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      雙孢菇貯藏預(yù)處理及保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

      2018-03-26 07:06:56王治洲李曉芳宋樹(shù)鑫劉孟禹董同力嘎
      食品研究與開(kāi)發(fā) 2018年4期
      關(guān)鍵詞:雙孢菇氣調(diào)預(yù)冷

      王治洲,李曉芳,宋樹(shù)鑫,劉孟禹,董同力嘎

      (內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特010018)

      雙孢菇又稱白蘑菇、口蘑、洋蘑菇,屬草腐菌,生長(zhǎng)速度中偏快,子實(shí)體多單生,圓正、白色、無(wú)鱗片,菌蓋厚(直徑一般為5 cm~12 cm)、不易開(kāi)傘,菌柄中粗較直短,菌肉白色,肉質(zhì)肥厚,組織結(jié)實(shí)。雙孢菇味道鮮美,肉質(zhì)肥嫩,營(yíng)養(yǎng)豐富,富含8種人體必需氨基酸,且具有保健、治療和抗癌的作用,是一種公認(rèn)的高蛋白、低脂綠色食品,深受消費(fèi)者親睞。雙孢菇是世界栽培規(guī)模最大、栽培范圍最廣的食用菌,有“世界菇”之稱[1-2]。我國(guó)自上世紀(jì)30年代在上海、福州等地開(kāi)始栽培。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代化栽培基地的出現(xiàn),在保持出口大國(guó)地位的同時(shí),國(guó)內(nèi)消費(fèi)量逐年增加,進(jìn)一步改變和刺激了雙孢菇栽培業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

      質(zhì)量是決定雙孢菇銷售的最重要因素,主要體現(xiàn)在色澤、清潔度和是否有褐斑三方面。對(duì)于消費(fèi)者而言,更傾向于購(gòu)買表面無(wú)覆土、通體潔白的雙孢菇。但雙孢菇由于自身組織鮮嫩,導(dǎo)致采后貯藏性極低,品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值急劇下降,并會(huì)在短期內(nèi)出現(xiàn)萎蔫、褐變等一系列不可逆生理現(xiàn)象,使得其失去商品價(jià)值及食用價(jià)值[3-5]。導(dǎo)致雙孢菇腐敗的外因主要有:物理因素、化學(xué)因素和微生物因素[6]。物理因素包括:溫度、濕度和氣體組分等;化學(xué)因素包括:重金屬離子、農(nóng)藥殘留及化學(xué)消毒劑等;微生物因素包括:細(xì)菌、霉菌、酵母菌等。雙孢菇保鮮效果的好壞取決于3點(diǎn):一是雙孢菇成熟度;二是及時(shí)而有效的預(yù)處理;三是合理的貯藏條件和保鮮方法。綜上,有效的預(yù)處理是保證雙孢菇良好品質(zhì)的前提,也是下一步儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)保障。而我國(guó)的雙孢菇大多是以裸露或簡(jiǎn)單包裹的形式貯藏、運(yùn)輸和銷售,過(guò)程中難免受到外界污染,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家將良好農(nóng)業(yè)規(guī)范[GAPs(Good Agricultural Practices)]和食品質(zhì)量安全管理體系 [HACCP(Hazard Analysis Critical Control Point)]貫穿整個(gè)過(guò)程——從農(nóng)場(chǎng)到餐桌[7]。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,行之有效的保鮮手段可以在保證雙孢菇質(zhì)量的前提下并延長(zhǎng)其貨架期,迎合市場(chǎng)和消費(fèi)者的需求。

      1 雙孢菇貯藏預(yù)處理

      對(duì)于采后發(fā)生的二次污染,雙孢菇的預(yù)處理成為第一道防御措施,同時(shí)也為后續(xù)出廠后的運(yùn)輸和銷售奠定了良好的基礎(chǔ)。

      1.1 雙孢菇采收與分級(jí)

