康 超,楊 玲,王 芳,張 林,向 準(zhǔn),楊彝華,李 鵬,王萬(wàn)坤,鄭 旋
(貴州省生物研究所,貴州 貴陽(yáng) 550009)
白鬼筆 (Phallus inpudicus L.ex.Pers),別稱竹下菌、竹菌、無(wú)裙蓀,屬鬼筆目(Phallales) 鬼筆科(Phallaceae) 鬼筆屬(Phallus) 真菌。可食用部分由菌柄及柄頂部的菌蓋組成,質(zhì)地脆嫩,菌柄白色、海綿狀、中空,近圓筒形,菌蓋鐘狀,貼生于菌柄的頂部??墒秤貌糠挚偘被岷?.23%,其中人體必需氨基酸含量為3.27%,多糖含量12%[1]。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載,白鬼筆的菌柄、菌托可入藥,藥性甘、淡、性溫,有活血止痛、祛風(fēng)除濕的功效,可用于治療風(fēng)濕痛,因此具有極高的食用和藥用價(jià)值[2]。白鬼筆在貴州被稱為“冬蓀”,2016年“大方冬蓀”獲批中國(guó)國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品,其栽培面積也逐漸擴(kuò)大。目前,白鬼筆主要以干品保存,其保鮮貯藏技術(shù)的研究未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道,故研究如何解決采后保鮮并延長(zhǎng)貯運(yùn)期,對(duì)提升白鬼筆的經(jīng)濟(jì)效益具有極好的保障作用。
食用菌具有特殊的生長(zhǎng)規(guī)律和采后生理活動(dòng),采后仍有旺盛的生命力,不僅會(huì)降解自身積累的生物大分子來(lái)維持生長(zhǎng)的需要,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致品質(zhì)的下降[3]。食用菌貯藏期間會(huì)釋放乙烯。Ella等[4]研究表明,乙烯能夠增加水解酶類的活性,導(dǎo)致蛋白質(zhì)分解而引起老化,因此會(huì)加快食用菌的品質(zhì)下降速率,嚴(yán)重影響食用菌的保鮮期限。而食用菌貯藏保鮮過(guò)程中,顏色、質(zhì)地、氣味等感官指標(biāo)的變化是評(píng)價(jià)食用菌保鮮效果的重要指標(biāo),也是最直接、快速的判定依據(jù)。溫度、濕度、O2及CO2含量是影響食用菌采后儲(chǔ)藏保鮮的主要環(huán)境因素,利用低溫、低O2和高CO2環(huán)境可抑制酶與微生物的活性,延緩呼吸作用與生化反應(yīng),從而能有效地延長(zhǎng)菇體的保鮮期[5-10],因此保鮮方法通常是對(duì)溫度、濕度、O2以及CO2、乙烯含量進(jìn)行調(diào)控。常用的保鮮方法有物理保鮮法、化學(xué)保鮮法、生物保鮮法3種[11],其中,低溫氣調(diào)保鮮(塑料薄膜封閉法),亦稱限氣貯藏法(modified atmosphere storage,MA貯藏法),是一種簡(jiǎn)單有效的保鮮方法,已被廣泛用于鮮棗、雙孢蘑菇(Agaricus bisporus)、杏鮑菇(Pleurotus eryngii)等新鮮果蔬和食用菌的保鮮[12]。
白鬼筆鮮品水分較高,組織柔嫩,表面無(wú)保護(hù)結(jié)構(gòu),呼吸作用強(qiáng)烈;生理上表現(xiàn)為失水、散熱及生化成分等系列變化;感官上則表現(xiàn)為常溫1 d~2 d后,子實(shí)體褐變、軟化、腐爛、產(chǎn)生異味、風(fēng)味變劣等。通過(guò)利用脫氧劑、CO2吸附劑可使袋內(nèi)保持低O2濃度和適宜的CO2濃度,乙烯吸附劑可降低乙烯濃度,延緩白鬼筆采后的代謝活動(dòng),阻止其腐變等感官品質(zhì)劣變。將MA貯藏法與氣體吸附劑相結(jié)合,研究不同包裝與吸附劑組合對(duì)白鬼筆貯藏保鮮效果的影響,找出最佳組合,為白鬼筆貯藏保鮮提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
1.1.1 新鮮白鬼筆
