溫度對黑皮雞樅菌貯藏品質的影響及貨架期的預測模型

關鍵詞：黑皮雞樅菌：品質：貯藏溫度；Arrhenius方程；貨架期預測：動力學模型

黑皮雞樅菌（Oudemansiella raphanipies）是一種食藥兩用大型真菌，擁有巨大的市場潛力。但黑皮雞樅菌作為呼吸躍變型真菌，采收后子實體的生命活動活躍，導致軟化、變色和異味等現象出現，嚴重影響商品品質。溫度是影響黑皮雞樅菌采后品質劣變的重要因素，適宜的貯藏溫度能夠抑制食用菌的呼吸代謝和生理活動，減少病害的發生。因此，探索黑皮雞樅菌適宜的流通貯藏溫度，建立一種簡單、快速且準確的模型來預測新鮮黑皮雞樅菌在不同儲存溫度下的貨架期，對發展黑皮雞樅菌產業具有重要意義。

加速貨架壽命測試（accelerated shelf life tes-ting，ASLT）是Labuza提出的一種常用的、能夠有效表達農產品質量劣化過程的方法。在ASLT方法中，商品被貯藏在較高的應力條件下（如溫度、光線、氧氣和相對濕度），根據已知的加速因子和降解率之間的關系，定量預測給定條件下的商品貨架壽命。近年來，ASLT法被廣泛應用于食品貨架壽命預測領域，Zou等利用ASLT法預測荔枝在不同貯藏溫度條件下的貨架期，回歸系數R2gt;0.92，相對誤差僅為1.50%。Li等利用ASLT法預測了不同貯藏溫度條件下的香菇貨架期，使用單變量模型獲得的5、10、15℃儲存的預測值與感官評分結果一致（相對誤差lt;20%）。另外，也有研究使用動力學模型探究燕麥不同階段貨架期的揮發性風味變化．以及使用Arrhe-nius方程建模來設計蘋果的氣調包裝等。但目前關于黑皮雞樅菌采后品質變化及貨架期評估模型未見報道。

本研究旨在使用ASLT方法，以一級動力學模型結合Arrhenius方程，基于不同溫度下黑皮雞樅菌子實體感官及生理指標的變化，建立準確有效的黑皮雞樅菌貨架期預測模型，監測黑皮雞樅菌的品質變化，為黑皮雞樅菌的流通和銷售提供依據。

1材料與方法

1.1材料與試劑

黑皮雞樅菌取自山東省臨沂市瑞澤生物公司食用菌生產基地，4℃預冷后全程冷鏈運輸。挑選表皮無損傷、外觀均勻一致的子實體進行后續試驗。

三氯乙酸（TCA）、硫代巴比妥酸（TBA）、乙酸、考馬斯亮藍、愈創木酚、3，5一二硝基水楊酸購自國藥集團化學試劑有限公司，均為分析純。

1.2儀器與設備

電子天平、恒溫振蕩器、pH計為奧豪斯公司產品；紫外一可見分光光度計、恒溫水浴鍋為上海元析儀器有限公司產品：色差儀購自杭州陸恒生物科技公司。

1.3試驗方法

1.3.1黑皮雞樅菌樣品處理及貯藏將樣品平均分為3組。每組黑皮雞樅菌子實體800+10）g，每組設置10個保鮮筐，分別在2、4、8℃恒溫冰箱內、相對濕度（90+5）%條件下進行貯藏試驗，每2天取樣1次，測定感官及理化指標。每組試驗均設置3個平行。

1.3.2感官評定評定小組由具有品評經驗的10人組成，色澤、菌蓋形態、氣味、質地、腐敗程度為評價指標，分別占20%權重（表1）。在產品貯藏期間，總分達到3分時，評定人員（gt;7人）基本認定不可接受，即貨架期終點。

