全 文 ：2 0 1 0年 6月 农 业 机 械 学 报 第 41卷 第 6期
DOI:10.3969/j.issn.1000-1298.2010.06.020
双孢蘑菇采后贮藏品质预测模型＊
王相友　朱继英　李　霞
(山东理工大学农业工程与食品科学学院 , 淄博 255049)
　　【摘要】　通过双孢蘑菇贮藏试验 , 研究不同温度和相对湿度对双孢蘑菇采后贮藏品质的影响 , 建立了动力学
模型。当相对湿度为 95%时 , 不同贮藏温度下双孢蘑菇失重率和硬度衰减率的回归模型分别为 M=(1.394 9 +
0.351 9T)t, F=(2.415 3-0.020 4T+0.022 5T2)t。贮藏温度为 2℃时 ,不同相对湿度环境下双孢蘑菇失重率和硬
度衰减率回归模型分别为 Mr=(61.060 5-124.810 5RH+63.985R2H)t, Fr=(9.657 9-11.753 0RH+4.265 1R2H)t。
结果表明 , 所得模型基本能预测双孢蘑菇在贮藏过程中的失重率和硬度衰减率的变化。经试验验证 , 模型预测值
与试验值吻合良好。
关键词:双孢蘑菇　贮藏品质　预测模型
中图分类号:S646.1+1;S609 +.3 文献标识码:A 文章编号:1000-1298(2010)06-0103-05
PredictiveMathematicalModelforStorageQualityofAgaricusBisporus
WangXiangyou　ZhuJiying　LiXia
(SchoolofAgriculturalandFoodEngineering, ShandongUniversityofTechnology, Zibo255049, China)
Abstract
Astoragetestwascarriedouttoevaluatetheefectsoftemperatureandrelativehumidity(RH)on
thestoragequalityofAgricusbisporus, andmathematicalmodelswereestablished.Modelsofthestorage
qualityofAgricusbisporusintermsoftemperaturewereM=(1.394 9+0.351 9T)tandF=(2.415 3-
0.020 4T+0.022 5T2)t, whichdevelopedfromtheslopesofweightlossandfirmnessversustimeforfive
temperatures(0、3、6、9、12℃)and95%RH.ModelsofthestoragequalityofAgricusbisporusintermsof
RHwereMr=(61.060 5-124.810 5RH+63.985R2H)tandFr=(9.657 9-11.753 0RH+4.265 1R2H)
t, whichdevelopedfromtheslopesofweightlossandfirmnessversustimeforfiverelativehumidityand
2℃.Studyresultssuggestedthat, thequalitydeteriorationofAgricusbisporusduringstoragewaswel
describedbytheobtainedmodels, andagreedwelwiththeexperimentdata.Resultsofthestudycanbe
appliedtothestorageofAgaricusbisporus.
Keywords　Agricusbisporus, Storagequality, Predictivemathematicalmodel
收稿日期:2009-07-27　修回日期:2009-10-28
＊国家自然科学基金资助项目(30871757)
作者简介:王相友 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事农产品加工与贮藏研究 , E-mail:wxy@sdut.edu.cn
　　引言
双孢蘑菇(Agaricusbisporus)含水率高 ,组织非
常细嫩 ,菌盖表面没有明显的保护结构 ,常温下采后
1 ～ 2d菇体内的水分就会大量蒸发散失 ,菌盖及菌
褶开始破膜 、开伞 、失水 、萎缩 、褐变甚至腐烂 ,菌柄
