王佳莉，唐建新，英麗美，張云鶴，孫炳新

（沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

雙孢蘑菇（）是世界上最常見的蘑菇品種，因其獨特的營養(yǎng)價值、感官特性和藥用價值而深受消費者喜愛。但是雙孢蘑菇非常容易腐爛，在室溫下的貨架期僅為1～3 d，在冷藏條件下的貨架期約1 周左右。如何保持雙孢蘑菇的采后品質(zhì)、延長其貨架期是研究人員關(guān)注的一個熱點。

短期厭氧處理是一種綠色安全的預處理技術(shù)，近年來越來越多地應(yīng)用于果蔬的采后貯藏保鮮。Fallik等在對番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，N短期厭氧處理24 h可顯著減少由灰霉病菌導致的番茄果實腐爛，并且對番茄的可溶性固形物和酸度以及感官品質(zhì)沒有影響。Techavuthiporn等發(fā)現(xiàn)N短期厭氧處理可以保持西藍花的外觀，通過產(chǎn)生適量的乙醇來減少抗壞血酸的損失，且厭氧處理時間在18～24 h對抑制西蘭花的黃化最為有效。Song Lili等發(fā)現(xiàn)N短期厭氧處理抑制了獼猴桃在低溫貯藏期間的呼吸作用，減少了細胞膜電解質(zhì)滲漏，通過增強抗氧化能力和維持膜完整性延緩了獼猴桃果實的軟化，這與Bonghi等用高劑量CO（30%）短期厭氧處理桃果實所得實驗結(jié)果類似。Techavuthiporn等在常溫貯藏下利用N對菠蘿果實進行厭氧處理16 h，結(jié)果發(fā)現(xiàn)短期厭氧處理后菠蘿果實與對照相比，質(zhì)量損失率降低，且厭氧處理抑制了多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活力，延緩了褐變的發(fā)生，顏色保持效果更好。Liu Hai和Liu Ting等研究發(fā)現(xiàn)N短期厭氧處理6 h能保持較高的能量水平，抑制了荔枝果皮褐變，延長了荔枝果實的貨架期。以上研究發(fā)現(xiàn)說明短期厭氧處理對園藝產(chǎn)品采后貯藏保鮮是有效的，本課題組前期的研究也發(fā)現(xiàn)6 h短期厭氧處理（純N）降低了雙孢蘑菇的氧化損傷，延緩了蘑菇的衰老并保持了蘑菇的質(zhì)地和風味。

CO具有抑菌防腐、減緩有氧呼吸以及影響乙烯生成等積極作用，是氣調(diào)保鮮的常用氣體。作為一種酸性氣體，高水平CO可降低微生物體內(nèi)的pH值，抽提細胞膜中磷脂及疏水化合物組分，從而引起好氧細菌及霉菌失活，減輕采后果蔬的腐爛；高水平CO還可以延遲漿果后熟衰老，避免低溫冷害和其他生理性病害發(fā)生，能有效延長漿果貨架期。同時，CO能夠通過調(diào)節(jié)果蔬初級代謝及次級代謝，抑制果蔬采后色澤劣變，維持良好的質(zhì)地結(jié)構(gòu)，促進多種營養(yǎng)物質(zhì)的積累，進而維持采后品質(zhì)，提高果蔬貯藏性能。另外，外源CO處理可以提高植物細胞間隙CO的濃度，降低脫羧過程的速度，減緩呼吸進程，從而減少甚至抑制果實軟化及霉爛的發(fā)生，提高果實的耐藏性和鮮食品質(zhì)，延長貯運期。

綜上，短期厭氧處理不僅能夠減少果實的病害發(fā)生率，還能夠抑制果蔬的呼吸速率，提高果蔬的貯藏品質(zhì)，延長果蔬的貨架期。盡管CO氣體在抑菌防腐、延緩果蔬成熟衰老方面有著突出表現(xiàn)，但是在前期預實驗中發(fā)現(xiàn)純CO短期厭氧處理后的雙孢蘑菇在貨架期內(nèi)褐變嚴重，但低水平的CO結(jié)合N進行短期厭氧處理是否能對雙孢蘑菇的貯藏保鮮產(chǎn)生積極的影響還不清楚。因此，本研究擬在前期純N厭氧處理的基礎(chǔ)上，利用不同水平的CO（5%、10%、20%）對雙孢蘑菇進行短期厭氧處理，探究短期厭氧處理條件下CO水平對雙孢蘑菇采后生理及品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雙孢蘑菇采自遼寧省凌源市興旺食用菌專業(yè)合作社，挑選顏色潔白、菌蓋直徑（2.5±0.5）cm、形狀均一、無機械損傷、未開傘的雙孢蘑菇進行實驗。

