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5种不同处理对鲜红托竹荪贮藏保鲜品质的影响

2023-09-20黄成运刘宏宇桂阳卢颖颖李岩朱国胜石汉英

热带作物学报 2023年8期
关键词:干燥剂质构臭氧

黄成运 刘宏宇 桂阳 卢颖颖 李岩 朱国胜 石汉英

关键词:红托竹荪;复合保鲜;臭氧;干燥剂;质构;酶活

红托竹荪(Phallusrubrovolvatus)[1]为鬼笔属真菌,素有“真菌皇后”的美称,为贵州特色珍稀主栽食用菌品种[2],国宴佳品[3],是目前唯一可鲜品规模化销售的竹荪。红托竹荪在采后呼吸作用不停止[4-5],菌裙菌柄易变黄、软塌,受外界微生物侵染和机械损伤后易腐烂变质[6]。

目前还没有专门针对鲜红托竹荪的贮藏保鲜研究。现主要采用泡沫盒内加冰袋及吸水纸的贮藏保鲜,是借用其他食用菌贮藏保鲜方法,该方法2~6d品质即出现急剧劣变,即便采用冷链甚至航空运输,货架期仅剩1~3d,鲜红托竹荪的规模化销售仅限贵州省及周边省份,直接制约了产业的发展。减缓劣变和延长保鲜期是解决这一问题的关键。

食用菌领域的保鲜研究中,张沙沙等[7]采用形态、气味、色泽等感官评价标准研究不同预处理对羊肚菌保鲜品质的影响。白晋豪[8]使用质构特性评价不同温度和时间对海鲜菇品质特性的影响。李瑶[9]采用酶活评价复合保鲜方法对金针菇的保鲜效果,陈凤美[10]采用酶活评价异抗坏血酸处理对灰树花子实体的保鲜效果。纵观不同食用菌的不同保鲜方法,首先感官品质可以从颜色变化、外观形态、气味等方面直观地判断其新鲜度,其次结合物性学分析,使用仪器设备对食用菌的质构做量化分析,侧面印证感官评价的准确度,最后通过变色诱导和细胞形态维持相关酶的活性变化,综合分析不同保鲜方法对食用菌胞内代谢的影响。如此,本研究采用感官、质构和酶活3个方面对不同贮藏保鲜方法处理的鲜红托竹荪进行评价,揭示鲜红托竹荪子实体贮藏保鲜过程中品质劣变特征和关键控制点,提出最佳控制方法,减缓劣变和延长保鲜期。

1材料与方法

1.1材料

新鲜无腐烂的红托竹荪鲜品,材料购自贵州省织金县;保鲜盒:PE材质,规格为19.5cm×14.0cm×9.0cm,温州益腾智能设备有限公司;保鲜膜:锁鲜覆盒膜材质,上海复命新材料科技有限公司;保鲜纸:α-环糊精包结1-MCP(1-methylcyc-loprepene)功能纸,规格为20cm×30cm,咸阳西秦生物科技有限公司;吸湿纸:规格为25cm×75cm,成都诚志纸制品实业有限公司;干燥剂:变色硅胶,每袋约5g,东莞市欣荣天丽科技实业有限公司;苯丙氨酸解氨酶(PAL)试剂盒(PAL-1-Y)、多酚氧化酶(PPO)试剂盒(PPO-1-Y)、几丁质酶(chitinase)试剂盒(JDZM-1-G),苏州科铭生物技术有限公司。

DF250T台式保鲜盒封口机,温州达胜智能设备有限公司;TMS-PRO质构仪,FoodTechnologyCorporation;FL-810Y臭氧消毒機,深圳市飞立电器;MultiskanSkyHigh微孔板分光光度计,赛默飞世尔科技(中国)有限公司。

1.2方法

1.2.1红托竹荪预处理及保鲜试验去掉新鲜红托竹荪子实体菌盖,4℃预冷4h后,挑选外观大小接近,菌柄无折断,菌裙无破损,各部位无霉变、变色、染色、异味、生虫和软化的红托竹荪,避免相互挤压,分装至保鲜盒内,每盒(100±10)g。

