徐丽婧，高丽朴，王 清，左进华

(北京市农林科学院蔬菜研究中心，北京 100097)

辐照保鲜技术及其在双孢蘑菇保鲜中的应用

徐丽婧，高丽朴*，王 清，左进华

(北京市农林科学院蔬菜研究中心，北京 100097)

双孢蘑菇较短的货架期是阻碍其在市场流通的主要因素。辐照可延长双孢蘑菇的采后货架期。本文阐述了辐照保鲜技术及其在双孢蘑菇中的应用，探讨了辐照对双孢蘑菇感官品质、营养品质、货架期和微生物的影响，探讨了辐照食品的安全性，为双孢蘑菇辐照的进一步开发研究提供了参考。随着消费者对辐照食用菌安全性和品质认可程度的逐渐增大，辐照必将成为未来食用菌食品贮藏保鲜中具有广阔应用前景的技术。

双孢蘑菇，辐照，保鲜

双孢蘑菇不仅是一类味道鲜美、营养丰富的食用菌，而且具有药用及保健功效，富含多种抗癌、抗肿瘤的活性成分［1－2］。随着人们生活水平的提高，消费者对食用菌的需求量也在增大。2010年全球食用菌的消费量已达到31430kt。

双孢蘑菇具有含水量高、呼吸强度大、组织脆嫩等特点，采后1～2d鲜菇水分就开始流失，菌体褐变，菌柄伸长，开伞，变质腐烂等，严重影响了蘑菇的商品性状，同时也缩短了蘑菇的货架期。目前常用的化学保鲜方法(如亚硫酸盐漂白等)虽然价格低廉，但存在着食品安全隐患。随着绿色农业、有机农业的发展，开发高效而无药残的物理保鲜势在必行。目前常用的物理保鲜方法，如真空预冷［3－4］、气调冷藏［5］等，虽然有一定效果，但存在设备成本高、操作繁琐等问题，需要更多有效、成本低且易于操作的防褐变技术用于市场鲜销。相对而言，辐射保鲜有许多优越性。如，无化学残留物，能较好地保持菇体原有的新鲜状态，而且节约能源，加工效率高，可以连续作业，是一种很有前途的物理保藏方法，因此具有很高的实际应用和推广价值。但是目前对于双孢蘑菇辐照保鲜还没有系统的论述。

1 辐照保鲜技术概况

辐照保鲜就是利用辐射能量杀灭食品中的微生物及昆虫，并破坏其酶活性，抑制鲜活食品的生命活动，延缓成熟，从而延长食品的货架期的一种保鲜方法。辐照保鲜技术被认为是继巴氏杀菌法之后的食品保鲜的第二大突破［6］。截至2010年，我国辐照食品总量已经达20万t以上，约占世界辐照食品的一半。

食用菌辐照保鲜就是利用穿透力强的射线来辐照蘑菇，将菇体内的微生物杀死，并破坏菇体内酶的活性，从而抑制与延缓菇体内的生理生化进程。辐照处理后的蘑菇在破膜、开伞、褐变、腐烂、鲜重损失等方面都明显低于对照［7］。在食用菌辐照中所采用的辐照源主要有3种类型:放射性核素60Co伽马射线辐照、机械源产生的电子束和紫外辐照。

1.1 伽马射线辐照

目前农产品辐照保鲜处理以伽马射线应用最多。伽马射线可有效抑制开伞、褐变、降低微生物污染，从而在基本不影响食用品质下有效延长鲜菇的货架期［8－9］。Ajlouni发现伽马射线辐照或将辐照与冷藏结合可降低蘑菇水分流失，提高感官品质。但是消费者对于伽马射线辐照的食品是否有放射性残留及其安全性持怀疑态度，在一定程度上会影响辐照食品的销量。随着科学普及工作的开展，消费者对辐照食用菌安全性和品质的认可程度会逐渐增大。

1.2 电子束辐照

和伽马射线辐照技术比较，电子束辐照技术具有操作安全可控性强的特点，且操作简单方便可实现规模化生产。与化学熏蒸及添加防腐剂等处理技术相比，电子束辐照不会带来有害物质的残留等不安全因素。缺点是穿透深度不如伽马射线，更适合加工小包装熟食、鲜肉等。