三氯乙酸 沈陽西隴化工有限公司；冰乙酸、碳酸氫鈉、甲醇 國藥集團化學試劑有限公司；硫代巴比妥酸 上海瑞永生物科技有限公司；鹽酸 天津市光復精細化工研究所；2,6-二氯靛酚 上海麥克林生化科技有限公司；偏磷酸 阿拉丁試劑（上海）有限公司；抗壞血酸 北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T100氣調(diào)包裝機 德國Multivac公司；MIR-254-PC低溫恒溫培養(yǎng)箱 日本Panasionic公司；Checkmate3頂空氣體分析儀 丹麥Dansensor公司；CM-2300d色差儀日本柯尼卡美能達公司；CT3質(zhì)構(gòu)儀 美國Brookfield公司；DDS-11A電導率儀 上海雷磁創(chuàng)益儀器儀表有限公司；HWS28型水浴鍋 上海一恒科技有限公司；UV-1800型紫外分光光度計 日本島津公司；CR21N高速低溫離心機 日本Hitachi公司；H1650-W/H1650W臺式微量高速離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司；SA402B電子舌 日本Insent公司。

1.3 方法

1.3.1 雙孢蘑菇前處理

雙孢蘑菇在5 ℃下預冷4 h，稱取110 g左右的雙孢蘑菇置于BOPP托盒中（223 mm×133 mm×40 mm），使用聚酰胺/聚乙烯復合包裝膜（薄膜厚度為69.2 μm、透氧率為7.90×10mL/（m·s·Pa）、透濕率為6.42×10g/（m·s））用氣調(diào)包裝機進行封裝（熱封溫度為130 ℃、熱封時間為2 s），封裝后均立即放入（5.0±0.5）℃的低溫恒溫培養(yǎng)箱中進行貯藏。

共設(shè)4 個實驗組，對照組充入純N，記作N。3 個處理組分別充入5% CO+95% N、10% CO+90% N和20% CO+80% N的組合氣體，樣品依次記作5% CO、10% CO和20% CO。厭氧處理6 h后在包裝蓋膜中間打一個直徑為0.3 mm的微孔。

1.3.2 頂空氣體測定

使用頂空氣體分析儀對包裝盒內(nèi)部的氣體組成及相對含量進行測定，每組選取3 盒，每天測定一次。

1.3.3 呼吸速率測定

稱取100 g雙孢蘑菇，置于4.4 L密閉保鮮盒內(nèi)于5 ℃放置1 h。使用頂空氣體分析儀測定CO含量。呼吸強度表示為單位時間內(nèi)單位質(zhì)量的雙孢蘑菇呼吸產(chǎn)生的CO質(zhì)量。

1.3.4 質(zhì)量損失率測定

測定每盒雙孢蘑菇的初始質(zhì)量并記為，貯藏第天的質(zhì)量記為m（為3、6、9、12、15），質(zhì)量損失率通過公式（1）計算。

1.3.5 色澤測定與外觀分析

使用色差儀檢測雙孢蘑菇菌蓋位置的色度變化，測定*、*、*值。其中，以*值代表蘑菇的亮度，*值越大，亮度越高；*值代表紅色和綠色之間的變化，正值偏紅，負值偏綠；*值代表黃色和藍色之間的變化，正值偏黃，負值偏藍。測定時，每個處理組隨機選取5 個蘑菇并在菌蓋隨機取3 個點測定，取平均值，每3 d測定一次。褐變度（browning index，BI）代表雙孢蘑菇的褐變程度，通過公式（2）、（3）計算。