試驗(yàn)材料采自貴州省大方縣白鬼筆栽培基地,選用大小均勻、顏色潔白、質(zhì)地脆滑、完整無(wú)損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的子實(shí)體,從采摘到預(yù)冷處理不超過(guò)12 h。
1.1.2 聚乙烯(PE) 薄膜保鮮袋
厚度分別為 0.035 mm、0.065 mm、0.095 mm,規(guī)格25 cm×35 cm。
1.1.3 試劑
鐵粉、氫氧化鈉、亞硫酸鈉、活性炭粉、高錳酸鉀、生石灰(氧化鈣)、草酸、氯化鋇、酚酞,均為分析純,市購(gòu)。
BSA124S型電子天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;海爾BC/BD-519HEK冰柜,青島海爾股份有限公司;海爾BCD-221WDGQ冰箱,青島海爾股份有限公司。
1.3.1 樣品預(yù)處理
采集到新鮮白鬼筆樣品之后,去除菌托,清理菌柄以及菌蓋上的泥土、雜草和其他雜物,平行擺放于塑料筐中,置于0℃~1℃的冰柜中預(yù)冷15h~20h,備用。
1.3.2 吸附劑的制備[13]
1) O2吸附劑制備
鐵粉∶氫氧化鈉∶亞硫酸鈉∶活性炭=10∶5∶2∶1(質(zhì)量比),混合均勻,裝入KOP/PE復(fù)合膜小包裝袋中,熱封封口,備用[13]。
2)乙烯吸附劑制備
將活性炭顆粒放入6%的高錳酸鉀溶液中浸泡數(shù)小時(shí),控制適當(dāng)?shù)臐穸?,裝入聚乙烯薄膜小袋中,用針在小袋四周扎孔備用[13]。
3)二氧化碳吸附劑制備
生石灰細(xì)顆粒,裝入聚乙烯薄膜小袋中,用針在小袋四周扎孔備用[13]。
1.3.3 感官指標(biāo)評(píng)定
通過(guò)感官指標(biāo)的變化來(lái)評(píng)價(jià)不同試驗(yàn)對(duì)白鬼筆保鮮效果的影響,并且參考閻瑞香[14]、薛偉[15]、石啟[16]等的試驗(yàn)方法,結(jié)合白鬼筆的相關(guān)生理特性,以色澤、質(zhì)地、氣味為指標(biāo),制定感官質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。
表1 白鬼筆感官質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The criteria of sensory-quality assessment for Phallus inpudicus fruiting bodies
如表1所示,感官評(píng)定由同一組人在同一時(shí)間段相同環(huán)境下對(duì)樣品進(jìn)行觀察和記錄,并分別對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分,將各指標(biāo)分值累加,獲得綜合評(píng)分,滿分計(jì)12分。
1.3.4 失重率的測(cè)定
食用菌在貯藏過(guò)程中質(zhì)量的損失率即為失重率。失重率(W,%)用稱重法進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算公式如下:
式中:M0為樣品儲(chǔ)存時(shí)初始質(zhì)量(g);Mt為樣品特定貯藏時(shí)間時(shí)質(zhì)量(g);t為樣品貯藏時(shí)間(d)。
1.3.5 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定
呼吸強(qiáng)度是果蔬在一定時(shí)間內(nèi)由呼吸作用釋放出來(lái)的CO2量,采用靜置堿液吸收法測(cè)定[17]。其方法為:將玻璃干燥器洗凈、晾干,底部放入9 cm玻璃培養(yǎng)皿,培養(yǎng)皿內(nèi)準(zhǔn)確注入0.4 mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液20 mL,放置隔板,隔板上放入250 g~500 g白鬼筆樣品,蓋好干燥器,室溫靜置1 h。樣品呼吸釋放出的CO2自然下沉而被堿液吸收,1 h后取出培養(yǎng)皿,把堿液移入燒杯中(用除去CO2的蒸餾水沖洗培養(yǎng)皿4次~5次),加飽和氯化鋇溶液5 mL,酚酞2滴,用0.1 mol·L-1草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。記錄草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量,以空白滴定對(duì)照。呼吸強(qiáng)度(R,mg·g-1·h-1)計(jì)算公式如下:
式中:M為CO2的摩爾質(zhì)量;C為草酸濃度(mol·L-1);V1為空白滴定草酸用量(mL);V2為樣品滴定草酸用量(mL);W 為樣品的質(zhì)量(g);t為樣品處理時(shí)間 (h)。
1.3.6 單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)
稱取新鮮白鬼筆(50±5) g,置于聚乙烯薄膜包裝袋內(nèi),考察不同氣體的吸附劑在不同用量條件下對(duì)白鬼筆保鮮感官指標(biāo)的影響,以不加氣體吸附劑為空白對(duì)照,置于0℃~4℃貯藏。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以脫氧劑,乙烯吸附劑,CO2吸附劑,聚乙烯薄膜袋厚度設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),因素與水平表見(jiàn)表2。
表2 正交設(shè)計(jì)因素與水平表Tab.2 Orthogonal experiment factors and levels
由表2所示,于0℃~4℃條件下,考察不同因素對(duì)白鬼筆感官指標(biāo)的影響。
1.3.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
觀測(cè)不同氣體的吸附劑及用量對(duì)白鬼筆感官指標(biāo)的影響,分別于第5天、第10天評(píng)價(jià)白鬼筆感官指標(biāo),結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 氣體吸附劑對(duì)白鬼筆感官指標(biāo)影響Tab.3 Effect of different gas adsorbent on sensory-quality assessment of Phallus inpudicus fruiting bodies
從表3看出,與對(duì)照組相比,各種氣體吸附劑均能增加貯藏過(guò)程中感官指標(biāo)分值,具有明顯的保鮮效果。隨著吸附劑用量的增加,呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)脫氧劑用量1.92 g,乙烯吸附劑用量2.4 g,CO2吸附劑 2.0 g時(shí),白鬼筆保存效果最好。通過(guò)單因素試驗(yàn),一定濃度的脫氧劑和CO2吸附劑能有效保持白鬼筆感官指標(biāo),但并不是劑量越大越好,因此CO2和O2濃度水平的控制必須在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)。而乙烯吸附劑能去除貯存體系中的乙烯,降低白鬼筆生理變化速率,減緩品質(zhì)的下降速率,有利于貯藏保鮮。
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,以脫氧劑,乙烯吸附劑,CO2吸附劑3種吸附劑及聚乙烯薄膜袋厚度為考察因素,設(shè)計(jì)4因素3水平正交實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)因素及水平表見(jiàn)表2。然后置于0℃~4℃條件下,評(píng)價(jià)第18天時(shí)白鬼筆感官指標(biāo)變化情況,正交試驗(yàn)評(píng)分統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表4,方差分析見(jiàn)表5。
