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双孢蘑菇保鲜加工护色剂研究进展



全 文 :dible fungi2012(1)
收稿日期:2011-08-11
基金项目:河南省重点科技攻关项目(102102110015)。e-mail:knnkyjgs@163.com
双 孢 蘑 菇 保 鲜 加 工 护 色 剂 研 究 进 展
魏书信 王安建 田广瑞 王赵改
(河南省农科院农副产品加工研究所,河南郑州 450008)
摘 要 双孢蘑菇产品以白为佳,护色问题是双孢蘑菇采后贮
藏加工中的共性关键技术问题,护色剂护色是防止双孢蘑菇褐
变的最有效手段之一。从双孢蘑菇褐变机理开始,重点对双孢
蘑菇保鲜护色剂和加工护色剂的研究进展进行了系统的综述和
分析,并对护色剂研究的发展方向进行了展望,为进一步研究安
全高效的双孢蘑菇护色剂产品提供参考。
关键词 双孢蘑菇 褐变机理 护色剂 研究进展
文章编号 1000-8357(2012)01-0001-03
双孢蘑菇是世界栽培量最大的食用菌,占世界食用菌产
量的 70%左右,也是我国食用菌主产品种之一,其产量和出
口量均居世界第一 [1]。双孢蘑菇含水量高达 90%以上,且几
乎没有高等植物果实的角质层为其提供保护,在采后贮藏加
工中极易褐变而导致品质劣变。双孢蘑菇产品质量以白为
佳,护色问题是双孢蘑菇采后贮藏和生产加工中必须解决的
共性关键技术问题。笔者针对双孢蘑菇的褐变机理、双孢蘑
菇护色剂的研究应用现状进行了详细的分析,并对护色剂的
研发趋势进行了阐述,对指导现实生产中的护色剂开发具有
一定的借鉴意义。
1 双孢蘑菇褐变机理
双孢蘑菇以白为佳,褐变被视为其商品性和鲜度下降的
主要标志。双孢蘑菇采收后,在常温贮藏条件下容易褐变,
在环境急剧改变的加工条件下或受机械伤后褐变更加迅
速。双孢蘑菇褐变可分为酶促褐变和非酶促褐变两大类 [2],
其褐变机理分述如下。
1.1 双孢蘑菇非酶促褐变机理 双孢蘑菇贮藏加工中非酶
促褐变的形式主要有羰基化合物和氨基化合物间的美拉德
反应、酪氨酸等酚类物质氧化变色和糖类物质脱水及分解引
起的焦糖化反应 [3]。添加还原性护色剂,控制温度和氧气可
以有效预防非酶促褐变。
1.2 双孢蘑菇酶促褐变的机理 双孢蘑菇子实体中含有大
量的酪氨酸等酚类物质和酪氨酸酶。酪氨酸酶又称多酚氧
化酶,它能够催化单酚羟化成二酚,并把二酚氧化成醌,醌能
自动聚合生成黑色素 [4]。双孢蘑菇在采收前机体处于完整状
态,细胞膜透性有限,机体内各物质间保持着动态平衡,酚类
和酪氨酸酶接触机会有限。在采后贮藏加工中,菇体完整性
被打破,空气中的氧大量侵入,呼吸作用增强,细胞膜透性增
大,酪氨酸酶活性增强,酚酶接触机会增加,酶促反应加快,
生成大量的醌,醌进一步聚合成黑色素导致蘑菇褐变 [5]-[8]。
大量研究表明,酶促褐变是双孢蘑菇褐变的主要形式,双孢
蘑菇护色的重点是预防酶促褐变。
预防酶促褐变的方法很多,归纳起来主要有改变环境
pH值、升高或降低温度抑制酶活、添加抑制剂降低酪氨酸酶
活性、改变酶促反应体系中的介质种类或浓度、降低酶促反
应的某一底物如多酚类物质或O2,或添加能与催化反应产物
醌进行反应的物质来抑制醌的集聚而防止褐变。以上预防
措施除温度控制外,都可以通过添加护色剂予以实现。
2 双孢蘑菇保鲜护色剂研究现状
引入护色剂是预防双孢蘑菇褐变的有效途径。近年来,
