徐麗婧，高麗樸，王 清，左進(jìn)華

(北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，北京 100097)

輻照保鮮技術(shù)及其在雙孢蘑菇保鮮中的應(yīng)用

徐麗婧，高麗樸*，王 清，左進(jìn)華

(北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心，北京 100097)

雙孢蘑菇較短的貨架期是阻礙其在市場流通的主要因素。輻照可延長雙孢蘑菇的采后貨架期。本文闡述了輻照保鮮技術(shù)及其在雙孢蘑菇中的應(yīng)用，探討了輻照對(duì)雙孢蘑菇感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、貨架期和微生物的影響，探討了輻照食品的安全性，為雙孢蘑菇輻照的進(jìn)一步開發(fā)研究提供了參考。隨著消費(fèi)者對(duì)輻照食用菌安全性和品質(zhì)認(rèn)可程度的逐漸增大，輻照必將成為未來食用菌食品貯藏保鮮中具有廣闊應(yīng)用前景的技術(shù)。

雙孢蘑菇，輻照，保鮮

雙孢蘑菇不僅是一類味道鮮美、營養(yǎng)豐富的食用菌，而且具有藥用及保健功效，富含多種抗癌、抗腫瘤的活性成分［1－2］。隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)食用菌的需求量也在增大。2010年全球食用菌的消費(fèi)量已達(dá)到31430kt。

雙孢蘑菇具有含水量高、呼吸強(qiáng)度大、組織脆嫩等特點(diǎn)，采后1～2d鮮菇水分就開始流失，菌體褐變，菌柄伸長，開傘，變質(zhì)腐爛等，嚴(yán)重影響了蘑菇的商品性狀，同時(shí)也縮短了蘑菇的貨架期。目前常用的化學(xué)保鮮方法(如亞硫酸鹽漂白等)雖然價(jià)格低廉，但存在著食品安全隱患。隨著綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，開發(fā)高效而無藥殘的物理保鮮勢在必行。目前常用的物理保鮮方法，如真空預(yù)冷［3－4］、氣調(diào)冷藏［5］等，雖然有一定效果，但存在設(shè)備成本高、操作繁瑣等問題，需要更多有效、成本低且易于操作的防褐變技術(shù)用于市場鮮銷。相對(duì)而言，輻射保鮮有許多優(yōu)越性。如，無化學(xué)殘留物，能較好地保持菇體原有的新鮮狀態(tài)，而且節(jié)約能源，加工效率高，可以連續(xù)作業(yè)，是一種很有前途的物理保藏方法，因此具有很高的實(shí)際應(yīng)用和推廣價(jià)值。但是目前對(duì)于雙孢蘑菇輻照保鮮還沒有系統(tǒng)的論述。

1 輻照保鮮技術(shù)概況

輻照保鮮就是利用輻射能量殺滅食品中的微生物及昆蟲，并破壞其酶活性，抑制鮮活食品的生命活動(dòng)，延緩成熟，從而延長食品的貨架期的一種保鮮方法。輻照保鮮技術(shù)被認(rèn)為是繼巴氏殺菌法之后的食品保鮮的第二大突破［6］。截至2010年，我國輻照食品總量已經(jīng)達(dá)20萬t以上，約占世界輻照食品的一半。

食用菌輻照保鮮就是利用穿透力強(qiáng)的射線來輻照蘑菇，將菇體內(nèi)的微生物殺死，并破壞菇體內(nèi)酶的活性，從而抑制與延緩菇體內(nèi)的生理生化進(jìn)程。輻照處理后的蘑菇在破膜、開傘、褐變、腐爛、鮮重?fù)p失等方面都明顯低于對(duì)照［7］。在食用菌輻照中所采用的輻照源主要有3種類型:放射性核素60Co伽馬射線輻照、機(jī)械源產(chǎn)生的電子束和紫外輻照。