蘑菇的外觀檢測是將雙孢蘑菇置于Deep LED攝影棚內(nèi)，使用相機分別對雙孢蘑菇的菌蓋和菌柄進行拍照，定期觀察蘑菇外觀的變化情況。

1.3.6 質(zhì)構(gòu)特性測定

參照秦蘇怡的方法稍作修改，使用CT3質(zhì)構(gòu)儀對蘑菇的硬度和彈性進行測定。測定位置為菌蓋中心，選擇探頭直徑為0.4 cm，測試速率為1.5 mm/s，測量形變量為70%。

1.3.7 相對電導率和丙二醛含量測定

將蘑菇切片，用去離子水洗滌3 次除去表面附著的電解質(zhì)，用濾紙吸干蘑菇樣品表面的水分后，加入40 mL去離子水，搖床90 Hz振蕩30 min，立即測定電導率（），然后將樣品煮沸10 min并冷卻至室溫，測定電導率（），相對電導率計算如公式（4）所示。

丙二醛（malondialdehyde，MDA）采用硫代巴比妥酸法測定，稱取雙孢蘑菇樣品2 g，加入10 mL質(zhì)量濃度100 g/L三氯乙酸溶液，研磨至勻漿，將研磨后的勻漿在4 000 r/min條件下離心10 min；取上清液2 mL（對照組加2 mL質(zhì)量濃度100 g/L三氯乙酸溶液），再加入2 mL質(zhì)量濃度6.7 g/L硫代巴比妥酸溶液，混勻后置于沸水浴中，15 min后，快速冷卻降溫搖勻后進行測定。分別在450、532、600 nm波長處測定上清液的吸光度。MDA含量計算如公式（5）所示，以鮮質(zhì)量計。

式中：為MDA含量/（μmol/g）；、和分別為450、532 nm和600 nm波長處的吸光度。

1.3.8 抗壞血酸、總酚、類黃酮含量測定

通過2,6-二氯靛酚法測定抗壞血酸含量，稱取5 g蘑菇樣品，加入20 mL質(zhì)量濃度30 g/L偏磷酸溶液，冰浴條件下勻漿，勻漿后冷凍離心30 min（4 ℃、7 000 r/min），收集上清液低溫保存?zhèn)溆谩Ｈ? mL提取液，加入9 mL質(zhì)量濃度0.1 g/L 2,6-二氯靛酚，待藍色消失后在515 nm波長處測吸光度，以蒸餾水作對照。

參照Zhou Yahan等的方法，稱取2 g蘑菇組織，加入少許經(jīng)預冷的體積分數(shù)1%鹽酸-甲醇溶液，在冰浴條件下研磨勻漿后，轉(zhuǎn)入20 mL試管中，定容混勻，于4 ℃下避光提取20 min，期間搖動數(shù)次，然后過濾，收集濾液待用。以體積分數(shù)1%鹽酸-甲醇溶液作空白調(diào)零，取濾液分別于280、325 nm波長處測定溶液的吸光度，重復3 次。以每克（鮮質(zhì)量）蘑菇組織在280 nm波長處光密度值表征總酚相對含量，即OD/g，以325 nm波長處光密度值表征類黃酮相對含量，即OD/g。

1.3.9 味覺值測定

參照Dong Wenjiang等的方法稍作修改，采用InsentSA402B電子舌進行測定。稱取5 g鮮樣加入100 mL純水充分勻漿，1 000 r/min離心10 min后取上清液上機測定，3 d測定一次。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用SPSS Statistics 26軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，運用Duncan多重比較法對差異顯著性進行比較分析（＜0.05），使用Origin 9.65軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 頂空氣體分析結(jié)果

包裝盒內(nèi)O和CO相對含量變化如圖1所示，包裝內(nèi)部環(huán)境一直處于超低氧（O相對含量低于1%）的狀態(tài)，20% CO處理組的CO含量從第4天開始趨于平衡，N、5% CO處理組和10% CO處理組大概在第10天達到平衡。所有處理組的CO含量在到達平衡后約在21.8%～24.8%之間波動。氣體環(huán)境是影響食用菌呼吸作用的重要因素，本課題組前期的研究發(fā)現(xiàn)當雙孢蘑菇處于低O高CO環(huán)境中時，能夠有效降低蘑菇的呼吸速率，延長其貨架期。盡管各處理組初始CO的水平不同，頂空氣體達到動態(tài)平衡的時間也不同，但是各處理組達到動態(tài)平衡后的O和CO濃度大致相同，這與蘑菇的呼吸速率以及微孔氣調(diào)包裝的透氣性有著密切的關(guān)聯(lián)。