围绕开发高效安全的双孢蘑菇护色剂,业内学者进行了大量
的护色剂研究。
石小琼等以 L-半胱氨酸为护色剂进行新鲜双孢蘑菇浸
泡护色保鲜研究,在 L-半胱氨酸浓度为 24 mg/kg,浸泡护色
30 min,14~18℃室温放置 10 d,双孢蘑菇仍色泽乳白,无褐
变,护色效果良好 [9];蒋萌蒙等以苯甲酸等为护色剂进行双孢
蘑菇护色研究,单因素试验 0.1%苯甲酸护色效果最好,其次
为 0.8%柠檬酸和 0.1%异抗坏血酸钠,组合正交试验结果显
示,苯甲酸 0.30%+柠檬酸 0.80%+异抗坏血酸钠 0.70%的护色
效果最佳[10];雷桥等以氯化钙等为护色剂,对新鲜双孢蘑菇进
行浸泡 30 min护色,在温度 15℃左右的气调环境中(8% O2+
10% CO2+82% N2)贮藏,试验结果表明,0.3%氯化钙的护色效
果最好,其次为 0.1%焦亚硫酸钠 [11];祝美云等对双孢蘑菇利
用护色剂护色研究表明,单因素试验焦亚硫酸钠护色效果最
好,其他几种单一物质的护色效果都不理想。组合护色试验
中 0.2%氯化钠+0.1%氯化钙处理的护色效果较好,0.15%焦
亚硫酸钠+0.1%氯化钙+0.2%氯化钠护色最好 [12];王相友等
利用护色剂对双孢蘑菇进行护色研究表明,单因素试验结果
表明无水亚硫酸钠、抗坏血酸和半胱氨酸护色效果较好。还
通过正交试验和优选试验进行了组合护色保鲜液的配方优
选,得出 12 mmol/L半胱氨酸+0.05%抗坏血酸+0.15%无水亚
硫酸钠为最优配方 [13];韩永生等利用柠檬酸等进行双孢蘑菇
护色保鲜研究表明,1.0%柠檬酸辅以 0.4%氯化钠+50 mg/L二
氧化氯+0.03%植酸的护色保鲜效果良好 [14];何俊萍等利用氯
化钠等为护色剂进行双孢蘑菇分组护色试验(柠檬酸+亚硫
酸氢钠+焦亚硫酸钠为 1组;氯化钠+柠檬酸+偏重亚硫酸钠
为 2组),结果表明 1组的护色效果不佳,2组的护色效果较
好,护色液最优配方为 0.5%柠檬酸+0.05%焦亚硫酸钠+0.3%
氯化钠[15];黄劲松等进行了双孢蘑菇复合护色研究,得出复合
专 题 综 述
1
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护色剂最优配方为 0.1%半胱氨酸+0.08%抗坏血酸+2%柠檬
酸 [16];段颖等以 L-半胱氨酸等为护色剂进行双孢蘑菇组合护
色保鲜研究,正交试验得出最优护色剂配方为 0.25% L-半胱
氨酸+0.9%柠檬酸+0.05%乙二胺四乙酸二钠+0.15%植酸
[17];蒋永衡等利用白亚麻籽胶联合果蔬提取液制成保鲜液处
理双孢蘑菇进行保鲜护色研究,于室温 20℃放置 102 h菌盖
光滑无褐色斑,护色保鲜效果良好[18]。
上述研究表明,目前国内关于双孢蘑菇保鲜护色剂的研
究已不再以亚硫酸盐为主,研究热点主要集中在各种有机酸
及钠盐、半胱氨酸和氯化物上,选用的非硫护色剂原料较亚
硫酸盐更安全环保,研究更倾向于组合护色剂护色,同时生
物源护色剂的研究已初露端倪且效果良好。
3 双孢蘑菇加工护色剂应用研究现状
3.1 双孢蘑菇盐渍护色剂 盐渍是双孢蘑菇加工的主要形
式之一,其基本工艺主要有原料整理分级、浸泡护色、烫漂杀
青、冷却、盐渍、装桶等。涉及护色的工艺主要为浸泡护色和
烫漂杀青,具体操作是利用护色剂进行浸泡和添加护色剂烫
漂杀青。
周永斌等利用 1%食盐加 0.1%焦亚硫酸钠溶液护色浸泡