伸长 ,严重影响其贮藏寿命 [ 1 ～ 2] 。
许多研究表明 ,果蔬的贮藏品质是温度 、时间 、
相对湿度和气体组成的函数 [ 3 ～ 6] 。目前 ,国内外关
于双孢蘑菇采后保鲜贮藏的研究较多 [ 7 ～ 10] ,但有关
双孢蘑菇采后贮藏品质预测模型的研究鲜见报道 。
本文通过双孢蘑菇贮藏试验 ,研究不同温度
和相对湿度对双孢蘑菇采后品质的影响 , 并建立
动力学模型以预测双孢蘑菇采后贮藏过程中失重
率和硬度的变化 ,为双孢蘑菇采后贮藏保鲜提供
理论参考 。
1　试验材料与方法
1.1　试验材料与方法
双孢蘑菇采自山东省淄博市临淄区边河镇南木
北村 ,菌株为 F56。双孢蘑菇采后立即运至山东理
工大学实验冷库 , (2±1)℃下预冷 20h。再将预冷
后的双孢蘑菇进行分拣 ,挑选菇体完整 、颜色洁白 、
菇盖未开伞 、子实体大小基本一致 (直径 25 ～
35mm)、无病虫害和无机械伤的双孢蘑菇进行试验 。
(1)将双孢蘑菇置于温度分别为 0、3、 6、9和
12℃,相对湿度为(95±1)%的恒温恒湿箱(可精确
控制温度在 ±0.5℃)中贮藏 8d,于贮藏后的第 2、
4、6、8天取样测双孢蘑菇的失重率和硬度 ,每处理
重复 3次 ,每个处理的处理量为 2 000g±10g,研究
温度对贮藏品质的影响。
(2)将双孢蘑菇置于相对湿度分别为 70%、
80%、90%、100%,温度为(2±0.5)℃的恒温恒湿
箱(可精确控制相对湿度在 ±1%)中贮藏 8 d,于贮
藏后的第 2、4、6、8天取样测双孢蘑菇的失重率和硬
度 ,每处理重复 3次 ,每个处理的处理量为 2 000g±
10g,研究相对湿度对贮藏品质的影响。
1.2　测定指标
1.2.1　失重率
设贮藏前双孢蘑菇质量为 m1 ,贮藏后双孢蘑菇
质量为 m2 ,则失重率为
L=m1 -m2m1 ×100% (1)
1.2.2　硬度
用GY-1型果实硬度计测定。将双孢蘑菇切去
表皮 ,然后将硬度计垂直于被测表面 ,取点距菇柄中
心位置约 8 ～ 10mm处 ,在均匀力的作用下将压头
压入子实体内 5mm,以此时硬度计的读数作为双孢
蘑菇的硬度 。每个处理选取 4个双孢蘑菇 ,取 9个
点测定其硬度 ,然后取其平均值 。
1.3　品质降解的基本动力学模型
硬度和含水率是反映双孢蘑菇采后品质的重要
指标。硬度主要由组织的细胞壁结构和细胞膨压决
定 ,水分损失是由于双孢蘑菇组织内部和外界空气
之间水势梯度和呼吸作用引起 。据 ThaiCN[ 11]报
道果蔬的品质(如硬度和颜色等)可以表示为贮藏
时间和温度的函数 ,即
Q(t)=Q0 +kt (2)
式中　Q(t)———果蔬在任意时刻的品质
Q0———果蔬的初始品质(t=0)
k———与温度有关的品质降解常数
t———贮藏时间
1.4　数据处理和模型拟合度分析
所有的数据用 Origin5.0软件进行统计处理。
模型的拟合度通过平均相对百分比误差值来确定 ,
其定义为
P=1N∑
N
i=1
Ve-Vp
Ve ×100% (3)
式中　Ve、Vp———试验的测试值和预测值
N———试验次数
如果 P值小于 10%,则认为该模型的拟合度是可以
接受的[ 12 ～ 13] 。
2　试验结果与讨论
2.1　不同温度处理下双孢蘑菇品质的变化
2.1.1　失重率
图 1为不同贮藏温度下双孢蘑菇失重率随贮藏
时间的变化曲线。由图可知 ,双孢蘑菇在 5种不同
贮藏温度下 ,失重率 MT随时间 t变化的回归方程分
别为
M0℃ =8.104 1t (R=0.994 6)
M3℃ =2.628 5t (R=0.991 4)
M6℃ =3.311 6t (R=0.992 3)
M9℃ =4.419 0t (R=0.989 1)
M12℃ =5.778 7t (R=0.994 9)
其回归方程的相关系数均大于 0.98,说明试验数据
与所得直线方程基本吻合。
图 1　不同贮藏温度下双孢蘑菇失重率随
贮藏时间的变化曲线
Fig.1　ChangesinweightlossofAgaricusbisporusvs
storagetimeatdiferenttemperatures
　
2.1.2　硬度衰减率
图 2为不同贮藏温度下双孢蘑菇硬度衰减率随
贮藏时间的变化曲线。由图可知 ,双孢蘑菇在 4种
不同贮藏温度下 ,硬度衰减率 FT随时间 t变化的回
归方程分别为
F3℃ =2.883 1t (R=0.963 6)
F6℃ =4.267 6t (R=0.995 8)