分装完成后,依照下述要求按表1进行各保鲜处理:(1)每包干燥剂5g,每处理1包[11],竖直贴盒壁放置;(2)吸湿纸每处理1张,一半铺底并将另一半包覆在竹荪上方;(3)保鲜纸每处理1张[12],置于竹荪与保鲜纸之间;(4)将需进行臭氧处理的包装盒及样品置于臭氧浓度已经达到17.14mg/m3的4℃冰箱内[13]30min,取出后再加入对应的保鲜物料;(5)将所有完成对应处理的红托竹荪样品盒采用锁鲜膜热压封口。

常温组2d进行一次取样观测,低温组每4d进行一次取样观测,至样品全部腐烂或在感官评价中已不宜食用时停止观测。如图1,0、2、4、8、12、16、20d分别为第0、2、4、8、12、16、20天,A~E为常温处理,F~J为低温处理。每个处理中有8盒用于记录和统计感官变化;3盒用于常温组酶活的取样,6盒用于质构和低温组酶活的取样。

1.2.2菌裙变黄率评价统计5盒样品中菌裙变黄的个数占总个数的比率:nRsYY100%Y。式中,YR为变黄率;Yn为变黄个数;Ys为总个数。

1.2.3菌裙变黄程度评价菌裙变黄程度由菌裙变黄面积大小和颜色深浅决定,以1~5分为分值范围,变黄面积越大,颜色越深,分值越高(表1)。

1.2.4菌柄变软率评价方法统计5盒样品中菌柄变软的个数占总个数的比率:nRs100%式中,SR为变软率;Sn为变软个数;Ss为总个数。

1.2.5菌柄变软程度评价方法菌柄变软程度由菌柄软硬度决定,分值范围1~5分,菌柄越软分值越高(表1)。

1.2.6气味评价方法气味由霉味、酒味、酸味组成,分值均为1~5分,气味越浓分值越高(表1),统计5盒样品中的气味分值计算平均数。

1.2.7失重率评价方法测量3盒样品的重量,计算平均值,测量重量时,将盒内红托竹荪以及子实体残渣尽数称重,采用质量法测定,按公式为腐烂率;Rn为腐烂个数;Rs为总个数。

2结果与分析

2.1不同处理对红托竹荪感官品质的影响

2.1.1红托竹荪颜色、气味和变软程度由表2、图1可知,常温组各处理中,菌裙在2d迅速变黄软塌,出现酒味等气味,随后菌柄变软,在4d商品性状极差。而低温环境中,红托竹荪的劣变比常温环境开始得晚且程度轻,出现的酒味等气味很淡,变软率及变软程度也有不同程度的降低,变黄现象在4d才出现且程度轻。

常温组处理B和C的变黄率和变黄程度最低,低温组中处理H和处理J最低,即臭氧干燥剂处理在常温和低温环境下有助于延缓变黄和减轻变黄程度。

常温组处理C、D和E的不良气味分数低,低温组中处理H、I和J最低,即臭氧干燥剂处理、干燥剂保鲜纸处理、干燥剂保鲜纸吸湿纸处理在不同温度环境下都对气味有抑制作用,且在低温环境下可以延缓气味的出现和降低气味的程度。

常温组处理E的变软率最低,处理D的变软程度低,低温组中处理H和I的变软率和变软程度最低,且臭氧材料比保鲜纸吸湿纸材料对变软率的降低更有效,臭氧干燥剂处理和干燥剂保鲜纸处理在不同温度环境下都最有效。

综上所述,低温保鲜的效果明显优于常温保鲜,且采用处理H(低温臭氧干燥剂处理)可以有效保持红托竹荪鲜品的商品性状,有效延长其保鲜期。

2.1.2红托竹荪失重率常温组中处理(P=0.001<0.05)和时间(P=0.003<0.05)对重量呈显著性差异,低温组中处理(P=0.000<0.05)和时间(P=0.000<0.05)对重量呈显著性差异。如图2所示,常温和低温环境下,贮藏期结束时4种保鲜处理的失重率相差不大,常温干燥剂处理和低温臭氧干燥剂处理的失重率最低。