圖1 包裝內(nèi)部O2（A）和CO2（B）相對含量變化Fig. 1 Changes in O2 (A) and CO2 concentration (B) in packages

2.2 CO2水平對雙孢蘑菇呼吸速率的影響

雙孢蘑菇采后的呼吸速率如圖2所示，第0天的呼吸速率為145.33 mg/（kg·h），4 個處理組均在第3天出現(xiàn)呼吸峰值，本課題組之前的研究發(fā)現(xiàn)，短期厭氧處理（純N）在前3 d能夠顯著抑制蘑菇的呼吸速率。CO是有氧呼吸的主要產(chǎn)物，伴隨著CO濃度的升高，會起到抑制呼吸的作用。在12 d前，CO處理組雙孢蘑菇的呼吸速率顯著低于N組（＜0.05），且對呼吸速率的抑制作用與CO含量呈劑量-效應(yīng)關(guān)系，CO含量越高，抑制作用越明顯；5% CO處理組和10% CO處理組在第9天的仍維持較高的呼吸速率，與第0天（145.33 mg/（kg·h））相差不大，分別為136.30 mg/（kg·h）和134.22 mg/（kg·h），20% CO組抑制呼吸作用程度最高，但呼吸強度太低可能導致蘑菇的能量代謝不足，導致貯藏效果反而不好。

圖2 CO2水平對雙孢蘑菇呼吸速率的影響Fig. 2 Effect of CO2 level on the respiration rate of Agaricus bisporus

2.3 CO2水平對雙孢蘑菇質(zhì)量損失率的影響

質(zhì)量損失是影響雙孢蘑菇采后品質(zhì)的重要因素。雙孢蘑菇的質(zhì)量損失率如圖3所示，質(zhì)量損失率隨著貯藏時間的延長而增大。其中20% CO處理組前3 d的質(zhì)量損失率最小，可能與其呼吸速率最低有關(guān)，該條件下樣品呼吸受到抑制，代謝速率減慢，質(zhì)量損失率減??；從第9天開始，其質(zhì)量損失率顯著高于其他處理組（＜0.05），但其呼吸速率仍保持最低水平，并沒有因為其保持最低的呼吸速率而維持最小的質(zhì)量損失率，與上文推測的一樣，低于雙孢蘑菇最低的呼吸強度，貯藏效果反而不好；其他3 組在整個貨架期的質(zhì)量損失情況維持較好。

圖3 CO2水平對雙孢蘑菇質(zhì)量損失率的影響Fig. 3 Effect of CO2 level on the mass loss of Agaricus bisporus

2.4 CO2水平對雙孢蘑菇色澤和外觀的影響

雙孢蘑菇的亮度（*）和BI在貯藏期間的變化如圖4所示。采后蘑菇菌蓋的褐變是導致商品價值下降的主要原因。亮度與蘑菇品質(zhì)密切相關(guān)，通常亮度更高的雙孢蘑菇商品價值也更高。在貯藏期間蘑菇褐變的主要原因是由于酶促反應(yīng)或微生物污染。從圖4中可知BI與亮度呈相反的變化趨勢，并且蘑菇的褐變程度隨著時間的延長而增大。其中，5% CO處理組貯藏末期的*值保持最好（80.08），BI也最低（36.16），表明該條件處理蘑菇的貯藏保鮮效果最好。20% CO處理組的*值下降最快，褐變程度更高，表明長時間的高CO處理環(huán)境給雙孢蘑菇的保鮮帶來了不利影響。

圖4 CO2水平對雙孢蘑菇L*（A）和BI（B）的影響Fig. 4 Effect of CO2 level on the lightness (A) and browning index (B)of Agaricus bisporus

