李 靜，任心如，盧雅琪，孫 健，李 霞,*，單 楊

（1.桂林理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院,廣西桂林 541004；2.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530007；3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,湖南長(zhǎng)沙,410125）

香菇（Lentinus edodes）又名冬菇、香蕈，是世界第二大食用菌[1-2]，也是我國(guó)的特產(chǎn)之一。據(jù)中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)調(diào)查，2018 年我國(guó)香菇總產(chǎn)量約為1043 萬(wàn)噸，位居全球首位[3]。香菇因其味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富而深受人們的喜愛(ài)[2,4]，然而剛采摘的香菇水分含量高，生理代謝旺盛，極易發(fā)生失水、褐變、開(kāi)傘、組織軟化、微生物污染等品質(zhì)劣化現(xiàn)象，常溫僅能貯藏2～3 d，給生產(chǎn)加工、長(zhǎng)距離運(yùn)輸和銷售帶來(lái)很大的困難[5]。因此，開(kāi)展香菇的貯藏保鮮研究具有重要的意義。

目前香菇的保鮮方法有低溫、氣調(diào)、化學(xué)保鮮、冷殺菌、生物保鮮和涂膜保鮮技術(shù)等，其中低溫和氣調(diào)保鮮成本高，能耗大；化學(xué)保鮮雖然具有成本低、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但是存在超標(biāo)和濫用等問(wèn)題，特別是應(yīng)用最廣泛的亞硫酸鹽保鮮技術(shù)，存在高殘留、危害人體健康和污染環(huán)境的問(wèn)題；紫外線、微波、輻照、臭氧等冷殺菌技術(shù)雖然有一定的保鮮效果，但是對(duì)操作設(shè)備和條件技術(shù)要求較高，稍有偏差就會(huì)造成相反的結(jié)果；肉桂精油、葡萄籽提取水溶液等抗氧化、抑菌活性生物成分對(duì)香菇雖有一定的保鮮效果，但是也存在成本高、效果不穩(wěn)定和不良?xì)馕兜葐?wèn)題；盡管殼聚糖、海藻酸鈉等涂膜技術(shù)對(duì)香菇的保鮮效果已得到廣泛認(rèn)同，但由于其實(shí)際操作繁瑣，目前還沒(méi)有得到推廣應(yīng)用[3-9]。因此，迫切需要研究出環(huán)保安全便捷的保鮮方法。

γ-氨基丁酸（GABA）是一種廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)、具有天然活性的非蛋白質(zhì)氨基酸[10]。作為一種新型的功能性活性因子，對(duì)人體健康無(wú)毒害作用，作為食品添加劑已經(jīng)得到了一定的使用[7]。然而，GABA 在果蔬采后品質(zhì)保持中的應(yīng)用還處于起步階段。有研究發(fā)現(xiàn)外源的GABA 能夠增進(jìn)桃、香蕉等果實(shí)內(nèi)源GABA 的積累，提高果實(shí)的抗冷性[11-12]。GABA 處理能夠延緩血橙冷藏期間多酚、花色素苷的降低，提高抗氧化酶的活性，進(jìn)而較好的保持果實(shí)的品質(zhì)[13]。Liu 等[14]發(fā)現(xiàn)冷凍的雙孢菇體內(nèi)的GABA含量高于新鮮蘑菇，推測(cè)低溫可能激發(fā)了雙孢蘑菇內(nèi)源GABA 的積累。李靜等[15]研究發(fā)現(xiàn)GABA 處理能夠降低雙孢蘑菇的質(zhì)量損失率、較好地保持其硬度和顏色，同時(shí)能促進(jìn)雙孢蘑菇總酚和抗壞血酸的積累、降低多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的活力以及提高苯丙氨酸解氨酶的活力，較好地保持雙孢蘑菇的貯藏品質(zhì)。本論文通過(guò)研究不同濃度的GABA 處理對(duì)采后香菇外觀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，確定最佳處理濃度，并初步分析GABA 對(duì)香菇的保鮮機(jī)理。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

香菇 廣西桂林雁山菜市場(chǎng)購(gòu)入，挑選色澤正常、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)開(kāi)傘、無(wú)病蟲(chóng)危害、去掉菇柄的新鮮香菇備用；γ-氨基丁酸 食品級(jí)，鄭州超凡化工有限公司；氫氧化鈉、氯化鋇、抗壞血酸、2，6-二氯靛酚、沒(méi)食子酸、G-250 考馬斯亮藍(lán)、牛血清白蛋白、三氯乙酸、草酸、酚酞、2-硫代巴比妥酸等試劑 分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