      采菇是雙孢菇栽培生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié),不僅對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)有影響,同時(shí)也影響下潮菇的產(chǎn)量。所以,適時(shí)采收和合理的采收方法是雙孢菇從栽培到產(chǎn)品的基礎(chǔ)所在[8]。在中國(guó)新鮮雙孢菇可分為3個(gè)等級(jí)或分為正品和副品兩個(gè)等級(jí)[9]。

      1.2 雙孢菇清洗消毒處理

      采后的及時(shí)清洗,可以去除雙孢菇表面覆土顆粒并抑制褐變和微生物生長(zhǎng),成為近年來(lái)雙孢菇栽培業(yè)中廣受歡迎的手段。Beelman和Duncan開(kāi)發(fā)了一種蘑菇清洗工藝,首先進(jìn)行高pH值抗菌清洗,隨后用中性清洗劑清洗(起褐變抑制作用),該法有助于去除碎屑并延緩雙孢菇微生物腐敗[10]。Saper等研發(fā)了一種兩步清洗工藝,在第一步中加入10 000 mg/L過(guò)氧化氫;第二步在清洗劑中加入3%異抗壞血酸鈉、0.2%半胱氨酸鹽酸鹽和500 mg/L的乙二胺四乙酸(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid,EDTA),此法效果優(yōu)于亞硫酸處理的雙孢菇[11]。采后的清洗消毒處理可以及時(shí)去除種植及采摘造成的的微生物污染,其設(shè)備操作簡(jiǎn)單,成本低且易于推廣[12]。目前我國(guó)大多數(shù)食用菌種植基地均采用這種方法。

      1.3 雙孢菇輻照處理

      目前農(nóng)產(chǎn)品輻照保鮮處理以伽馬射線應(yīng)用最多,伽馬輻照通常采用鈷60作為放射源,食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)批準(zhǔn)使用輻照劑量1 kGy下可以有效延緩衰老和抑制細(xì)菌生長(zhǎng)[13]。用60Co或137Cs作為放射源,低劑量輻照可以改善雙孢菇自身品質(zhì),使雙孢菇中的水分子活化,產(chǎn)生游離基,進(jìn)而影響新陳代謝,抑制褐變并增強(qiáng)細(xì)胞持水力,減緩開(kāi)傘速度,同時(shí)達(dá)到保鮮的目的[14]。Ajlouni等發(fā)現(xiàn)低劑量(1 kGy)伽馬射線輻照與低溫冷藏聯(lián)合使用可以有效延長(zhǎng)雙孢菇貨架期[15]。輻照處理無(wú)化學(xué)殘留,加工效率高,可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化連續(xù)操作。但是,消費(fèi)者對(duì)于伽馬射線的放射性殘留及其安全性問(wèn)題持懷疑態(tài)度[16]。所以在實(shí)際應(yīng)用中,通常結(jié)合氣調(diào)包裝和低溫冷藏協(xié)同來(lái)實(shí)現(xiàn)保鮮,這樣不僅可以較少劑量使用輻射殺菌,同時(shí)還起到更好的抑菌效果,增大雙孢菇安全系數(shù),起到1+1>2的效果。

      1.4 真空預(yù)冷處理

      真空預(yù)冷是指在真空條件下,水份快速在真空室內(nèi)于低溫蒸發(fā),同時(shí)帶走熱量,達(dá)到快速制冷的效果。果蔬收獲后,通過(guò)真空預(yù)冷可快速消除田間熱,使中心溫度接近貯藏溫度。邸倩倩等分別在0.1、0.3、0.5 kPa下進(jìn)行真空預(yù)冷后于0℃下貯藏,結(jié)果發(fā)現(xiàn)真空壓力為0.3 kPa時(shí),可以將呼吸高峰延遲2 d出現(xiàn)[17]。葉維等通過(guò)預(yù)冷溫度和預(yù)冷壓力兩個(gè)變量,探索雙孢菇的最佳真空預(yù)冷處理?xiàng)l件,預(yù)冷溫度分別設(shè)定為5、7、9 ℃,預(yù)冷壓力分別設(shè)定為 800、1 000、1 200 Pa,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙孢菇的最佳真空預(yù)冷條件為:預(yù)冷溫度5℃,真空壓力1 000 Pa[18]。后期貯藏實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過(guò)真空預(yù)冷的雙孢菇較對(duì)照組在色差、硬度、失重表現(xiàn)出很好的貯藏效果,說(shuō)明采摘后及時(shí)的真空預(yù)冷能夠有效散去田間熱,使雙孢菇整體處于貯藏溫度。張海峰等發(fā)現(xiàn)預(yù)冷時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)后期貯藏有明顯的影響,結(jié)果表明預(yù)冷10 min可以有效降低呼吸強(qiáng)度,延緩新陳代謝[19]。目前,日本和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家為獲得更好的保鮮效果率先在食品行業(yè)中使用真空預(yù)冷技術(shù),而我國(guó)由于農(nóng)業(yè)工業(yè)化普及率低,還有一定的差距,相信會(huì)提上日程[20]。

