李潔瑩，石志民，李 靜，范柳萍

(1.江南大學(xué)生物工程學(xué)院，江蘇無錫 214122；2.百事美特食品宿遷有限公司，江蘇宿遷 223814；3.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫 214122)

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白蘑菇熱加工過程中護(hù)色工藝的研究

李潔瑩1，石志民2，李 靜2，范柳萍3

(1.江南大學(xué)生物工程學(xué)院，江蘇無錫 214122；2.百事美特食品宿遷有限公司，江蘇宿遷 223814；3.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫 214122)

摘要[目的] 有效抑制白蘑菇加工過程中的酶促褐變與非酶褐變，提高護(hù)色效果, 改善白蘑菇的加工品質(zhì)。 [方法]研究了不同漂燙和護(hù)色液處理對白蘑菇多酚氧化酶(PPO)活性的影響，以及不同護(hù)色液對白蘑菇熱加工處理后非酶褐變的影響。[結(jié)果]試驗表明，白蘑菇多酚氧化酶的耐熱性較差，100 ℃加熱2 min可以基本鈍化白蘑菇中 PPO 的活性；L-半胱氨酸和檸檬酸對白蘑菇中的PPO具有明顯的抑制效果；檸檬酸及其組合對非酶褐變具有較好的抑制作用，37 ℃放置3 d后褐變抑制率為64%～81%，7 d后褐變抑制率為55%～66%，可作為白蘑菇加工產(chǎn)品的較好護(hù)色劑。[結(jié)論]研究可為高品質(zhì)白蘑菇加工和生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)參數(shù)。

關(guān)鍵詞白蘑菇；護(hù)色；酶促褐變；非酶褐變

白蘑菇(Agaricusbisporus)，又名雙孢蘑菇、洋蘑菇，它是世界性栽培的重要食用菌類，占食用菌總量的70%左右[1-2]。白蘑菇味道鮮美，營養(yǎng)價值高，但白蘑菇子實體含有豐富的酚類物質(zhì)和蛋白質(zhì)、氨基酸，熱加工過程中容易發(fā)生酶促褐變和非酶褐變[3-4]，降低白蘑菇產(chǎn)品的商品價值。亞硫酸鹽是一種應(yīng)用較為普遍的護(hù)色劑，護(hù)色效果顯著，但存在二氧化硫殘留，對人體健康不利，并容易引起罐壁腐蝕；新型的安全高效、無硫護(hù)色劑的篩選成為高品質(zhì)白蘑菇罐頭類產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵。

筆者主要從不同護(hù)色劑組合和熱燙工藝結(jié)合來考慮有效抑制白蘑菇加工過程中的酶促褐變與非酶褐變，提高護(hù)色效果，改善白蘑菇的加工品質(zhì)，為高品質(zhì)白蘑菇加工和生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)參數(shù)。

1材料與方法

1.1材料白蘑菇購自無錫市天惠超市，菇蓋完整，無褐變、無機(jī)械傷和病蟲害，菇傘直徑在3～5 cm。主要試劑：鄰苯二酚、過氧化氫、L-半胱氨酸(L-Cys)、檸檬酸(CA)、植酸(PA)、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)、焦亞硫酸鈉、維生素C等，均為分析純。

1.2方法

1.2.1工藝流程。選樣→修剪→清洗→切片→護(hù)色處理→漂燙→冷卻→瀝干→稱量→裝罐加湯→殺菌冷卻(10 min-30 min-10 min/121 ℃)→貯藏。

1.2.2不同漂燙處理對白蘑菇多酚氧化酶活性的影響。按照張立彥等的方法測定多酚氧化酶的活性[5]。400 g白蘑菇與400 ml預(yù)先冷藏的緩沖液Ⅰ(0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液pH 7.0)混合，置于組織搗碎機(jī)中搗碎成均漿，均漿液用雙層紗布過濾后再置于冷凍離心機(jī)中以5 000 r/min的速度離心得到澄清的粗酶液，然后將粗酶液移至不同溫度的水浴鍋(100、80、60 ℃)處理不同時間，在比色皿中加入2.6 ml緩沖液Ⅱ(0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液pH 7.0)，0.2 ml鄰苯二酚，然后加入0.1 ml酶液，混合均勻，在410 nm波長下，用分光光度計測定反應(yīng)混合物的吸光度，隨時間的增加，以吸光度隨時間的斜率來定量酶活力的相對大小。而未經(jīng)熱處理的酶液稀釋10倍后進(jìn)行活力測定。

