双孢菇高氧动态气调保鲜参数优化

孙 涵，李 玲，王相友



双孢菇高氧动态气调保鲜参数优化

孙 涵，李 玲，王相友※

（山东理工大学农业工程与食品科学学院，淄博 255049）

为提高双孢蘑菇保鲜效果，在（2±1）℃下采用高氧动态气调方法对双孢蘑菇进行贮藏试验，选取第1阶段不同O2/CO2比例的气体组分、换气时间、第2阶段不同O2/CO2比例的气体组分作为影响因素，考察双孢蘑菇贮藏过程中总色差Δ、硬度以及感官品质的变化，对双孢蘑菇的动态气调参数进行优化。研究结果显示，第1阶段O2比例高于80%时，可显著抑制双孢蘑菇Δ的上升（<0.05）；第2阶段80% O2+20% CO2气体组分，可使双孢蘑菇的Δ显著低于其他处理，硬度显著高于其他处理（<0.05）；而换气时间则影响较小。最优的动态气调条件为：第1阶段气体组分100% O2，第3天换气，第2阶段气体组分80% O2+20% CO2，双孢蘑菇的Δ、硬度值和感官品质评分分别为：19.40、6.84×105Pa和9.52。将此最优动态气调运用于双孢蘑菇的保鲜，研究发现，与静态气调相比，该动态气调显著抑制了双孢蘑菇的呼吸速率与膜结构的损坏，维持了较高的过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶活性与较低的多酚氧化酶活性，有效抑制了贮藏过程中的酶促褐变，保持了较高的可溶性蛋白含量，并延长其保鲜期至28 d，提高了双孢蘑菇的耐贮性。

氧；保鲜；优化；双孢菇；动态气调

0 引 言

双孢蘑菇（）是世界性栽培的重要食用菌之一，它不仅高蛋白，低脂肪，含有十几种人体必需氨基酸及大量的维生素，而且还具有降血压、降血脂等多种保健功效，被誉为“菜中之王”[1-2]。然而，双孢蘑菇含水量高，代谢旺盛，采后极易失水、褐变、开伞甚至腐烂，常温下货架期仅2~3 d[3]，严重降低了商品价值，故有效的贮藏技术是保持其良好品质的关键。动态气调（dynamic controlled atmosphere，DCA）是指在果蔬贮藏过程中通过分阶段改变环境中的气体成分，以适应其在不同阶段对气体的不同适应性与要求，从而延长其保鲜期的一种技术[4]。侯智龙等[4]在金帅苹果入贮初期使用较低浓度的CO2（约20%）和较低浓度的O2（约8%）冲击12 d后，转入较高浓度的CO2（6%～8%）和较低浓度的O2（3%～5%）中进行长期贮存，结果表明动态气调在降低果实贮藏期内腐烂率和保持果实硬度方面要明显优于静态气调（static controlled atmosphere，SCA）和自然堆放。1 ℃下将艳阳甜樱桃在5% O2+20% CO2中贮藏9 d后转入5% O2+10% CO2中能有效抑制或减慢Vc 含量的降低、丙二醛含量的升高，保持较高的有机酸含量，明显减少贮藏后期果实褐变与腐烂[5]。此外，研究表明，对Springcrest桃子[6]、Hass鳄梨[7]、Gala苹果[8]进行动态气调贮藏，其效果要优于静态气调。有研究证实，高氧气调在保持果蔬品质与抗性物质活性等方面具有显著效果。高氧气调可以降低果蔬的呼吸作用和乙烯合成[9]，抑制组织褐变，影响微生物生长，减少果蔬腐烂[10-11]，减缓活性氧代谢和膜质过氧化作用[12]。但是高浓度O2也会引起果蔬的无氧呼吸，导致异味的产生[13]。另外，在纯氧中长期处理苹果会加剧虎皮病的发生[14]。可见高氧对果蔬的作用随果蔬种类、O2浓度和处理时间等因素变化而异。故找到适合各类果蔬贮藏的高氧气调条件是保证其良好贮藏效果的关键。双孢蘑菇贮藏在高氧环境中可保持较高的果实硬度与可溶性固形物含量，降低呼吸强度与褐变程度，保持较好的品质。然而针对于双孢蘑菇代谢旺盛，品质变化快及自身表面无保护结构等特点，现有的保鲜措施较单一，没有针对不同阶段作相应调整，未达到保鲜的理想状态。本文在双孢蘑菇的贮藏前期对其进行高氧气调处理（第1阶段），一定时间后再充以不同比例的后续气体（第2阶段），进行动态气调贮藏。在单因素试验的基础上，通过正交试验筛选出适合双孢蘑菇贮藏的最佳动态气调方案，并对其动态气调贮藏过程中的生理生化品质进行研究分析。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