2.1.3红托竹荪腐烂率由表3可知,常温2d时即有腐烂且4d时均达到100%,低温20d才开始出现腐烂,低温可延缓腐烂。与对照处理相比,常温环境下,处理C(常温臭氧干燥剂处理)、处理D(常温干燥剂保鲜纸处理)和处理E(常温干燥剂吸湿纸保鲜纸处理)等复合保鲜处理对红托竹荪的腐烂有一定的抑制作用。低温环境下,处理H和处理J可显著降低腐烂率,但处理J随着时间延长降低腐烂率的作用逐渐消失,20d时处理F、处理G和处理I的腐烂率不超过10%,处理H、处理J的腐烂率均为0。22d时处理H腐烂率依然为0,优于其余各处理。

2.2不同处理对红托竹荪质构的影响

由图3可知,红托竹荪保鲜过程中,各处理的硬度、弹性、咀嚼性曲线走向一致,均为整体的先上升后下降趋势,并在下降过程中伴随着波动。咀嚼性是由弹性和硬度共同决定的,反映了咀嚼固体需要的能量。

由表4、表5、表6可知,各处理的弹性和硬度及咀嚼性在0~4d都是上升趋势,保鲜初期菇体呼吸作用不停止,自身代谢导致失掉一部分水分,此时红托竹荪结构完整,劣变不明显,失去这部分水使其更有韧性,导致硬度增加弹性上升,咀嚼性也因此上升。从4d开始,各处理因子实体劣变使硬度及弹性降低导致咀嚼性下降,8~20d时,红托竹荪子实体细胞失水使硬度和弹性上升,是由中期内部和外环境失水使红托竹荪干燥所致,之后因微生物滋生引起的分解逐步使硬度和弹性降低,咀嚼性也随之降低。该过程中处理H和处理I基本一致,而处理H是各处理中变化值最小的,且处理H在各个时期中的弹性变量均为最低,减缓了红托竹荪菌柄变软的速度,与感官评价结果一致,较好地维持了商品性状。

综上,处理H的硬度、弹性和咀嚼性在保鲜试验的各个时期均保持在较好水平,该处理很好地保持了红托竹荪的商品性状,有效延长其保鲜期,故该处理是最佳的红托竹荪保鲜处理。

2.3不同处理对红托竹荪胞外酶活性的影响

为进一步探究红托竹荪在不同温度、不同保鲜处理的贮藏过程中颜色和硬度差异的成因。通过感官评价和质构测量的结果,选择处理A、处理F、处理E、处理J、处理C、处理H的不同保鲜时长的保鲜竹荪作为样本,进行苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶、几丁质酶的酶活性检测及其关联分析(图4、图5)。

常温组的苯丙氨酸解氨酶在0~2d时,对照处理A的酶活性升高,保鲜处理C和处理E下降;2~4d时处理A的酶活性最高为6.53U/g,对应感官中处理A子实体变色最早、程度最高,处理E的酶活性最低为3.70U/g。在低温组中,0~4d时处理F的酶活性升高,竹荪变色发生早;8d时处理H和处理J的酶活性才开始上升,且处理H的酶活性处于更低的水平,说明處理H有效延缓了由苯丙氨酸解氨酶引起变色的时间和程度。

常温组的多酚氧化酶酶活性在0~2d时,处理E的抑制效果最差,处理C的抑制效果最佳;4d时处理C的酶活力最低,对褐变的抑制效果较好。低温的各处理在0~4d时,处理F、处理J的酶活性上升、处理H降低;4~12d,处理F和处理H上升后下降,处理J下降后上升;16~20d时,各处理的酶活性升高,在20d时酶活性为处理F>处理J>处理H,可知处理H可有效抑制由多酚氧化酶引起的子实体变色现象。

常温组的几丁质酶活性在0~4d时,处理A和处理C酶活变化结果相似,趋势平稳,增减均不超过1mg/(h·g),处理E该酶活性激增,说明保鲜处理对常温组的几丁质酶活性并无明显抑制作用。而低温组各处理中,0~8d时,各处理均为上升后下降的趋势,处理F酶活性最高,处理H最低;各处理的几丁质酶活性从8d开始逐步升高,说明保鲜处理作用开始减弱;8~20d,处理J酶活性最低,处理H次之,处理F最高,但在测试中,其几丁质酶的活力始终处在较低的水平,尽管3个处理表现出了一定差异,但相比常温组各处理的酶活可知,采用处理J与处理H在低温保存中均可较好地抑制几丁质酶的活性,有效地抑制了几丁质酶对红托竹荪子实体细胞壁的降解,避免因其自身酶系造成的自溶作用。