1.1 伽馬射線輻照

目前農(nóng)產(chǎn)品輻照保鮮處理以伽馬射線應(yīng)用最多。伽馬射線可有效抑制開傘、褐變、降低微生物污染，從而在基本不影響食用品質(zhì)下有效延長鮮菇的貨架期［8－9］。Ajlouni發(fā)現(xiàn)伽馬射線輻照或?qū)⑤椪张c冷藏結(jié)合可降低蘑菇水分流失，提高感官品質(zhì)。但是消費(fèi)者對(duì)于伽馬射線輻照的食品是否有放射性殘留及其安全性持懷疑態(tài)度，在一定程度上會(huì)影響輻照食品的銷量。隨著科學(xué)普及工作的開展，消費(fèi)者對(duì)輻照食用菌安全性和品質(zhì)的認(rèn)可程度會(huì)逐漸增大。

1.2 電子束輻照

和伽馬射線輻照技術(shù)比較，電子束輻照技術(shù)具有操作安全可控性強(qiáng)的特點(diǎn)，且操作簡單方便可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。與化學(xué)熏蒸及添加防腐劑等處理技術(shù)相比，電子束輻照不會(huì)帶來有害物質(zhì)的殘留等不安全因素。缺點(diǎn)是穿透深度不如伽馬射線，更適合加工小包裝熟食、鮮肉等。

1.3 紫外輻照

作為綠色、安全的傳統(tǒng)熱力殺菌替代方法，近年來越來越多的人們也開始用紫外線來輻照食品，紫外輻照可有效降低不同果蔬和食用菌的呼吸強(qiáng)度、腐敗、后熟，抑制病原微生物的生長［10－11］。此外，還能夠誘導(dǎo)新鮮農(nóng)產(chǎn)品提高抗病性，產(chǎn)生功能成分。例如，紫外線還可以將食用菌中的麥角固醇轉(zhuǎn)變成VD2

［12－15］。但是紫外線相對(duì)于伽馬射線和電子束輻照，穿透力弱，滅菌速度也不夠快。

2 影響輻照效果的因素及條件控制

2.1 輻照劑量

輻照劑量是影響輻照效果的主要因素。蔣玉琴等研究表明，較低的輻照劑量可抑制農(nóng)產(chǎn)品后熟作用，但不能有效抑制微生物繁殖;而使用劑量太高，則會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生傷害［16］。

2.2 輻照時(shí)食品的狀態(tài)

農(nóng)產(chǎn)品新鮮度不同，要求的劑量也不一樣，一般新鮮度高且污染較輕的輻射劑量要小一些。產(chǎn)品含水量不同也會(huì)影響到輻照保鮮的效果，低含水量更有益于產(chǎn)品的輻照保鮮。

2.3 輻照環(huán)境條件

低溫下的輻射可有效防止輻照異味及口味變化，減少營養(yǎng)成分的損失，提高輻照食品的品質(zhì)。氧的存在可增加微生物對(duì)輻照的敏感性。目前，雙孢蘑菇的輻照研究對(duì)該方面關(guān)注較少。

2.4 輻照與其他保藏方法的協(xié)同作用

在輻照技術(shù)研究中，應(yīng)比較注意篩選食品的輻照損傷保護(hù)劑和提高強(qiáng)化輻照效果的方法，如低溫下輻照、添加自由基清除劑，使用增效劑，與其他保藏方法并用以及使用適宜的輻照裝置等。

3 輻照對(duì)雙孢蘑菇感官品質(zhì)的影響

3.1 輻照對(duì)雙孢蘑菇色澤的影響

輻照可明顯推遲褐變的出現(xiàn)，延長蘑菇的貨架期［17］。Lescano［8］發(fā)現(xiàn)經(jīng)過3kGy伽馬射線輻照的雙孢蘑菇白度會(huì)保持較長時(shí)間，并且采后生理現(xiàn)象如生長、開傘、失水等得到明顯抑制。輻照雙孢蘑菇在2℃下存放11d仍具有商品性狀，16d時(shí)仍然可以食用。相對(duì)而言，紫外輻照對(duì)雙孢蘑菇的褐變沒有顯著的抑制作用。Guan等［10］發(fā)現(xiàn)，UV－C照射過的雙孢蘑菇比對(duì)照組白度低，隨著輻照劑量的增加，白度繼續(xù)降低。這可能是由于輻照對(duì)菌蓋表面組織造成的傷害，從而引起褐變。

