趙哲坤 吳林鳳 羅曉恒 趙 爽 林冬梅
(1. 河北工程大學(xué) 生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,河北 邯鄲 056000;2. 北京市農(nóng)林科學(xué)院 植物保護(hù)研究所,北京 100097)
香菇(Lentinula edodes),又名香蕈、香菌、冬菇等,是一種藥食同源的大型食用真菌,其產(chǎn)量居世界第二位[1]。香菇富含多種營(yíng)養(yǎng)素和香菇多糖、香菇素等生物活性物質(zhì),對(duì)免疫系統(tǒng)具有很好的調(diào)節(jié)作用[2,3],并能緩解高血壓、糖尿病、心血管等非傳染性慢性疾病,具有健脾胃、助消化、抗腫瘤、抗病毒、抗衰老等功效[4-6]。鮮切香菇是將香菇經(jīng)分級(jí)、修整、切分和包裝等工藝,制成可供消費(fèi)者直接食用或使用的產(chǎn)品[7]。香菇鮮切品的市場(chǎng)前景廣闊,但因新鮮香菇組織水分含量高,新陳代謝旺盛,容易出現(xiàn)老化、褐變,品質(zhì)下降,因此存在貨架期短、褐變嚴(yán)重、成品率低等問題。為延緩品質(zhì)劣變、延長(zhǎng)貨架期,要求用于鮮切加工的香菇子實(shí)體具有一定的硬度和較高的抗氧化能力[8]。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析不同品種香菇的營(yíng)養(yǎng)成分、抗氧化能力和質(zhì)構(gòu)特性,為后續(xù)的鮮切香菇保鮮措施研發(fā),以及適于鮮切的香菇品種篩選提供參考。
供試香菇品種共7個(gè),分別來自3個(gè)產(chǎn)地,其中0912號(hào),采集于河北省承德市豐寧縣御今基地;遼撫4號(hào)、215號(hào)、238號(hào)及靈仙1號(hào),采集于北京通州三寶香基地;申香5號(hào)和9608號(hào),采集于河南省南陽市西峽縣生產(chǎn)基地。栽培配方均為78%木屑、20%麩皮、2%石灰,其中木屑種類因試驗(yàn)基地不同而存在些許差異。
實(shí)驗(yàn)儀器:熒光全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀(型號(hào)Tecan M200 PRO,瑞士帝肯公司);分析天平(型號(hào)Ohaus Corporation FR224CN,美國(guó)奧豪斯公司);中型粉碎機(jī)(型號(hào)KC-500,廣州雷麥機(jī)械有限公司);冷凍高速離心機(jī)(型號(hào)Eppendorf Centrifuge 5810,艾本德有限公司);冷凍干燥機(jī)(型號(hào)Gold-Sim,上海田楓實(shí)業(yè)有限公司);質(zhì)構(gòu)儀(型號(hào)TMS-Pro,上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司)。
試劑:沒食子酸、草酸、福林酚試劑購(gòu)自上海麥克林生化科技有限公司;苯酚、硫酸、蘆丁、碳酸鈉、氯化鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、次氯酸鈉購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;氫氧化鈉購(gòu)自北京化工廠;BCA蛋白定量試劑盒購(gòu)自北京博邁德基因技術(shù)有限公司;FRAP總抗氧化能力檢測(cè)試劑盒購(gòu)自碧云天生物技術(shù)有限公司;維生素C-ELISA檢測(cè)試劑盒購(gòu)自北京奇松生物科技有限公司。
將新鮮香菇子實(shí)體置于55 ℃烘箱內(nèi)烘干至恒重后,粉碎成粉,備用。另取新鮮子實(shí)體于-80 ℃冰箱中冷凍12 h后取出,放入凍干機(jī)冷凍干燥48 h,至完全干燥后,將樣品粉碎成凍干粉,備用。
水分含量測(cè)定參照GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》進(jìn)行。脂肪含量測(cè)定參照GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》中的“索氏抽提法”進(jìn)行。
蛋白質(zhì)含量測(cè)定方法:精密稱取7個(gè)供試品種的子實(shí)體凍干粉各0.1 g,加入3 mL生理鹽水,研磨至組織破碎后,4 ℃浸提3 h,7 000 r/min離心15 min,取上清液,得到粗蛋白提取液。將蛋白提取液進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶荻认♂尯螅捎肂CA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白質(zhì)含量。
