食用菌的保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

食用菌的保鮮技術(shù)研究進(jìn)展

蘑菇是一種常見(jiàn)的真菌，具有肉質(zhì)或織物的子實(shí)體，通常被稱為蘑菇。全世界能形成大型子實(shí)體或菌核組織的食用菌有6000多種,可供食用的有2000余種。絕大多數(shù)食用菌在分類上屬于菌物界真菌門中的擔(dān)子菌綱,如平菇、香菇等,少部分(如羊肚菌等)屬于子囊菌綱。目前國(guó)際市場(chǎng)上以雙孢蘑菇、香菇、平菇等食用菌為主。我國(guó)食用菌栽培發(fā)展于80年代初,其投資小、周期短、見(jiàn)效快、發(fā)展迅猛,2011年人工栽培食用菌已達(dá)71余種。食用菌采收后仍在進(jìn)行強(qiáng)烈的新陳代謝和呼吸作用,導(dǎo)致菌蓋開傘、菇柄伸長(zhǎng)、菇體皺縮軟化等;食用菌組織鮮嫩,含水量高,在采后貯藏和運(yùn)輸過(guò)程中易受到機(jī)械損傷和微生物侵染,發(fā)生褐變,組織呈水浸狀甚至腐爛變質(zhì)。食用菌的生理特性縮短了其貨架期,降低了食用價(jià)值和商品價(jià)值。食用菌的保鮮是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,且具有獨(dú)特的采后生理生化特性,針對(duì)單一環(huán)節(jié)難以達(dá)到理想保鮮效果。目前我國(guó)食用菌保鮮技術(shù)雖然有一些研究成果,但保鮮效果不明顯,普及度不高,鮮有針對(duì)食用菌采收、運(yùn)輸、貯藏、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的“柵欄因子”系列研究,因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)食用菌保鮮技術(shù)的系統(tǒng)研究,采用物理、化學(xué)或綜合方法,建立一套完整的防止食用菌腐敗的“柵欄”,開發(fā)出簡(jiǎn)便易行、成本低廉、效果優(yōu)良的保鮮技術(shù),延長(zhǎng)食用菌保鮮期,促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、升級(jí),滿足國(guó)內(nèi)食用菌生產(chǎn)模式的需求。1食用菌的特性食用菌呼吸屬于躍變型,生理后熟性較強(qiáng),采收后仍保持較高的生理活性和旺盛的生命力,菇體會(huì)不斷降解自身養(yǎng)分以滿足生長(zhǎng)的需要,出現(xiàn)失重、開傘、菇柄生長(zhǎng)、菇體皺縮、組織呈水浸狀及褐變等品質(zhì)下降現(xiàn)象。Braaksma等指出這些癥狀的產(chǎn)生大多與菇體的生理代謝有關(guān)。不同食用菌因自身外觀形態(tài)、生理特性的不同,各自具有不同的保鮮期。食用菌的保鮮效果與其采收后的生理生化特性緊密相關(guān),氣體環(huán)境、溫度、水分、采收時(shí)期、機(jī)械損傷、微生物侵染等是影響食用菌生理生化特性的關(guān)鍵因子,它們直接決定了食用菌的保鮮效果。食用菌采收初期其子實(shí)體對(duì)外界微生物的侵染具有一定的抗性,所以食用菌的保鮮必須嚴(yán)格遵循食用菌采收后的生理生化特性,密切關(guān)注其采收、運(yùn)輸、貯藏、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn),明確柵欄因子。食用菌保鮮原理概括起來(lái)有以下三方面:一是降低食用菌呼吸強(qiáng)度和代謝強(qiáng)度,使食用菌的分解處于近休眠狀態(tài),抑制衰老和褐變;二是減少水分蒸發(fā),防止失重;三是抑制腐敗菌和致病菌的生長(zhǎng),最大程度地保持其原有品質(zhì)。2影響真菌生理強(qiáng)度和保護(hù)效果的因素2.1溫度對(duì)食用菌水分的影響氣體環(huán)境是影響食用菌生理活動(dòng)強(qiáng)度的重要因素,上世紀(jì)30年代人們就指出低O空氣的相對(duì)濕度對(duì)食用菌鮮也至關(guān)重要,新鮮食用菌雖然含水量高(72%~95%),但采收后由于蒸騰作用和呼吸作用,菌內(nèi)水分大量丟失導(dǎo)致菇體枯萎和皺縮。閻瑞香等較高的空氣相對(duì)濕度有利于保持食用菌的水分,有效延長(zhǎng)其保鮮期,不同菇類對(duì)空氣濕度要求不一樣,大多數(shù)食用菌的最適宜相對(duì)濕度為95%~100%。