周婷婷 曹少谦 张 境 叶文倩 戚向阳

(1浙江万里学院生物与环境学院，浙江 宁波 315100；2浙江医药高等专科学校食品学院，浙江 宁波 315100)

双孢蘑菇(Agaricus bisporus)又名洋蘑菇、白蘑菇，属担子菌纲(basidiomycetes)伞菌目(agaricales)伞菌科(agaricaceae)伞菌属(agaricus)，是世界范围内广泛栽培的食用菌[1]。双孢蘑菇色泽洁白、肉质肥嫩、味道鲜美、营养价值极高，富含蛋白质、氨基酸、矿物质及微量元素等，具有降血压、降血脂、抗癌、护肝等多种保健功能[2-3]。然而，双孢蘑菇含水量高、组织细嫩、菌盖无明显保护结构，表皮极易擦伤，且采后呼吸代谢旺盛，容易发生破膜、褐变与腐败[4]，在加工和贮藏过程中造成较大经济损失。近年来，国内外对双孢蘑菇的保鲜已有大量研究，如低温保鲜[5]、气调保鲜[6]、化学保鲜[1，7]及辐照保鲜[8]等，但仍存在药剂残留、酚酶残存及氧化损伤等诸多问题。与其他常规保鲜技术相比，辐照保鲜具有无化学残留、加工高效、能较好保持子实体新鲜状态等优点，具有较高的应用价值[9]。但辐照技术也存在一些问题，如消费者对γ 射线辐照后的食品放射性残留等安全问题持怀疑态度；电子束辐照易造成维生素C损失[10]；紫外短波(ultraviolet-C，UV-C)处理使菌盖随贮藏时间的延长褐变程度加剧[11]。因此，选取合适的辐照技术来解决及改善采后食用菌储藏问题具有重要的现实意义。

脉冲强光(intense pulsed light，IPL)又称脉冲紫外线[12]，是一种新型辐照技术。IPL利用瞬时(＜100 μs)、广波谱(200～1 100 nm)、高强度(相当于太阳光到达地球表面的2万倍)的惰性气体光源对透明液体、固态食品及包装材料表面进行杀菌[13]，达到延长食品有效期的目的，并保持或提高食品的天然品质。目前，IPL技术在杀菌[14]、钝酶[15]、提高食品品质[16]等方面已有较多研究，而在改善食用菌品质方面的应用还较少。Kalaras 等[17]研究表明IPL处理可提高双孢蘑菇维生素D2含量；Chien 等[18]发现IPL处理后的香菇维生素D2和总酚含量及抗氧化活性增加；曹少谦等[19]采用IPL技术提高香菇麦角固醇向维生素D2转化效率的同时，提高了香菇中还原糖和维生素C的含量。上述研究均只阐述经IPL处理后食用菌部分品质的变化，并未对其在贮藏过程中的变化进行研究，故本试验探讨IPL处理对采后双孢蘑菇生理品质及贮藏期的影响，以期为新型食用菌保鲜技术的应用与开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

新鲜双孢蘑菇，同批采收于宁波市蔬菜批发市场，于室温下当天运回实验室。

愈创木酚(化学纯)，上海佘山化工厂；福林酚试剂(1 mol·L-1)，上海源聚生物科技有限公司；抗坏血酸(分析纯)，宜兴市苏南化工材料厂。其他试剂均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

C400*8*6.5-18型IPL设备，纯亮杀菌设备有限公司。参数如下:单次脉冲强度3.2 mJ·cm-2，紫外区占总能量约20%，其中C 波段(220～280 nm)占8%，B 波段(280～320 nm)占4%，A 波段(320～400 nm)占8%，脉冲频率3次·s-1。

CT3-4500 质构仪，美国Brookfield 公司；GL-20G-Ⅱ高速冷冻离心机，上海安亭科学仪器厂；754 紫外-可见分光光度计，上海菁华科技仪器公司。