      2 雙孢菇保鮮

      保鮮主要針對(duì)的是鮮銷菇和處于儲(chǔ)運(yùn)期待加工的原料菇。適時(shí)采收、無(wú)機(jī)械損傷和盡可能降低新陳代謝并維持其正常生理是食用菌保鮮的原則。

      2.1 保鮮劑保鮮

      保鮮劑保鮮是通過(guò)使用化學(xué)試劑(如酶鈍化劑、生長(zhǎng)抑制劑、保鮮劑等)和植物生長(zhǎng)激素(如細(xì)胞分裂素、矮壯素、萘乙酸等),從而改變雙孢菇細(xì)胞滲透壓,同時(shí)抑制酶活和新陳代謝并抑制或殺死微生物,達(dá)到延長(zhǎng)貨架期的目的。楊明月通過(guò)正交試驗(yàn)探索出最佳溶液配比:10 g/L的焦磷酸鈉和檸檬酸、0.3 g/L的抗壞血酸和0.8 g/L的氯化鈣,經(jīng)此保鮮劑處理過(guò)的雙孢菇在3℃條件下用聚乙烯(Polyethylene,PE)包裝,保鮮可達(dá)10 d,相較于空白組將貨架期延長(zhǎng)1倍[21]。其中氯化鈣和檸檬酸起到維持新鮮度的作用,抗壞血酸可以有效地抑制后熟,而焦磷酸鈉可以充當(dāng)護(hù)色劑的角色,4種天然保鮮劑的協(xié)同作用,不但獲得較好的保鮮效果,還能消除消費(fèi)者對(duì)于傳統(tǒng)化學(xué)保鮮劑殘留問(wèn)題的疑慮。Braaksma等指出多種食用菌可以產(chǎn)生細(xì)胞分裂素,且通過(guò)外援細(xì)胞分裂素處理后的雙孢菇,開(kāi)傘率相較于對(duì)照組明顯降低[22],這個(gè)方法的好處在于,不需要外部干預(yù),工廠內(nèi)可以將細(xì)胞分裂素自產(chǎn)自銷,提高相同或不同潮期雙孢菇的利用率。Hu等通過(guò)使用100 mmol/L的4-甲氧基肉桂酸(4-Methoxycinnamic,acid MCA)相較空白取得明顯的保鮮效果[23],wang等使用甘氨酸甜菜堿取得12 d的保藏效果[24]。采用保鮮劑保鮮的前提是了解化學(xué)藥劑的特性、作用和衛(wèi)生指標(biāo),且一般用于短期的保鮮和護(hù)色。隨著公眾對(duì)食品安全意識(shí)的增強(qiáng),天然保鮮劑逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)保鮮劑[25],而且保鮮劑與氣調(diào)保鮮的緩釋作用成為目前研究的趨勢(shì)[26],所以要因地制宜,靈活使用。

