臭氧处理对香菇贮藏保鲜效果的研究

陈钰雯

摘要：本实验以香菇为原料，研究不同浓度臭氧处理对香菇贮藏保鲜效果的影响。测定贮藏期间香菇的失重率、呼吸强度、可溶性固形物含量、多酚氧化酶（PPO）活性、膜透率以及丙二醛含量变化，同时进行外观品质检查。结果表明，随着贮藏时间的延长，臭氧处理比对照组保鲜效果更好。

关键词：香菇；臭氧处理；保鲜；生理变化

Study on the Effect of Ozone Treatment on the Storage and Preservation of Lentinus Edodes

CHEN Yuwen

（ Longyan Administration for Market Regulation， Longyan 361000， Fujian， China ）

Abstract： The experiment used Lentinus edodes as raw materials to study the effect of different concentrations of ozone treatment on the storage and preservation of Lentinus edodes. The weight loss rate， respiratory intensity， soluble solid content， polyphenol oxidase （ PPO ） activity， membrane permeability， and changes in malondialdehyde content of Lentinus edodes during storage were measured. Additionally，an appearance quality was checked. The results showed that with the extension of storage time， the ozone treatment had a better preservation effect than the control check.

Key Words：  Lentinus edodes; Ozone treatment;Preservation; Physiological changes

0引言

香菇是世界第二大食用菌，也是我国特产之一，在民间素有“山珍”之称。其肉质脆嫩，味道鲜美，香气独特，营养丰富，具有一定药效，是食品生产加工中重要的原料之一。香菇是我国传统的出口商品，近年出口贸易量逐渐上升，年递增率约为2%。2022年12月当月，中国出口香菇数量6107.6吨，环比增长24.4%，金额7255.5万美元，环比增长32.8%。然而，香菇水分含量高，组织脆嫩，容易受损，具有活跃的生理活性。采摘后，它们会迅速破膜开伞，这会对运输和储存过程中的产品质量产生一定影响。目前采用的保鲜技术主要有冷藏保鲜、速冻保鲜、室温臭氧保鲜、气调保鲜、辐射保鲜、化学保鲜等，但这些方法中有的方法简便，效果差；有的方法效果不错，但操作复杂。香菇在低温或冻融过程中容易自我溶解，并且存在药物残留等化学保存问题。研究表明，臭氧可以刺激水果和蔬菜，使其处于休眠状态。臭氧处理果蔬具有杀灭微生物和抑制有机代谢活性、无残留，清除仓库内异味、臭味等优点。而且，与目前用于蘑菇保鲜的冷藏方法相比，臭氧处理具有成本低、设备简单、不受条件限、便于推广等优点 [1-4]。本实验以鲜香菇为原料，研究了不同浓度臭氧处理对香菇摘采后生理生化变化的影响，以期为香菇的贮藏保鲜和产品开发提供理论和实践依据。

1材料与方法

1.1实验材料

香菇采自当地香菇场，采收的香菇符合外表呈扁半球形，菌肉厚实细密有弹性、色泽鲜明亮丽呈黄褐色，具有浓郁的、特有的香菇香气，表面光洁、无病害、未开伞、无机械損伤的要求。采收当天放入实验室冷库备用，进库前需对空库用臭氧进行消毒。PE塑料袋规格为36cm×55cm。

1.2实验试剂

碘化钾（KI），浓硫酸，硫代硫酸钠，淀粉，NaOH，正丁醇，BaCl2，酚酞，草酸，TCA（三氯乙酸），TBA（硫代巴比妥酸），均为分析纯，并由天津市科密欧化学试剂有限公司生产。

1.3实验仪器与设备

SHZ-D（Ⅲ）循环水式多用真空泵，巩义市予华仪器有限责任公司；

真空干燥器，四川蜀玻（集团）有限责任公司；

BGF-YQ臭氧发生器，北京北理国科臭氧应用技术有限责任公司；

QC-2A大气采样器，青岛路博伟业环保科技有限公司；

TES-1360A温湿度计，泰仕电子工业股份有限公司；

ECB-20冷库，上海精创电器制造有限公司；

722型可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；

WYO8OT手持式折光仪，成都万辰光学仪器厂；

DDS-307A电导率仪，上海盛磁仪器有限公司；

CF15R高速冷冻离心机，Hitachi Koki Co;Ltd.

