刘庆庆 丁有财 冯绍彪 余庭付 李红丽 吴共会

摘 要：褐变是影响竹荪食用品质的主要原因，为探究竹荪在贮藏期间发生褐变的机制，以干制竹荪为原材料，研究竹荪褐变前后的还原糖、总酚、氨基酸态氮、可溶性蛋白含量的变化情况和在常温及4℃冷藏2种贮藏条件下竹荪每隔7d的褐变度。结果表明，竹荪在发生褐变后还原糖、总酚、氨基酸态氮、可溶性蛋白含量均发生显著性下降，竹荪褐变的主要类型有美拉德褐变、酚类氧化褐变，可能还有抗坏血酸褐变和酶促褐变，但不会出现焦糖化反应褐变;4℃低温贮藏有助于减缓竹荪褐变速度。

关键词：竹荪;褐变机理;褐变度;美拉德反应;酚类氧化褐变

中图分类号 TQ281 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）11-0036-03

Preliminary Study on the Browning Mechanism of Dictyophora

Liu Qingqing1 et al.

（1College of Tongren University，Tongren 554300，China）

Abstract： Browning is the main reason that affects the edible quality of Dictyophora. In order to explore the mechanism of browning of Dictyophora during storage， the changes of reducing sugar， total phenol， amino acid nitrogen and soluble protein content of dried Dictyophora were studied before and after browning， and the browning degree of Dictyophora under normal temperature and 4 ℃ cold storage were studied every other week. The results showed that the contents of reducing sugar， total phenol， amino acid nitrogen and soluble protein decreased significantly after browning. The main causes of browning were Maillard browning and phenol oxidative browning， which might be ascorbic acid browning and enzymatic browning， but the browning reaction could be determined. 4℃ low temperature storage was helpful to slow down the browning rate.

Key words： Dictyophora;Browning mechanism; Browning degree; Maillard reaction; Phenolic oxidative browning

竹蓀又名竹笙、竹参，是一类名贵大型食用真菌，素有“真菌皇后”、“山珍之王”等美称[1-2]。竹荪对降血脂，抗肿瘤、抗辐射等有一定的疗效，具有很高的开发价值[3]。目前，竹荪主要以干品形式进行销售，但竹荪子实体为海绵质，菌群为网纱状，烘干后轻且薄，极易断裂、破碎，且长时间贮藏返潮现象严重，很容易发生褐变，使其感官和营养价值急剧劣变，降低竹荪的食用和经济价值[4]。目前研究食品褐变的方法都是根据以往的美拉德反应和酚类以及抗坏血酸氧化生成焦糖褐色素的理论，以褐变度为检测指标，测定蛋白质、还原糖、还原性抗坏血酸以及酚类含量的变化[5]，根据褐变后蛋白质、还原糖、抗坏血酸以及酚类含量的降低，从而推断可能包含的褐变类型[6]。本试验测定还原糖、氨基酸态氮、可溶性蛋白以及总酚在竹荪褐变前后含量的变化，分析竹荪褐变的类型。同时在常温和4℃冷藏2种环境下每隔7d测定竹荪褐变度，探索对竹荪褐变的机理，以期在生产到销售过程中采取相应的措施，使竹荪的损失最小化，促进竹荪产生的进一步提升。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 竹荪：贵州铜仁丁正食用菌专业合作社;PE包装袋。没食子酸、考马斯亮蓝G-250、3，5二硝基水杨酸、福林酚试剂、葡萄糖、酚酞、苯酚、酒石酸钾钠、淀粉、碘、冰醋酸、碳酸钠、无水乙醇、磷酸、中性红、氢氧化钠、百里酚酞和甲醛溶液等：分析纯;牛血清蛋白：生化试剂;邻苯二甲酸氢钾：基准试剂。

1.2 主要仪器 HG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱：常州普天仪器制造有限公司;Alpha-1860A型紫外可见分光光度计，上海谱元仪器有限公司;RH-600A高速万能粉碎机：浙江荣浩工贸有限公司;MAX-A 303电子分析天平：深圳市无限量衡器有限公司;C21-PK2106型多功能电磁炉：美的生活电器制造有限公司;HH-2型数显恒温水浴锅：国华电器有限公司;TG16 K-II高速离心机：长沙东旺实验仪器有限公司;JP-030S型超声波清洗仪：深圳市洁盟清洗设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理 褐变方法：将竹荪置于40℃的烘箱中使其完全褐变，颜色变为深褐色，粉碎保存在PE袋中密封备用。未褐变样品：粉碎过筛，保存在PE袋中密封备用。