      2.2 低溫保鮮

      低溫能夠抑制雙孢菇的呼吸和酶活,減緩新陳代謝,同時(shí)抑制微生物生長(zhǎng)繁殖,從而達(dá)到短期內(nèi)較好的保鮮效果。雙孢菇的最佳保藏溫度一般在2℃~8℃之間,以4℃為最佳。雙孢菇低溫保鮮一般采用冰藏和機(jī)械冷藏,如果條件允許,可建立從采收到銷售的冷鏈系統(tǒng)。冰藏保鮮采用天然或人造的冰塊,通過(guò)建造冰窖進(jìn)行低溫保鮮,此法在北方冬季由于成本低廉而大量使用;機(jī)械冷藏是在冷庫(kù)內(nèi)建立機(jī)械制冷系統(tǒng),通過(guò)低溫進(jìn)行保鮮。Gerald等在書(shū)中指出研究不同貯藏溫度和相對(duì)濕度對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響,分別設(shè)置貯藏溫度為5、10、15℃,相對(duì)濕度設(shè)置為91%、94%、97%、99%,結(jié)果表明,失重率隨著貯藏溫度的升高和相對(duì)濕度的下降而顯著升高(p<0.05)[27],可見(jiàn)貯藏溫度的改變是造成雙孢菇變質(zhì)的重要因素之一。Tano等研究在氣調(diào)室中溫度波動(dòng)對(duì)鮮蘑菇品質(zhì)的影響,將新鮮蘑菇置于氣調(diào)包裝容器內(nèi),溫度設(shè)定在4℃,試驗(yàn)組以2 d+4℃、2 d+20℃的周期進(jìn)行溫度波動(dòng);結(jié)果顯示,與恒溫組相比,溫度波動(dòng)造成蘑菇褐變嚴(yán)重、組織酒精含量升高、組織軟化,對(duì)蘑菇的質(zhì)量造成嚴(yán)重?fù)p害,該試驗(yàn)證明,貯藏過(guò)程中溫度的波動(dòng)變化會(huì)對(duì)蘑菇品質(zhì)造成嚴(yán)重影響[28]。綜上,通過(guò)了解不同品種食用菌的最佳貯藏溫度,與其他保鮮方法協(xié)同使用,可以有效提高冷藏的保鮮效果,延長(zhǎng)雙孢菇的貨架期。

      2.3 紫外脈沖保鮮

      紫外光(Ultraviolet,UV)是波長(zhǎng)在 100 nm~280 nm的電磁波,因?yàn)榭梢云茐奈⑸锩撗鹾颂呛怂幔―eoxyribonucleic acid,DNA)、核膜和細(xì)胞膜而具有殺菌能力,避免微生物的侵?jǐn)_,保證其質(zhì)量。雙孢菇的紫外處理由脈沖進(jìn)行,能量以短脈沖的形式(納米級(jí))周期性地釋放。相較于持續(xù)性紫外發(fā)光設(shè)備而言,脈沖紫外光一般認(rèn)為非熱處理過(guò)程,且更加節(jié)能。Guan等用短波紫外(Ultraviolet-C,UV-C)處理雙孢菇后在4℃下貯藏,結(jié)果表明,相較于對(duì)照組,紫外處理可以有效抑制雙孢菇表面褐變和微生物的數(shù)量,處理的前7天,可以保持總酚、抗壞血酸的含量和白度值高水平,后期則差異不顯著[29]。路媛媛研究了不同劑量對(duì)雙孢菇貯藏效果的影響,通過(guò)使用0.5、1、2 kJ/m2紫外波于4℃貯藏,結(jié)果表明,1 kJ/m2的紫外波可以保持雙孢菇良好的色澤和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,抑制酶活并提高抗氧化能力[30]。紫外光保鮮是近些年崛起的新型雙孢菇處理技術(shù),可以顯著提高采摘后雙孢菇的質(zhì)量并延緩衰老。Simon等通過(guò)安全性評(píng)估(包括動(dòng)物實(shí)驗(yàn))證明,紫外光處理對(duì)蘑菇的品質(zhì)沒(méi)有影響[31]。Guan等研究發(fā)現(xiàn)使用0.45 kJ/m2~3.15 kJ/m2的紫外光照射,可以有效降低雙孢菇表面的微生物數(shù)量[32]。相較其他技術(shù),不會(huì)造成食品內(nèi)部輻射殘留,操作簡(jiǎn)單安全,條件允許可以貫穿整個(gè)雙孢菇保鮮過(guò)程,同時(shí)結(jié)合氣調(diào)和低溫可以達(dá)到更好的效果,但成本較高[30]。