F9℃ =5.330 6t (R=0.994 2)
F12℃ =7.129 3t (R=0.991 4)
104 农　业　机　械　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　2 0 1 0年
图 2　不同贮藏温度下双孢蘑菇硬度衰减率随
贮藏时间的变化曲线
Fig.2　ChangesinfirmnessofAgaricusbisporusvs
storagetimeatdifferenttemperatures
　
0℃时的试验值所得出的图形基本上不满足线
性关系 ,主要是因为双孢蘑菇在 0℃时出现冷害 ,品
质迅速下降 ,另外试验点减少也是一部分原因 。可
以认为出现冷害的双孢蘑菇贮藏过程中品质的变化
不满足线性相关 。其他温度处理下得回归方程的相
关系数均大于 0.96,说明试验数据与所得直线方程
基本吻合。
2.2　不同相对湿度处理下双孢蘑菇品质的变化
2.2.1　失重率
图 3为不同相对湿度下双孢蘑菇失重率随贮藏
时间的变化曲线 。由图可知 ,双孢蘑菇在 4种不同
相对湿度下 ,失重率 MRH随时间 t变化的回归方程
分别为
M70% =5.097 4t (R=0.996 2)
M80% =2.007 7t (R=0.998 5)
M90% =0.713 7t (R=0.966 8)
M100% =0.183 4t (R=0.981 1)
其回归方程的相关系数均大于 0.96,说明试验数据
与所得直线方程基本吻合 。
图 3　不同相对湿度下双孢蘑菇失重率随
贮藏时间的变化曲线
Fig.3　ChangesinweightlossofAgaricusbisporusvs
storagetimeatdiferentrelativehumidity
　
2.2.2　硬度衰减率
图 4为不同相对湿度下双孢蘑菇硬度衰减率随
贮藏时间的变化曲线。由图可知 ,双孢蘑菇在 4种
不同相对湿度下贮藏 ,硬度衰减率 FRH随时间 t变化
的回归方程分别为
F70% =3.540 1t (R=0.977 5)
F80% =2.927 2t (R=0.975 0)
F90% =2.593 0t (R=0.994 7)
F100% =2.150 7t (R=0.985 9)
不同相对湿度处理下的双孢蘑菇的硬度衰减率
随时间的变化呈线性关系 ,回归方程的相关系数均
大于 0.97。
图 4　不同相对湿度下双孢蘑菇硬度衰减率随
贮藏时间的变化曲线
Fig.4　ChangesinfirmnessofAgaricusbisporusvs
storagetimeatdifferentrelativehumidity
　
2.3　品质模型的建立
2.3.1　不同温度处理下双孢蘑菇的品质模型
将图 1中的 4个回归方程的斜率 (2.628 5、
3.311 6、4.419 0、 5.778 7)与其对应的温度 (3℃、
6℃、9℃、12℃)作图可得失重率与温度的关系如
图 5所示 , 回归方程呈线性 , 其回归方程为 M=
1.394 9+0.351 9T,相关系数为 R=0.989 8。
图 5　双孢蘑菇失重率与温度的关系曲线
Fig.5　Relationshipbetweenrateofweightloss
andtemperature
　 将图 2中的 4个回归方程的斜率 (2.883 1、
4.267 6、5.330 6、 7.129 3)与其对应的温度 (3℃、
6℃、9℃、12℃)作图可得硬度衰减率与温度的关系
如图 6所示 ,回归方程呈二次函数形式 ,其回归方程
为 F=2.415 3-0.020 4T+0.022 5T2 ,相关系数为
R=0.980 6。
失重率的通用方程可以表示为
M=kmt (4)
105第 6期　　　　　　　　　　　　　　王相友 等:双孢蘑菇采后贮藏品质预测模型
图 6　双孢蘑菇硬度衰减率与温度的关系曲线
Fig.6　Relationshipbetweenrateoffirmnessloss
andtemperature
　式中　km———失重率变化速率
用图 5中回归方程代替式 (4)中 km可得到每
天失重率与时间和温度的关系为
M=(1.394 9+0.351 9T)t (5)
式中　T———贮藏温度 , ℃
同理 ,硬度衰减率的通用方程可以表示为
F=kft (6)
式中　kf———硬度的衰减率变化速率
用图 6中回归方程代替式(6)中 kf可得到硬度
衰减率与时间和温度的关系为