1.3.2 测定方法

1.3.2.1 水分含量 测定参照GB5009.3-2016[7]。

1.3.2.2 还原糖 参考贾夏等人[8]测定还原糖的方法，葡萄糖标准曲线的制作部分修改为取6支具塞刻度试管，编号，分别精确加入1mg/mL的葡萄糖标准液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL。

1.3.2.3 氨基酸态氮含量 参照GB5009.235-2016[9]甲醛滴定法测定，略微修改，利用氨基酸的两性作用，加入甲醛以固定氨基的碱性，使羧基显示出酸性，用氢氧化钠标准溶液进行滴定，同时做空白对照。计算公式为：

氨基酸态氮X=（V2-V1）×C×14/m，mg/g

式中：c——标定的氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L;

V1——用中性红作指示剂滴定时消耗氢氧化钠标准溶液体积，mL;

V2——用百里酚酞作指示剂滴定时消耗氢氧化钠标准溶液体积，mL;

m——测定用样品溶液相当于样品的质量，g;

14——氮的摩尔质量，g/moL。

1.3.2.4 可溶性蛋白含量 参考杨静华[10]考马斯亮蓝G-250比色法测定，样品制备修改为称取样品1.0g，定容于100mL容量瓶中，浸渍20min;过滤，取过滤液作为供试品溶液。

1.3.2.5 总酚含量 参考范金波等[11]Folin-Ciocalteu比色法测定，样品制备[12]稍加修改，精密称取2g样品，加40mL水超声60min，然后溶液置50mL离心管中，8000r/min离心20min，上清液转移至容量瓶并用水定容至100mL。

1.3.2.6 褐變度 参考韩春然等[13]方法测定，随机抽取5g竹荪样品与煮沸蒸馏水按1∶10混合后，在打浆机中匀浆30s后，取出以4000r/min离心15min，在波长为410nm处测定其吸光度值，结果以10×A410表示褐变程度。

1.4 数据处理与分析 除了水分含量和褐变度做3次平行试验，其他所有实验重复3次，每次3个平行。采用origin8.5作图，利用SPSS19.0对数据进行统计分析与处理。

2 结果与分析

2.1 竹荪褐变前后还原糖含量变化 由表1可以看出，竹荪在褐变前还原糖含量是64.8mg·g-1，竹荪褐变后，还原糖含量下降至59.9mg·g-1。竹荪还原糖含量变化率分别为7.56%。经过SPSS19.0配对样本T检验，竹荪褐变前后的还原糖含量有着极差异显著（P=0.000<0.01）。还原糖羰基和氨基酸氨基的存在是美拉德反应的必要条件，但竹荪可能残留微生物消耗还原糖，使竹荪中的还原糖含量下降[14-15]，所以，只能初步确定还原糖含量的下降可能是由美拉德反应引起。

2.2 竹荪褐变前后氨基酸态氮含量变化 从表2可以看出，竹荪褐变前后氨基酸态氮含量的变化差异较大，由褐变前的978.7mg·g-1下降至褐变后的626.3mg·g-1，氨基酸态氮含量变化率为36.00%。通过SPSS 19.0配对样本T检验可知，竹荪褐变前后氨基酸态氮含量差异极显著（P=0.000<0.01）。氨基酸态氮可以间接体现氨基酸含量，因此竹荪褐变前后氨基酸态氮含量的变化可以作为判断美拉德褐变的基础。同理，氨基酸态氮是氨基酸合成的必要条件，而氨基酸是美拉德反应的必要条件，综合上述竹荪褐变前后还原糖的变化，可以进一步确定竹荪的褐变类型是美拉德反应。