      2.4 電場(chǎng)保鮮

      高壓靜電場(chǎng)和高壓脈沖電場(chǎng)是近年來(lái)才興起的一門用于果蔬保鮮研究的新興技術(shù)[33]。其保鮮機(jī)理主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):1.改變細(xì)胞膜電位,通過(guò)改變細(xì)胞膜兩側(cè)電位進(jìn)而影響細(xì)胞代謝;2.影響果蔬呼吸系統(tǒng)電子傳遞,減弱電子傳遞效率,影響煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)和H+與游離氧分子的結(jié)合,間接控制呼吸強(qiáng)度;3.水分子共鳴,一方面通過(guò)破壞氫鍵和疏水鍵而使酶活性鈍化,另一方面使微生物細(xì)胞膜穿孔導(dǎo)致死亡,達(dá)到抑制自身生理和微生物繁殖的效果;4.臭氧作用,電場(chǎng)能夠電離空氣中的氧氣,產(chǎn)生微量的臭氧,在抑菌的同時(shí)會(huì)與乙烯反應(yīng)生成CO2和H2O,抑制果蔬衰老,達(dá)到保鮮的目的[34]。Nicolò等通過(guò)高壓脈沖電場(chǎng)與超聲波來(lái)研究雙孢菇柄部水分遷移狀況,由此來(lái)判斷不同處理對(duì)新鮮雙孢菇水分的影響[35]。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)分別掃描260、280 nm以及400 nm~800 nm不同波段的波長(zhǎng),使用超聲波的處理相較于高壓脈沖電場(chǎng)處理而言會(huì)明顯增大吸光度值,說(shuō)明超聲波會(huì)破壞雙孢菇的組織結(jié)構(gòu)完整性,從而釋放化合物質(zhì)導(dǎo)致吸光度的增大,而高壓脈沖電場(chǎng)則與空白對(duì)照組差異不顯著,表明電場(chǎng)的存在有利于保持雙孢菇組織水分并保證組織的完整性。總之,電場(chǎng)保鮮是一種高效綠色的保鮮手段,能耗低、無(wú)藥物殘留、不會(huì)造成二次污染,但廠房和儀器投資費(fèi)用高,在實(shí)際的推廣和應(yīng)用中仍面臨一定的危險(xiǎn)性,由于高壓?jiǎn)栴},操作人員需培訓(xùn)后使用并掌握一定的用電安全知識(shí)。

      2.5 氣調(diào)保鮮

      氣調(diào)保鮮技術(shù)是通過(guò)調(diào)整環(huán)境氣體來(lái)延長(zhǎng)食品貯藏壽命和貨架壽命的技術(shù),其基本原理為:在一定的封閉體系內(nèi),通過(guò)各種調(diào)節(jié)方式得到不同于正常大氣組分的調(diào)節(jié)氣體,抑制導(dǎo)致食品變敗的生理生化過(guò)程及微生物的活動(dòng)。氣調(diào)保鮮主要采用人工降氧氣調(diào)法和自發(fā)氣調(diào)法。