F=(2.415 3-0.020 4T+0.022 5T2)t (7)
式(5)和式(7)模拟了在不同温度下贮藏的双孢蘑
菇的失重率和硬度衰减率的变化 。由式(5)可以看
出 ,失重率与温度和时间均呈线性相关。从式 (7)
可以看出 ,硬度衰减率与温度呈二次函数相关 ,与时
间是线性相关。
2.3.2　不同相对湿度处理下双孢蘑菇的品质模型
将图 3中的 4个回归方程的斜率 (5.097 4、
2.007 7、 0.713 7、 0.183 4)与其对应的相对湿度
(70%、80%、90%、100%)作图可得每天失重率与
相对湿度的关系如图 7 所示 , 其回归方程为
Mr=61.060 5-124.810 5RH +63.985R2H,相关系数
R=0.996 34,式中 RH为相对湿度(%)。
图 7　双孢蘑菇失重率与相对湿度的关系曲线
Fig.7　Relationshipbetweenrateofweightloss
andrelativehumidity
　 将图 4的 4个回归方程的斜率(3.540 1、2.927 2、
2.593 0、2.150 7)与其对应的相对湿度(70%、80%、
90%、100%)作图可得硬度衰减率与相对湿度的关
系如图 8所示 ,回归方程呈指数形式 ,其回归方程为
Fr=9.657 9 -11.753 0RH +4.265 1R2H, 相关系数
R=0.992 7。
图 8　双孢蘑菇硬度衰减率与相对湿度的关系曲线
Fig.8　Relationshipbetweenrateoffirmness
lossandhumidity
　 用图 7中回归方程代替式(4)中 km可得到每
天失重率与时间和相对湿度的关系为
Mr=(61.060 5-124.810 5RH+63.985R2H)t (8)
同理 ,用图 8中回归方程代替式(6)中 kf可得
到每天硬度衰减率与时间和相对湿度的关系为
Fr=(9.657 9-11.753 0RH+4.265 1R2H)t(9)
式(8)和式(9)模拟了在不同相对湿度下贮藏
的双孢蘑菇的失重率和硬度衰减率的变化。可以看
出 ,硬度衰减率和失重率与相对湿度都是呈二次函
数关系 ,与时间都是线性相关的。
2.4　模型的验证
将双孢蘑菇分别放在温度为 2℃的环境中作温
度验证试验和相对湿度为 95%的大气环境中做相
对湿度验证试验。试验结果如图 9 ～ 12所示 。
图 9　2℃下失重率试验与模型预测结果比较
Fig.9　Validationoftheweightlossmodelunder2℃
　 由图 9 ～ 12可以看出 ,双孢蘑菇的失重率和硬
度衰减率在贮藏期的试验结果与模型预测结果基本
吻合(PM=5.62%<10%, PM=4.95%<10%;PF=
3.54%<10%, PF=3.16%<10%)。
双孢蘑菇在贮藏期间硬度和失重率都受温度和
相对湿度影响很大 ,分别取决于温度对细胞降解酶
的活性与果实蒸腾作用的影响和相对湿度对果实蒸
腾作用的影响 。
106 农　业　机　械　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　2 0 1 0年
图 10　2℃下硬度衰减率试验与模型预测结果比较
Fig.10　Validationofthefirmnesslossmodelunder2℃
　
图 11　95%相对湿度下失重率试验与模型预测结果比较
Fig.11　Validationoftheweightlossmodelunder95%RH
　
3　结论
(1)建立了双孢蘑菇的温度与失重率和硬度衰
　　
图 12　95%相对湿度下硬度衰减率试验与预测结果比较
Fig.12　Validationofthefirmnesslossmodelunder95%RH
　减率之间的动力学模型 ,分别为 M=(1.394 9 +
0.351 9T)t和 F=(2.415 3-0.020 4T+0.022 5T2)t,经
模型预测结果与试验结果吻合良好。
(2)建立了双孢蘑菇的相对湿度与失重率和硬
度衰减率之间的动力学模型 ,分别为 Mr=(61.060 5-
124.810 5RH +63.985R2H)t和 Fr=(9.657 9 -
11.753 0RH+4.265 1R2H)t,模型预测结果与试验结
果吻合良好。
参 考 文 献
1　王娟.双孢蘑菇采后生理及其贮藏保鲜技术的研究 [ D] .淄博:山东理工大学 , 2004.