1.3 试验方法

1.3.1 双孢蘑菇IPL处理 选择子实体朵形完整、色泽洁白，成熟度、大小一致，无畸形、无机械损伤及无病虫害的双孢蘑菇作为试验材料，并做去柄处理，分别用IPL 双面照射处理0、9、15、21次(依次相当于强度为0、28.8、48.0、67.2 mJ·cm-2)，以0 mJ·cm-2处理组为对照。处理后的双孢蘑菇用打孔的保鲜袋(双面打孔，每面10个孔)分装，25℃恒温恒湿贮藏，每隔2 d测定相关指标。

1.3.2 开伞率测定 以开伞个数占总个数的比为计。

1.3.3 失重率测定 参照Antmann 等[20]的方法。称量贮藏过程中双孢蘑菇的质量，以其变化量占贮藏前质量的百分比为失重率。

1.3.4 硬度测定 参照Ye 等[21]的方法。采用质构仪测定，探头以2.0 mm·s-1的速率升降，测试速率为2.0 mm·s-1，下压深度为5 mm。

1.3.5 过氧化物酶(peroxidase，POD)活性测定 参照李合生[22]的方法，并稍作修改。剪碎双孢蘑菇，按1∶1(m/v)的比例加入4℃预冷的50 mmol·L-1pH值7.0的磷酸缓冲液和1% 聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)在冰浴中快速匀浆，匀浆液在4℃、8 000 r·min-1条件下离心10 min，上清液即为粗酶液，备用。取1 mL 0.5%愈创木酚、1.8 mL 醋酸缓冲液(0.2 mol·L-1，pH值5.8)、0.1 mL 0.75%过氧化氢置于比色皿中，最后再加入0.2 mL 粗酶液(空白对照加入0.2 mL 0.2 mol·L-1pH值5.8的醋酸缓冲液)，快速混匀后于470 nm 波长处测定吸光度值，并记录3 min 内的吸光度值，每30 s 记录一次。以每克鲜重的POD活性初始每分钟增加的0.01个光密度值为一个酶活性单位(U·min-1·g-1)。按照公式计算POD活性:

式中，△A为反应时间内吸光值的变化；Vt为缓冲液体积，mL；Gs为粗酶液体积，mL；W为样品鲜重，g；t为反应时间，min。

1.3.6 多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)活性测定 参照Augustin 等[23]和王耀松[24]的方法，并加以改进。剪碎后的双孢蘑菇按1∶5的料液比(m/v)加入预冷的磷酸缓冲液(50 mmol·L-1，pH值7.0)和1%PVP 匀浆，在4℃、8 000 r·min-1条件下离心10 min，上清液即为粗酶液。取2.8 mL 0.1 mol·L-1儿茶酚于比色皿中，加入0.2 mL 粗酶液(空白加0.2 mL 磷酸缓冲液)，快速混匀后于410 nm 波长处测定吸光度值，并记录3 min 内的吸光度值，每30 s 记录一次。以每克鲜重的PPO活性初始每分钟增加的0.001个光密度值为一个酶活性单位(U·min-1·g-1)。按照公式计算PPO活性:

式中，ΔA为反应时间内吸光值的变化；Vt为缓冲液体积，mL；Gs为粗酶液体积，mL；W为样品鲜重，g；t为反应时间，min。

1.3.7 褐变度(browning degree，BD)测定 参考王清章等[25]的方法。称取适量双孢蘑菇，以1∶10的料液比在蒸馏水中煮沸30 s，快速冷却后研磨1 min，4℃、8 000 r·min-1条件下离心10 min，上清液于410 nm 波长处测定吸光度值，即为BO。

1.3.8 丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量测定 采用硫代巴比妥酸法[26]。双孢蘑菇剪碎称重，按1∶5的料液比加入预冷的10%三氯乙酸匀浆，在4℃、8 000 r·min-1条件下离心10 min，取上清液2 mL，加入2 mL 0.5%硫代巴比妥酸后混匀，沸水浴15 min，冷却后4℃、8 000 r·min-1条件下离心5 min，上清液分别于450、532、600 nm 处测定吸光度值。按照公式计算MDA含量:

式中，X为MDA含量，nmol·g-1；ⅤT为提取液体积，mL；W为样品鲜重，g。

1.3.9 总酚含量测定 采用福林酚法[27]，并作适当修改。取适量双孢蘑菇，剪碎研磨，加入80%乙醇(料液比1∶10，m/v)超声提取30 min，常压过滤，收集滤液备用。取1 mL 提取液，加入6 mL 蒸馏水和0.5 mL 福林酚试剂混匀，反应1 min 后加入1.5 mL 20%碳酸钠，蒸馏水定容至10 mL，75℃水浴10 min，冷却后于760 nm 处测定吸光度值。以没食子酸作标准品，采用外标法定量。

1.3.10 维生素C含量测定 根据王林霞等[28]的方法，并作适当修改。称取适量双孢蘑菇，加入预冷的1%盐酸(料液比5∶2，m/v)冰浴研磨，用蒸馏水定容至50 mL，4℃、8 000 r·min-1条件下离心10 min。取2 mL上清液，加入4 mL 10%盐酸，用蒸馏水定容至50 mL，于243 nm 波长处测定吸光度值。

1.4 数据统计与分析

所有试验均平行测定3次，用GraphPad Prism 6.0软件作图，SPSS Statistics 24.0 软件分析方差，P＜0.05表示显著差异。

2 结果与分析

2.1 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇开伞率的影响

由表1可知，对照组双孢蘑菇从第2天开伞，贮藏至第8天几乎全部开伞。28.8 mJ·cm-2处理组从第4天开始开伞，48.0、67.2 mJ·cm-2处理组贮藏6 d 后才开伞，贮藏结束时，各处理组开伞率明显低于对照组，且中、高强度IPL处理组效果更优。表明IPL处理能有效减缓双孢蘑菇在贮藏期间的开伞。

表1 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇开伞率的影响Table1 Effect of IPL treatments on cap opening rate of Agaricus bisporus during storage

2.2 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇失重率的影响

由表2可知，随着贮藏时间的延长，双孢蘑菇的失重率持续增加，这是由于刚采收的双孢蘑菇含水量高达90%，但其几乎没有角质层来防止水分散失，单向的蒸腾作用导致菇体内水分损失，同时呼吸作用伴随有机物的分解代谢，子实体出现干瘪、皱缩而导致开伞、质量减轻等[29-30]。贮藏第4天时，IPL处理组失重率显著低于对照组，这可能是IPL处理抑制了子实体内线粒体呼吸代谢相关酶活性，导致其代谢速度减缓，失重的速度减慢。贮藏至第8天时，对照组双孢蘑菇失重率为6.16%，子实体萎蔫程度较严重，IPL处理组双孢蘑菇的新鲜度优于对照组。说明IPL处理在一定程度上能延缓双孢蘑菇在贮藏过程中失重率的上升。

表2 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇失重率的影响Table2 Effect of IPL treatments on weight loss rate of Agaricus bisporus during storage /%

2.3 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇硬度的影响

由表3可知，48.0、67.2 mJ·cm-2处理组双孢蘑菇的硬度在整个贮藏期内变化较小，而28.8 mJ·cm-2处理组在贮藏前6 d 变化不大，贮藏至第8天时明显降低。对照组双孢蘑菇硬度在贮藏第2天时下降，之后随贮藏时间的延长持续上升，至第8天显著高于各IPL处理组。上述结果表明，IPL处理有利于双孢蘑菇保持一定的硬度。

2.4 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇POD活性的影响

由表4可知，贮藏2 d时，双孢蘑菇POD活性均升高，但对照组POD活性上升速度大于各IPL处理组(P＜0.05)。贮藏至第4天时，各试验组POD活性均明显下降，且IPL处理组POD活性与对照组之间无显著差异；贮藏第6天时，IPL处理组POD活性均显著低于对照组(P＜0.05)；贮藏至第8天时，48.0 mJ·cm-2处理组POD活性最低，其余2个IPL处理组之间无显著差异。上结果说明IPL处理使双孢蘑菇在贮藏后期的POD活性低于对照组。

表3 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇硬度的影响Table3 Effect of IPL treatments on firmness of Agaricus bisporus during storage /g