      2.5.1 人工降氧氣調(diào)法

      人工降氧氣調(diào)法常用的手段有充氮?dú)夥ā⒊涠趸挤皻庹{(diào)庫(kù)的使用等。充氮?dú)?二氧化碳法的機(jī)理是用充氮/二氧化碳的方法置換庫(kù)內(nèi)氣體以達(dá)到降氧的目的,這種方式可實(shí)現(xiàn)快速降氧,一般可在24 h或稍長(zhǎng)點(diǎn)時(shí)間內(nèi)達(dá)到氣體濃度規(guī)定值。氣調(diào)庫(kù)是建立在冷庫(kù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)貯藏室內(nèi)溫度、濕度、氧氣、二氧化碳和乙烯濃度等條件的控制,具有良好的隔熱性和氣密性,并長(zhǎng)期處于此平衡狀態(tài)以達(dá)到保證果蔬品質(zhì),延長(zhǎng)貯藏期的目的[36]。Liu等通過(guò)將雙孢菇暴露于相對(duì)濃度為80%的高氧氣氛條件下與空白比較,結(jié)果表明,高氧條件可以保持良好的白度值,并延緩過(guò)氧化物的氧化[37]。孫涵等通過(guò)兩個(gè)階段的動(dòng)態(tài)高氧氣調(diào),改變貯藏過(guò)程中的氣體組分來(lái)達(dá)到比靜態(tài)氣調(diào)更好的保鮮效果,研究發(fā)現(xiàn),第一階段使用100%濃度的氧氣,第二階段(即貯藏的第3天)80%的氧氣和20%的二氧化碳,相較于普通的氣調(diào)貯藏,這種動(dòng)態(tài)氣調(diào)可以將雙孢菇貯藏期延長(zhǎng)至28 d[38]。這種動(dòng)態(tài)氣調(diào)后期氣體組分的變化類似自發(fā)氣調(diào)在貯藏中達(dá)到氣體平衡的效果,但是造作繁瑣,成本較高。通常氣調(diào)庫(kù)相較于冷庫(kù)可將果蔬貨架期延長(zhǎng)0.5倍~1倍。目前,氣調(diào)庫(kù)的保鮮效果已得到公眾的認(rèn)可,但是關(guān)鍵在于成本和推廣力度,有理由相信氣調(diào)庫(kù)將來(lái)在冷鏈占有重要一環(huán)[36]。

      2.5.2 自發(fā)氣調(diào)包裝

      包裝是使果蔬產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和商業(yè)化的重要措施。自發(fā)氣調(diào)包裝(Equilibrium Modified Atmosphere Packaging,EMAP)指在貯藏過(guò)程中,無(wú)需任何人為操作,完全通過(guò)薄膜對(duì)氣體的選擇透過(guò)性和果蔬呼吸調(diào)節(jié)包裝內(nèi)的氣體組分,最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,保持包裝內(nèi)穩(wěn)定而適宜的氣氛。其不但可以有效地抑制果蔬的生理代謝和微生物繁殖,延緩衰老,而且操作便捷且保鮮效果顯著,在延長(zhǎng)貨架期的同時(shí),較大程度的保留風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[39]。自發(fā)氣調(diào)包裝主要用于完整、鮮切或最小化加工的果蔬包裝,已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)廣泛的商業(yè)應(yīng)用[40]。

      目前,市場(chǎng)上常用的氣調(diào)包裝材料有乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)、低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene,LDPE)和聚丙烯(Polypropylene,PP),具有良好的加工性能、透明度和力學(xué)性能。但是,一方面這些材料是不可降解的,大量使用會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染;另一方面,這些材料的CO2/O2的選擇透過(guò)性無(wú)法滿足包裝袋內(nèi)果蔬的呼吸,容易造成無(wú)氧呼吸所導(dǎo)致的酒精中毒等現(xiàn)象,如剛采收的雙孢菇在PVC包裝中保持2 h~6 h就會(huì)在密封包裝內(nèi)形成厭氧環(huán)境[41],所以對(duì)雙孢菇的保鮮只能達(dá)到4 d~6 d[42-44]。為了取得較好的保鮮效果,通過(guò)對(duì)PE等傳統(tǒng)材料改性成為一種常用的手段。陳守江等通過(guò)建立擴(kuò)散模型使用包裝打孔的方式,在30 μm的PE袋內(nèi)裝入250 g雙孢菇,并均勻打11個(gè)2 mm的微孔,結(jié)果表明,在10 d的貯藏期內(nèi),袋內(nèi)濕度保持在90%~93%之間,失水率保持在3%~5%,證明打孔可以在保持良好氣調(diào)功能的前提下,調(diào)節(jié)PE的透濕性,從而避免結(jié)露導(dǎo)致雙孢菇腐敗,并對(duì)開(kāi)孔研究提供一定的指導(dǎo)意義[45]。Ban等使用改性PE對(duì)雙孢菇進(jìn)行保鮮,貯藏過(guò)程中O2的濃度為2%~3%,CO2濃度為3%~4%,達(dá)到適宜的氣體組分[46]。李志嘯通過(guò)在包裝材料中添加納米銀、納米二氧化鈦、納米凹凸棒土和納米二氧化硅制備一種納米聚乙烯包裝袋,貯藏期間有效降低多酚氧化酶活性和木質(zhì)素的積累,達(dá)到較好的保鮮效果[47]。在硅窗氣調(diào)控制下,通過(guò)比較0、0.4、0.8和1.2 cm2的硅窗面積,開(kāi)始充入100 mL/L的O2、100 mL/L的CO2和800 mL/L的N2,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)硅窗面積為0.8 cm2時(shí),O2濃度在 31 mL/L~37 mL/L 之間,CO2濃度在137 mL/L,達(dá)到高CO2低O2的效果[48],但其對(duì)硅窗面積要求苛刻,不利于實(shí)際大規(guī)模批發(fā)生產(chǎn)。