1.3 紫外辐照

作为绿色、安全的传统热力杀菌替代方法，近年来越来越多的人们也开始用紫外线来辐照食品，紫外辐照可有效降低不同果蔬和食用菌的呼吸强度、腐败、后熟，抑制病原微生物的生长［10－11］。此外，还能够诱导新鲜农产品提高抗病性，产生功能成分。例如，紫外线还可以将食用菌中的麦角固醇转变成VD2

［12－15］。但是紫外线相对于伽马射线和电子束辐照，穿透力弱，灭菌速度也不够快。

2 影响辐照效果的因素及条件控制

2.1 辐照剂量

辐照剂量是影响辐照效果的主要因素。蒋玉琴等研究表明，较低的辐照剂量可抑制农产品后熟作用，但不能有效抑制微生物繁殖;而使用剂量太高，则会对农产品产生伤害［16］。

2.2 辐照时食品的状态

农产品新鲜度不同，要求的剂量也不一样，一般新鲜度高且污染较轻的辐射剂量要小一些。产品含水量不同也会影响到辐照保鲜的效果，低含水量更有益于产品的辐照保鲜。

2.3 辐照环境条件

低温下的辐射可有效防止辐照异味及口味变化，减少营养成分的损失，提高辐照食品的品质。氧的存在可增加微生物对辐照的敏感性。目前，双孢蘑菇的辐照研究对该方面关注较少。

2.4 辐照与其他保藏方法的协同作用

在辐照技术研究中，应比较注意筛选食品的辐照损伤保护剂和提高强化辐照效果的方法，如低温下辐照、添加自由基清除剂，使用增效剂，与其他保藏方法并用以及使用适宜的辐照装置等。

3 辐照对双孢蘑菇感官品质的影响

3.1 辐照对双孢蘑菇色泽的影响

辐照可明显推迟褐变的出现，延长蘑菇的货架期［17］。Lescano［8］发现经过3kGy伽马射线辐照的双孢蘑菇白度会保持较长时间，并且采后生理现象如生长、开伞、失水等得到明显抑制。辐照双孢蘑菇在2℃下存放11d仍具有商品性状，16d时仍然可以食用。相对而言，紫外辐照对双孢蘑菇的褐变没有显著的抑制作用。Guan等［10］发现，UV－C照射过的双孢蘑菇比对照组白度低，随着辐照剂量的增加，白度继续降低。这可能是由于辐照对菌盖表面组织造成的伤害，从而引起褐变。

3.2 辐照对双孢蘑菇硬度的影响

辐照对双孢蘑菇的硬度的影响与辐照剂量有关。在低剂量辐照时，硬度基本不受影响［8，18］。当辐照剂量增加，则能较好的保持硬度［7，19］。

3.3 辐照对双孢蘑菇风味的影响

辐照对双孢蘑菇的风味物质无明显影响。食用菌的风味包括非挥发性的滋味活性物质和挥发性芳香物质。食用菌的挥发性成分种类繁多，主要包括挥发性八碳化合物、含硫化合物以及醛酸酮酯类等等。其中挥发性八碳化合物(C8H16O)是食用菌最重要的风味物，主要包括1－辛烯－3－醇，1－辛烯－4－醇，3－辛烯－2－醇等，它们均是由亚油酸经脂肪氧化酶催化转变而成的，具有浓烈的蘑菇风味，尤其是1－辛烯－3－醇，普遍存在几乎所有的食用菌中，且含量颇为丰富，占双孢蘑菇中总挥发性化合物的78%。研究表明经1kGy伽马射线辐照后的双孢蘑菇，仍可保持47%的1－辛烯－3－醇。1－辛烯－3－醇的风味阈值为0.01～0.43ppm，因此尽管辐照后，其含量有所损失，仍能闻到幽香的蘑菇味，且消费者几乎察觉不到风味变化。Sommer等人研究发现伽马射线对新鲜双孢蘑菇中5'－核苷酸以及游离氨基酸(酪氨酸和苯基丙氨酸)无显著影响。辐照剂量达到5kGy时，GDP和AMP有所减少［20］。Guan等人发现UV－C辐照过的双孢蘑菇的总酚含量低于对照。存放14d后，处理与对照无显著差异［10］。