3.2 輻照對(duì)雙孢蘑菇硬度的影響

輻照對(duì)雙孢蘑菇的硬度的影響與輻照劑量有關(guān)。在低劑量輻照時(shí)，硬度基本不受影響［8，18］。當(dāng)輻照劑量增加，則能較好的保持硬度［7，19］。

3.3 輻照對(duì)雙孢蘑菇風(fēng)味的影響

輻照對(duì)雙孢蘑菇的風(fēng)味物質(zhì)無明顯影響。食用菌的風(fēng)味包括非揮發(fā)性的滋味活性物質(zhì)和揮發(fā)性芳香物質(zhì)。食用菌的揮發(fā)性成分種類繁多，主要包括揮發(fā)性八碳化合物、含硫化合物以及醛酸酮酯類等等。其中揮發(fā)性八碳化合物(C8H16O)是食用菌最重要的風(fēng)味物，主要包括1－辛烯－3－醇，1－辛烯－4－醇，3－辛烯－2－醇等，它們均是由亞油酸經(jīng)脂肪氧化酶催化轉(zhuǎn)變而成的，具有濃烈的蘑菇風(fēng)味，尤其是1－辛烯－3－醇，普遍存在幾乎所有的食用菌中，且含量頗為豐富，占雙孢蘑菇中總揮發(fā)性化合物的78%。研究表明經(jīng)1kGy伽馬射線輻照后的雙孢蘑菇，仍可保持47%的1－辛烯－3－醇。1－辛烯－3－醇的風(fēng)味閾值為0.01～0.43ppm，因此盡管輻照后，其含量有所損失，仍能聞到幽香的蘑菇味，且消費(fèi)者幾乎察覺不到風(fēng)味變化。Sommer等人研究發(fā)現(xiàn)伽馬射線對(duì)新鮮雙孢蘑菇中5'－核苷酸以及游離氨基酸(酪氨酸和苯基丙氨酸)無顯著影響。輻照劑量達(dá)到5kGy時(shí)，GDP和AMP有所減少［20］。Guan等人發(fā)現(xiàn)UV－C輻照過的雙孢蘑菇的總酚含量低于對(duì)照。存放14d后，處理與對(duì)照無顯著差異［10］。

3.4 輻照對(duì)雙孢蘑菇失重的影響

Skou等人發(fā)現(xiàn)伽馬射線輻照后的雙孢蘑菇與對(duì)照相比，其失重率無明顯差異［21－24］。而Gautam等人則報(bào)道伽馬射線和電子束輻照過的雙孢蘑菇，其失重率有略微降低［19］，主要是輻照延遲了蘑菇的生長和成熟。

4 輻照保鮮對(duì)雙孢蘑菇營養(yǎng)品質(zhì)的影響

輻照對(duì)食品中的蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物以及維生素都有影響。但是目前對(duì)雙孢蘑菇輻照的研究主要集中在延長貨架期和抑制微生物上，對(duì)輻照后營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)注相對(duì)較少，其中研究相對(duì)較多的是維生素。

經(jīng)過輻照，雙孢蘑菇的麥角固醇更易于轉(zhuǎn)化為維生素D2，顯著提高了蘑菇中維生素D2的含量。Ko等人發(fā)現(xiàn)，暴露在紫外線B區(qū)下的雙孢蘑菇，其維生素D2的含量比對(duì)照高。并且隨著輻照劑量的增加，維生素D2的含量也隨著增高［14］。紫外線A區(qū)的照射，對(duì)維生素D2的含量基本無影響。Teichmann的研究發(fā)現(xiàn)紫外C區(qū)照射過的雙孢蘑菇，維生素D2的含量是對(duì)照組的14倍［12］。

與此相反，蘑菇中的其他維生素，如抗壞血酸等經(jīng)過輻照后含量并無提高。Guan研究，經(jīng)過UV－C的照射，雙孢蘑菇中抗壞血酸的含量低于未處理的樣品［10］。