2.3 竹荪褐变前后可溶性蛋白含量变化 如表3所示，竹荪褐变后可溶性蛋白含量偏低。可溶性蛋白的含量由褐变前的4.1mg·g-1下降到褐变后的3.2mg·g-1，可溶性蛋白含量变化率为21.95%。通过SPSS 19.0配对样本T检验，褐变前后竹荪中的可溶性蛋白含量差异极显著（P=0.000<0.01）。美拉德反应需要在一定水分存在且含量高于10%时才能发生[16]。在本次试验中，褐变前的竹荪的水分含量为16%，为美拉德反应的进行奠定了基础，又知可溶性蛋白是美拉德反应的基础物质[16]，通过分析竹荪褐变前后可溶性蛋白的含量以及综合上述还原糖和氨基酸态氮的变化，可以判断竹荪发生了美拉德褐变。

2.4 竹荪褐变前后总酚含量变化 测定竹荪褐变前后酚类含量的变化，判断竹荪的褐变是否与酚类化学氧化有关。竹荪褐变前后酚类含量如表4所示，可以看出，竹荪发生褐变后，总酚含量发生变化，由褐变前的47.2μg·g-1下降到了褐变后的38.5μg·g-1，总酚含量变化率为18.43%。通过SPSS 19.0配对样本T检验分析，褐变前后的总酚含量差异极显著（P=0.000<0.01）。

食品的褐变包括酶促褐变和非酶促褐变。酶促褐变是植物体内的酚酶在氧气存在的条件下，催化植物体内的酚类物质形成醌，醌经过一系列反应生成有色物质而引起的褐变[5，17]。竹荪在干制过程中都会经过40℃～50℃的长时间烘烤进行烘干处理，其中的酚酶大部分失活，因此对于加工后的竹荪，酚类主要发生的是化学氧化，可以排除酶促氧化酚类引起竹荪褐变的可能性[5，18-20]。本实验中竹荪酚类含量在褐变前后差异极显著，可认为是酚类化学氧化的结果。

2.5 竹荪在不同贮藏环境的褐变度变化 如图1所示，在常温贮藏和4℃冷藏下的竹荪，开始的前21d，褐变度变化平缓，直到21d出现转折，褐变度的上升幅度增加，说明前21d内褐变情况并不明显，21d后褐变程度开始变严重，进而推测贮藏后期褐变速率加快，褐变严重。同时还可以看出，4℃冷藏的竹荪比常温贮藏下的竹荪褐变度明显小得多，说明低温可以抑制褐变的进行。

2.6 竹荪其他褐变机理 对于酶促褐变来说，酚酶活性在40℃～50℃不可能完全失活，但是经过长时间烘烤[20]，酶促褐变反应的3要素[17]中的酚酶大部分失活，因此竹荪在贮藏期间几乎没有发生酶促褐变。同样，对焦糖化反应而言，它需要经过200℃以上的高温条件才能发生反应[21]，即竹荪在加工过程中不可能发生焦糖化反应。由于抗环血酸的稳定性差，加热、光照、长时间储藏都会造成其流失和分解，竹荪经过40℃～50℃的烘干温度等不利于抗坏血酸存在的条件，竹荪中的抗坏血酸流失殆尽[22]，因此不能确定竹荪是否发生抗坏血酸褐变。

3 结果与讨论

本试验测定了竹荪褐变过程中还原糖、总酚、可溶性蛋白和氨基酸的含量。4项指标褐变前后均发生了显著性下降，可以确定干制竹荪褐变类型包括美拉德褐变、酚类氧化褐变，也可能发生酶促褐变和抗坏血酸褐变，但不可能发生焦糖化反应。另外，本试验还测定了竹荪在常温和4℃下的褐变度的变化，表明温度对竹荪的品质影响十分显著。通过对竹荪贮藏期间褐变机理的探讨，对竹荪贮藏期间褐变控制可以从以下几方面进行研究：（1）对竹荪进行预处理控制其褐变，如烘干前酶的钝化处理、漂烫处理、除氧剂浸泡等;（2）通过包装技术减缓竹荪贮藏期品质劣变，如活性包装、气调包装、抑菌包装等;（3）通过控制物流和贮藏温度来减缓竹荪贮藏期品质劣变。

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（责编：王慧晴）

基金项目：铜市科研[2018]27号。

作者简介：刘庆庆（1991—），女，讲师，研究方向：食品营养。  收稿日期：2020-04-19