综上所述,采用臭氧材料和干燥剂材料的保鲜手段处理红托竹荪子实体,并在4℃下进行保存,可有效避免因自身酶系造成的劣化作用。

3讨论

本研究采用复合保鲜法对红托竹荪进行保鲜,各保鲜方法中处理H(低温臭氧干燥剂处理)的保鲜效果最佳,8d时菌裙及菌柄出现变黄现象,12d时菌柄出现变软现象,至22d试验结束时腐烂率为各处理最低。试验采用了感官评价的方法结合质构仪和酶活测定联合分析红托竹荪保鲜效果。结果表明,处理H(低温臭氧干燥剂处理)的商品性状保持最好,外观颜色保持最佳,失重率较低,腐烂率最低,硬度、弹性等指标变化稳定。

通过感官评价保鲜过程中颜色的变化发现,低温组变化开始的时间比常温组延迟2~4倍,菌柄菌裙软塌不成形的时间延迟到常温组的5倍。常温环境下处理D和处理E中保鲜纸、吸湿纸的包裹使竹荪加速了腐烂,而在常温组和低温组中单一的干燥剂处理:处理B、处理G,失重率均最低,但感官评价差。在保鲜初期,采用干燥剂和吸湿纸的处理有效降低了包装内的自由水含量,抑制了子实体自身呼吸作用和外源性微生物的滋生,但后期其吸水饱和,会导致与子实体接触处水分积蓄过多,导致局部微生物过量繁殖,反而提高了变黄率和变黄程度。单一的吸湿材料可以在一定时间内有限度地抑制微生物滋生和呼吸作用,但难以长期抑制劣变,需要配合其他保鲜措施一起使用。

质构仪测量结果中硬度的变化趋势,还与竹荪独有的子实体结构有关。竹荪子实体特殊的蜂窝状结构,在菌肉失水后的硬度和弹性变化更为复杂[16],同时蜂窝状结构带来更大的表面积导致其受到外源性微生物和自身酶系的影响更大。前期子实体失水,在其韧性到达临界值前,其弹性和硬度均可能随着水分流失而上升,而随着保鲜时间的延长,子实体的细胞破裂,硬度和弹性下降;同时,在子实体表面滋生的外源性真菌和细菌的分解作用下,细胞进一步破裂,使其外观塌缩,可压缩程度降低,此时表现出硬度上升但弹性降低,最终导致质构测定结果表现为上下反复的波动。

最佳保鲜处理为低温臭氧干燥剂处理,其中的臭氧材料对红托竹荪保鲜期的延长和感官性状的保持有显著作用。在包装前进行臭氧熏蒸,采用臭氧对子实体处理,从保鲜初始阶段就有效降低了表面菌群的密度和种类,抑制了后续保鲜过程中子实体表面杂菌的增殖[17-18],进而延缓由微生物增殖引起的腐坏和由微生物胞外活性氧引起的子实体变黄[19]。臭氧广泛应用于医疗、发酵工业和鲜切蔬菜等领域[20],具有分解迅速、无残留的优良特性[21],且臭氧发生器有价格低廉、操作简单、无需耗材,使用成本低的特点,更易于实现推广应用。而干燥剂的配合使用,在保鲜初期就有效降低了包装内的湿度,并避免了局部高湿的情况。可以有效降低红托竹荪子实体的表面湿度,破坏其胞外酶的反应条件,从而减缓了几丁质酶对子实体细胞壁的破坏作用,保持其较好的外观形态和质感,同时抑制了子实体表面微生物的繁殖,也起到了延缓红托竹荪子实体腐坏变黄的作用。该方法是一种成本低廉、易于实现的保鲜技术。其大幅延长了红托竹荪的保鲜期,并保持较好的竹荪商品性状,起到了保质增值的效果。

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