《食品科学》:福建农林大学陈炳智副教授等:超声处理对鹿茸菇贮藏品质的影响

  鹿茸菇(Lyophyllum decastes)又名荷叶离褶伞,担子菌纲、伞菌目、离褶伞属食用菌。因其口感脆嫩、营养丰富等特点,备受消费者青睐。2001年我国首次人工成功驯化培养鹿茸菇,2019年产量已突破2.19万 t。常温采摘后的鹿茸菇子实体含水量高、表面微生物丰富,极易发生褐变、软化、开裂、纤维化等现象,导致其品质发生劣变,商品价值降低。

  

  福建农林大学食品科学学院的胡宇欣、陈炳智*等以新鲜鹿茸菇为实验材料,比较超声处理与对照组鹿茸菇在贮藏期间硬度、色差、感官品质及能量代谢相关酶活力等指标的变化规律,探究能量代谢与鹿茸菇品质劣变之间的关系,旨在阐明能量物质ATP、能量代谢相关酶6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)、ATP-Pase与采后鹿茸菇品质劣变之间的关系,以期为鹿茸菇采后保鲜提供参考。

  1、超声处理对鹿茸菇亮度、硬度、质量损失率的影响

  

  

  采摘八分熟、质量相近的鹿茸菇,菌盖完整无破损、菌柄未开裂,当天送至福建农林大学菌物研究中心实验室进行预处理。挑选大小均匀,无明显机械损伤和生物病害的鹿茸菇进行预处理(4 ℃预冷30 min)后,随机分为两组。US组:将预处理后的鹿茸菇随机装入滑锁密封聚乙烯保鲜袋(15 cm×23 cm),每袋装250 g,将装有鹿茸菇的保鲜袋浸没在水中,超声处理10 min(频率35 kHz、功率300 W),然后将鹿茸菇转移至内置塑料托盘的聚乙烯保鲜袋(15 cm×23 cm),每袋装100 g,置于恒温培养箱4 ℃贮藏。对照(CK)组:未进行超声处理,其他操作与US组相同。每组设置3 个重复,分别在第0、4、8、12、16天取样拍照并进行相关指标测定。

  如图1A所示,鹿茸菇L*值在贮藏0~16 d内呈下降趋势,且在贮藏12 d后US组L*值极显著高于CK组(P<0.01);由图1B、C可知,贮藏12 d时CK组相较于US组鹿茸菇子实体硬度显著下降、组织变软(P<0.05),出现显著的失水现象(P<0.05)。上述结果表明,贮藏第12天是影响鹿茸菇贮藏品质的关键时间点,超声处理可以较好延缓鹿茸菇失水、褐变现象的发生,保持鹿茸菇较高的贮藏品质。

  2、超声处理对鹿茸菇感官品质的影响

  

  由图2可知,贮藏期间鹿茸菇逐渐出现失水、褐变、开裂等现象,商品价值降低。贮藏8 d时CK组鹿茸菇发生明显褐变现象、鲜味降低,组织纤维化程度较高,US组无明显变化;贮藏12 d时,CK组出现明显褐变现象,鹿茸菇子实体失水,出现皱缩开裂现象,而US组鹿茸菇虽然也出现褐变现象,但硬度相对较高,子实体无明显皱缩现象,保留典型鲜菇鲜味。

  

  由表2可知,贮藏16 d时,CK组鹿茸菇发生明显褐变,CK组色泽整体比US组更灰暗,存在显著差异(P<0.05),CK组鹿茸菇丧失典型的鲜菇鲜味,气味分值显著低于US组(P<0.05);质地明显比US组软,内部组织均发生纤维化,保鲜袋内出现较多冷凝水,整体接受度降低,与US组存在较大差异。以上结果表明,超声处理可以降低鹿茸菇贮藏过程中纤维化程度,延缓褐变速率,维持较好的感官品质,延长鹿茸菇货架期。

  3、超声处理对鹿茸菇相对电导率和MDA含量的影响

  