双孢蘑菇 10 min,再在 10%食盐水中煮 5~8 min[19],盐渍护色
效果不错;李青松建议用 0.02%焦亚硫酸钠溶液漂洗,然后再
放到 0.05%焦亚硫酸钠溶液浸泡 10 min护色,或用 0.05 mol/L
柠檬酸溶液处理蘑菇进行护色后盐渍 [20];王鸿利用 0.12%~
0.15%的焦亚硫酸钠进行双孢蘑菇浸泡护色后烫漂杀青再盐
渍的护色效果较好 [21];贺新生利用添加有机酸乳酸、柠檬酸、
乙酸降低食盐用量进行低盐高酸浸渍也取得了不错的效果,
其利用有机酸达到护色、防腐的效果,保质期可达 500 d以
上,有一定的推广意义[22]。
3.2 双孢蘑菇罐头护色剂 双孢蘑菇罐头是双孢蘑菇加工
的又一主要产品,产品形式有软包装罐头和罐装罐头两种,
其生产工艺已非常成熟。涉及护色的工艺为护色和预煮工
艺,目前双孢蘑菇罐头护色剂在生产中多采用低浓度即
0.03%以下焦亚硫酸钠浸泡护色。预煮时添加 0.03%亚硫酸
盐、0.6%~1%食盐或 0.1%柠檬酸,对双孢蘑菇罐头的护色效
果良好[23]-[24]。
3.3 双孢蘑菇速冻护色剂 速冻是双孢蘑菇加工的主产品
之一,双孢蘑菇速冻后能较好的保持其营养品质且可以长期
贮藏。涉及护色的工艺主要有护色浸泡和热烫工艺,方法为
添加护色剂护色。
李清明等利用 0.3%亚硫酸盐(焦亚硫酸钠∶无水亚硫酸
钠为 1∶2)、0.8%氯化钠和 0.5%异抗坏血酸钠溶液作为护色
液,浸泡 10 min再热烫 4 min,能有效的抑制双孢蘑菇速冻褐
变,产品色泽良好 [25];林志民等针对速冻前热烫护色研究表
明,在烫漂液中添加 0.1%柠檬酸,对双孢蘑菇进行 4 min的热
烫处理,能使速冻双孢蘑菇获得较好的产品色泽[26];韩伟撰文
指出,将双孢蘑菇浸入 300 mg/kg亚硫酸钠溶液或 500 mg/kg
焦亚硫酸钠溶液中浸泡 2 min,在热烫液中加入 0.1%柠檬酸
对菇体热烫 4~6 min,有利于双孢蘑菇速冻产品的护色[27]。
3.4 双孢蘑菇干制护色剂 双孢蘑菇干制的主要形式是双
孢蘑菇干片,双孢蘑菇干片是把新鲜双孢蘑菇切成一定厚度
的薄片,经护色脱水干燥而成的脱水产品。双孢蘑菇干片生
产的主要工艺为原料挑选分级、切片、护色处理、烘干、包装
等。传统护色处理通常选用 0.1%亚硫酸钠溶液浸泡 10 min
护色 [28]-[29]。张海德等利用质量分别为 2×10-4的抗坏血酸溶液
浸泡双孢蘑菇片 60~90 s进行护色处理后冷冻干燥制得的双
孢蘑菇片色泽品质良好[30]。
综上所述,浸泡护色后烫漂是双孢蘑菇加工护色的共性
关键工艺,目前我国双孢蘑菇在加工烫漂护色的生产应用仍
普遍采用添加亚硫酸盐等化学护色剂来抑制褐变护色,加工
护色剂应用研究很少且集中于亚硫酸盐类、有机酸、食盐等,
说明加工应用型护色剂研究仍很薄弱,新型护色剂开发滞后
且应用极少。亚硫酸盐护色剂具有化学残留、危及人体健康
和污染环境等缺点,其危害已越来越受到人们的重视,开发
非硫高效安全环保的新型加工护色剂产品成为本研究领域
继续解决的课题。
4 展望
双孢蘑菇产品的商品性以白为佳,护色是双孢蘑菇采后
贮藏加工中的共性关键技术难题,添加护色剂是解决双孢蘑
菇褐变的有效手段。当前我国双孢蘑菇保鲜护色剂的研究
重心已转移到非硫护色剂上,这是一个好的开端。拓展双孢
蘑菇护色剂研究的广度和深度,开发安全、高效、环保的护色