表4 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇POD活性的影响Table4 Effect of IPL treatments on peroxidase activity of Agaricus bisporus during storage/(U·min-1·g-1)

2.5 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇PPO活性的影响

由表5可知，贮藏前2 d，双孢蘑菇PPO活性无明显变化；贮藏至第4天时，各组PPO活性均迅速升高；贮藏第6天时，48.0 mJ·cm-2处理组PPO活性显著低于对照组(P＜0.05)；贮藏至第8天时，各IPL处理组PPO活性均显著低于对照组(P＜0.05)。上述结果表明，与对照组相比，在贮藏后期IPL处理能显著抑制双孢蘑菇PPO活性的升高。

表5 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇PPO活性的影响Table5 Effect of IPL treatments on polyphenol oxidase activity of Agaricus bisporus during storage/(U·min-1·g-1)

2.6 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇褐变度(BD)的影响

由表6可知，随着贮藏时间的延长，双孢蘑菇BD整体呈增加趋势。贮藏第6天时，28.8、48.0 mJ·cm-2处理组BD 显著低于对照组(P＜0.05)；贮藏至第8天，IPL处理组BD 均显著低于对照组(P＜0.05)，其中IPL处理组BD 由大到小依次为28.8 mJ·cm-2＜67.2 mJ·cm-2＜48.0 mJ·cm-2。上述结果说明IPL处理能有效延缓贮藏后期双孢蘑菇褐变度的增加。

表6 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇褐变度的影响Table6 Effect of IPL treatments on browning degree of Agaricus bisporus during storage

2.7 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇MDA含量的影响

由表7可知，在双孢蘑菇贮藏过程中MDA含量整体呈上升趋势，其中48.0 mJ·cm-2处理组的变化较平缓。贮藏4 d 后，67.2 mJ·cm-2处理组MDA含量显著低于对照组(P＜0.05)；贮藏第8天，各处理组MDA含量均显著低于对照组(P＜0.05)，但不同处理组之间的差异无统计学意义。表明IPL处理对贮藏后期双孢蘑菇MDA含量的升高有一定的抑制作用。

表7 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇MDA含量的影响Table7 Effect of IPL treatments on malondialdehyde content of Agaricus bisporus during storage /(mmol·g-1)

2.8 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇总酚含量的影响

由表8可知，贮藏前2 d，各组双孢蘑菇中总酚含量快速上升，其中48.0、67.2 mJ·cm-2处理组总酚含量显著高于对照组(P＜0.05)。贮藏第4天时，各组的总酚含量又迅速下降，之后随着贮藏时间的延长变化较平缓，而48.0 mJ·cm-2处理组总酚含量从第4天开始显著高于对照组(P＜0.05)；贮藏第8天时，各IPL处理组总酚含量均显著高于对照组(P＜0.05)，且28.8、48.0和67.2 mJ·cm-2处理组较对照组分别提高20.07%、39.06%、7.59%。上述结果说明IPL处理能有效保留贮藏后期双孢蘑菇的总酚含量。

表8 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇总酚含量的影响Table8 Effect of IPL treatments on total phenolic content of Agaricus bisporus during storage /(mg·100g-1)

2.9 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇维生素C含量的影响

由表9可知，贮藏前4 d，各试验组维生素C含量均升高，之后开始下降，且在贮藏过程中各IPL处理组维生素C含量均显著高于对照组(P＜0.05)，其中48.0 mJ·cm-2处理组维生素C含量显著高于另外2个IPL处理组；贮藏第8天时，28.8、48.0和67.2 mJ·cm-2处理组维生素C含量较对照组分别高39.09%、53.63%、12.72%。上述结果表明IPL处理能显著提高贮藏后期双孢蘑菇的维生素C含量。

表9 IPL处理对贮藏期内双孢蘑菇维生素C含量的影响Table9 Effect of IPL treatments on vitamin C content of Agaricus bisporus during storage /(mg·g-1)