  由图3A可知,整个贮藏期间鹿茸菇相对电导率呈急剧上升趋势。贮藏至第8天时,CK组鹿茸菇相对电导率为30.23%,极显著高于US组21.83%(P<0.01),说明超声处理能够延缓鹿茸菇子实体细胞膜通透性的增大。

  由图3B可知,US组鹿茸菇在贮藏前期和中期,MDA累积速率较慢,贮藏后期MDA累积较为明显。贮藏至8 d和12 d时,US组鹿茸菇MDA含量显著低于CK组(P<0.05),以上结果表明超声处理能够减缓鹿茸菇子实体MDA的累积。

  4、超声处理对TP、AsA含量的影响

  

  

  由图4可知,整个贮藏期间鹿茸菇子实体TP含量水平呈现下降趋势,US组TP含量略高于CK组;贮藏至12 d时,US组TP含量显著高于CK组(P<0.05)。AsA含量总体呈现急剧下降,在4~8 d时有所回升,但8~16 d时呈下降趋势。总体上,4~16 d,CK组AsA含量均显著低于US组(P<0.05)。结果表明,超声处理可以延缓鹿茸菇子实体TP和AsA的消耗。

  5、超声处理对T-SOD活力、GSH含量的影响

  

  由图5A可知,整个贮藏期间鹿茸菇T-SOD活力呈现先急剧上升后趋于平稳的趋势,并处于较高的活力水平。贮藏8 d后,US组T-SOD活力显著高于CK组(P<0.05),维持采后鹿茸菇子实体较高的抗氧化能力,说明在贮藏期间,鹿茸菇可以通过调节内源T-SOD的活性来清除活性氧。GSH可以清除植物体内自由基,提高植物抗病性。由图5B可知,随贮藏时间延长GSH含量呈下降趋势,相同贮藏时间US组GSH含量略高于CK组,下降趋势较CK组平缓。以上结果表明,超声处理可以延缓鹿茸菇GSH损耗,维持较高的T-SOD活力。

  6、超声处理对鹿茸菇ATP含量及ATPase活力的影响

  

  

  

  

  如图6所示,贮藏期间鹿茸菇ATP含量呈下降趋势,US组下降趋势较CK组更为平缓。贮藏4 d后,CK组ATP含量快速下降,极显著或显著低于US组(P<0.01、P<0.05);贮藏期间鹿茸菇H+K+-ATPase活力呈快速下降趋势,Ca2+Mg2+-ATPase及Na+/K+-ATPase 活力整体呈下降趋势。贮藏至16 d时,US组的H+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase和Na+K+-ATPase 活力均显著或极显著高于CK 组(P<0.05、P<0.01)。贮藏至16 d时,US组鹿茸菇ATP含量、H+K+-ATPase活力、Ca2+Mg2+-ATPase活力、Na+K+-ATPase活力分别比CK组高50.49%、62.88%、270.10%、120.51%。因此,超声处理可以延缓鹿茸菇子实体能量损耗及ATPase活力下降。

  7、超声处理对鹿茸菇G6PDH活力、NADPH含量、NADP+含量的影响

  

  由图7A可知,贮藏期间US组G6PDH活力呈先上升后下降趋势,但US组G6PDH活力始终极显著或显著高于CK组(P<0.01、P<0.05)。贮藏至4 d时,US组G6PDH活力达到峰值。由图7B、C可知,贮藏期间两组辅酶NADPH和NADP+含量均呈先上升后下降趋势,且均在第4天时达到峰值,US组NADPH、NADP+含量峰值分别为1.44、1.14 nmol/mg,极显著高于CK组峰值(分别为1.10、0.79 nmol/mg)(P<0.01)。但贮藏至16 d时,CK组与US组NADP+含量差异并不显著(P>0.05),这可能与贮藏后期鹿茸菇子实体碳水化合物的含量较低有关。

  8、鹿茸菇贮藏品质的Perason相关性分析结果

  

  由表3可知,CK组鹿茸菇贮藏期间,MDA含量与L*值呈显著负相关(r=-0.929,P<0.05),与硬度呈极显著负相关(r=-0.961,P<0.01),与质量损失率呈极显著正相关(r=0.941,P<0.01),与Liu Qin等研究结果相似。