1.3.3腐爛指數測定按照表2進行腐爛等級的劃分，然后參照張福生等的方法計算腐爛指數。

1.3.4質量損失率用電子天平精確稱取黑皮雞樅菌子實體貯藏前、后的質量（m1、m2），計算質量損失率（r）。

1.3.5色差分析用色差儀測定黑皮雞樅菌蓋色差值，每個樣本測定3次，結果取平均值。

1.3.6可溶性蛋白、丙二醛（MDA）、抗壞血酸、還原糖含量的測定

參照Bradford的方法測定可溶性蛋白含量，MDA含量采用Zhu等的方法測定，根據王林霞等的方法測定抗壞血酸含量，參考曹建康的方法測定還原糖含量。

1.3.7多酚氧化酶（PPO）、過氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定

參照曹建康的方法測定PPO活性：POD活性使用愈創木酚法測定；SOD活性采用試劑盒檢測。

1.4黑皮雞樅菌品質變化動力學模型的建立

1.4.1黑皮雞樅菌品質變化動力學模型使用Arrhenius方程監測黑皮雞樅菌品質，預測其貨架期，其中一級反應動力學方程見公式（2）。

1.4.2Arrhenius方程的建立對Arrhenius方程式（3）取對數得到公式（4）。

1.4.3黑皮雞樅菌子實體品質指標貨架期預測模型的建立

結合一級反應動力學模型（2）和Arrhenius方程（4），得到貨架期（SL，單位為d）預測公式f 5）。

1.5數據處理與分析

使用Origin8.0進行數據處理和作圖，采用DPS7.0進行統計分析，多重比較采用Duncan's法。

2結果與分析

2.1不同溫度貯藏期間黑皮雞樅菌子實體品質的變化

2.1.1感官評分的變化感官評分用于評價采后食用菌品質。由圖1、圖2可知，黑皮雞樅菌子實體感官品質隨貯藏日寸間延長而變劣，感官評分呈現不斷下降的趨勢。8℃貯藏6d大部分子實體出現開傘現象；貯藏10d時，多數子實體菌柄出現了嚴重皺縮，部分子實體表面腐敗發黏，多項感官指標得分接近6分，即將失去食用價值和商品價值。而在2℃下貯藏10d的黑皮雞樅菌子實體感官指標得分仍然在7～8分之間。可見低溫可有效延緩黑皮雞樅菌子實體貯藏過程中的品質劣變，延長其貯藏期。

2.1.2腐爛指數的變化腐爛指數體現黑皮雞樅菌子實體在貯藏過程中的腐爛發霉情況，是評價食用菌品質的重要指標。由圖3可知，子實體腐爛指數在4℃和8℃C下貯藏4d后快速上升：在2℃下貯藏6d后快速升高，較4℃和8℃貯藏推遲2d。子實體在2、4、8℃下貯藏12d時的腐爛指數分別為3.15%．4.32%、5.91%，隨貯藏溫度的升高而增大。可見，低溫能在一定程度上抑制黑皮雞樅菌子實體的腐爛及霉變，延長其貨架期。

2.1.3質量損失率的變化質量損失率是評定食用菌新鮮程度的關鍵指標。由圖4可知，隨著貯藏溫度的提高，黑皮雞樅菌子實體質量損失率不斷升高，在2、4、8℃貯藏12d的質量損失率分別為34.96%、53.28%、65.72%。可見，貯藏過程中降低貯藏溫度可降低質量損失，延長貨架期。

2.1.4子實體切面白度的變化L*代表子實體切面的白度，值越大表明白度越高，品質越好。如圖5所示，隨著貯藏時間的延長，黑皮雞樅菌子實體的L*值逐漸降低，即顏色逐漸變暗。2、4、8℃貯藏第12天時，子實體的L*值分別為75.98、71.94、67.64。2℃貯藏可以延緩黑皮雞樅菌子實體的L*值下降，使其白度保持在較高水平。

2.1.5可溶性蛋白含量的變化可溶性蛋白是維持采后生理代謝活動的營養來源，可維持菇體的細胞滲透壓。由圖6可知，隨貯藏時間的延長，不同溫度下黑皮雞樅菌子實體可溶性蛋白含量急劇下降，其中，8℃下下降較快，在12d內下降了11.82%，降至3.50mg/gFW；2℃下降低較為緩慢，在12d時含量仍為3.63mg/gFW，高于4℃和8℃貯藏的子實體可溶性蛋白含量。說明低溫能夠抑制黑皮雞樅菌采后代謝活動，延緩可溶性蛋白的損失，延長子實體的貨架期。

2.1.6MDA含量的變化MDA含量反映植物細胞的膜脂過氧化程度，可用于判斷細胞的損傷程度。由圖7可知，子實體的MDA含量與貯藏時間成正比，且8℃下的MDA含量高于2℃和4℃的。說明低溫減緩黑皮雞樅菌子實體膜脂過氧化程度，延長貨架期。

2.1.7PPO活性的變化PPO在有氧條件下將多酚類物質氧化成褐色醌類物質，因此黑皮雞樅菌子實體由暗褐色變成黑褐色。如圖8所示，不同溫度條件下，隨著貯藏時間的延長，黑皮雞樅菌子實體PPO活性均呈先急劇升高再下降、后期稍有回升再下降的變化趨勢；隨著貯藏溫度的升高，PPO活性的最大值升高。表明低溫貯藏可顯著抑制黑皮雞樅菌子實體PPO活性，從而降低其褐變程度，貨架期得以延長。

2.1.8POD活性的變化POD在植物中具有多種生物學功能，包括抗氧化、抗逆境、細胞信號傳遞和木質素生物合成等。POD也是真菌細胞內普遍存在的活性較高的一種酶，與細胞的抗逆性和代謝相關，也會導致褐變。如圖9所示，隨貯藏時間的延長，子實體POD活性整體為先升高后降低，后期有所回升，然后下降趨于穩定。貯藏溫度高，POD活性峰值也高。POD活性均在貯藏第2天升至峰值，8、4、2℃貯藏下分別為3.28、2.71、2.45U/gFW。表明2℃貯藏黑皮雞樅菌可顯著抑制其子實體POD活性。