維生素C含量測(cè)定方法:精密稱取7個(gè)供試品種的子實(shí)體凍干粉2 g于離心管中,加入40 mL蒸餾水,8 000 r/min離心10 min,取上清液,得到維生素C提取液。按照維生素C-ELISA檢測(cè)試劑盒測(cè)定維生素C含量。
多糖含量采用苯酚-硫酸法測(cè)定,以葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線[9]。類黃酮含量采用分光光度法測(cè)定,用蘆丁配成濃度為0.292 6 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線[10]??偡雍坎捎酶A址臃y(cè)定[11],用沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
精密稱取7個(gè)供試品種的子實(shí)體凍干粉2 g于離心管中,加入40 mL蒸餾水,8 000 r/min離心10 min,取出上清液。采用鐵離子還原能力法(FRAP)評(píng)價(jià)香菇多糖的總抗氧化能力。FRAP法的檢測(cè)原理是在酸性條件下抗氧化物能夠還原Fe3+,生成藍(lán)色的Fe2+螯合物,通過測(cè)定吸光值確定螯合物的含量,可以確定還原能力的大小[12]。
使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)不同香菇取樣部位進(jìn)行粘附性、彈性、膠黏性、咀嚼性和硬度等5個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)。采用直徑為75 mm的圓柱形探頭P/75對(duì)香菇進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析(TPA測(cè)試)。測(cè)試參數(shù)如下:測(cè)前速度1 mm/s,測(cè)試速度1 mm/s,測(cè)后上行速度1 mm/s,香菇受壓變形為80%,兩次壓縮停頓時(shí)間為5 s,觸發(fā)力為0.5 N。
將各供試品種子實(shí)體樣品置于4 ℃冷庫(kù)儲(chǔ)存,根據(jù)香菇生長(zhǎng)特性,每天對(duì)樣品的色澤、表面黏度、氣味、質(zhì)地、發(fā)霉程度等指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)定。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 香菇感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
利用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
菇類子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富,蛋白質(zhì)含量鮮菇一般為1.5%~6%、干菇為15%~35%,高于普通蔬菜;氨基酸組成較全面。因品種、地域環(huán)境、栽培管理方式等的差異,菇類子實(shí)體中的營(yíng)養(yǎng)成分含量往往存在差別[13,14]。
由表2可知,7個(gè)香菇品種子實(shí)體的水分含量在76.88~87.72 g/100g,以申香5號(hào)最低,與其他6個(gè)品種差異達(dá)顯著水平。脂肪含量為5.53~7.63 mg/g,以0912號(hào)和238號(hào)較高,兩者間差異不顯著,但均顯著高于其他4個(gè)品種。黃衛(wèi)華等[15]研究使用油茶殼、山核桃殼栽培香菇,其蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)木屑栽培的對(duì)照。本試驗(yàn)7個(gè)品種間子實(shí)體的蛋白質(zhì)含量差異不顯著,其中238號(hào)較高,達(dá)到161.74 mg/g。這可能是因3個(gè)基地均未使用能夠增加香菇蛋白質(zhì)含量的栽培料所致。各品種維生素C含量在9.90~76.47 mg/100g,來自河南省西峽縣生產(chǎn)基地的申香5號(hào)與9608號(hào)的維生素C含量顯著高于其他品種,這可能與該基地使用花櫟木屑而非傳統(tǒng)木屑栽培有關(guān)[16]。
表2 不同品種香菇子實(shí)體樣品的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量
鮮切香菇的褐變是影響其貨架期的重要因素,而酶促褐變一向被認(rèn)為是導(dǎo)致果蔬褐變的主要原因[17]。香菇子實(shí)體內(nèi)的過氧化物酶可將酚類氧化成醌類物質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致褐變。而香菇多糖、類黃酮與總酚在抗氧化、抗衰老等方面具有一定的作用[18-22],這三類物質(zhì)含量可作為評(píng)價(jià)香菇自身抗氧化能力的重要指標(biāo)。