剂产品是双孢蘑菇护色剂研究的必由之路。
生物护色保鲜剂是近年来国内外果蔬护色保鲜剂领域
的研究热点。生物护色保鲜剂依据其来源不同可分为 3大
类,即动物源护色保鲜剂、植物源护色保鲜剂和微生物源护
色保鲜剂。植物源护色保鲜剂的研发因具有资源优势而尤
其受到重视。现有研究结果表明,一些植物提取物中的鞣质
类、黄酮类、萜类、香豆素等物质具有抗氧化活性,一些植物
提取物中的有机酸、甙类和多糖等物质具有抑制多酚氧化酶
活性等作用,因此植物提取物理论上可以抑制双孢蘑菇的酶
促褐变和非酶促褐变 [31]-[32]。国外对生物护色保鲜剂的研究
已比较深入且已有产品问世,如英国森柏生物工程公司研制
的森柏生物护色保鲜剂,美国贝尔兹威尔农业研究中心开发
的植物源保鲜剂,护色保鲜效果良好。
参考文献
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专 题 综 述
食用菌优质丰产管理“三不可”
目前在食用菌栽培过程中 存在一些误区,如盲目促进发
菌、过早撑袋等,急于取得收益。笔者针对这些误区进行解
析,希望对菇农朋友有所帮助:
1 平菇——“打孔增氧”不可过度 为了促进平菇发菌,菇
农大多采取后期打孔增氧的方法。但很多菇农打孔过多,导
致出现“烧菌”现象。对于使用生料栽培的平菇,一般菌袋有
3种打孔方法:①在装袋前,使用缝纫机等对菌袋进行“微孔
打眼”。②装袋后,在菌袋两侧打孔,此时打孔时要注意避开
包扎口,防止包扎口散开,使栽培料洒落,影响发菌以及出
菇。③发菌过程中在菌袋周身打孔,增加氧气量,促进发菌,
但此时打孔一定要注意选择好打孔工具,最好直径要小于
0.5 cm,可选用针或钉子类粗度的工具打孔,以免孔过大浸染
杂菌,或者后期出菇时此处可能出现小菇,造成营养浪费。
若使用直径 0.5 cm左右的工具打孔,一般打 4~5个孔即可。
2 金针菇——不可过早撑袋催蕾 由于金针菇发菌时间
长,菌龄长,很多菇农为使金针菇提早上市,在菌袋发菌至一
半左右就将菌袋撑开,促进金针菇出菇,但这种做法结果是
一方面菌袋下部继续发菌,菌丝继续向下生长,会释放出大
量的热量,使得菌袋内的温度升高,超过金针菇子实体的分
化稳定范围(3~18℃),生长最适温度(8~12℃)。不利于子实
体的分化及生长,而且由于下部菌丝生长旺盛,子实体不能
得到充足的营养,会导致第一潮菇出现菇柄长短不一、瘦弱、
硬度差及菇盖较小等问题。
建议:金针菇菌袋发菌不宜直接撑开袋口,一般菌袋发
菌至 2/3时松开袋口扎绳最为适宜,过几天再用手将袋口向
外拉一下,使袋口变松散,最后撑开袋口即可。
3 白灵菇——不可忽视发菌后熟期管理 与金针菇、平菇
等不同,白灵菇菌丝长满菌袋后必须经过一段时间的后熟培
养,才能达到生理成熟。但有的菜农忽视了白灵菇后熟期的
管理,在发满菌后就及早创造出菇条件,出现不能正常出菇
的问题。
袋温在 20~24℃时,生理成熟期为 30 d左右。如果温度
在 20℃以下,温度越低生理成熟的时间将会越长。生理成熟
期菌袋温度的上限为 26℃,超过 26℃虽然生理成熟期缩短,
但白灵菇菌丝的生活力衰退,产量下降。当菌袋坚挺,菌丝
浓密,通体发白时,白灵菇发菌的后熟期结束,之后便可进入
催菇阶段。
吉林省大安市龙沼镇农技校 131300冯小鹿
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