5 輻照保鮮對(duì)雙孢蘑菇貨架期和酶促褐變的影響

雙孢蘑菇的貨架期非常短，僅有1～2d。采后很快發(fā)生菌體褐變，菌柄伸長，開傘，變質(zhì)腐爛等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響蘑菇的商品性狀。輻照可以有效推遲雙孢蘑菇的后熟。據(jù)報(bào)道，0.5kGy的輻照劑量就可在室溫條件下將雙孢蘑菇的貨架期延長2d，同時(shí)抑制菌柄延長和開傘［25］。

各種研究結(jié)果表明伽馬射線可通過抑制酶促褐變來延長雙孢蘑菇的貨架期。5kGy輻照的雙孢蘑菇，其PPO酶活性降低了93%。此外，不同的劑量對(duì)雙孢蘑菇的貨架期也有影響。4.5kGy的低劑量比32kGy的高劑量更能延長貨架期。主要是由于高劑量會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜破損，從而引起的膜滲透率的改變，使得氧氣進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，導(dǎo)致了酶促褐變和非酶促褐變的發(fā)生［26］。另一個(gè)影響雙孢蘑菇貨架期的主要酶是苯丙氨酸解氨酶(PAL)，與酚類物質(zhì)的合成直接相關(guān)。伽馬輻照可顯著提高貯藏早期雙孢蘑菇的PAL活性，引起總酚含量的顯著上升［27］。

早期的研究認(rèn)為電子束對(duì)雙孢蘑菇PPO活性的影響不顯著［25］。近些年，Duan等發(fā)現(xiàn)用1～4kGy劑量電子束照射的雙孢蘑菇，存放10d后，其PPO活性顯著低于對(duì)照組［7］。

6 輻照對(duì)雙孢蘑菇上微生物的影響

雙孢蘑菇具有含水量高、營養(yǎng)豐富的特點(diǎn)，且采后存放的環(huán)境濕度較高，極易滋生微生物。輻照可有效降低食用菌中的微生物總數(shù)，確保鮮菇的衛(wèi)生。Gautam等研究發(fā)現(xiàn)2kGy的伽馬射線輻照雙孢蘑菇，可立即將菌落總數(shù)和嗜冷菌總數(shù)分別降低4lg CFUg－1和6lg CFUg－1，在10℃可存放11d［19］。0.5～5.2kGy的電子束輻照過的雙孢蘑菇，其菌落總數(shù)、酵母、霉菌以及嗜冷菌總數(shù)均不被檢出［25］。Guan等用0.45～3.15kJm－2UV－C能減少0.67～1.13lg CFUg－1接種到雙孢蘑菇表面的大腸桿菌［10］。

為達(dá)到最佳的殺菌貯藏效果，還可采用結(jié)合其他處理的復(fù)合方法。用亞致死劑量的伽馬射線輻照梭狀芽孢桿菌，可顯著提高對(duì)后續(xù)熱處理的敏感度，且兩者成正相關(guān)關(guān)系［28］。目前紫外與其他方法結(jié)合的研究主要針對(duì)果蔬，在食用菌上還尚未報(bào)道。Hadjok等研究表明，37.8mJ/cm2UV－C結(jié)合1.5% H2O2能殺滅4.12lgCFUg－1接種到的生菜表面的沙門氏菌［29］。Kim等研究表明，5kJ/cm2UV－C結(jié)合0.5%富馬酸復(fù)合處理草莓，能夠?qū)⒓?xì)菌總數(shù)、酵母與霉菌總數(shù)分別減少2.25lgCFUg－1和2.01lgCFUg－1;5kJ/cm2UV－C結(jié)合50mg/L ClO2清洗處理則將草莓表面的細(xì)菌總數(shù)、酵母與霉菌總數(shù)分別減少2.05lgCFUg－1和1.85lgCFUg－1［30］。

7 輻照食用菌的安全性

輻照食品的安全性一直是人們所關(guān)注的問題。消費(fèi)者擔(dān)心使用電離輻射將導(dǎo)致輻照食品不安全。為研究輻照食品對(duì)人的影響，439名志愿者在7～15周內(nèi)食用0.2～8.0kGy的輻照食品(包括大米、土豆、花生、蘑菇、臘腸、肉、蔬菜和主食)。上述輻照食品占志愿者總飲食的60%～66%。觀察實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，在臨床癥狀和外周血淋巴細(xì)胞的染色體畸變上均無顯著差別［31］。