1.2.3不同護(hù)色液對白蘑菇多酚氧化酶活性的影響。以防止白蘑菇切片酶促褐變?yōu)槟康?，研究不同濃度護(hù)色液對白蘑菇多酚氧化酶活性的影響。將切片后的白蘑菇浸泡在焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)、檸檬酸(CA)、植酸(PA)、抗壞血酸(維生素C)、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)不同護(hù)色液中(詳見表1所示)，在常溫條件下浸泡處理 15 min(固液比1∶10g/ml)，取出瀝干，測定菇片的殘余多酚氧化酶活力(PPO)。

1.2.4不同護(hù)色液對熱處理后白蘑菇褐變度的影響。以防止白蘑菇切片殺菌灌裝后的非酶褐變?yōu)槟康?，研究不同護(hù)色液處理后菇片再經(jīng)1%氯化鈉溶液預(yù)煮后冷卻、裝罐，以空白(去離子水)為對照組。白蘑菇制成罐頭樣品貯藏于培養(yǎng)箱(37 ℃)下3 d和7 d，測定樣品褐變抑制率(R)。

1.3分析方法褐變度測試：樣品按質(zhì)量比1∶10加蒸餾水，低溫勻漿2 min，然后進(jìn)行離心(轉(zhuǎn)速4 000 r/min下離心15 min)，取上清液，在416 nm波長下用分光光度法測定其吸光度，即為樣品的褐變度。褐變抑制率計算公式：

表1　不同護(hù)色液濃度　g/kg

R=(A0-Am)/A0×100%

式中,A0為空白試驗所測吸光度值；Am為添加抑制劑所測吸光度值。

2結(jié)果與分析

2.1漂燙條件對白蘑菇原料中酶活性的影響漂燙可以破壞果蔬的氧化酶系統(tǒng)，可防止因酶的氧化而產(chǎn)生的褐變以及維生素的進(jìn)一步氧化。多酚氧化酶(PPO)是引起白蘑菇褐變的最重要酶類，且 PPO 屬于非耐熱酶，通常在60～70 ℃下處理較短時間就會發(fā)生不可逆失活。新鮮白蘑菇的多酚氧化酶分別在100、80、60 ℃下熱處理0.5、1.0、1.5、2.0、5.0、7.0、10.0和20.0 min后，測定其酶活力，以未經(jīng)熱處理的酶液的酶活力定為100，熱處理后的酶活與未經(jīng)熱處理的酶液相比較計算其相對殘余酶活，結(jié)果見圖1。

由圖1可知，加熱初期酶活下降得非常明顯，而后酶活的變化相對變緩。100 ℃加熱2.0 min后，80 ℃加熱7.0 min或60 ℃加熱20.0 min，其多酚氧化酶的相對殘余活力均小于5%，表明酶已基本鈍化。白蘑菇中的天然多酚氧化酶對熱非常敏感，在較高溫度下會迅速受熱失活，且溫度越高，對 PPO 活性影響越明顯；在相同的熱處理溫度下，保溫時間越長，PPO 殘余酶活越小，這與高溫導(dǎo)致酶蛋白變性有關(guān)。綜合考慮，高溫短時對白蘑菇質(zhì)構(gòu)的影響最小，因此采用100 ℃加熱2.0 min的熱燙方法來鈍化白蘑菇中 PPO 的活性，抑制酶促褐變。

圖1　不同溫度和時間對白蘑菇中PPO活性的影響

2.2護(hù)色劑對白蘑菇原料中酶活性的影響抑制多酚氧化酶活性的護(hù)色劑主要有抗氧化劑、酸化劑、螯合劑和絡(luò)合劑等，護(hù)色機(jī)理與效果不同。不同護(hù)色劑對白蘑菇多酚氧化酶活性抑制效果見圖2。由圖 2可知，空白組對鮮切雙孢菇 PPO 活力幾乎沒有抑制作用效果，添加不同護(hù)色劑后，PPO 活力均受到了不同程度的抑制，且隨著護(hù)色劑濃度的增加，PPO 活力抑制效果逐漸增強。