2.1.9SOD活性的變化SOD是自由基清除因子，可將超氧自由基轉化為H202，是活性氧（ROS）主要清除劑。圖10顯示，不同貯藏條件下黑皮雞樅菌子實體SOD活性均隨著貯藏時間的延長整體呈先迅速升高后緩慢下降趨勢。2、4、8℃下貯藏，SOD活性均在第4天達到峰值，分別為26.98、24.73、22.30U/gFW，表明隨著貯藏溫度的降低，SOD活性升高。

2.1.10抗壞血酸含量的變化抗壞血酸具有抗氧化的作用。如圖11所示，隨著貯藏時間的延長，不同溫度下黑皮雞樅菌子實體中抗壞血酸含量均呈逐漸減少的趨勢，但2℃下的抗壞血酸含量高于4℃和8℃的。貯藏第10天，2、4、8℃處理的抗壞血酸含量比采摘當天分別減少了44.13%、56.60%、64.19%，說明2℃貯藏的黑皮雞樅菌子實體抗壞血酸損失最少，對其貯藏最有利。

2.1.11還原糖含量的變化黑皮雞樅菌子實體采后呼吸作用強烈，會消耗包括還原糖在內的許多營養物質。由圖12可知，不同溫度下子實體中還原糖含量呈先上升后下降的趨勢，均在貯藏第2天達到峰值，2℃下還原糖含量為25.89mg/g，而8℃下僅為17.25mg/g。之后均大幅下降，8℃貯藏時還原糖含量下降較快，在第4天時下降了45.33%，而此時2℃貯藏僅下降33.33%。可見，低溫抑制了子實體采后的呼吸代謝，能夠減少還原糖消耗，延長黑皮雞樅菌的貨架期。

2.2貨架期預測模型的建立及評價結果

2.2.1動力學模型的建立一級反應動力學模型可以反映食品品質的劣變程度。將試驗數據代人式（2）中，得到表3，其中腐爛指數、質量損失率、L*和抗壞血酸含量計算得到的決定系數R2均大于0.90，符合一級動力學模型，而MDA含量等其他指標測定復雜，不適于貨架期快速預測。另外，質量損失率的R2平均值最高，為0.9976，說明其動力學模型精度更高。

2.2.2品質指標Arrhenius方程建立將表3中的k值代人式（4）計算E和k，得到表4，各指標的決定系數R2均大于0.90，證明其線性擬合度高，說明各指標可作為貨架期預測的關鍵因子。

2.2.3黑皮雞樅菌子實體貨架期預測模型的建立

根據表4，將測定數據和Arrhenius方程的E。和ko代人公式（5）中，計算得到4個貨架期預測模型，即公式（6）～（9）。

2.2.4品質指標貨架期預測模型的驗證與評價

黑皮雞樅菌子實體貨架期驗證結果（表5）顯示，相對誤差均小于10%，表明預測模型能夠準確預測不同貯藏溫度下的黑皮雞樅子實體的貨架期，其中基于質量損失率的模型預測精度最高。

3討論與結論

新鮮黑皮雞樅菌子實體的含水量整體較高，采后會迅速軟化，萎蔫收縮，新鮮度快速降低，商業價值會受到嚴重影響。黑皮雞樅菌子實體采后貯藏過程中的質量損失很大程度上是細胞呼吸作用引起的。目前，食用菌最常用的貯藏方法是低溫貯藏，能夠延長貯藏時間，抑制菌蓋開傘現象發生，微生物生長也會受到抑制，呼吸作用減慢，營養物質和水分損耗減少，蛋白質分解減緩，但最適貯藏溫度仍待商榷。

本研究結果顯示，2、4、8℃三種貯藏條件下，黑皮雞樅菌子實體的質量損失及可溶性蛋白、還原糖消耗均有減少，2℃貯藏效果最好。低溫能夠降低菇體的呼吸作用，維持新鮮度和營養物質，獼猴桃使用保鮮劑后也有類似效果。

黑皮雞樅菌子實體的MDA含量會隨著貯藏溫度的降低而降低，表明脂膜過氧化得到緩解。許多有效的果蔬保鮮方法會影響MDA和可溶性糖含量，如非接觸抗菌包裝在鮮蓮子保鮮中的應用，噴涂可生物降解液膜用于赤霞珠的保鮮，以及保鮮劑處理蘋果等。低溫貯藏可以維持組織細胞完整性，延緩膜脂過氧化，從而延緩子實體的褐變。

本研究結果表明，低溫貯藏可有效抑制黑皮雞樅菌子實體的褐變，降低質量損失，延緩可溶性蛋白、還原糖及抗壞血酸含量的下降，減慢MDA含量的升高，延長其貯藏時間。基于黑皮雞樅菌子實體在不同貯藏溫度下的腐爛指數、質量損失率、白度、抗壞血酸指標變化，使用ASLT方法成功建立了貨架期預測模型，模型的決定系數R2大于0.90．相對誤差小于10%，模型擬合精度較高，可用于采后黑皮雞樅菌子實體貨架期預測，對延長其貨架期有重要意義。后續還可進行多變量貨架期預測以提高預測精度。