7個(gè)供試品種的香菇子實(shí)體多糖含量在17.67~88.62 mg/g(表3),其中238號(hào)最高,為88.62 mg/g,顯著高于其他品種。該結(jié)果遠(yuǎn)高于李宏月等[23]測(cè)得的香菇多糖含量,這可能與本試驗(yàn)采用的樣品為烘干粉,提取更加充分有關(guān)。類黃酮含量以238號(hào)最高,為4.49 mg Rutin/g,與其他品種相比,存在顯著性差異。9608號(hào)的總酚含量為2.12 mg GAE/g,顯著高于其他品種。
表3 香菇的生物活性物質(zhì)含量
研究顯示,香菇多糖含量越高,則其抗氧化活性和清除自由基的能力越強(qiáng)[24];類黃酮和總酚含量,與其抗氧化能力呈極顯著的正相關(guān)性[25]。本試驗(yàn)對(duì)不同品種香菇子實(shí)體所含生物活性物質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果:以238號(hào)的生物活性物質(zhì)含量高,測(cè)得的抗氧化性達(dá)80.41 mmol/g,適宜用于鮮切加工。
硬度高低與彈性大小一直被認(rèn)為是衡量果蔬品質(zhì)優(yōu)良與否的標(biāo)準(zhǔn)[26]。硬度高、彈性大的香菇機(jī)械切割后仍具備良好的外觀,能夠保證成品率和商品價(jià)值。倪震丹[27]在研究香菇軟化機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn),硬度低的香菇貨架期更短、軟化速度更快。
本試驗(yàn)中,7種香菇樣品的粘附性值在0.13~0.25 mJ之間(表4),除238號(hào)的粘附性顯著低外,其他品種間無顯著差異;彈性值在0.56~1.35 mm之間,其中238號(hào)呈現(xiàn)出較高的彈性值,與除申香5號(hào)外的其他品種均有顯著性差異;膠黏性值在6.25~10.10 N之間,最大的是238號(hào),與其他品種差異達(dá)顯著水平;咀嚼性值范圍為5.08~11.62 mJ,以靈仙1號(hào)為高,遼撫4號(hào)最低。表明香菇品種238號(hào)子實(shí)體硬度大,彈性值高,質(zhì)構(gòu)特性較其他品種更適用于鮮切加工。
表4 不同品種香菇子實(shí)體的質(zhì)構(gòu)特性
從表5可以看出,香菇品種238號(hào)子實(shí)體樣品貯藏第3~7天的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)均高于其他品種,表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化能力和耐貯藏能力。
表5 貯藏時(shí)間對(duì)不同品種香菇感官評(píng)定的影響
綜上結(jié)果,7個(gè)香菇品種在常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分上并未顯現(xiàn)出明顯的差異,但238號(hào)的多糖和類黃酮含量高,維生素C和總酚含量也較高,并具有硬度高、彈性大的特點(diǎn),在7天貯藏期內(nèi)保持較高的感官評(píng)定分?jǐn)?shù),是所有供試品種中最適宜用于鮮切加工的品種,且在香菇多糖與類黃酮的提取和檢驗(yàn)等研究上具有較大的價(jià)值。
迄今,關(guān)于使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)香菇進(jìn)行檢測(cè)的報(bào)道不多,一般僅測(cè)定硬度一項(xiàng)。本試驗(yàn)通過較全面的香菇質(zhì)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)其硬度與彈性、咀嚼性呈正相關(guān),與粘附性呈負(fù)相關(guān),這與前人研究其他果蔬得出的相關(guān)結(jié)論相一致[28,29],更多質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)能否作為判斷香菇品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn),是否與香菇保鮮效果有本質(zhì)聯(lián)系及其作用機(jī)制如何,尚待進(jìn)一步研究。針對(duì)鮮切香菇面臨的貨架期短、褐變嚴(yán)重、成品率低等問題,除在品種上進(jìn)行篩選外,還可從栽培方式、微生物檢測(cè)、貯藏運(yùn)輸及保鮮方法等方面開展深入研究。鮮切香菇作為一種新興加工方式,其技術(shù)工藝需要在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行探索、總結(jié)和完善。