双孢蘑菇采自山东省淄博市临淄区边河镇南术北村，采后1 h内运回实验室并于4～5 ℃下预冷6 h，挑选直径为（40±5）mm，颜色洁白，无病虫害，无机械损伤和未开伞的蘑菇为试验材料。

1.2 主要设备与仪器

SC-80C全自动色差计：北京康光仪器有限公司；O2/CO2测定仪：丹麦PBI Dansensor；GY-1果实硬度计：牡丹江市机械研究所；UV-1700紫外可见分光光度计：日本岛津有限公司；DDB-6200数字电导仪：上海雷磁新泾仪器有限公司。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 色差

采用SC-80C全自动色差仪，测定双孢蘑菇表面*（黑/白），*（红/绿），*（黄/蓝）值，以Δ表示双孢蘑菇在贮藏过程中的颜色变化，其值越大，表示褐变越严重[15]。

1.3.2 呼吸强度

采用静态密闭系统法[16]。每个处理约100 g双孢蘑菇放入广口瓶中密封，2 h后采用PBI Dansensor O2/CO2测定仪分析容器内气体成分变化。呼吸速率以CO2产出率表示，计算公式为

1.3.3 细胞膜透性

参照Meng等[17]方法测定，略有改动。用打孔器取菇肉及菇柄1 g，将其切成2 mm厚的圆片，加25 mL重蒸馏水25 ℃恒温浸泡1 h，搅拌均匀后用DDB-6200型电导率仪测定浸提液的电导率，然后加热煮沸30 min，冷却至室温后测定其全渗电导率。以煮沸前后浸提液的电导率比值作为细胞膜透性的变化指标。

1.3.4 硬 度

硬度的测定采用GY-1型果实硬度计，圆柱形探头直径选用3.5 mm。双孢蘑菇去表皮，然后将硬度计探头垂直于被测表面，在均匀力的作用下下压至深度5 mm，此时表盘读数即为双孢蘑菇的硬度值。每组处理取5个蘑菇，每个蘑菇测定5次，结果取平均值。

1.3.5 其他品质指标测定

可溶性固形物（soluble solids，SS）参照Jiang[18]的方法测定。可溶性蛋白（soluble protein，SP）的测定采用考马斯亮蓝法[19]。多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、过氧化物酶（peroxidase，POD）活性参照Liu等[20]方法测定。抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）活性的测定参照Jiang等[21]的研究方法。

感官品质：参照石启龙等[22]的方法，选择食品专业的 10 人经专业培训，对双孢蘑菇的色泽、质地、芳香味等感官指标进行评价，评价标准见表1，低于4分即失去商品价值。

表1 双孢蘑菇贮藏效果感官评分表

1.4 试验设计

将每组50个双孢蘑菇放入干燥器中，通过配气仪分别通入O2/CO2比例（以体积分数计）100%/0、90%/10%、80%/20%、70%/30%的气体，气体流速为100 mL/min，用O2/CO2分析仪（丹麦）检测气体浓度，置于(2±1)℃下贮藏。每个处理均设3个平行，每个平行取于不同的干燥器。单因素试验与正交试验的双孢蘑菇贮藏期均设置为12 d[23]。

