周振,趙立,郭圣倫,李文剛,湯恩慶
(淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,江蘇淮安223003)
雙孢菇(Agaricus bisporus)是真菌門擔(dān)子菌亞門擔(dān)子菌綱傘菌目傘菌科蘑菇屬植物,是全世界最重要的蘑菇品種之一,富含蛋白質(zhì)和許多生物活性物質(zhì),包括多糖、氨基酸、多酚類、膳食纖維、麥角固醇、維生素和礦物質(zhì),由于它的營(yíng)養(yǎng)比一般蔬菜高,所以有“植物肉”之稱[1]。采后新鮮的雙孢菇因水分含量高,還會(huì)繼續(xù)進(jìn)行呼吸等生理作用,代謝增強(qiáng),尤其在常溫下貯藏的雙孢菇,其子實(shí)體中水分極易散失,導(dǎo)致雙孢菇子實(shí)體質(zhì)地軟化,褶皺,菌褶褐變并喪失固有的鮮味[2,3]。為了控制采后貯運(yùn)過程中雙孢菇品質(zhì)的下降,進(jìn)行采后生理生化和保鮮技術(shù)的研究顯得尤其重要。食用菌主要是采用化學(xué)處理[4]、氣調(diào)貯藏[5,6]、涂膜保鮮[7,8]等技術(shù),來提高食用菌的貯藏品質(zhì),延長(zhǎng)貨架期。目前雙孢菇主要的保存方式為低溫保藏,即采后放入冷庫(kù)或冰柜冷藏,一般能保存5~7 d。夏天常溫下只能保鮮1~2 d,冬天保鮮3~4 d,保鮮時(shí)間短,雙孢菇品質(zhì)下降較快。
可食性保鮮膜因具有良好的阻濕阻氣和防止有害微生物滋生等特點(diǎn),近年來已成為果蔬保鮮領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文以可食性魔芋膠和羧甲基纖維素鈉(CMC)為涂膜基質(zhì),添加涂膜助劑,制成涂膜保鮮劑,對(duì)雙孢菇進(jìn)行涂膜處理,在(4±1)℃的條件下貯藏,通過單因素和正交試驗(yàn),研究涂膜處理對(duì)保鮮效果的影響,為雙孢菇的保鮮提供綠色無污染的新途徑。
1.1.1 原料
雙孢菇采摘于江蘇紫山食用菌硅谷產(chǎn)業(yè)園。取直徑3~4 cm、無機(jī)械損傷、無蟲害、菇色潔白的雙孢菇(二潮菇),采摘后于1 h內(nèi)低溫運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室,在(4±1)℃下預(yù)冷24 h,降低呼吸熱。
1.1.2 儀器與設(shè)備
CR-10色差計(jì),日本柯尼卡公司;85-2加熱磁力攪拌器,江蘇金壇大地公司;BD/BC-146J型冰柜,浙江星星家電股份有限公司。
1.1.3 試劑
CMC、魔芋膠、維生素C、甘油,均為食品級(jí)添加劑。
按實(shí)驗(yàn)要求稱取相應(yīng)的涂膜劑,在50~60℃恒溫磁力攪拌器上攪拌6~7 h,附上保鮮膜放置24 h,使其充分溶解至完全透明,將雙孢菇在復(fù)合涂膜液中浸泡1 min,取出瀝干,以未涂膜的雙孢菇作為對(duì)照。雙孢菇在常溫(20℃)下貯藏,于第4 d取樣測(cè)定。
1.2.1 涂膜液品種的選擇
黃原膠:在涂膜液中的添加比例分別為0.04%、0.08%、0.12%、0.16%、0.2%;卡拉膠:在涂膜液中的添加比例分別為0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%;CMC:在涂膜液中的添加比例分別為0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%;魔芋膠:在涂膜液中的添加比例分別為0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%。以上涂膜液是在固定聚乙烯醇PEG-200為0.3%、甘油為0.3%、維生素C為0.15%的基礎(chǔ)上添加的,未處理的雙孢菇作為空白對(duì)照。雙孢菇在常溫(20℃)下貯藏,于第4 d取樣測(cè)定。
涂膜液配方的評(píng)價(jià)指標(biāo):(1)感官評(píng)分值,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。(2)涂膜液處理后第4 d的蘑菇白度L值,色差儀中L代表物體的明亮度,0~100表示從黑色到白色綜合評(píng)分值見式(1)。
表1 雙孢菇涂膜液感官評(píng)分表Table 1 Sensory evaluation of coating liquid
1.2.2 復(fù)合涂膜液配方的研究
(1)單因素試驗(yàn)
CMC和魔芋膠(1:1):固定PEG-200在0.3%,甘油0.3%,維生素C 0.15%,CMC和魔芋膠(1:1)在涂膜液中的添加量分別為0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%。
PEG-200:固定CMC和魔芋膠(1:1)0.2%,甘油0.3%,維生素C 0.15%,PEG-200在涂膜液中的添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。
甘油:固定CMC和魔芋膠(1:1)0.2%,固定PEG-200在0.3%,維生素C 0.15%,甘油在涂膜液中的添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。
維生素C:固定CMC和魔芋膠(1:1)0.2%,固定PEG-200在0.3%,甘油0.3%,維生素C在涂膜液中的添加量分別為0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%。
(2)正交試驗(yàn)
在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上選取對(duì)結(jié)果影響顯著的單因素,設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。
2.1.1 CMC添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響
圖1 CMC添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.1 Effect of CMC addition on preservation of Agaricus bisporus
CMC添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響見圖1。由圖可知,感官評(píng)分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),CMC濃度較高時(shí),無法瀝干,雙孢菇菌柄處有附著,導(dǎo)致后期貯藏期間菌柄處發(fā)生霉變。0.05%的CMC涂膜處理的蘑菇白度值為85.0,感官評(píng)分值為93分,此時(shí)雙孢菇保鮮效果最好。因此,CMC的最適添加量為0.05%。
2.1.2 魔芋膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響
魔芋膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響見圖2。0.05%的魔芋膠涂膜處理的蘑菇白度值為83.1,感官評(píng)分值87分,對(duì)雙孢菇保鮮效果最好。因此,魔芋膠的最適添加量為0.05%。
