摘要 

香菇營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特，是餐桌上的常客，卻有著“采后易腐爛、易褐變"的保鮮痛點(diǎn)，大大限制了它的貨架期和流通范圍。氣調(diào)包裝（MAP）作為延長(zhǎng)新鮮果蔬貨架期的有效手段，早已在多種農(nóng)產(chǎn)品中落地應(yīng)用。而溫度作為影響農(nóng)產(chǎn)品呼吸速率的關(guān)鍵因素，更是氣調(diào)包裝設(shè)計(jì)時(shí)的考量點(diǎn)。可惜的是，氣調(diào)包裝在新鮮香菇中的研究與應(yīng)用尚未普及，亟待通過(guò)系統(tǒng)研究確定包裝條件。為此，一項(xiàng)針對(duì)香菇氣調(diào)包裝保鮮的專項(xiàng)研究應(yīng)運(yùn)而生。

筑波大學(xué)生命環(huán)境科學(xué)研究科的LI Yanjie在SCIE 上發(fā)表了一篇題為“Research on modified atmosphere packaging (MAP) with high oxygen concentration of fresh shiitake mushrooms (Lentinus edodes)"的論文。核心圍繞溫度對(duì)香菇呼吸速率的影響及模型建立、氣體成分對(duì)香菇呼吸代謝、生理特性和營(yíng)養(yǎng)成分的作用兩大方向展開(kāi)。

該研究介紹了氣調(diào)包裝的基本信息、香菇的生理特性、營(yíng)養(yǎng)成分及采后貯藏特性，綜述了氣調(diào)包裝在部分果蔬中的應(yīng)用研究以及新鮮香菇的貯藏與包裝方法。并對(duì)七種不同包裝類型的蔬菜進(jìn)行調(diào)查，研究了溫度對(duì)其氧氣消耗率、二氧化碳產(chǎn)生率及呼吸商的影響。結(jié)果表明，香菇、舞茸和金針菇的包裝因氧氣濃度低于1%易引發(fā)厭氧發(fā)酵，溫度對(duì)七種蔬菜的二氧化碳產(chǎn)生率均有影響，且薄膜的氣體透過(guò)率隨溫度變化符合指數(shù)規(guī)律。此外，研究還采用不同初始氧氣濃度的主動(dòng)氣調(diào)包裝（高氧、中氧、低氧及空氣組）貯藏香菇，發(fā)現(xiàn)低氧和空氣組易引發(fā)厭氧發(fā)酵，高氧和中氧組可延緩乙醇積累，所有主動(dòng)氣調(diào)包裝均能促進(jìn)游離氨基酸含量增加。在探究80%和100%氧氣濃度的高氧包裝對(duì)香菇呼吸生理和感官品質(zhì)的影響中，結(jié)果顯示高氧包裝可延緩厭氧代謝，提升香氣評(píng)分，保持較好的硬度和色澤。并且，在對(duì)比了高氧包裝與不同穿孔數(shù)量的穿孔介導(dǎo)氣調(diào)包裝的保鮮效果后發(fā)現(xiàn)高氧包裝在貯藏8天以上時(shí)仍能有效維持香菇品質(zhì)。

 研究材料/儀器/過(guò)程 

材料

1. 新鮮蔬菜：香菇、舞茸、金針菇、長(zhǎng)豆角、青辣椒、毛豆、混合嫩葉

2. 包裝材料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜、聚丙烯薄膜、低密度聚乙烯薄膜、鋁塑復(fù)合包裝膜、聚苯乙烯托盤；

3. 實(shí)驗(yàn)氣體：純氧、50% O?+50% N?、3% O?+15% CO?+N?、空氣，以及氦氣、氫氣、空氣；

4. 化學(xué)試劑：99.5%乙醇、80%乙醇、75%乙醇、6%苯酚溶液、濃硫酸、福林-喬卡梯烏試劑、2.5%碳酸鈉溶液、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、氨基酸標(biāo)準(zhǔn)混合液等；

5. 輔助材料：去離子水、無(wú)菌玻璃樣品瓶、干燥器、Millipore 0.2 µm注射器過(guò)濾器等。

儀器

傅里葉變換紅外光譜儀、數(shù)字厚度測(cè)試儀、GTR Tec  GTR-30氣體滲透率測(cè)試儀、氣相色譜儀、配備熱導(dǎo)檢測(cè)器、氫火焰離子化檢測(cè)器、ZY-2填充柱、PEG 20M柱、電導(dǎo)儀、冷凍干燥機(jī)、離心機(jī)、分光光度計(jì)、自動(dòng)氨基酸分析儀、質(zhì)構(gòu)儀、數(shù)字折射儀、色差儀、混合顯微鏡、恒溫恒濕貯藏室、3 L密封有機(jī)玻璃罐、1 L密封有機(jī)玻璃容器、打孔器、恒溫水浴鍋。

GTR Tec  GTR-30氣體滲透率測(cè)試儀

過(guò)程

商業(yè)蔬菜包裝分析實(shí)驗(yàn)

1. 樣品制備：采購(gòu)七種蔬菜，迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，在10°C、15°C、20°C恒溫恒濕貯藏室中放置2小時(shí)，直至樣品核心溫度與貯藏室溫度一致；

2. 薄膜鑒定與性能檢測(cè)：采用傅里葉變換紅外光譜儀鑒定包裝薄膜類型，數(shù)字厚度測(cè)試儀測(cè)定薄膜厚度，GTR Tec GTR-30氣體滲透率測(cè)試儀結(jié)合氣相色譜儀檢測(cè)不同溫度下薄膜的氧氣透過(guò)率和二氧化碳透過(guò)率；