FAO、WHO和IAFA 3個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合專家委員會(huì)，根據(jù)長期以來毒理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、輻射化學(xué)以及微生物資料，認(rèn)為輻射總平均劑量不超過10kGy的食品安全，不存在毒理學(xué)危害。

8 研究趨勢與展望

關(guān)于輻照對(duì)雙孢蘑菇采后的生理生化和功能成分變化的研究雖然很多，但相關(guān)的機(jī)理尚不明確，還需要系統(tǒng)研究。此外，鑒于雙孢蘑菇含水量高、組織脆嫩、無明顯表皮結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，適用于處理雙孢蘑菇電子束輻照的專用裝置需要研究開發(fā)。

與伽馬射線輻照和電子束輻照不同，紫外線處理過的食品被普遍認(rèn)為是安全的。但是目前有關(guān)紫外輻照雙孢蘑菇的研究報(bào)道尚少。UV－C輻照可對(duì)雙孢蘑菇中VD2的含量產(chǎn)生很大影響。隨著人們對(duì)功能食品的重視，UV－C輻照可能會(huì)成為一種生產(chǎn)富含VD2雙孢蘑菇的技術(shù)而得到深入研究。紫外輻照的穿透力差，僅限于物體表面，紫外輻照對(duì)接種到雙孢蘑菇表面的微生物和侵染到子實(shí)體內(nèi)部的微生物的抑制和殺滅效果明顯不同。因此，需進(jìn)一步研究紫外輻照對(duì)雙孢蘑菇表面微生物的作用效果。

隨著雙孢蘑菇采后生理研究的不斷深入和保鮮技術(shù)不斷發(fā)展，一些物理、化學(xué)及生物保鮮方面的研究成果將不斷用于雙孢蘑菇的保鮮。作為其中最安全有效的延長雙孢蘑菇貨架期的保鮮方法，輻照保鮮已經(jīng)在很多國家得到了廣泛應(yīng)用。但在商品包裝上應(yīng)該標(biāo)示出輻照保鮮字樣，以便消費(fèi)者自由選擇。

輻照食品加工保鮮技術(shù)應(yīng)用廣泛，食品種類繁多，具有安全可靠，無污染、無殘留，可以保持食品原有的色、香、味，加工方式多樣化的特點(diǎn)。因此，我們應(yīng)加大對(duì)輻照食用菌的種類、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、劑量范圍、安全性等方面的研究，加快工業(yè)化應(yīng)用程度。相信，隨著消費(fèi)者對(duì)輻照食用菌食品的認(rèn)可程度和接受程度逐漸增大，輻照必將成為未來食用菌食品貯藏保鮮中具有廣闊應(yīng)用前景的重要技術(shù)。

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The application of the irradiation technology inAgaricus bisporuspreservation

XU Li－jing，GAO Li－pu*，WANG Qing，ZUO Jin－h(huán)ua
(Vegetable Research Center，Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Beijing 100097，China)

The short life ofAgaricus bisporusis an obstacle to its distribution and marketing.Irradiations have been shown the potential ability in extending the postharvest shelf life of the fresh mushroom.This paper elaborated the food irradiation for mushroom.The effect of irradiation on the sensory quality，nutritional quality，shelf－life，microbiology and food safety were discussed as well.This paper present some sights for further application research and development.Irradiation will be commonly used in edible fungus preservation，as consumers are becoming more aware of the role of food irradiation in regards to food safety and product shelf－life extension.

Agaricus bisporus;irradiation;preservation

TS205.9

A

1002－0306(2014)09－0392－04

10.13386/j.issn1002－0306.2014.09.078

2013－09－17 *通訊聯(lián)系人

徐麗婧(1985－)，女，博士，主要從事食用菌貯藏方面的研究。

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203095);北京市博士后科研活動(dòng)經(jīng)費(fèi)資助(2013ZZ－69);北京市農(nóng)林科學(xué)院博士后科研基金。