  由表4可知,US组鹿茸菇L*值与ATP含量呈极显著正相关(r=0.975,P<0.01),与H+K+-ATPase活力呈显著正相关(r=0.945,P<0.05),与Na+K+-ATPase活力(r=0.962)、Ca2+Mg2+-ATPase活力(r=0.974)呈极显著正相关(P<0.01),与GSH含量呈极显著正相关(r=0.986,P<0.01)。US组鹿茸菇硬度与H+K+-ATPase活力(r=0.916)、Na+K+-ATPase活力(r=0.879)、Ca2+Mg2+-ATPase活力(r=0.946)呈显著正相关(P<0.05),US组鹿茸菇质量损失率与H+K+-ATPase活力(r=-0.914)、Na+K+-ATPase活力(r=-0.894)、Ca2+Mg2+-ATPase活力(r=-0.943)呈显著负相关(P<0.05),与GSH含量呈显著负相关(r=-0.984,P<0.05)。

  上述结果表明,能量代谢相关酶在保持采后鹿茸菇贮藏品质中发挥着重要的作用,由此推测,超声处理可以延缓鹿茸菇营养物质消耗速率,降低子实体细胞膜通透性,提高能量代谢相关酶的活性,从而保持鹿茸菇较好的贮藏品质。

  结论

  在本研究中,与对照组相比,经超声(频率35 kHz、功率300 W)处理10 min后的鹿茸菇L*值较高,子实体硬度更大,质量损失率、MDA含量及细胞膜通透性较低,H + K + -ATPase、Na + K + -ATPase、Ca 2+ Mg 2+ -ATPase、T-SOD及G6PDH活力及TP、AsA、ATP、NADP + 、NADPH、GSH含量较高,鹿茸菇子实体抗氧化能力更高,说明超声处理可保持鹿茸菇较好的贮藏品质。

  

  通信作者简介

  

  陈炳智,理学博士,副教授,硕士生导师,现为福建农林大学食品科学学院食品安全系教师,台湾海洋大学生命科学学院食品科学系访问学者,福建省高层次人才(C类),其研究方向和领域为食用菌的贮藏保鲜、功能食品开发和分子生物学。近5年主持国家自然科学基金、福建省自然科学基金等7项,参与国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划、国家科技支撑计划项目等6项。目前已在《Ultrasonics Sonochemistry》、《Postharvest Biology and Technology》、《Frontier in Nutrition》、《菌物学报》等期刊上发表高质量论文40余篇,参编《食品微生物学》等著作3部。获得国家发明专利2个。获福建省科技进步奖三等奖(排第3)1项,福建省标准贡献奖三等奖(排第9)1项,参与培育福建省非主要农作物品种4个,制定地方标准3个。

  第一作者简介

  

  胡宇欣,福建农林大学食品科学学院在读硕士研究生,研究方向为食用菌贮藏与保鲜,以第一作者发表两篇SCI论文。

  本文《超声处理对鹿茸菇贮藏品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷3期186-193页,作者:胡宇欣,林海潞,林晓彤,张芳艺,陈天赐,梁嘉辰,江玉姬,陈炳智。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220323-286。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

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  为构建多元化食物供给体系并兼顾生态环境保护,并形成以生物多样性保护促进食品生产的可持续性,北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与北方民族大学、皖西学院、宿州学院、滁州学院于 2023年5月13-14日在中国宁夏银川 共同举办“ 生态保护与食品可持续发展国际研讨会 ”。本届研讨会将围绕新资源食品挖掘、动植物、微生物可替代蛋白、食用菌等食物资源的开发现状、重要创新进展及存在的问题开展研讨,探讨未来食品发展方向,通过展示我国生态保护与食品可持续发展等领域的最新科研成果,搭建科研单位与企业产学研结合的平台,共同促进我国食品产业发展快速踏入新里程。

  

  

  Food Science of Animal Products(ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。

  投稿网址:

  https://www.sciopen.com/journal/2958-4124