NR60CP 色差儀 深圳三恩時(shí)科技有限公司；Universal TA 質(zhì)構(gòu)儀 上海騰拔儀器科技有限公司；H18733 電導(dǎo)率儀 北京中儀友信科技有限公司；3-30K 高速冷凍離心機(jī) Sigma 公司；VIS-7220N 可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京瑞利分析儀器公司；ExF24086V超低溫冰箱 Thermo Revco。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 將香菇分成4 份，分別用濃度為2.5、5.0、7.5 g·L-1的GABA 溶液浸泡香菇3 min，取出晾干表面水分后放入塑料筐，每筐放15 朵菇，再用低透氣率（（氧氣透過(guò)率（14200±5680）cm3/（m2·24 h·atm）、二氧化碳透過(guò)率（65000±1300）cm3/（m2·24 h·atm）、透濕量（68.0±13.6）g/（m2·24 h））的保鮮膜包裹，放入4 ℃的冰箱中冷藏，以清水處理為對(duì)照。每3 d取樣，測(cè)定香菇的失重率、色差、硬度、呼吸強(qiáng)度和相對(duì)電導(dǎo)率，并取部分樣品用液氮凍干，粉碎成粉末樣，裝入自封袋放置在-80 ℃的冰箱中保存，用于測(cè)定香菇中抗壞血酸含量、總酚含量、丙二醛含量以及可溶性蛋白質(zhì)含量。

1.2.2 失重率的測(cè)定 參照李靜等[15]的方法測(cè)定。

1.2.3 呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 采用靜置法測(cè)定，參照文獻(xiàn)[16]。

1.2.4 色差的測(cè)定 用色差儀測(cè)定香菇菇蓋的黑白度L*值。隨機(jī)從保鮮袋中抽取十個(gè)香菇來(lái)測(cè)定，每個(gè)香菇測(cè)定三個(gè)不同的位置，整組取平均值，用L*值表示顏色變化，L*值越高表示褐變程度越輕，香菇的貯藏品質(zhì)越好[15]。

1.2.5 硬度的測(cè)定 參考李靜等[17]的測(cè)定方法，從保鮮袋中隨機(jī)抽取10 個(gè)香菇，采用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)完整香菇進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析，記錄其硬度的變化。測(cè)定參數(shù)如下：直徑5 cm 的圓柱形平板探頭，30%的壓縮程度，測(cè)試速率為1.0 mm·s-1，觸發(fā)力為0.3 N。

1.2.6 相對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)定 參考李靜等[15]的方法測(cè)定。

1.2.7 抗壞血酸含量的測(cè)定 采用2,6-二氯靛酚滴定的方法測(cè)定，參考李靜等[17]的方法測(cè)定。

1.2.8 總酚含量的測(cè)定 采用福林酚法[18-19]測(cè)定，精確取5.0 g 粉末香菇于50 mL 的離心管中，加入20 mL 70%的乙醇浸泡，在320 W 的功率下超聲0.5 h，然后在4 ℃、11000 r·min-1離心15 min，取上清液。精確吸取1.0 mL 樣品液，加入5.0 mL 蒸餾水，1 mL福林酚顯色劑，3 mL 7.5%的碳酸鈉溶液，搖勻，放置2 h 后，在765 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，根據(jù)沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=0.0113x+0.001，R2=0.9994，其中y 為吸光值，x 為沒(méi)食子酸濃度，單位μg·mL-1）計(jì)算出總酚的含量，用沒(méi)食子酸當(dāng)量（mg·g-1）表示。

1.2.9 丙二醛含量的測(cè)定 參照Liu 等[20]的方法測(cè)定。

1.2.10 可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定 采用考馬斯亮藍(lán)法[21]測(cè)定，以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)蛋白，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程（y=0.0062x+0.0078，R2=0.9986，其中y 為吸光值，x 為蛋白的質(zhì)量，單位μg）計(jì)算出樣品中可溶性蛋白的含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，采用Excel 2016 和SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用x±s表示，顯著水平為P＜0.05，并用Sigmaplot 12.5 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇失重率的影響