WangJuan.Studyonpostharvestphysiologyandpreservationtechnologyofmushroom[ D] .Zibo:ShandongUniversityof
Technology, 2004.(inChinese)
2　朱继英.双孢蘑菇采后褐变机理及气调保鲜技术研究 [ D] .哈尔滨:东北农业大学 , 2006.
ZhuJiying.MechanismofpostharvestbrowningandtechniquesofcontrolledatmospherestorageforAgricusbisporus[ D] .
Harbin:NortheastAgricultureUniversity, 2006.(inChinese)
3　王义华 ,徐梅珍 , 江萍 ,等.酵母蛋白多糖的分离纯化及鉴定 [ J] .微生物学报 , 2004, 44(4):515 ～ 518.
WangYihua, XuMeizhen, JiangPing, etal.Purificationandanalysisofyeastpolysaccharides[ J] .ActaMicrobiologySinca,
2004, 44(4):515 ～ 518.(inChinese)
4　张艳芳 ,王明杰.葡萄酒中酒石酸钙稳定性探讨 [ J] .中外葡萄与葡萄酒 , 2001(6):48～ 50.
ZhangYanfang, WangMingjie.Approachoncalciumtartratestabilityinwine[ J] .Sino-overseasGrapevine＆Wine, 2001
(6):48 ～ 50.(inChinese)
5　GuillouxbenatierM, GuerreauJ, FeuillatM.Influenceofinitialcolloidcontentonyeastmacromoleculeproductionandonthe
metabolismofwinemicroorganisms[ J] .AmericanJournalofEnologyandViticulture, 1995, 46(4):486 ～ 492.
6　DupinIVS, McKinnonBM, BoulayRC, etal.Saccharomycecereisiaemannoproteinsthatprotectwinefromproteinhaze:
theirreleaseduringfermentationandleescontactandaproposalfortheirmechanismofaction[ J] .JournalofAgricultureand
FoodChemistry, 2010, 48(8):3 098 ～ 3 105.
7　王娟, 王相友 ,李霞.低温气调贮藏下氧气含量对双孢蘑菇品质的影响 [ J] .农业机械学报 , 2010, 41(4):110 ～ 113, 123.
WangJuan, WangXiangyou, LiXia.EffectsofoxygenconcentrationonstoragequalityofAgaricusbisporusunderlow
temperatureandcontrolledatmospherestorage[ J] .TransactionsoftheChineseSocietyforAgriculturalMachinery, 2010,
41(4):110 ～ 113, 123.(inChinese)
8　DeepakRR, ShashiP.Transientstatein-packrespirationratesofmushroomundermodifiedatmospherepackagingbasedon
enzymekinetics[ J] .PostharvestTechnology, 2007, 98(12):319 ～ 326.
9　VilaescusaR, GilM I.Qualityimprovementofpeurotusmushroomsbymodifiedatmospherepackagingandmoisture
absorbers[ J] .PostharvestBiologyandTechnology, 2003, 28(4):69 ～ 79. (下转第 112页)
107第 6期　　　　　　　　　　　　　　王相友 等:双孢蘑菇采后贮藏品质预测模型
HuGuifang, LiYun, LiDeping.Changesofmaximumandminimumtemperatureforrecent100yearsinShandongprovince
[ J] .MeteorologicalMonthly, 2004, 30(11):43 ～ 46.(inChinese)
13　杨三序 , 李晓伟 ,王业正.电容传感器测量电路的温度补偿 [ J] .传感器与微系统 , 2007, 6(7):64 ～ 66.
YangSanxu, LiXiaowei, WangYezheng.Temperaturecompensationofcapacitancetransducermeasuringcircuit[ J] .