1.4.1 第1阶段不同气体组分对双孢蘑菇Δ、硬度及感官评价的影响

固定所有处理的第2阶段气体组分为80% O2+20% CO2，换气时间为第3天，4组处理的第一阶段气体组分分别为100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2、70% O2+30% CO2。对照组放置于自然空气中（CK）。在贮藏的第8天与第12天对双孢蘑菇的Δ、硬度进行测定，在贮藏结束后（即第12天）对感官品质进行评分。

1.4.2 不同换气时间对双孢蘑菇Δ、硬度及感官评价的影响

固定所有处理的第1阶段气体与第2阶段气体组分为100% O2和80% O2+20% CO2，4组处理的换气时间分别为第2、3、4、5和6天。因时间为变量，故未设置对照组试验。在贮藏的第8天与第12天对双孢蘑菇的Δ、硬度进行测定，在贮藏结束后（即第12天）对感官品质进行评分。

1.4.3 第2阶段不同气体组分对双孢蘑菇Δ、硬度及感官评价的影响

固定所有处理的第1阶段气体组分为100% O2，换气时间为第3天，4组处理的第2阶段气体组分分别为100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2、70% O2+ 30% CO2。对照组放置于自然空气中（CK）。在贮藏的第8天与第12天对双孢蘑菇的Δ、硬度进行测定，在贮藏结束后（即第12天）对感官品质进行评分。

1.4.4 正交试验

以第1阶段气体组分、换气天数和第2阶段气体组分作为正交试验的3个因素，在上述单因素试验筛选出较合理的各因素水平后安排正交试验，通过贮藏结束后（第12天）对双孢蘑菇的Δ、硬度和感官评分进行综合分析，确定最佳气调方案。

1.4.5 动态气调对双孢蘑菇生理影响的试验

采用最佳气调方案对双孢蘑菇进行贮藏保鲜，以静态气调和CK为对照，每 4 d测定其呼吸速率，细胞膜透性，SS含量，SP含量，PPO、POD和APX活性，每个处理设3个平行，每个指标的结果取其平均值。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 第1阶段不同气体组分对双孢蘑菇Δ、硬度以及感官品质的影响

由表2可看出，与对照相比，处理组均能在一定程度上延缓褐变与软化，保持较好的感官品质。第1阶段气体O2比例80%以上的3个处理在第8天以及贮藏结束后的Δ均显著低于70% O2+30% CO2组与对照组（<0.05）。特别是100% O2处理组的双孢蘑菇Δ在贮藏结束后仍然维持在17以下，维持了较好品质，90% O2+ 10% CO2处理次之。这说明双孢蘑菇的褐变程度与第1阶段气体O2比例呈负相关的趋势，O2比例越高，CO2比例越低，相应的褐变程度越低，白度越好。Deng等[24]认为高氧能够较好地保持葡萄果肉组织的膜完整性，减少酚类底物与多酚氧化酶的接触机会，从而抑制组织褐变。本试验中硬度保持最高的处理为第1阶段气体组分80% O2+20% CO2组，而O2比例在80%以上的两个处理组蘑菇的硬度随O2比例的升高而降低，这说明过高的氧气不利于双孢蘑菇硬度的保持。同时，70% O2+30% CO2处理组的硬度也极显著地低于80% O2+20% CO2组（<0.01），这可能是由于过高的CO2使呼吸链转入了发酵途径，从而加速了果实的衰老与软化。

由贮藏结束后对双孢蘑菇的感官品质评分可看出，经100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的第1阶段气体处理过的双孢蘑菇的感官品质极显著地高于70% O2+30% CO2组与对照组（<0.01），并且综合Δ与硬度的变化，正交试验的第1阶段气体组分选取100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的3个水平。

表2 第1阶段气体组分对双孢蘑菇ΔE、硬度以及感官品质的影响

注：Δ表示双孢蘑菇在贮藏过程中的颜色变化。用Duncan 法进行多重比较。同列不同大写字母表示组间差异极显著（<0.01）；同列不同小写字母表示组间差异显著（<0.05）；同列相同小写字母表示组间差异不显著（>0.05），下同。

Note: Δindicates color change ofduring storage. The Duncan’s was adapted to multiple comparison. Different capital letters in same column indicate very significant difference (<0.01). Different small letters in same column indicate significant difference (< 0.05). The same lowercase letters in same column indicate no significant difference between groups (>0.05), the same as below.