香菇是否新鮮，可用香菇水分含量來(lái)衡量，剛采摘的香菇水分含量高，很容易失去水分，失水達(dá)到5%以后，香菇表面枯萎，鮮度下降[22]。GABA 作為小分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可降低細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的滲透水壓，提高細(xì)胞保水性能[11]。香菇的失重率如圖1 所示，由圖可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，香菇的失重率逐漸上升，但是GABA 處理組的失重率均低于對(duì)照組，這說(shuō)明GABA 處理能夠顯著減少香菇水分的損失（P＜0.05），可能與對(duì)照組浸泡時(shí)吸收較多水分引起細(xì)胞膨壓增大造成細(xì)胞損傷，進(jìn)而引起這部分水分在貯藏過(guò)程中更容易散失有關(guān)[22]；在一定范圍內(nèi)隨著GABA 濃度的增加，失重率逐漸下降，但達(dá)到一定濃度時(shí)，失重率反而會(huì)增高，這說(shuō)明高濃度的GABA 對(duì)香菇細(xì)胞有傷害作用；其中5.0 g·L-1GABA 處理組的失重率最低，貯藏12 d 后，該處理組的失重率為1.23%，比對(duì)照低48.96%，因此，選擇5.0 g·L-1為最佳處理濃度。

圖1 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇失重率的影響Fig.1 Effects of different concentration of GABA on weight loss rate of L.edodes

2.2 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸作用是香菇進(jìn)行基本代謝過(guò)程，是重要的生理活動(dòng)之一，呼吸作用會(huì)消耗香菇體內(nèi)的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)部分[23]，影響香菇的鮮味和貯藏天數(shù)。經(jīng)過(guò)不同濃度的GABA 處理后的香菇呼吸強(qiáng)度如圖2 所示，隨著貯藏時(shí)間的增加，呼吸作用逐漸下降。在貯藏前期，經(jīng)過(guò)GABA 處理過(guò)的香菇，其呼吸強(qiáng)度顯著低于對(duì)照（P＜0.05），其中貯藏3 d 時(shí)，2.5 和5.0 g·L-1GABA處理組的呼吸強(qiáng)度分別為79 和63 mg·（kg·h）-1，比對(duì)照組分別低49%和62.5%，貯藏6 d 時(shí)，三個(gè)濃度的GABA 處理組的呼吸強(qiáng)度分別比對(duì)照組低52.7%、55.0%和35.7%，之后隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組與對(duì)照組以及各個(gè)處理組之間的差異逐漸減少，但是5.0 g·L-1GABA 處理組的呼吸強(qiáng)度始終低于對(duì)照，這與GABA 對(duì)香菇失重率的影響相似，因此選擇5.0 g·L-1為GABA 的最佳處理濃度。以上結(jié)果表明GABA 處理能夠在貯藏初期有效的減弱香菇的呼吸作用，從而減少香菇體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗，進(jìn)而保持其鮮味，延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。

圖2 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇呼吸強(qiáng)度的影響Fig.2 Effects of different concentration of GABA on the respiratory intensity of L.edodes

2.3 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇色差的影響

顏色是評(píng)價(jià)香菇品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是消費(fèi)者決定是否接受香菇的重要參數(shù)[24]。香菇色差的變化是由于體內(nèi)的多酚氧化酶催化體內(nèi)其它酚類化合物而引起的[25]。本實(shí)驗(yàn)在貯藏期間采用L*值來(lái)反應(yīng)香菇色差的變化，L*值越高，說(shuō)明香菇的褐變程度越低，品質(zhì)也越好。由圖3 可知，在貯藏期內(nèi)，不同濃度的GABA 均能在一定程度上保持香菇的L*值，且隨著濃度的增大，效果逐漸增強(qiáng)，這說(shuō)明GABA 處理能使香菇保持較好的品質(zhì)。但是5.0 和7.5 g·L-1處理組的差異并不顯著（P＞0.05），綜合成本考慮，選擇5.0 g·L-1GABA 處理比較適宜，該處理組的香菇L*值在貯藏3 和12 d 時(shí)分別為44.81 和35.55，比對(duì)照組分別高19.30%和16.37%。

圖3 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇L*值的影響Fig.3 Effects of different concentration of GABA on L * value of L.edodes