TransducerandMicrosystemTechnologies, 2007, 6(7):64 ～ 66.(inChinese)
14　胡小松 ,肖华志, 王晓霞.苹果 α-法尼烯和共轭三烯含量变化与贮藏温度的关系 [ J] .园艺学报 , 2004, 31(12):169 ～
172.
HuXiaosong, XiaoHuazhi, WangXiaoxia.Contentsofα-farneseneandconjugatedtrienesinapplesuperficialscaldand
theirrelationwithstoragetemperature[ J] .ActaHorticulturaeSinica, 2004, 31(12):169～ 172.(inChinese)
15　张道辉 , 贾发江 ,杨娟侠 , 等.保鲜贮藏通用温控仪表的温度漂移及检测方法 [ J] .落叶果树 , 2004, 36(1):36 ～ 38.
ZhangDaohui, JiaFajiang, YangJuanxia, etal.Fresh-keepingstorage, thetemperaturedriftofcommontemperature-
controllinginstrumentsanddetectionmethods[ J] .DeliciousFruit, 2004, 36(1):36 ～ 38.(inChinese)
16　张全庄 , 张建平.传感器测量误差补偿方法 [ J] .电子测量技术 , 2007, 30(12):119 ～ 129.
ZhangQuanzhuang, ZhangJianping.Methodsoferrorcompensationinsensormeasuring[ J] .ElectronicMeasurement
Technology, 2007, 30(12):119 ～ 129.(inChinese)
17　徐斌 , 胡振武 ,黄蕾 , 等.小型冷库制冷系统稳态仿真 [ J] .制冷与空调 , 2005, 5(5):46 ～ 49.
XuBin, HuZhenwu, HuangLei, etal.Steady-statesimulationofmini-typerefigerationwarehousesystem[ J] .Refrigeration
andAirConditioning, 2005, 5(5):46 ～ 49.(inChinese)
18　陈磊 , 李萌 ,张润曦 , 等.一种带输出缓冲的低温度系数带隙基准电路 [ J] .电子器件 , 2008, 31(3):820 ～ 824.
ChenLei, LiMeng, ZhangRunxi, etal.Alowtemperaturecoeficientbandgapvoltagereferencewithoutputbufer[ J] .
ChineseJournalofElectronDevices, 2008, 31(3):820 ～ 824.(inChinese)
19　张道辉 , 鲁墨森 ,王太明 , 等.电子测控仪器标准信号输出装置:中国 , ZL00247521.9[ P] .2001-05-16.
ZhangDaohui, LuMosen, WangTaiming, etal.Standardssignaloutputapparatusforelectronicmonitoringandcontroling
system:CN, ZL00247521.9[ P] .2001-05-16.(inChinese)
20　林海军 , 滕召胜 ,杨圣洁 , 等.数字温度传感器自适应动态补偿方法 [ J] .仪器仪表学报 , 2009, 30(1):138 ～ 142.
LinHaijun, TengZhaosheng, YangShengjie, etal.Adaptivedynamiccompensationmethodfordigitaltemperaturesensors
[ J] .ChineseJournalScientificInstrument, 2009, 30(1):138 ～ 142.(inChinese)
(上接第 107页)
10　KiMK, JungAK, JinSL, etal.Effectofmodifiedatmospherepackagingontheshelf-lifeofcoated, wholeandsliced
mushrooms[ J] .SwissSocietyofFoodScienceandTechnology, 2006, 39(6):364 ～ 371.
11　ThaiCN, ShewfeltFL, GarnerJC.Tomatocolorchangesunderconstantandvariablestoragetemperatures:empirical
models[ J] .TransactionsoftheASAE, 1990, 33(2):607 ～ 614.
12　BoquetR, ChirfeJ, IglesiasHA.Equationsforfitingwatersorptionisothermsoffoods:II.evaluationofvarioustwo-
parametermodels[ J] .JournalofFoodTechnology, 1978, 13(3):319 ～ 327.
13　Kaymak-ErtekinF, GedikA.Sorptionisothermsandisostericheatofsorptionforgrapes, apricots, apricots, applesand
potatoes[ J] .Lebensmitel-Wissenschaftund-Technologie, 2004, 37(4):429 ～ 438.
112 农　业　机　械　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　2 0 1 0年