表4 L9(34)正交表及直觀分析Tab.4 The L9(34)orthogonal array applied onthe sensory-quality assessment of Phallus inpudicus fruiting bodies
表5 白鬼筆氣調(diào)保鮮感官指標(biāo)方差分析表Tab.5 The ANOVA of the results of L9(34)orthogonal design for the sensory-quality assessment of Phallus inpudicus fruiting bodies
從表4看出,4個(gè)試驗(yàn)因素R值的大小為RB>RA>RD>RC,表明各因素對(duì)白鬼筆感官指標(biāo)影響順序?yàn)锽>A>D>C;從表5可以看出,A、B、D因素對(duì)白鬼筆感官指標(biāo)的影響極顯著,表明在白鬼筆氣調(diào)保鮮過(guò)程中具有關(guān)鍵性作用。表4、表5結(jié)果也表明,在氣調(diào)保鮮過(guò)程中,乙烯吸附劑(B因素)為最重要因素,其次為脫氧劑(A因素),再次為聚乙烯薄膜袋厚度(D因素),CO2吸附劑(C因素) 影響不顯著。
由表4可看出,按照各因素的優(yōu)水平,A2B3C3D2水平組合為本試驗(yàn)的最優(yōu)水平組合。但A2B3C3D2組合并不在試驗(yàn)處理中,將通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn),驗(yàn)證A2B3C3D2為保鮮效果最好組合,即脫氧劑1.92 g、乙烯吸附劑 4.8 g、CO2吸附劑2.0 g、聚乙烯薄膜袋厚度 0.065 mm。
選擇最優(yōu)水平組合A2B3C3D2進(jìn)行白鬼筆保鮮效果試驗(yàn),同時(shí)以不添加保鮮劑作為空白對(duì)照組,所有樣品于0℃~4℃貯藏。測(cè)定并記錄白鬼筆貯藏期間初始、第5天、第10天、第15天、第20天的感官指標(biāo)、失重率、呼吸強(qiáng)度,評(píng)價(jià)氣調(diào)包裝的保鮮效果。
2.3.1 對(duì)白鬼筆感官指標(biāo)的影響
觀測(cè)添加氣體吸附劑后貯藏時(shí)間對(duì)白鬼筆感官指標(biāo)的影響見(jiàn)圖1,白鬼筆傘的形態(tài)變化見(jiàn)圖2。
由圖1、圖2看出,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),對(duì)照組感官指標(biāo)分值迅速下降,第5天時(shí)感官指標(biāo)評(píng)分為2.5分,褐變嚴(yán)重、變軟、發(fā)粘、腐爛嚴(yán)重、有嚴(yán)重異味,失去商品價(jià)值和食用價(jià)值。而氣調(diào)保鮮組貯藏到第5天時(shí)仍然保持良好的新鮮度,之后才開(kāi)始緩慢出現(xiàn)褐變、變軟;至第20天時(shí),感官指標(biāo)分值為8分,仍基本保持新鮮;至第25天時(shí),劣變才較嚴(yán)重。結(jié)果表明適量的脫氧劑、乙烯吸附劑、CO2吸附劑組合,顯著延緩了白鬼筆的代謝活動(dòng),阻止其褐變、感官品質(zhì)劣變。
2.3.2 對(duì)白鬼筆呼吸強(qiáng)度的影響
采摘后的白鬼筆仍然是活的有機(jī)體,呼吸作用是其主要生命活動(dòng),呼吸作用的強(qiáng)弱與白鬼筆采后的品質(zhì)、耐貯性等有著密切的聯(lián)系,呼吸強(qiáng)度高則耐貯性較差,呼吸強(qiáng)度是評(píng)價(jià)貯藏壽命的重要指標(biāo)[18]。添加氣體吸附劑后,不同貯藏時(shí)間條件下白鬼筆呼吸作用的變化見(jiàn)圖3。