2.1.2 换气时间对双孢蘑菇Δ、硬度以及感官品质的影响

由表3可知，在第1阶段气体组分为100% O2，第2阶段气体组分为 80% O2+20% CO2时，双孢蘑菇的Δ与硬度随换气时间的延长而升高，换气时间越延后，双孢蘑菇的褐变程度越严重。在贮藏结束后，换气时间为第2、3、4天的双孢蘑菇的Δ、硬度与感官评分均与第 5 天换气的双孢蘑菇存在显著性差异（<0.05），并且其硬度与感官评分随换气时间的延长而降低。出现此结果的原因可能是双孢蘑菇为呼吸跃变型果实，采收后的呼吸速率不断升高，意味着代谢强度不断加大，并且达到呼吸高峰后开始衰老[3]，换气天数越延后，蘑菇的呼吸速率越高，代谢强度越大，此时进行换气处理不能有效延迟呼吸高峰的到来，进而不能有效抑制其贮藏品质的下降。故进行正交试验的换气时间设置为第2、3、4天。

表3 换气时间对双孢蘑菇ΔE、硬度以及感官品质的影响

2.1.3 第2阶段不同气体组分对双孢蘑菇Δ、硬度以及感官品质的影响

第2阶段气体组分对双孢蘑菇品质的影响类似于第1阶段气体组分。由表4可看出，当第1阶段气体组分为100% O2，第3天换气时，第2阶段气体组分为100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的3个处理保持了较低的Δ与较好的感官品质，在贮藏结束后（第12天）分别极显著地低于和高于70% O2+30% CO2组与对照组（<0.01）。在贮藏的第8天与第12天，80% O2+20% CO2组和90% O2+10% CO2组的硬度显著高于其他处理（<0.05）。而在贮藏结束后，70% O2+30% CO2组双孢蘑菇的硬度由第8天的5.74×105Pa降到了4.98×105Pa，甚至低于对照组（>0.05），这说明70% O2+30% CO2的第2阶段气体对双孢蘑菇品质的保持无明显效果，其对Δ、硬度以及感官品质的影响与对照组无显著差异（>0.05）。故正交试验第2阶段气体组分选择100% O2、90% O2+10% CO2、80% O2+20% CO2的3个水平。

表4 第2阶段气体组分对双孢蘑菇ΔE、硬度以及感官品质的影响

2.2 正交试验

2.2.1 正交试验设计

在单因素试验的基础上，选用第1阶段气体组分，换气时间与第2阶段气体组分这3个因素在3水平上进行L9（33）正交试验，确定最佳动态气调方案。因素水平安排如表5所示。

表5 L9（33）正交试验因素水平表

2.2.2 正交试验结果及分析

在正交试验中，以双孢蘑菇的Δ、硬度及感官品质为评价指标，结果及极差如表6所示。正交试验结果表明，几种因子对双孢蘑菇Δ影响的顺序依次为A>C>B，对硬度的影响顺序依次为C>A>B，对感官评分的影响顺序依次为C>A>B。可见，第2阶段气体组分对双孢蘑菇的贮藏品质影响较大，其次是第1阶段气体组分。