2.4 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇硬度的影響

硬度是衡量香菇成熟和貯藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[25]，在貯藏期間，由于細(xì)胞壁逐漸降解，果實(shí)的硬度會(huì)逐漸下降，影響香菇采后的品質(zhì)。由圖4 可知，香菇的硬度隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，不同濃度GABA 處理組的香菇能硬度均高于對(duì)照組，這說(shuō)明GABA 處理能夠延遲香菇的硬度下降速率。貯藏12 d 后，對(duì)照組的硬度從1057.09 N 下降到207.09 N，下降了80.41%；而2.5、5.0 和7.5 g·L-1的GABA處理組的香菇硬度分別下降到572.83、594.55 和499.82 N，下降了45.81%、43.76%和52.72%。2.5 和5.0 g·L-1GABA 處理組的效果較好，分別是對(duì)照的2.77 倍和2.87 倍，且兩者之間無(wú)顯著差異（P＞0.05），但是后者的硬度高于前者，因此選擇5.0 g·L-1為最佳GABA 處理濃度。

圖4 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇硬度的影響Fig.4 Effects of different concentration of GABA on the hardness of L.edodes

2.5 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇相對(duì)電導(dǎo)率的影響

相對(duì)電導(dǎo)率是衡量香菇細(xì)胞膜透性的重要指標(biāo)，可間接反映細(xì)胞膜的損傷程度，相對(duì)電導(dǎo)率越高，細(xì)胞膜損傷程度越高[25]。不同濃度GABA 處理對(duì)香菇相對(duì)電導(dǎo)率的影響如圖5 所示，在貯藏期內(nèi)，香菇相對(duì)電導(dǎo)率呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)；貯藏前6 d，GABA 處理組與對(duì)照組無(wú)顯著差異，但是貯藏6 d后，GABA 處理組的相對(duì)電導(dǎo)率均低于對(duì)照組，但各濃度之間差異并不顯著（P＜0.05），這說(shuō)明GABA 處理僅能在貯藏后期較好的保護(hù)細(xì)胞膜的完整性。貯藏12 d，三個(gè)濃度GABA 處理組的電導(dǎo)率分別為27%、28%和30%，比對(duì)照組分別低28.95%、26.32%和21.05%。綜合成本考慮，選擇2.5 g·L-1GABA 處理比較合適。

圖5 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.5 Effects of different concentration of GABA on the relative conductivity of L.edodes

2.6 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇丙二醛含量的影響

丙二醛的積累會(huì)造成香菇生物膜損傷，使膜蛋白發(fā)生聚合，同時(shí)降低膜脂的不飽和度而引起膜流動(dòng)性降低，造成細(xì)胞膜系統(tǒng)損害，加速香菇的老化，使其失去商業(yè)價(jià)值[9]。不同濃度的GABA 處理對(duì)采后香菇丙二醛含量的影響如圖6 所示，經(jīng)過(guò)2.5、5.0、7.5 g·L-1的GABA 處理的香菇體內(nèi)丙二醛含量低于對(duì)照組，從第6 d 開(kāi)始與對(duì)照組產(chǎn)生顯著差異，貯藏12 d 時(shí)，2.5、5.0、7.5 g·L-1GABA 處理的香菇丙二醛含量分別為2.25、2.58、2.59 μmol·g-1，比對(duì)照組別低33.63%、23.89%、23.60%，說(shuō)明經(jīng)過(guò)GABA 處理的香菇生物膜受到的傷害低于對(duì)照組，GABA 可以有效的減緩丙二醛含量增加的速度，在一定程度上延長(zhǎng)香菇的貯藏時(shí)間。然而，與相對(duì)電導(dǎo)率相似，三個(gè)濃度的GABA 處理之間并無(wú)顯著差異（P＞0.05），因此，綜合相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛積累來(lái)看，選擇2.5 g·L-1GABA 來(lái)處理香菇比較合適。

圖6 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇丙二醛含量的影響Fig.6 Effects of different concentration of GABA on malondialdehyde contents of L.edodes