3.4 辐照对双孢蘑菇失重的影响

Skou等人发现伽马射线辐照后的双孢蘑菇与对照相比，其失重率无明显差异［21－24］。而Gautam等人则报道伽马射线和电子束辐照过的双孢蘑菇，其失重率有略微降低［19］，主要是辐照延迟了蘑菇的生长和成熟。

4 辐照保鲜对双孢蘑菇营养品质的影响

辐照对食品中的蛋白质、脂类、碳水化合物以及维生素都有影响。但是目前对双孢蘑菇辐照的研究主要集中在延长货架期和抑制微生物上，对辐照后营养品质的关注相对较少，其中研究相对较多的是维生素。

经过辐照，双孢蘑菇的麦角固醇更易于转化为维生素D2，显著提高了蘑菇中维生素D2的含量。Ko等人发现，暴露在紫外线B区下的双孢蘑菇，其维生素D2的含量比对照高。并且随着辐照剂量的增加，维生素D2的含量也随着增高［14］。紫外线A区的照射，对维生素D2的含量基本无影响。Teichmann的研究发现紫外C区照射过的双孢蘑菇，维生素D2的含量是对照组的14倍［12］。

与此相反，蘑菇中的其他维生素，如抗坏血酸等经过辐照后含量并无提高。Guan研究，经过UV－C的照射，双孢蘑菇中抗坏血酸的含量低于未处理的样品［10］。

5 辐照保鲜对双孢蘑菇货架期和酶促褐变的影响

双孢蘑菇的货架期非常短，仅有1～2d。采后很快发生菌体褐变，菌柄伸长，开伞，变质腐烂等现象，严重影响蘑菇的商品性状。辐照可以有效推迟双孢蘑菇的后熟。据报道，0.5kGy的辐照剂量就可在室温条件下将双孢蘑菇的货架期延长2d，同时抑制菌柄延长和开伞［25］。

各种研究结果表明伽马射线可通过抑制酶促褐变来延长双孢蘑菇的货架期。5kGy辐照的双孢蘑菇，其PPO酶活性降低了93%。此外，不同的剂量对双孢蘑菇的货架期也有影响。4.5kGy的低剂量比32kGy的高剂量更能延长货架期。主要是由于高剂量会导致细胞膜破损，从而引起的膜渗透率的改变，使得氧气进入细胞质中，导致了酶促褐变和非酶促褐变的发生［26］。另一个影响双孢蘑菇货架期的主要酶是苯丙氨酸解氨酶(PAL)，与酚类物质的合成直接相关。伽马辐照可显著提高贮藏早期双孢蘑菇的PAL活性，引起总酚含量的显著上升［27］。

早期的研究认为电子束对双孢蘑菇PPO活性的影响不显著［25］。近些年，Duan等发现用1～4kGy剂量电子束照射的双孢蘑菇，存放10d后，其PPO活性显著低于对照组［7］。

6 辐照对双孢蘑菇上微生物的影响

双孢蘑菇具有含水量高、营养丰富的特点，且采后存放的环境湿度较高，极易滋生微生物。辐照可有效降低食用菌中的微生物总数，确保鲜菇的卫生。Gautam等研究发现2kGy的伽马射线辐照双孢蘑菇，可立即将菌落总数和嗜冷菌总数分别降低4lg CFUg－1和6lg CFUg－1，在10℃可存放11d［19］。0.5～5.2kGy的电子束辐照过的双孢蘑菇，其菌落总数、酵母、霉菌以及嗜冷菌总数均不被检出［25］。Guan等用0.45～3.15kJm－2UV－C能减少0.67～1.13lg CFUg－1接种到双孢蘑菇表面的大肠杆菌［10］。

为达到最佳的杀菌贮藏效果，还可采用结合其他处理的复合方法。用亚致死剂量的伽马射线辐照梭状芽孢杆菌，可显著提高对后续热处理的敏感度，且两者成正相关关系［28］。目前紫外与其他方法结合的研究主要针对果蔬，在食用菌上还尚未报道。Hadjok等研究表明，37.8mJ/cm2UV－C结合1.5% H2O2能杀灭4.12lgCFUg－1接种到的生菜表面的沙门氏菌［29］。Kim等研究表明，5kJ/cm2UV－C结合0.5%富马酸复合处理草莓，能够将细菌总数、酵母与霉菌总数分别减少2.25lgCFUg－1和2.01lgCFUg－1;5kJ/cm2UV－C结合50mg/L ClO2清洗处理则将草莓表面的细菌总数、酵母与霉菌总数分别减少2.05lgCFUg－1和1.85lgCFUg－1［30］。