3. 氣體濃度與呼吸速率測(cè)定：使用氣相色譜儀測(cè)定包裝內(nèi)氧氣和二氧化碳濃度；采用密封系統(tǒng)法，將樣品置于3 L密封有機(jī)玻璃罐中，定期抽取氣體樣品，通過(guò)氣相色譜儀檢測(cè)并計(jì)算氧氣消耗率、二氧化碳產(chǎn)生率及呼吸商；

4. 數(shù)據(jù)分析：所有數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

不同初始?xì)怏w組成的MAP對(duì)香菇生理和營(yíng)養(yǎng)成分影響實(shí)驗(yàn)

1. 樣品處理與包裝：新鮮香菇采收后24小時(shí)內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，在10°C、90% RH條件下放置2小時(shí)，選取大小和色澤均勻的香菇，分別采用高氧、中氧、低氧及空氣組進(jìn)行包裝，包裝材料為L(zhǎng)DPE薄膜，每組設(shè)置3個(gè)重復(fù)；

2. 貯藏條件：所有包裝樣品在10°C、90% RH環(huán)境下貯藏7天；

3. 指標(biāo)測(cè)定：每日測(cè)定包裝內(nèi)氧氣、二氧化碳和乙醇濃度；貯藏結(jié)束后，測(cè)定香菇組織的電解質(zhì)滲漏率；通過(guò)冷凍干燥、提取、離心、顯色等步驟，分別測(cè)定水溶性粗多糖、總酚和游離氨基酸含量；

4. 數(shù)據(jù)分析：采用方差分析和LSD檢驗(yàn)進(jìn)行差異分析，p≤0.05為差異顯著。

高氧包裝對(duì)香菇呼吸生理和感官品質(zhì)影響實(shí)驗(yàn)

1. 樣品處理與包裝：選取70±5 g大小均勻的新鮮香菇，采用25cm×15cm×100µm的LDPE薄膜包裝，分別注入80% O?+N?平衡、100% O?及空氣，真空熱封后置于10°C、90% RH環(huán)境下貯藏9天；

2. 指標(biāo)測(cè)定：在貯藏0、2、4、7、9天，測(cè)定包裝內(nèi)氣體成分、呼吸速率；測(cè)定香菇的硬度、總可溶性固形物含量和色澤參數(shù)；由3名經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的評(píng)價(jià)員對(duì)香菇的香氣、質(zhì)地、菌蓋顏色、菌褶顏色進(jìn)行感官評(píng)分，并評(píng)估可接受性；

3. 數(shù)據(jù)分析：采用方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，p≤0.05為差異明顯

高氧包裝與穿孔介導(dǎo)氣調(diào)包裝對(duì)比實(shí)驗(yàn)

1. 樣品處理與包裝：選取70±5 g新鮮香菇，設(shè)置三組包裝：高氧組采用鋁塑復(fù)合膜包裝，注入100% O?；穿孔介導(dǎo)氣調(diào)包裝采用LDPE薄膜，分別設(shè)置4個(gè)、8個(gè)、20個(gè)微穿孔；對(duì)照組為帶4個(gè)大穿孔（直徑6mm）的LDPE薄膜包裝，初始均為空氣環(huán)境，每組3個(gè)重復(fù)；

2. 貯藏條件：所有樣品在10°C、90% RH環(huán)境下貯藏8天；

3. 指標(biāo)測(cè)定：在貯藏0、2、4、6、8天，測(cè)定包裝內(nèi)氣體成分和乙醇濃度；測(cè)定香菇的L*值（亮度）、硬度、TSS含量和質(zhì)量損失率；在0、4、8天進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，包括整體視覺(jué)品質(zhì)、香氣、質(zhì)地、菌蓋顏色、菌褶顏色和菌褶完整性；

4. 數(shù)據(jù)分析：采用方差分析和LSD檢驗(yàn)進(jìn)行差異分析，p≤0.05為差異明顯。

 結(jié)論 

溫度對(duì)香菇、金針菇和青辣椒的氧氣消耗率影響較大，且對(duì)七種供試蔬菜的二氧化碳產(chǎn)生率均有作用，呼吸商隨溫度升高而增大，同時(shí)薄膜氣體透過(guò)率隨溫度變化呈指數(shù)規(guī)律，不同蔬菜對(duì)商業(yè)包裝的適用性存在差異，其中香菇、舞茸和金針菇因包裝薄膜氧氣透過(guò)率低、自身呼吸消耗高，易出現(xiàn)氧氣濃度過(guò)低的問(wèn)題，需通過(guò)提高薄膜氣體透過(guò)率或初始氧氣濃度改善；低氧包裝及空氣組易引發(fā)香菇厭氧發(fā)酵，低氧環(huán)境還會(huì)升高香菇電解質(zhì)滲漏率、損傷組織，高氧與中氧包裝則能有效延緩乙醇積累，所有氣調(diào)包裝雖無(wú)法阻止香菇多糖含量下降，但可提升游離氨基酸含量；80%和100%氧氣濃度的高氧包裝均能延緩香菇厭氧代謝、減少乙醇與乙醛積累，較好保持其硬度、色澤及香氣評(píng)分，提升產(chǎn)品可接受性，且100% O?包裝保鮮效果更優(yōu)；穿孔介導(dǎo)氣調(diào)包裝僅能在貯藏4天內(nèi)維持香菇品質(zhì)，延長(zhǎng)貯藏后易引發(fā)厭氧發(fā)酵和明顯褐變，而高氧包裝在貯藏8天以上時(shí)，仍可保持較高的亮度、硬度及感官品質(zhì)，展現(xiàn)出延長(zhǎng)香菇貨架期的良好潛力。