2.7 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸是香菇體內(nèi)重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，可作為評(píng)定香菇的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和貯藏效果的指標(biāo)之一。該物質(zhì)屬于抗氧化劑，可還原消除活性氧[15]，減小香菇組織的傷害，但是這種物質(zhì)不穩(wěn)定存在，容易被氧化分解，也是香菇發(fā)生褐變的原因之一[25]。由圖7可知，在貯藏期內(nèi)，香菇體內(nèi)抗壞血酸含量逐漸降低，GABA 處理組香菇的抗壞血酸含量均高于對(duì)照組，這說(shuō)明GABA 處理能夠較好的保持香菇抗壞血酸的含量。5.0 g·L-1GABA 處理的效果最好，與對(duì)照組的差異最顯著（P＜0.05），貯藏12 d 時(shí)，該處理組的香菇體內(nèi)抗壞血酸含量為29.7 μg·g-1，比對(duì)照組高30.84%，這說(shuō)明用5.0 g·L-1的GABA 處理能夠更好的保持香菇體內(nèi)抗壞血酸含量。

圖7 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇壞血酸含量的影響Fig.7 Effect of different concentration of GABA on ascorbic acid contents of L.edodes

2.8 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇總酚含量的影響

酚類物質(zhì)是香菇體內(nèi)主要的抗氧化物質(zhì)，酚類物質(zhì)的氧化會(huì)使香菇發(fā)生褐變[25]。由圖8 可知，香菇總酚含量呈現(xiàn)先略微上升再逐漸下降的趨勢(shì)。貯藏前3 d，GABA 處理組與對(duì)照組無(wú)顯著差異，且總分含量略有增加，這或許與香菇的抗逆性[25]有關(guān)。在從第6 d 開(kāi)始，GABA 處理組香菇的總酚含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），而且差異程度逐漸增大，這說(shuō)明GABA 處理能夠較好的保持香菇的總酚含量，降低香菇的褐變。貯藏12 d，用2.5、5.0、7.5 g·L-1的GABA 處理的香菇總酚含量分別為0.223、0.248、0.237 mg·g-1，分別比對(duì)照組高13.20%、25.89%、20.30%。雖然GABA 處理組之間并無(wú)顯著性差異（P＞0.05），但是在貯藏后期5.0 g·L-1GABA 處理組香菇的總酚最高，因此，從總酚含量保持的角度來(lái)看，GABA 對(duì)香菇的適宜處理濃度為5.0 g·L-1。

圖8 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇總酚含量的影響Fig.8 Effects of different concentration of GABA on total phenol contents of L.edodes

2.9 不同濃度的GABA 處理對(duì)香菇可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白質(zhì)是評(píng)定香菇中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的重要指標(biāo)之一，可溶性蛋白參與多種代謝活動(dòng)過(guò)程，與香菇的成熟衰老、抗逆性有關(guān)[19]。圖9 表示不同濃度GABA 處理對(duì)香菇可溶性蛋白含量的影響，從圖中可以看出，香菇中可溶性蛋白含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，但GABA 處理組香菇的含量均高于對(duì)照組，這說(shuō)明GABA 處理可以保持香菇中可溶性蛋白質(zhì)的含量。在貯藏期12 d，2.5、5.0、7.5 g·L-1的GABA 處理后香菇中可溶性蛋白的含量分別為11.55、13.17、12.97 mg·g-1，分別比對(duì)照高7.04%、22.06%、20.20%。整體來(lái)看，5.0 g·L-1GABA 處理組的香菇能夠更好的保持蛋白質(zhì)的含量。

圖9 不同濃度GABA 處理對(duì)香菇可溶性蛋白含量的影響Fig.9 Effects of different concentration of GABA on soluble protein contents of L.edodes

3 結(jié)論

不同濃度的GABA 處理能夠不同程度的降低香菇的失重率、相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量，抑制香菇的呼吸作用、較好的保持香菇的L*值和硬度，這表明GABA 可以通過(guò)抑制呼吸、減緩細(xì)胞膜的透性的增大、減少香菇的失水進(jìn)而較好的保持香菇的硬度和色度。同時(shí)，不同濃度的GABA 處理能夠不同程度的促進(jìn)抗壞血酸、總酚和蛋白質(zhì)的積累，進(jìn)而較好的保持香菇的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。綜合考慮GABA 對(duì)香菇各項(xiàng)指標(biāo)的影響，確定其最佳處理濃度為5.0 g·L-1。本研究為GABA 在香菇采后貯藏保鮮中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)，具有一定的實(shí)際意義，但是關(guān)于GABA 對(duì)香菇采后品質(zhì)的調(diào)控機(jī)理還不夠清楚，有待進(jìn)一步的深入研究。