朱長(zhǎng)俊等2.2溫度對(duì)食用菌生理強(qiáng)度及保鮮效果的影響貯藏溫度不僅影響食用菌的呼吸強(qiáng)度、水分的蒸發(fā),還會(huì)影響食用菌中各種酶(多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶、溫度是影響食用菌生理強(qiáng)度及保鮮效果的重要因素,貯藏溫度越高,食用菌的生理活動(dòng)越旺盛,在5℃~35℃,溫度每升高10℃,呼吸強(qiáng)度增加1倍~1.5倍,保鮮期越短;過(guò)高的溫度還會(huì)引起呼吸躍變,減少其保鮮期。相反,低溫下細(xì)胞內(nèi)水分凍結(jié),各種酶活力下降,呼吸速率及生理生化反應(yīng)明顯降低,保鮮期延長(zhǎng)。但過(guò)低的溫度會(huì)使食用菌產(chǎn)生冷害或凍害。有資料表明,食用菌的最適宜貯藏溫度是0~5℃(高溫生長(zhǎng)的食用菌除外)2.3化酶活性的測(cè)定食用菌含有多酚類物質(zhì),在貯運(yùn)過(guò)程由于機(jī)械損傷易發(fā)生酶促褐變,pH是影響多酚氧化酶活性的重要因素。研究發(fā)現(xiàn),多酚氧化酶的最適宜pH為4~5,當(dāng)pH<2.5或pH>10時(shí),該酶失去活性另外有研究發(fā)現(xiàn),微生物在pH6~7.5范圍內(nèi)繁殖較快,所以遠(yuǎn)離這個(gè)范圍的pH,能有效抑制致病菌感染菇體,從而延長(zhǎng)食用菌的保鮮期2.4微生物食用菌組織鮮嫩,在采后貯藏和運(yùn)輸過(guò)程中易受到微生物侵染,導(dǎo)致生理病害,甚至腐爛變質(zhì),嚴(yán)重影響食用菌的品質(zhì)。3蘑菇保釋方法3.1食用菌在生活中的應(yīng)用食用菌采收后預(yù)冷和冷藏越及時(shí),保鮮期越長(zhǎng),所以食用菌采收后應(yīng)盡快保持低溫狀態(tài),形成良好的采收、貯藏、運(yùn)輸及銷售冷藏鏈。低溫保鮮通常分為冷藏保鮮、速凍保鮮和凍干保鮮3種方式。冷藏保鮮是利用自然低溫或通過(guò)降低環(huán)境溫度來(lái)達(dá)到保鮮的目的。根據(jù)冷藏介質(zhì)的不同分為冷藏和冰藏譚志勇等速凍保鮮是食用菌保鮮的新技術(shù),其保鮮原理是通過(guò)快速降溫使食用菌溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇下降,菌體內(nèi)的水分形成冰晶,從而延長(zhǎng)保鮮期。由于速凍能較大程度地保持食用菌原有的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng),保鮮效果已得到大家一致認(rèn)可。陳慧斌等凍干保鮮是將食用菌進(jìn)行冷凍后真空升華干燥的一種保鮮方法,它能最大程度保持食用菌營(yíng)養(yǎng)及色香味等感官品質(zhì),復(fù)水性好。姜延舟3.1.2氣調(diào)貯藏處理氣調(diào)貯藏分為控制性氣調(diào)(CA)和自發(fā)性氣調(diào)(MA)兩種。氣調(diào)貯藏起源于英國(guó),最早稱作氣調(diào)冷藏(RefrigeratedGasStorage),后來(lái)演變?yōu)闅庹{(diào)貯藏(ControlledatmosphereStorage,簡(jiǎn)稱CA)。上世紀(jì)60年代又提出自發(fā)式氣調(diào)貯藏或限氣貯藏(ModifiedAtmosphereStorage,簡(jiǎn)稱MA貯藏)的概念。氣調(diào)貯藏機(jī)理是采取人工方法降低貯藏環(huán)境中氧氣濃度,提高二氧化碳濃度,從而抑制食物的呼吸作用,在維持其最基本生理活動(dòng)的前提下盡量減少體內(nèi)物質(zhì)消耗,延緩衰老,最大程度地保持新鮮和可食狀態(tài),延長(zhǎng)貨架期和保鮮期目前氣調(diào)貯藏是食用菌保鮮效果最佳的方法之一。國(guó)外氣調(diào)貯藏主要是利用充氮來(lái)稀釋氧的濃度,保鮮效果雖好但成本較高,但在我國(guó)推廣起來(lái)很困難。我國(guó)多采用自發(fā)式氣調(diào)貯藏,即利用復(fù)合塑料袋或硅橡膠氣體交換窗的塑料袋等,依靠食用菌自身的呼吸作用以及保鮮膜的調(diào)氣、調(diào)濕功能,造成塑料袋內(nèi)低氧高二氧化碳的內(nèi)環(huán)境,自發(fā)抑制食用菌的呼吸強(qiáng)度,延緩衰老,延長(zhǎng)保鮮期。朱東紅等不同食用菌的最佳氣體環(huán)境不同,有資料報(bào)道香菇:[O3.1.3菇細(xì)胞內(nèi)氧化酶負(fù)離子能抑制酶的活性,降低菇體生化代謝強(qiáng)度。