由圖3看出,白鬼筆屬呼吸躍變型菌類,氣調(diào)保鮮組和對(duì)照組呼吸強(qiáng)度在貯藏前5天急劇上升,在第5天達(dá)到呼吸高峰,之后開(kāi)始下降,第10天后趨于平緩;呼吸躍變期在前5天,與對(duì)照組白鬼筆的感官指標(biāo)分值在貯藏至第5天時(shí)明顯下降、品質(zhì)劣變嚴(yán)重的變化趨勢(shì)相一致,氣調(diào)保鮮組白鬼筆也是在貯藏至第5天時(shí)感官指標(biāo)分值下降幅度最大,之后變化較平緩,與呼吸躍變期呼吸作用強(qiáng)、感官品質(zhì)變化大的結(jié)果吻合。氣調(diào)保鮮組雖未延緩白鬼筆呼吸高峰出現(xiàn)的時(shí)間,但降低了呼吸高峰值,而且貯藏期內(nèi)的呼吸強(qiáng)度明顯低于對(duì)照組。這是由于氣調(diào)包裝袋內(nèi)放置了合適的脫氧劑,降低了包裝袋內(nèi)的O2濃度,從而減弱了白鬼筆的呼吸活動(dòng),降低了呼吸強(qiáng)度,延緩其新陳代謝,有利于延長(zhǎng)其貯藏期。
2.3.3 對(duì)白鬼筆失重率的影響
水分是維持果蔬細(xì)胞正常生理機(jī)能、保持細(xì)胞膨壓及新鮮品質(zhì)的必要條件。貯藏過(guò)程中,水分的蒸發(fā)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗是果蔬等失重的主要原因,呼吸作用和蒸騰作用又加劇水分的散失,從而加重色澤和風(fēng)味變化,最終導(dǎo)致變質(zhì)及腐爛[19]。添加氣體吸附劑后,對(duì)白鬼筆失重率的影響結(jié)果見(jiàn)圖4。
由圖4可知,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),氣調(diào)保鮮組和對(duì)照組的白鬼筆失重率均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。但是氣調(diào)保鮮組白鬼筆失重率明顯低于對(duì)照組,且整體上升趨勢(shì)不明顯,貯藏至第25天時(shí)失重率為2.28%。這是因?yàn)楹粑饔煤退终趄v是失重的重要原因,氣調(diào)保鮮組包裝袋內(nèi)添加了合適的脫氧劑、乙烯吸附劑、CO2吸附劑,降低了白鬼筆的呼吸代謝活動(dòng),而且采用厚度為0.065 mm的聚乙烯薄膜包裝袋,也能夠阻止袋內(nèi)水分的蒸發(fā),使蒸騰作用減弱,失重率降低。
根據(jù)白鬼筆采后的生理生化變化特征,采用MA貯藏法與脫氧劑、乙烯吸附劑、CO2吸附劑3種吸附劑相結(jié)合,對(duì)溫度、O2、CO2、乙烯等因素進(jìn)行調(diào)節(jié),研究不同包裝條件下白鬼筆貯藏保鮮效果。
1)單因素試驗(yàn)顯示,一定濃度的脫氧劑和CO2吸附劑、乙烯吸附劑能有效保持白鬼筆感官指標(biāo),通過(guò)單因素試驗(yàn)篩選出保鮮效果較好的氣體吸附劑用量。
2)正交試驗(yàn)結(jié)果表明,3種氣體的吸附劑中,乙烯吸附劑對(duì)感官指標(biāo)影響最大,依次為脫氧劑、聚乙烯薄膜袋厚度,最小為CO2吸附劑,與之前研究具有一定的一致性,即乙烯吸附劑對(duì)保鮮效果影響顯著,差異在于CO2吸附劑的影響大于脫氧劑和聚乙烯袋厚度[20]。表明不同食用菌應(yīng)根據(jù)不同生理生化變化規(guī)律,選用適宜的氣調(diào)保鮮方法。
3)對(duì)呼吸強(qiáng)度和失重率的研究表明,白鬼筆的呼吸類型屬于呼吸躍變型,采后5 d內(nèi)是白鬼筆呼吸活躍期,也是保鮮處理的關(guān)鍵時(shí)期,對(duì)白鬼筆的保鮮處理應(yīng)在采后36 h內(nèi)完成。
4)研究結(jié)果表明,采用本研究篩選出的長(zhǎng)貯藏保鮮最優(yōu)組合,即將(50±5)g/袋的白鬼筆,采用由脫氧劑 1.92 g、乙烯脫除劑 4.80 g、CO2脫除劑 2.00 g組成的氣體吸附劑和厚度為0.065 mm的聚乙烯薄膜袋包裝,于0℃~4℃貯藏,能夠有效降低貯藏體系中O2濃度、調(diào)節(jié)CO2濃度、防止CO2濃度過(guò)高引起中毒、控制乙烯的積累,降低白鬼筆的呼吸強(qiáng)度,減小失重率,較好地抑制感官品質(zhì)的劣變,可延長(zhǎng)保鮮期至約20 d,為白鬼筆貯藏保鮮提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。