      以上對(duì)PE的改性方法雖然取得較好的保鮮效果。但改性操作繁瑣,又沒(méi)有解決白色污染問(wèn)題,所以,新型生物完全可降解材料應(yīng)運(yùn)而生。一方面,聚碳酸亞丙酯(Poly propylene carbonate,PPC)和聚己內(nèi)酯(Polycaprolactone,PCL)等可降解材料具有良好的透明度、相容性、透氣性和力學(xué)性能,這些特性使得可降解材料相較于傳統(tǒng)石油制品脫穎而出;另一方面,完全可降解的特性不僅不會(huì)污染環(huán)境,反而可以改良土壤,這正符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的理念。梁敏等前期研究通過(guò)在PCL中添加PPC改性并運(yùn)用于雙孢菇的保鮮,試驗(yàn)表明,PPC的加入明顯改善了PCL的阻隔性能和力學(xué)性能,適宜的CO2/O2的選擇透過(guò)性將雙孢菇的貯藏期延長(zhǎng)至21 d,并保持良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和白度值[49]。我們近期的研究通過(guò)在聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯(Poly(butyleneadipate-co-terephthalate,PBAT)內(nèi)混入PCL改性并將其應(yīng)用于雙孢菇保鮮,可將O2保持在1%,CO2保持在3%,有效地保持良好的白度值和感官。綜上,隨著對(duì)相關(guān)領(lǐng)域綜合認(rèn)知的進(jìn)步,能夠建立更有效具有針對(duì)性的預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型,有利于設(shè)計(jì)更好的氣調(diào)保藏體系。目前氣調(diào)包裝已在市場(chǎng)應(yīng)用中顯示出巨大的潛力,具有無(wú)化學(xué)殘留、操作簡(jiǎn)單、便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)勢(shì)[50],是目前最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一[51],特別是可降解材料的應(yīng)用以及與采后預(yù)處理、冷藏等方法的協(xié)同使用,能夠用最低的成本達(dá)到最好的保鮮效果。

      2.5.3 活性包裝

      活性包裝主要是指抗菌包裝和可食用膜。抗菌包裝在氣調(diào)保鮮系統(tǒng)中具有多種顯著的屏障功能,可以分為兩類:遷移性和非遷移性。非遷移性抑菌包裝是將抑菌物質(zhì)鏈接到高分子的功能基團(tuán)中或?qū)⒖咕镔|(zhì)固定在膜的表面,所以在這種情況下,食品必須與包裝膜緊密接觸,才能有效發(fā)揮抑菌作用。而遷移性抑菌包裝指將抗菌物質(zhì)加入到包裝膜中或吸附于膜表面,然后緩慢遷移到食品表面成為食品的一部分,最終被人體消化吸收,所以抗菌物質(zhì)的添加和應(yīng)用要嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),還要保證在特定食品基質(zhì)和氣調(diào)包裝系統(tǒng)中保持抗菌性能[52]。目前,國(guó)際公認(rèn)并具有實(shí)際應(yīng)用前景的有細(xì)菌素(乳酸鏈球菌素、片球菌素、肉食桿菌素等)和天然植物提取素(大蒜素、茶多酚、海藻糖等)[53]。張洪軍等用大蒜精油和肉桂精油以1∶2配制抗菌劑并分別添加 5、10、15、20 μL于 PE 表面,結(jié)果顯示,10 μL的抑菌包裝有效抑制褐變,對(duì)還原糖和失重率影響不大,并保持較高的VC含量[43]。試驗(yàn)證明,天然精油的提取與使用可以有效附著于PE膜表面并作用于雙孢菇,從而延長(zhǎng)貨架期。