此外,負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)離子的同時(shí)還產(chǎn)生臭氧,臭氧是一種無(wú)殘留、高活性、高滲透性的強(qiáng)氧化劑,有較強(qiáng)的殺菌以及抑制機(jī)體活力的能力,還能抑制菇體細(xì)胞內(nèi)氧化酶的活性,快速分解乙烯。負(fù)離子保鮮法具有良好的保鮮效果,處理方法是將鮮菇裝袋,每天用負(fù)離子發(fā)生器處理1次~2次,每次20min~30min,負(fù)離子濃度為1×10臭氧滅菌保鮮因設(shè)備簡(jiǎn)單,成本低,操作簡(jiǎn)單,應(yīng)用面廣,近年來(lái)深受歡迎,有資料報(bào)道,在相同的溫濕條件下,經(jīng)臭氧滅菌器產(chǎn)生的離子風(fēng)處理的菇體,表面附著的細(xì)菌被殺死,同時(shí)在菇體表面形成一層保護(hù)膜,使菇體處于休眠狀態(tài),新陳代謝減弱,色澤品質(zhì)不易發(fā)生變化,可保鮮20d~25d由于臭氧不穩(wěn)定,在常溫下很容易分解,王云3.1.4輻射保護(hù)法輻射保鮮是用此外,食用菌的物理保鮮法還有超聲波處理保鮮、高壓電場(chǎng)保鮮、減壓保鮮等3.2其他保鮮劑保鮮化學(xué)保鮮法是利用一些能夠抑制食用菌呼吸及生長(zhǎng)代謝強(qiáng)度、防腐、殺菌、抑制酶活性、防止褐變等化學(xué)物質(zhì)(保鮮劑),采用浸泡、噴灑、涂膜等方式達(dá)到保鮮的效果。常用化學(xué)保鮮劑有生長(zhǎng)抑制劑、酶鈍化劑、防腐劑、脫氧劑、pH調(diào)節(jié)劑等,如氯化鈉、抗壞血酸、檸檬酸、1-甲基環(huán)丙烯、2,4二氯苯氧乙酸、羥基喹啉、高錳酸鉀、山梨酸鉀、苯甲酸鈉。不同化學(xué)保鮮劑的保鮮機(jī)理各不相同,其中pH調(diào)節(jié)劑是通過(guò)調(diào)節(jié)pH遠(yuǎn)離多酚氧化酶的最適pH而防止褐變,氯化鈉具有高滲透性能,能抑制細(xì)菌生長(zhǎng),達(dá)到保鮮的目的。1-甲基環(huán)丙烯的保鮮機(jī)理是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)與乙烯相似,能夠跟乙烯受體緊密結(jié)合,不僅可以強(qiáng)烈抑制食用菌對(duì)環(huán)境中乙烯的響應(yīng),還能抑制外源性乙烯對(duì)內(nèi)源性乙烯產(chǎn)生的誘導(dǎo)作用,從而延緩食用菌后熟以及衰老。高錳酸鉀是極強(qiáng)的氧化劑,能夠氧化果實(shí)在后熟過(guò)程中釋放的乙烯,從而減少環(huán)境中乙烯的含量,達(dá)到抑制乙烯催熟作用,延緩衰老。高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性還可殺滅致病菌祝美云等保鮮劑保鮮法的優(yōu)點(diǎn)是使用方便,操作簡(jiǎn)單,成本低廉,效果好。缺點(diǎn)是化學(xué)保鮮劑因殘留量和毒副性頗受爭(zhēng)議。所以天然資源的保鮮劑將是今后食品保鮮劑的發(fā)展方向。蔣永衡等近年來(lái)可食性薄膜或涂層在食品保鮮方面應(yīng)用較廣,是食用菌最具潛力的保鮮方法3.3氣體型的“?！钡聡?guó)肉類研究中心Leismer最早提出“柵欄技術(shù)”這個(gè)概念,通過(guò)對(duì)影響食品保質(zhì)期的各個(gè)因子(即柵欄因子),如水分活度、防腐劑、酸度、溫度、氧化還原電勢(shì)等的研究,建立一套完整的防止食品腐敗的“柵欄”,即“柵欄效應(yīng)”。目前可應(yīng)用的“柵欄”約有50余種。主要有物理柵欄、物理化學(xué)柵欄和微生物柵欄等。物理柵欄包括溫度(巴氏滅菌、高溫滅菌、冷凍、冷藏)、照射(紫外線、微波)、壓力(高、低)、電磁能(電場(chǎng)脈沖、磁場(chǎng)脈沖、超聲波)、包裝氣(氣調(diào)、真空、充氮、二氧化碳)、包裝材質(zhì)(聚乙烯袋、可食膜)等。化學(xué)柵欄,包括水分活度(高、低)、pH值(高、低)、氧化還原電位(高、低)、防腐劑(有機(jī)酸、醋酸鈉、磷酸鈉)、煙熏等。微生物柵欄包括有益的優(yōu)勢(shì)菌、抗菌素等。其它柵欄包括游離脂肪酸、甲殼素、氯化物等4對(duì)我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)整中國(guó)是食用菌生產(chǎn)大國(guó)和貿(mào)易大國(guó),食用菌生產(chǎn)具有高效益(一高)、低耕地占用、低用水(兩低)的優(yōu)勢(shì),對(duì)食用菌保鮮技術(shù)的研究不僅具有重大現(xiàn)實(shí)意