从表6可看出，对双孢蘑菇的白度而言，气调最优组合即贮藏过程中Δ最小的组合为第1阶段气体组分为100% O2，第2天换气，第2阶段气体组分为100% O2，此组合即纯氧静态气调，再次说明高浓度氧气能显著地抑制菇皮褐变，保持较高的白度。对双孢蘑菇的硬度而言，气调最优组合为第1阶段气体组分80% O2+20% CO2，第4天换气，第2阶段气体组分80% O2+20% CO2，说明O2/CO2为80%/20%的气体比例能够有效减缓蘑菇组织的软化。这与赵春霞等对双孢蘑菇进行高氧气调包装的研究结果一致，该研究认为高氧气调贮藏能维持细胞壁水解酶的活性，从而使其硬度值较高[23]。对双孢蘑菇的感官品质而言，气调最优组合为第1阶段气体组分100% O2，第3天换气，第2阶段气体组分80% O2+20% CO2。为达到更好的贮藏效果，需要综合考虑各因素对Δ、硬度及感官品质的影响，即希望能在保证双孢蘑菇较好的白度下，也保持一定的硬度及较好的感官品质，故对3个指标综合考虑得出最优组合为A1B2C3，即第1阶段气体组分100% O2，第3天换气，第2阶段气体组分80% O2+20% CO2。

表6 正交试验方案及结果

注：K,k分别表示任意列上水平号为时所对应的试验结果之和与平均值；为k的极值。

Note:K,kindicate the sum and mean of the test results when the level number is. respectively;is the extreme value ofk.

方差分析如表7所示，由表7可知，第1阶段气体组分对Δ有显著影响（<0.05），对硬度及感官品质影响不显著；第2阶段气体组分对硬度有显著影响（<0.05），对Δ有较大影响但未达到差异显著水平（>0.05）；换气时间对3个评价指标均无显著影响。方差分析结果表明，双孢蘑菇贮藏过程中的气体组分是影响其贮藏品质的主要因素，而换气时间为次要因素，这可能是由于该因素的水平选取的范围较窄，对结果的影响不显著，需要后期进行深入研究。

表7 ΔE、硬度及感官品质的方差分析

2.3 不同气调方案对双孢蘑菇生理的影响

采用最佳动态气调方案（DCA，100% O2贮藏3 d后转入80% O2+20% CO2中贮藏）、静态气调（SCA，始终于100% O2中贮藏）和自然空气（CK）将双孢蘑菇置于(2±1)℃下贮藏，比较不同贮藏方法对双孢蘑菇呼吸速率、细胞膜透性、SS、SP以及PPO、POD和APX活性的影响，感官评分低于4即终止贮藏，结果如下。

2.3.1 对呼吸速率的影响

呼吸作用是双孢蘑菇采后进行生理生化代谢的基础，是衡量其代谢速度的重要指标，同时一定程度上也反映了菇体的衰老程度。对不同处理组的双孢蘑菇在贮藏过程中的呼吸速率变化分析后得出（图1a），双孢蘑菇的呼吸速率呈先上升后下降的趋势，与对照组相比，DCA与SCA处理组均保持了较低的呼吸速率。贮藏到第8天时，DCA与SCA处理组达到呼吸高峰，峰值分别为28.53与34.09 mL/(kg·h)，而对照组在第 4 天就已经达到呼吸高峰，峰值为39.13 mL/(kg·h)，说明高氧气调可抑制双孢蘑菇的呼吸强度，延迟其呼吸高峰的到来。这与于茂兰等[25]用100% O2的气调包装处理带叶荔枝的呼吸速率变化趋势相似。DCA处理组的呼吸强度最低，在第4天以后，极显著地低于SCA与CK组（<0.01）。

2.3.2 对细胞膜透性的影响

果实在衰老过程中生物膜的完整性受到损坏，膜透性不断加大，故膜透性能反映植物的衰老程度[26]。相对电导率可表示膜透性，随着细胞的不断降解，膜的相对电导率越来越高。对不同处理组中双孢蘑菇在贮藏过程中呼吸速率变化分析后得出（图1b），对照组的电导率随贮藏时间的延长迅速增加，而DCA与SCA组在前8天增长缓慢，第8天以后增长迅速，但显著低于对照组（<0.05），这可能与呼吸高峰过后的衰老有关。在第8天，对照组的电导率达到47%，而处理组均在35%左右，说明DCA与SCA均能有效地保持细胞膜的完整性，延缓组织衰老，其中DCA处理效果更加明显。这与冯志宏等[27]利用变动气调（DCA）处理大久保桃的研究结果一致。