电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械厂；

电热恒温水浴锅，上海跃进医疗器械厂；

水浴恒温震荡器，上海跃进医疗器械厂；

分析天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；

电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；

机械秒表，上海星钻秒表有限公司。

1.4实验方法

1.4.1臭氧发生器臭氧浓度的测定[4]

量取20mL碘化钾溶液，倒入500mL的吸收瓶中，再加入350mL蒸馏水。臭氧发生器运行稳定后，在臭氧气体出口进行采样，先通入吸收瓶臭氧吸收后，然后将气体调至1L/min（时间控制在2min左右）。停止采样后，立即加入5mL（1+5）硫酸溶液（使pH降至2.0以下）摇匀，并静置5分钟。用0.0100mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定。当溶液呈淡黄色时，加入几滴淀粉溶液（约1mL）。继续小心快速地滴定，直到颜色消失。最后，记录硫代硫酸钠标准溶液的用量。臭氧浓度的计算公式为：

CO3=ANa×B×24000/V0（mg/L）

式中：CO3—臭氧浓度，mg/L；ANa—硫代硫酸钠标准溶液用量，mL；B—硫代硫酸钠标准溶液浓度，mol/L；V0—臭氧水取样体积。

1.4.2 香菇贮藏的臭氧处理方法

将采购的香菇遮光晾干，24小时后进行处理。将香菇分别装入网袋中，每袋150g左右，放于4个PE塑料袋（规格36cm×55cm）中，每个塑料袋放5网袋。用BGF-YQ型臭氧发生器向袋内输入臭氧，碘量法测得浓度分别达到0.0289mg/L、0.0866mg/L、0.1731mg/L，袋内空间用打气筒充满。扎袋口保持0.5 h后，打开袋口贮藏。后在第5、10、14、17、22天按上述设计浓度再向各塑料袋分别输入臭氧。取样时间设定为第0、5、10、14、17、22天，每次取完样后测定香菇的失重率、呼吸强度、可溶性固形物含量、多酚氧化酶（PPO）活性、膜透率以及丙二醛（MDA）含量变化，同时进行外观品质的检查。每次测定时各处理随机取1网袋，所有操作及贮藏均在（1±1）℃、相对湿度70 %～75 %的冷库中进行。

1.4.3实验指标的测定方法

按时进行外观品质的观察；失重率采用称重法测定；呼吸强度采用气流法测定；可溶性固形物采用手持折光仪法测定[6]；PPO活性采用分光光度法测定[7]；细胞膜透率采用电导法测定[6]；MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定[6]。

2 结果与分析

2.1臭氧处理对香菇贮期外观品质的影响

由表1可知，經臭氧处理后的香菇，在整个贮藏期褐变情况均比对照轻。对照组的蘑菇在前5天只是变浅棕色，第10天开始转变为黑色。不同浓度臭氧处理的香菇以0.1731mg/L浓度为最好，以0.0866mg/L次之，对照组与臭氧处理组的香菇均未开伞，伞褶均未褐变。分析可知，臭氧处理可提高香菇贮藏期间外观的品质，有护色、抑制褐变与延长保鲜期的效果，以浓度0.1731mg/L效果为好。

2.2臭氧处理对香菇贮期失重率的影响

如图1所示，经臭氧气体处理的香菇与对照组相比，臭氧处理的香菇在贮藏期间失重率在各个时期均低于对照组，10天前，失重率呈大幅上升趋势，10天后，失重率上升趋缓，0.0289mg/L、0.0866mg/L两组的失重率在14天呈下降状。经贮藏22天测定，0.1731mg/L浓度的臭氧处理失重率为29.04%，是所有中最低的。从中看出，臭氧处理可减缓香菇贮藏期失重率增加，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理最为理想。

2.3臭氧处理对香菇贮期呼吸强度的影响

香菇采摘后，呼吸作用强烈，会导致其衰老和变质。如图2所示，香菇在贮藏过程中，呼吸强度呈先增加、后降低、再增加的趋势。臭氧处理后的呼吸强度在储存期间的变化低于对照，而且变化率更小。经贮藏22天测定，0.1731mg/L浓度的臭氧处理香菇呼吸强度为41.1mg/（kg·h），是所有处理中最低的。对照组处理香菇呼吸强度为118.79mg/（kg·h），是所有处理中最高的。综上所述，臭氧处理具有抑制香菇呼吸强度的作用，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

2.4臭氧处理对香菇贮期可溶性固形物

含量的影响

通过测定香菇可溶性固形物含量（含糖量），可了解香菇的品质，大约估计香菇的成熟度。由图3可知，随着贮藏时间的延长，各处理香菇可溶性固形物含量先下降再上升后下降。贮藏时间为17天前对照的香菇可溶性固形物含量变化在贮藏过程中均高于臭氧处理。但贮藏时间为22天时0.1731mg/L浓度臭氧处理的香菇可溶性固形物含量是所有中最高的。从中看出，臭氧处理能抑制香菇在贮藏后期可溶性固形物含量的下降，且随臭氧浓度的增加效果越明显，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

2.5臭氧处理对香菇贮期PPO活性的影响

PPO引起的褐变严重损害了新鲜食品的感官质量，因此，食品科学家高度重视对其的研究[8]。香菇子实体的贮藏时长和抗病强度与其代谢过程中产生的各种酶直接相关。同时，酶也是导致其品质下降和营养成分损失的重要因素[9]。PPO是导致水果和蔬菜褐变的主要酶[10]。