7 辐照食用菌的安全性

辐照食品的安全性一直是人们所关注的问题。消费者担心使用电离辐射将导致辐照食品不安全。为研究辐照食品对人的影响，439名志愿者在7～15周内食用0.2～8.0kGy的辐照食品(包括大米、土豆、花生、蘑菇、腊肠、肉、蔬菜和主食)。上述辐照食品占志愿者总饮食的60%～66%。观察实验组和对照组，在临床症状和外周血淋巴细胞的染色体畸变上均无显著差别［31］。

FAO、WHO和IAFA 3个权威机构组成的联合专家委员会，根据长期以来毒理学、营养学、辐射化学以及微生物资料，认为辐射总平均剂量不超过10kGy的食品安全，不存在毒理学危害。

8 研究趋势与展望

关于辐照对双孢蘑菇采后的生理生化和功能成分变化的研究虽然很多，但相关的机理尚不明确，还需要系统研究。此外，鉴于双孢蘑菇含水量高、组织脆嫩、无明显表皮结构等特点，适用于处理双孢蘑菇电子束辐照的专用装置需要研究开发。

与伽马射线辐照和电子束辐照不同，紫外线处理过的食品被普遍认为是安全的。但是目前有关紫外辐照双孢蘑菇的研究报道尚少。UV－C辐照可对双孢蘑菇中VD2的含量产生很大影响。随着人们对功能食品的重视，UV－C辐照可能会成为一种生产富含VD2双孢蘑菇的技术而得到深入研究。紫外辐照的穿透力差，仅限于物体表面，紫外辐照对接种到双孢蘑菇表面的微生物和侵染到子实体内部的微生物的抑制和杀灭效果明显不同。因此，需进一步研究紫外辐照对双孢蘑菇表面微生物的作用效果。

随着双孢蘑菇采后生理研究的不断深入和保鲜技术不断发展，一些物理、化学及生物保鲜方面的研究成果将不断用于双孢蘑菇的保鲜。作为其中最安全有效的延长双孢蘑菇货架期的保鲜方法，辐照保鲜已经在很多国家得到了广泛应用。但在商品包装上应该标示出辐照保鲜字样，以便消费者自由选择。

辐照食品加工保鲜技术应用广泛，食品种类繁多，具有安全可靠，无污染、无残留，可以保持食品原有的色、香、味，加工方式多样化的特点。因此，我们应加大对辐照食用菌的种类、质量标准、剂量范围、安全性等方面的研究，加快工业化应用程度。相信，随着消费者对辐照食用菌食品的认可程度和接受程度逐渐增大，辐照必将成为未来食用菌食品贮藏保鲜中具有广阔应用前景的重要技术。

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The application of the irradiation technology inAgaricus bisporuspreservation

XU Li－jing，GAO Li－pu*，WANG Qing，ZUO Jin－hua
(Vegetable Research Center，Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Beijing 100097，China)

The short life ofAgaricus bisporusis an obstacle to its distribution and marketing.Irradiations have been shown the potential ability in extending the postharvest shelf life of the fresh mushroom.This paper elaborated the food irradiation for mushroom.The effect of irradiation on the sensory quality，nutritional quality，shelf－life，microbiology and food safety were discussed as well.This paper present some sights for further application research and development.Irradiation will be commonly used in edible fungus preservation，as consumers are becoming more aware of the role of food irradiation in regards to food safety and product shelf－life extension.

Agaricus bisporus;irradiation;preservation

TS205.9

A

1002－0306(2014)09－0392－04

10.13386/j.issn1002－0306.2014.09.078

2013－09－17 *通讯联系人

徐丽婧(1985－)，女，博士，主要从事食用菌贮藏方面的研究。

公益性行业(农业)科研专项(201203095);北京市博士后科研活动经费资助(2013ZZ－69);北京市农林科学院博士后科研基金。