2.3.3 对SS与SP的影响

双孢蘑菇在贮藏过程中各处理的SS含量呈先下降后上升的趋势，但未达到显著性水平（>0.05），且各处理之间差异不显著（图1c）。这说明无论DCA还是SCA都对双孢蘑菇的SS含量影响不大，且在贮藏过程中其SS含量随时间变化不明显。冯志宏等[27]将大久保桃进行DCA贮藏也发现SS含量在贮藏过程中始终维持在一定水平，且DCA未对其产生显著影响。

SP是衡量双孢蘑菇营养品质的一个重要指标。本试验中，双孢蘑菇SP含量随贮藏时间的延长而逐渐下降，与对照组相比，DCA与SCA均能保持较高的SP含量，其中以DCA最高（图1d）。对照组的SP含量在第4天由最初的5.19 mg/g降到了3.27 mg/g，而DCA与SCA仍然维持在4.80 mg/g以上，且DCA处理组在第8天的SP含量仍为3.77 mg/g，显著高于 SCA与对照组（<0.05）。在第8天以后，SCA与对照组未达到差异显著水平（>0.05），DCA处理组的SP含量下降最少。说明DCA处理较大限度地维持了双孢蘑菇SP的含量，从而保持了双孢蘑菇较好的营养价值。

2.3.4 对PPO活性的影响

PPO是一种非活化形式的酶，受外界刺激后构象发生改变，暴露出酶的活化中心，从而使酶具有活性，催化单宁、儿茶酸、黄酮等酚类氧化成醌，再进一步氧化聚合成黑色素，引起酶促褐变，其活性高低一定程度上反映了组织褐变程度[28]。对不同处理双孢蘑菇PPO活性变化的分析表明（图2a），随着时间的推移PPO活性不断上升，DCA处理组上升幅度最小，在贮藏结束后（第28天）上升了5倍，而SCA与对照组在第12天就已经上升了5.03倍与5.95倍。在第4天后，DCA处理组与SCA处理组差异极显著（<0.01），说明DCA比SCA更能有效地抑制双孢蘑菇PPO活性，进而保持良好的品质。王洪霞等[29]研究高氧气调包装（modified atmosphere packaging, MAP）对双孢蘑菇的影响，得到PPO活性的变化趋势与本试验一致。此外，复合涂膜处理能抑制双孢蘑菇的呼吸速率，减缓了衰老进程，保持了较好的膜完整性，从而降低了无活性的结合态PPO向有活性的游离态PPO转化[30]。

2.3.5 对POD和APX活性的影响

POD与APX是植物酶促防御系统的重要保护酶，能有效阻止体内活性氧的积累，防止膜脂过氧化作用，延缓植物衰老。双孢蘑菇贮藏过程中的POD活性呈先升高后下降的趋势（图2b）。相比于对照组，DCA与SCA均保持了较高的POD活性。在第4-8天，DCA与SCA处理组的POD活性出现了急剧上升的现象，在第12天达到峰值后开始下降。第4天后，SCA处理组的POD活性最高，与DCA处理组与对照组达到差异显著水平（<0.05）。POD是另一种导致酶促褐变的关键酶，其会参与催化酚类、类黄酮的氧化和聚合，从而导致褐变[31]。然而，POD也是果蔬体内清除自由基的重要酶类之一[32]。本试验中，DCA处理组的双孢蘑菇POD活性高于对照组，低于SCA，保持相对中等的活性，说明动态气调处理对POD的活性有一定的调控作用，有利于保持其良好的品质。

DCA与SCA处理组的APX活性随贮藏时间延长呈先上升后下降的趋势，而对照组的APX活性先下降后上升再缓慢下降（图2c）。贮藏到第16天，DCA的APX活性仍然为650.4 U/g，显著高于SCA的596.1 U/g（<0.05）。以上结果说明DCA能保持一定的APX与POD活性，双孢蘑菇的品质较好。