檸檬酸對 PPO 活力的抑制效果表現(xiàn)為較明顯的增長趨勢，且抑制效果最為明顯，一方面是低pH對酶活的抑制，以及氧溶解度的降低；另一方面是檸檬酸中羰基與多酚氧化酶的銅離子產(chǎn)生比較強的螯合作用。L-半胱氨酸對于PPO活性抑制效果與檸檬酸相當(dāng)，當(dāng)添加濃度為0.60 g/kg時，PPO相對酶活僅為30%左右；植酸、EDTA-2Na、維生素C和焦亞硫酸鈉的PPO活性抑制效果類似，均隨著濃度的增大而增強。

注：各護(hù)色液濃度編號所對應(yīng)的濃度值見表1。圖2　不同護(hù)色劑對白蘑菇PPO活性的影響

2.3護(hù)色劑對熱處理后白蘑菇褐變度的影響白蘑菇含有豐富的氨基酸、蛋白質(zhì)以及還原糖等成分，在殺菌和貯藏過程中很容易發(fā)生以美拉德反應(yīng)為代表的非酶褐變，影響產(chǎn)品的色澤。上述不同護(hù)色劑在影響PPO活性的同時，也會通過還原反應(yīng)、pH控制等途徑影響非酶褐變。不同護(hù)色液處理后放置37 ℃培養(yǎng)箱3 d和7 d后褐變抑制率如圖3所示，可以看出，檸檬酸及其組合護(hù)色效果較好，37 ℃放置3 d后褐變抑制率為64%～81%，7 d后褐變抑制率為55%～66%；維生素C、EDTA及其組合的褐變抑制率相對較低，低于30%。一方面是由于維生素C對溫度較為敏感，較高溫度長時間處理會導(dǎo)致維生素C的降解，ETDA對非酶褐變的抑制效果與體系中的金屬離子及抗壞血酸的濃度有關(guān)。

圖3　不同護(hù)色劑對白蘑菇褐變抑制率的影響

3結(jié)論

研究得出，白蘑菇多酚氧化酶的耐熱性較差，100 ℃加熱2.0 min可以基本鈍化白蘑菇中 PPO 的活性，抑制酶促褐

變。L-半胱氨酸和檸檬酸對白蘑菇中的PPO具有明顯的抑制效果，酶活抑制率隨著護(hù)色劑濃度的增加而上升。檸檬酸及其組合對非酶褐變具有較好的抑制作用，護(hù)色后白蘑菇樣品在37 ℃放置3 d后褐變抑制率為64%～81%，7 d后褐變抑制率為55%～66%，可作為白蘑菇加工產(chǎn)品的較好護(hù)色劑。

參考文獻(xiàn)

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Study on the Color-protection Technology during Thermal Processing of Mushroom

LI Jie-ying1, SHI Zhi-ming2, LI Jing2et al(1. School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122; 2. Bestmaker Food Suqian Company Limited, Suqian, Jiangsu 223800)

Abstract[Objective] To effectively inhibit enzymatic browning and non-enzymatic browning in processing of mushroom, improve color-protection effect and processing quality of mushroom. [Method] The paper investigated the effects of blanching and color-protection agents on the polyphenoloxidase (PPO) activity, and the effects of color-protection agents on the non-enzymatic browning. [Result] The results showed that the PPO has the poor heat resistant, and PPO could be inactivated after heating at 100 ℃ for 2 min. PPO activity could be obviously inhibited after treatment by L-cysteine and citric acid. Non-enzymatic browning could also be inhibited by citric acid and its combination and their browning inhibiting ratio was 64%-81% after 37 ℃ for 3 days, and 55%-66% after 37 ℃ for 7 days. The results showed itric acid and its combination could be used as an efficient color-protection agents. [Conclusion] The research can provide theoretical basis and technical parameters for the processing and production of high quality mushroom.

Key wordsAgaricusbisporus; Color-protection; Enzymatic browning; Non-enzymatic browning

收稿日期2015-11-09

作者簡介李潔瑩(1997- )，女，江蘇無錫人，本科生，專業(yè)：生物工程。

基金項目江蘇省科技富民強縣項目(SBN2014010290)；國家糧食公益性專項(2013b011-6-4)。

中圖分類號S 609+.9

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2015)36-131-02