如图4所示，香菇在贮藏过程中，呼吸强度呈先增加、后降低、再增加的趋势。在贮藏过程中，对照组PPO酶活性的变化高于臭氧处理组，臭氧处理中以0.1731mg/L浓度的臭氧处理的香菇PPO酶活性最低。分析可知，臭氧处理可以抑制香菇PPO酶活性，且随臭氧浓度的增加效果越明显，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。臭氧气体处理有助于削弱香菇在保存过程中由PPO引起的褐变反应，原因是O3和氧离子的协同作用避免了在冷藏和气调贮藏过程中经常发生的褐变等生理疾病。

2.6臭氧处理对香菇贮期膜透率的影响

低温对细胞器膜结构的破坏是造成植物冷害和死亡的根本原因。植物在遇到冷害（冰点以上的低温）和冻害（冰点以下的低温）时，细胞原生质的膜结构受到不同程度的破坏，膜透率增大，细胞内部分电解质外渗。了解植物受害的程度和果实与抗寒性的关系，可用电导法测定电解质的相对外渗率[11-12]。细胞膜透率的变化反映了细胞衰变和损伤的程度，是生理变化的典型指标。

由图5可以看出，与对照组相比，臭氧处理组的香菇细胞膜透率始终处于较低水平，且随臭氧浓度的增加变化幅度越小，在贮藏22天时对照增加到17.36%，是所有处理中最高的，而此时0.1731mg/L浓度臭氧处理的香菇相对电导率为6.42%，是所有处理中最低的。由此可见，在同样的低温下，O3气体处理可以将新鲜香菇的细胞膜透率保持在较低水平，在延缓衰老和衰退，提高商品价值方面发挥着作用，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

2.7臭氧处理对香菇贮期丙二醛含量的影响

当植物器官在衰老或者受到外界环境的负面影响时，常发生膜脂过氧化反应。MDA是膜脂过氧化作用的最终分解产物，其含量可以反映植物在收到外界环境负面影响时的损伤程度。

由图6可以看出，在整个贮藏过程中，各处理香菇MDA含量呈现前期上升后期下降的趋势。与对照组相比，臭氧处理组的香菇丙二醛含量，始终处于较低水平，且随臭氧处理浓度的增加丙二醛含量越小，在贮藏17天时各处理出现峰值分别为0.003939μmol·g-1FW，0.003714μmol·g-1FW，0.003386μmol·g-1FW，0.003703μmol·g-1FW，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理的香菇丙二醛含量最小。由此可以说明，臭氧处理可抑制香菇贮藏期丙二醛含量增加，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

3结论

1）臭氧处理可提高香菇贮藏期间外观的品质，有护色、抑制褐变与延长保鲜期的效果，以浓度0.1731mg/L效果为好。

2）臭氧处理可减缓香菇贮藏期失重率增加，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理最为理想。

3）臭氧处理具有降低香菇呼吸强度的作用，臭氧处理具有抑制香菇呼吸强度的作用，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

4）臭氧处理能抑制香菇在贮藏后期可溶性固形物含量的下降，且随臭氧浓度的增加效果越明显，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

5）臭氧处理可以抑制香菇PPO酶活性，且随臭氧浓度的增加效果越明显，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

6）在同样的低温下，O3气体处理可以将新鲜香菇的细胞膜透率保持在较低水平，并能延缓衰老，以0.1731mg/L浓度的臭氧处理效果为佳。

7）臭氧处理可抑制香菇贮藏期丙二醛含量增加，以0.1731mg/L濃度的臭氧处理效果为佳。

参考文献

[1]李勤，张萌萌，蒋国玲，孙志高.臭氧在果蔬贮藏

保鲜中的研究与应用[J].中国南方果树，2011，40（05）：

29-32.

[2]P.Sarig，T.Zahavi，Y.Zutkhi，S. Yannai，N.Lisker，R.

Ben-Arie.Ozone for control of post-harvest

decay of table grapes caused by Rhizopus

stolonifer[J].Physiological and Molecular

Plant Pathology，1996，48（6）：403-415.

[3]余世望，叶保平.水果的臭氧保鲜试验[J].食品科学，

1994，（09）：65-66.

[4]徐春涛，王瑾.臭氧果蔬保鲜技术的研究[J].江西

食品工业，2009，（04）：412，37.

[5]清华大学环境工程系，清华大学设备仪器厂，北京

玉渊源环保设备厂.臭氧发生器臭氧浓度、产量、

电耗的测量：CJ/T 3028.2-1994[S].北京：原中华

人民共和国建设部，1994.

[6]曹建康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验

指导[M].北京：中国轻工业出版社，2007.

[7]刘萍，李明军.植物生理学实验技术[M].北京：

科学出版社，2007.

[8]王璋.食品酶学[M].北京：中国轻工业出版社，2002.

[9]秦俊哲，吕嘉枥.香菇贮藏保鲜与加工新技术[M].

北京：化学工业出版社，2003.

[10]罗云波，蔡同一，生吉萍，等.园艺产品贮藏加工学[M].

北京：中国农业大学出版社，2003.

[11]简令成.植物抗寒机理研究的新进展[J].植物学

通报，1992，（3）：17-22.

[12]朱广廉.植物生理学实验[M].北京：北京大学出

版社，1990.