3 讨 论

双孢蘑菇采收后仍为活的有机体，呼吸作用成为其新陈代谢的主导过程，引起子实体失水、褐变、衰老等。有研究指出，50% O2+50% CO2的处理降低了西兰花的呼吸速率，维持了较高的ATP含量及能荷水平，抑制了三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCA）与细胞色素氧化酶途径，保证了磷酸戊糖途径的有效运作，降低了代谢底物的消耗[33]。DCA处理能够抑制呼吸作用，这可能是由于第1阶段气体与第2阶段气体的交互作用抑制了顺乌头酸酶的活性，使三羧酸循环TCA途径中柠檬酸到-酮戊二酸的反应受到抑制，从而抑制了双孢蘑菇的呼吸强度[23]。植物器官衰老时，往往发生膜脂过氧化作用，质膜的选择透性被破坏，细胞内电解质外渗，从而加速了机体衰老。DCA可一定程度上延缓细胞膜透性的升高，可能是由于DCA降低了双孢蘑菇的呼吸速率，减缓了代谢强度，故而抑制了内源H2O2的产生，减轻了其对膜完整性的损害。SP是双孢蘑菇的重要营养物质，同时也是机体内的渗透调节物质，它们的增加和积累能提高细胞的保水能力，对细胞的内源物质及生物膜起到保护作用。DCA显著抑制了SP的降低，维持了一定的机体内稳态环境，防止代谢紊乱引起的加速衰老，但可溶性蛋白成分复杂多样，具体机制尚不清楚。

PPO分为有活性的游离态和有潜在活性的结合态（BPPO）2种形式，BPPO是一种非活化形式的酶，受外界刺激后构象发生改变，暴露出酶的活化中心，从而使酶具有活性，催化单宁、儿茶酸、黄酮等酚类氧化成醌，再进一步氧化聚合成黑色素，引起酶促褐变[34]。DCA抑制了双孢蘑菇贮藏过程中PPO活性的升高，可能是由于变动的气体条件促使BPPO结合在质粒、线粒体等细胞器内膜和细胞膜上[35]。POD与APX都是植物抗氧化系统的重要酶类，通过清除植物体内的H2O2而保护膜结构，延缓衰老。有研究认为，POD活性的提高是诱导抗性最初阶段的标志[36]。这与本试验处理组POD活性迅速升高的结果相吻合，表明处理组的双孢蘑菇抗性较强，利于防止代谢紊乱的发生。另外，POD可催化植物体内酚类前体聚合成木质素，增加木质化程度，被认为是反映组织衰老的一种生理指标。本试验中DCA处理的双孢蘑菇POD活性低于SCA，可能与抑制其木质素合成途径有关。

4 结 论

本文在高氧气调的基础上将动态气调运用于双孢蘑菇的保鲜，结果如下：

1）单因素筛选试验表明：第1阶段气体组分是影响双孢蘑菇颜色变化（Δ）的主要因素，其O2含量越高，Δ越低。第2阶段气体组分是影响硬度和感官品质的主要因素，当其O2比例高于90%或低于80%时，双孢蘑菇硬度较低；当O2比例低于80%时，感官评分随之下降。换气时间对Δ与硬度的影响较大，但未达到显著性水平。

2）通过正交试验得出了适合双孢蘑菇贮藏的最优气调方案：(2±1)℃下，第1阶段气体组分100% O2，第3天换气，第2阶段气体组分80% O2+20% CO2。在此条件下双孢蘑菇的Δ为19.40，硬度值为6.84×105Pa，感官评分9.52。

3）采用该最优动态气调方案（DCA）、静态气调方案（SCA）与自然空气（CK）对双孢蘑菇进行贮藏，结果表明DCA能更有效地降低双孢蘑菇的呼吸速率，保持较好的膜完整性，显著抑制了可溶性蛋白（SP）的下降，并维持了较高的抗氧化酶活性与较低的多酚氧化酶（PPO）活性，有效降低了贮藏过程中褐变现象的发生，延长贮藏期至28 d，说明动态气调更适合双孢蘑菇的贮藏保鲜。