貯藏期雙孢蘑菇的外觀變化如圖5所示，雙孢蘑菇的菌蓋的顏色變化與亮度和BI的結(jié)果一致。N組雙孢蘑菇菌蓋僅在貯藏末期出現(xiàn)褐變；5% CO處理組雙孢蘑菇的菌蓋和菌柄在整個貨架期均未發(fā)生明顯褐變；10% CO處理組雙孢蘑菇從第9天開始從菌柄處出現(xiàn)褐變；20% CO處理組雙孢蘑菇菌蓋從第3天開始發(fā)黃，貯藏末期菌蓋褐變嚴重。綜合來看，5% CO處理組雙孢蘑菇的保鮮效果最好，20% CO處理組雙孢蘑菇保鮮效果最差。

圖5 CO2水平對雙孢蘑菇外觀的影響Fig. 5 Effect of CO2 level on the appearance of Agaricus bisporus

2.5 CO2水平對雙孢蘑菇質(zhì)構(gòu)特性的影響

雙孢蘑菇的硬度和彈性變化如圖6所示，所有處理組雙孢蘑菇的硬度都高于初始硬度，這與Song Lili和Polenta等的報道一致。研究發(fā)現(xiàn)CO處理對酥梨、‘紅地球’葡萄、輪南白杏、四川仔姜等的硬度維持有很好的效果。硬度和彈性的維持主要取決于細胞壁的機械強度和細胞的膨壓，而機械強度和細胞的膨壓與果蔬組織內(nèi)大分子物質(zhì)和水分含量密切相關(guān)。雙孢蘑菇硬度和彈性的變化也與蘑菇的高水分含量有關(guān)。彈性是指果蔬在受到外力壓縮后發(fā)生形變，在去除外力后所能恢復的程度，與果蔬新鮮程度有很大的關(guān)聯(lián)，各處理組中5% CO處理組的彈性維持效果較好。

圖6 CO2水平對雙孢蘑菇硬度（A）和彈性（B）的影響Fig. 6 Effect of CO2 level on the firmness (A) and springiness (B) of Agaricus bisporus

2.6 CO2水平對雙孢蘑菇相對電導率和MDA含量的影響

如圖7所示，所有處理組的相對電導率隨貯藏時間的延長逐漸增加，其中20% CO處理組從第9天開始顯著高于其他組，原因可能是包裝內(nèi)部長時間高水平CO（＞20%）對蘑菇的組織結(jié)構(gòu)造成了傷害，導致蘑菇的細胞膜損傷破裂，加速了相對電導率的升高。所有處理組在前9 d的MDA含量沒有出現(xiàn)顯著性差異，且與初始值相比變化不大；在12 d，10% CO處理組和20% CO處理組與5% CO處理組出現(xiàn)顯著性差異（＜0.05）。貯藏期20% CO處理組MDA積累最多，膜脂過氧化最嚴重，相對電導率最高，電解質(zhì)滲漏最嚴重，細胞膜透性最高，可能是長時間的高CO環(huán)境對雙孢蘑菇產(chǎn)生了毒害作用，導致其細胞受損最嚴重，這也解釋了其保鮮效果差的原因；5% CO處理組蘑菇的MDA積累最少，相對電導率最小，新鮮程度最好；N組蘑菇品質(zhì)保存較好，僅次于5%CO處理組。結(jié)果表明長時間高水平的CO逆境脅迫對蘑菇的細胞的損傷是不可逆的，因此蘑菇在高水平的CO環(huán)境下貯藏不宜超過9 d。

圖7 CO2水平對雙孢蘑菇相對電導率（A）和MDA含量（B）的影響Fig. 7 Effect of CO2 level on the relative conductivity (A) and MDA content (B) of Agaricus bisporus

2.7 CO2水平對雙孢蘑菇抗氧化物質(zhì)含量的影響

抗壞血酸是雙孢蘑菇體內(nèi)重要的營養(yǎng)成分之一，然而該物質(zhì)不穩(wěn)定，易被氧化，是雙孢蘑菇褐變的原因之一。如圖8A所示，抗壞血酸含量在貯藏期間呈現(xiàn)快速下降趨勢，其中N處理組和5% CO處理組雙孢蘑菇的抗壞血酸含量下降相對緩慢，表明這兩組蘑菇的抗氧化活性較高。20% CO和10% CO處理組的抗壞血酸含量在貯藏中后期下降明顯。抗壞血酸能被氧化聚合生成有色物質(zhì)，又與氨基酸、蛋白質(zhì)等含氮化合物反應(yīng)，加速褐變。因此，推測20% CO和10% CO處理組的褐變可能也與較低的抗壞血酸含量有關(guān)。