      可食用膜主要由一種或多種蛋白質(zhì)(明膠、玉米蛋白、大豆蛋白)、脂類(脂質(zhì))或多糖(纖維素、樹(shù)膠、淀粉)組成。由多糖或蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜對(duì)水蒸汽的阻隔性差,但由于交聯(lián)作用而具有良好的力學(xué)性能;由脂類物質(zhì)構(gòu)成的膜有良好的防水性,但透明度不高。這些物質(zhì)的極性決定了自身的實(shí)際應(yīng)用和相容性。涂膜保鮮可以很大程度的修復(fù)果蔬表面的機(jī)械損傷,由于覆蓋果蔬表面的氣孔,可以形成高CO2/O2選擇透過(guò)性和低氧氣滲透性,有利于形成厭氧氛圍和降低食品安全風(fēng)險(xiǎn)。張宇航等采用殼聚糖為基質(zhì),復(fù)合竹液(具有抗氧化功效)進(jìn)行涂膜保鮮,可以延長(zhǎng)保質(zhì)期到14 d[54]。雯君等用海藻酸鈉、瓊脂和魔芋涂膜液對(duì)雙孢菇進(jìn)行涂膜優(yōu)化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),雙孢菇采用海藻酸鈉保鮮效果最好,最優(yōu)條件為0.8 g/100 g的海藻酸鈉/水和0.8 g/100 g的蔗糖酯/水于4 min的涂膜時(shí)間[55]。王相友等比較卡拉膠、羧甲基纖維素鈉(Carboxymethylcellulose sodium,CMC)涂膜液、和復(fù)配液與空白組對(duì)照,結(jié)果發(fā)現(xiàn)卡拉膠涂膜能夠顯著(p<0.05)抑制多酚氧化酶的活性和呼吸強(qiáng)度,相較于其他處理取得較好的保鮮效果[56]。Jiang則發(fā)現(xiàn)2%的海藻酸鈉涂膜與高氧條件共同作用較只有高氧處理可以有效保持雙孢菇的硬度[57]。綜上,活性包裝的抑菌性已得到廣泛認(rèn)同,但其實(shí)際操作繁瑣,目前沒(méi)有推廣應(yīng)用,相信隨著研究的深入和相關(guān)機(jī)械的推廣與應(yīng)用會(huì)得到市場(chǎng)的認(rèn)可。

      3 結(jié)論與展望

      我國(guó)當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)雙孢菇的貯藏停留在傳統(tǒng)冷藏階段,與發(fā)達(dá)國(guó)家差距大,如設(shè)施不足、貯運(yùn)設(shè)備落后、產(chǎn)業(yè)化體系不健全等問(wèn)題明顯。隨著對(duì)雙孢菇生理研究的深入和保鮮技術(shù)的完善和發(fā)展,新型的保鮮技術(shù)會(huì)應(yīng)用而生,但有效及時(shí)的預(yù)處理和多種保鮮方式協(xié)同作用是當(dāng)前解決雙孢菇采后的主要趨勢(shì)。在滿足市場(chǎng)需求的前提下更好地服務(wù)于大眾,不但可以節(jié)約資源,而且迎合市場(chǎng)和消費(fèi)者的需求,實(shí)現(xiàn)科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,間接推動(dòng)科技創(chuàng)新和農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

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