”should be established to prevent the corruption of edible fungi.

Edible fungi;preservation;fence effect

〈菇農之友〉

S646.9

A

1003-8310（2015）01-0070-05

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.01.019

成都市八大產業項目（成財教2013265）。

余華（1967-），女，碩士，教授，主要從事食品營養、食品加工與貯藏研究。E-mail:yuhuafood@163.com

**通信作者：劉達玉 (1964-)，男，碩士，教授，主要從事食品加工與貯藏研究。E-mail:1342686582@qq.com

2014-11-10