3 讨论

本研究结果表明，IPL处理在一定程度上可以保持双孢蘑菇的贮藏品质。贮藏期内IPL处理组双孢蘑菇硬度变化较小，而对照组硬度呈上升趋势，贮藏第8天时对照组双孢蘑菇硬度显著高于IPL处理组。姜天甲[31]发现食用菌硬度与木质化程度有关，木质化加剧，食用菌硬度增加，且POD 通过催化分解过氧化氢使木质素单体发生聚合而参与木质素的合成。本研究中，IPL处理组POD活性在贮藏6 d 后显著低于对照组(P＜0.05)，可能是IPL处理对双孢蘑菇中POD活性有一定抑制作用，减慢其参与木质化进程，使得双孢蘑菇能较大限度地保持原有硬度。

双孢蘑菇褐变与子实体内PPO、POD活性密切相关[4，32]。随着自然衰老和损伤的进行，菇体细胞膜透性遭到破坏，使得原本被细胞膜隔层分开的酶与底物(氧气与酚类物质)接触后发生反应[29]，使酚类物质氧化产生黑色素而褐变。本研究中，PPO和POD活性在贮藏前、中期均呈上升趋势，这可能是因为采后双孢蘑菇仍进行着旺盛的生命活动，当其无法从培养基质中吸取养分来满足菌丝体生长需求时，菌丝体会启动相应的应激机制[33]，可能会通过升高PPO和POD活性来应答此机制，导致双孢蘑菇发生褐变。本研究结果表明，在贮藏后期，双孢蘑菇褐变程度继续加深，但IPL处理组的BD 明显低于对照组，而此时PPO、POD活性亦显著低于对照组，即贮藏后期BD的变化与PPO、POD活性的变化一致。其原因可能是IPL处理加剧了蛋白质在贮藏过程中的氧化[34]，随着贮藏时间的延长，PPO、POD活性均低于对照组，延缓了酶促反应速度，减缓了双孢蘑菇褐变。

维生素C和多酚在生物体内具有抗氧化等多种生理功能。本研究结果表明，在贮藏期内双孢蘑菇中维生素C和酚含量均呈先上升后下降的趋势，这可能是由于采后双孢蘑菇前期生长发育仍在继续，子实体仍可合成这两种物质，也可能是失水浓缩的结果；贮藏后期随着抗氧化反应的进行和子实体品质的下降，维生素C及多酚发生降解，导致其含量降低。IPL处理组维生素C含量在贮藏过程中均明显高于对照组，可能是IPL处理诱导了双孢蘑菇维生素C的合成，而总酚含量在贮藏后期才高于对照组，可能是由于该阶段PPO和POD活性显著低于对照组，使得酚类物质氧化速度降低。双孢蘑菇脂膜由稳定性较差的不饱和脂肪酸组成，MDA是细胞膜过氧化作用的主要产物，其含量高低反映子实体因脂膜损伤而衰老的程度[3]。本试验中，双孢蘑菇MDA含量在贮藏期间持续上升，说明子实体氧化损伤持续进行，到贮藏后期IPL处理组MDA含量显著低于对照组，可能与其内源性抗氧化剂维生素C和酚类物质有关，且与多酚含量更为密切，使试验后期处理组抗氧化能力优于对照组。

IPL处理能有效控制双孢蘑菇采后品质，但不同处理强度对贮藏期内双孢蘑菇新鲜度的影响存在差异，因此将IPL技术应用于食用菌的品质控制时可通过优化脉冲参数来实现。本研究为IPL技术在食用菌领域中的应用提供了科学依据。

4 结论

本研究结果表明，与对照组相比，IPL处理组双孢蘑菇在贮藏过程中开伞率及失重率的上升已明显减慢，IPL处理能有效延缓贮藏后期双孢蘑菇MDA含量的上升，抑制PPO、POD活性，保持硬度、总酚及维生素C含量，从而减缓双孢蘑菇的衰老褐变。本研究结果推动了食用菌保鲜技术的发展，弥补了传统保鲜技术的缺点。本研究分析了IPL处理后双孢蘑菇贮藏品质变化的原因，后期将对其进行验证，以便全面探讨IPL处理对生鲜双孢蘑菇贮藏品质的影响及相关机制。