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Parameter optimization of high O2dynamic controlled atmosphere storage of

Sun Han, Li Ling, Wang Xiangyou※

(255049)

is highly perishable due to its thin protective structure, which could protect it from physical and microbial attack. Meantime, the high metabolism of white mushroom could accelerate the progress of senescence including water loss, cap opening and enzymatic browning, and damage its nutrition value and commercial quality seriously. It only has a short shelf life of 3-4 days at ambient temperature after harvest. Thus, an effective storage method plays an important role in mushroom industry. In this study, dynamic controlled atmosphere (DCA) was used to extend the shelf life of white mushroom. Several studies had confirmed that DCA performed well in some fruits and vegetables storage. Compared with traditional controlled atmosphere, DCA is a technique that periodically changes the ambient gas of products. It is designed to provide an optimal storage condition in different storage periods, aiming at improving the quality of products and preventing the development of physiological disorders. In this study, white mushrooms were stored at (2±1) ℃ and the first-stage gas (100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2, 70% O2+30% CO2), transaired time (2nd, 3rd, 4th and 5th day ) and second-stage gas (100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2, 70% O2+30% CO2) were determined as a single factor on the effect of Δ, firmness and sensory value. Meantime, white mushroom storage conditions were optimized for orthogonality, and the physiological and biochemical quality changes under optimal storage condition were obtained during storage of white mushroom by using conductivity meter, O2/CO2analyzer and other equipments. Under the condition of a single factor, the Δ, firmness and sensory value were determined and the appropriate first-stage gas of 100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2, transaired time of 2nd, 3rd and 4th day and second-stage gas of 100% O2, 90% O2+10% CO2, 80% O2+20% CO2were employed in orthogonality. The best condition of orthogonal optimization was 100% O2first-stage gas, transaired time 3rd day and 80% O2+ 20% CO2second-stage gas. The Δ, firmness and sensory value in this condition was 19.40, 6.84×105Pa and 9.52 respectively. The results showed that the first-stage gas whose O2fraction above 80% could inhibit the increase of Δsignificantly (<0.05). The 80% O2+20% CO2second-stage gas treatment retained significant (<0.05) lower Δand higher firmness than that of other treatments. The transaired time had no significant effect on the quality of mushrooms (>0.05). During storage of orthogonal optimization, compared with static controlled atmosphere (SCA), DCA could inhibit the decrease of soluble protein content of white mushroom significantly (<0.05) and retain its good nutrient quality. Meantime, it suppressed the respiration rate and retained certain cell membrane integrity, then further slowed down the senescence of white mushrooms. In addition, white mushroom stored in DCA had moderate peroxidase (POD), higher ascorbate peroxidase (APX) and lower polyphenol oxidase (PPO) activity than those stored in SCA, indicating that DCA is potential to slow down the progress of enzymatic browning. In this study, DCA treatment preserved relative good quality of white mushroom during storage and extended its storage time to 28 d, confirming that DCA is a suitable method for white mushroom storage and a potential technique for fruits and vegetables storage.

oxygen; storage; optimization;; dynamic controlled atmosphere

10.11975/j.issn.1002-6819.2016.24.038

S646

A

1002-6819(2016)-24-0282-09

2016-07-07

2016-11-30

山东省农业重大应用技术创新课题：食用菌物流保鲜与质量安全控制关键技术研究及产业化示范

孙涵，女，山东日照人，主要从事农产品加工与贮藏研究。淄博 山东理工大学农业工程与食品科学学院，255049。Email：sunxiaohan775@foxmail.com.

王相友，男，教授，博士生导师，主要从事农产品加工与贮藏研究。淄博 山东理工大学农业工程与食品科学学院，255049。Email：wxy@sdut.edu.cn