圖8 CO2水平對雙孢蘑菇抗壞血酸含量（A）、總酚（B）和類黃酮相對含量（C）的影響Fig. 8 Effect of CO2 level on the relative contents of ascorbic acid (A),total phenols (B) and flavonoids (C) in Agaricus bisporus

酚類化合物是蘑菇的主要天然抗氧化成分，能夠終止在不飽和脂肪氧化過程中由自由基引發(fā)的連鎖反應(yīng)，減輕氧化損傷。如圖8B所示，總酚相對含量在貯藏期先升高后下降，在Lin Qiong等也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果。20% CO處理組蘑菇在貯藏第6天總酚相對含量大量增加，可能是因為高水平CO造成的環(huán)境脅迫導致蘑菇自由基產(chǎn)生與清除系統(tǒng)失衡，從而需要更多的總酚來清除自由基以緩解環(huán)境脅迫導致的氧化損傷。黃酮類化合物在植物中起到抗氧化劑、抗菌劑等作用。如圖8C所示，類黃酮相對含量在貯藏期也呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢，可能是厭氧處理激活了查耳酮合酶，使類黃酮相對含量出現(xiàn)上升趨勢，而后出現(xiàn)的下降趨勢可能是其參與反應(yīng)消耗了一部分，也可能是因為貯藏后期微生物發(fā)酵產(chǎn)生乳酸使pH值下降，抑制了類黃酮的生成。N處理組和5% CO處理組蘑菇總酚和類黃酮相對含量的上升和下降幅度不大，推測可能是環(huán)境脅迫壓力較小及蘑菇氧化損傷較輕的緣故。

2.8 CO2水平對雙孢蘑菇味覺值的影響

電子舌味覺值與人類感官評價之間存在顯著相關(guān)性，因此可利用味覺值表征蘑菇的鮮味。本實驗測定了雙孢蘑菇的5 種風味物質(zhì)，包括鮮味、甜味、苦味、咸味和酸味。如圖9所示，所有組分的苦味和甜味隨著貯藏時間的延長而下降；人體酸味閾值為-13，咸味閾值為-6，蘑菇的酸味味覺值變化范圍為-47.67～-38.43，咸味味覺值變化范圍為-12.85～-9.88，所有處理組蘑菇在整個貯藏期間酸味味覺值和咸味味覺值均低于其閾值，在此不作討論。本實驗主要關(guān)注蘑菇的鮮味變化情況，貯藏期所有組分蘑菇鮮味物質(zhì)處于波動狀態(tài)，在貯藏第3天升高，第6天下降，第9天又升高，蘑菇的初始鮮味味覺值為12.04，貯藏第12天，5% CO處理組和10% CO處理組鮮味物質(zhì)保持較好，貯藏第15天，10% CO處理組仍保持10.61的鮮味味覺值。說明低水平的CO短期厭氧處理對保持雙孢蘑菇鮮味具有效果。

圖9 CO2水平對雙孢蘑菇味覺值的影響Fig. 9 Effect of CO2 level on the taste value of Agaricus bisporus

3 結(jié) 論

不同水平的CO短期厭氧處理對雙孢蘑菇的采后生理和品質(zhì)有著重要的影響。低水平CO厭氧處理在降低雙孢蘑菇的呼吸速率和質(zhì)量損失率、抑制褐變、維持硬度和彈性、延緩細胞的氧化損傷和保持蘑菇鮮味等方面有著積極的效果。尤其以5% CO處理組保鮮效果最好，10%CO處理組次之，20% CO處理組保鮮效果最差。此外，盡管CO氣體對雙孢蘑菇呼吸作用的抑制效果明顯，但是高水平的CO可能也加速了蘑菇細胞的氧化損傷。綜上，CO氣體在厭氧處理中扮演的重要角色，低水平的CO處理對雙孢蘑菇的保鮮是積極有效的。然而，在選取高水平CO作為處理條件時需要謹慎。