圖2 魔芋膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.2 Effect of konjac gum addition on preservation of Agaricus bisporus
2.1.3 卡拉膠添加量雙孢菇保鮮效果的影響
圖3 卡拉膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.3 Effect of carrageenin addition on preservation of Agaricus bisporus
卡拉膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響見圖3??ɡz配制時(shí),其顏色呈乳白色,當(dāng)濃度達(dá)到0.3%時(shí),有懸浮,濃度過高,無法瀝干,雙孢菇菌柄處有附著。0.2%的卡拉膠涂膜處理的蘑菇白度值為83.2,感官評(píng)分為85分,對(duì)雙孢菇保鮮效果最好。
2.1.4 黃原膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響
圖4 黃原膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.4 Effect of xanthan gum addition on preservation of Agaricus bisporus
黃原膠添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響見圖4。黃原膠溶解時(shí),其顏色呈微黃色,有懸浮,當(dāng)濃度達(dá)到0.12%時(shí),涂膜液濃稠,無法瀝干,菌柄處及表面附著較多。0.04%的黃原膠涂膜處理的蘑菇白度值為81.7,感官評(píng)分為81分,對(duì)雙孢菇保鮮效果最好。
綜上所述,通過對(duì)涂膜液感官特性和對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響,選取CMC和魔芋膠進(jìn)行以下復(fù)合配方實(shí)驗(yàn)。
2.2.1 單因素試驗(yàn)
(1)復(fù)合涂膜液添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響
復(fù)合涂膜添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響見圖5。復(fù)合涂膜液(CMC和魔芋膠為1:1)的濃度為0.05%時(shí),其顏色呈透明色但是涂膜液太稀薄,導(dǎo)致后期貯藏期間雙孢菇表面皺縮嚴(yán)重。由圖可知,0.3%的復(fù)合涂膜處理的雙孢菇白度值為86.1,感官評(píng)分為92分,對(duì)雙孢菇保鮮效果最好。
圖5 復(fù)合涂膜液添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.5 Effect of composite coating solution addition on preservation of Agaricus bisporus
(2)PEG-200添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響
PEG-200是乳化劑用來分散膠體,當(dāng)PEG-200濃度為0.1%和0.2%時(shí),其濃度太低,無法將魔芋膠和CMC完全分散,導(dǎo)致基質(zhì)無法完全溶解。當(dāng)濃度達(dá)到0.4%時(shí),涂膜液的溶解情況最好。由圖6可知,0.4%的PEG-200處理的雙孢菇白度值為85.8,復(fù)合涂膜液的感官評(píng)分為92分,對(duì)雙孢菇保鮮效果最好。
圖6 PEG-200添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.6 Effect of PEG-200 addition on preservation of Agaricus bisporus
(3)甘油添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響
甘油作為增塑劑,用以增加成膜的韌性。當(dāng)甘油濃度為0.1%和0.2%時(shí),其濃度太低,導(dǎo)致涂膜液瀝干后形成的膜太脆沒有韌性,容易折斷。由圖7可知,用0.4%的甘油處理涂膜液干燥后成膜性好,雙孢菇白度值為86.2,感官評(píng)分為90分,對(duì)雙孢菇保鮮效果最好。
圖7 甘油添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.7 Effect of glycerol addition on preservation of Agaricus bisporus
(4) VC添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響
VC作為抗氧化劑具有抑制果蔬褐變的作用,但VC濃度過高會(huì)使雙孢菇自身氧化影響外觀褐變。當(dāng)VC濃度為0.25%時(shí),本身會(huì)自身氧化呈黃色,對(duì)雙孢菇的外觀有很大的影響。由圖8可知,0.15%的VC處理的蘑菇白度值為86.1,感官評(píng)分為88分,對(duì)雙孢菇保鮮效果最好。
2.2.2 正交試驗(yàn)
通過單因素試驗(yàn)確定正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,見表2,結(jié)果見表3。
表2 涂膜液優(yōu)化的正交試驗(yàn)方案Table 2 Orthogonal test on optimization of coating liquid
表3 涂膜液優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果分析Table 3 Orthogonal test results of optimization of coating liquid
圖8 VC添加量對(duì)雙孢菇保鮮效果的影響Fig.8 Effect of VC addition on preservation of Agaricus bisporus
從表3可以看出,RA>RD>RB>RC,各因素對(duì)涂膜液影響從主到次的順序?yàn)椋簭?fù)合膜添加量>VC添加量>PEG-200添加量>甘油添加量。最優(yōu)方案為A1B1C2D3,即復(fù)合膜(1:1)添加量為0.2%,PEG-200添加量為0.3%,甘油添加量為0.4%,VC添加量為0.2%。將最優(yōu)方案進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,感官評(píng)分為95分,白度值為86.1,綜合評(píng)分90.6分,均優(yōu)于其他驗(yàn)證組。
經(jīng)過單因素和正交實(shí)驗(yàn)分析,雙孢菇涂膜保鮮的最優(yōu)配方為膜(魔芋膠:CMC=1:1)的添加量為0.2%,PEG-200的添加量為0.3%,甘油的添加量為0.4%,維生素C的添加量是0.2%。在4℃條件下保存13 d仍具有良好的商品價(jià)值。