輻照處理是繼巴氏熱殺菌技術之后具有里程碑意義的一項冷殺菌保鮮技術,能夠抑制發芽、推遲后熟、殺蟲滅菌等。與傳統貯藏加工技術不同,輻照處理是通過具有較強穿透能力的射線深入香菇內部使組織發生物理、化學系列反應,擁有零殘留、易于控制、適宜產業化加工生產等優點,并且低于10.0 kGy劑量的輻照不會對食品產生安全問題。前期研究表明1.0 kGy是能維持香菇貯藏品質、延長貨架期的最佳輻照劑量。故湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所,國家食用菌加工技術研發分中心的葉 爽、陳 璁、史德芳*等人采用1.0 kGy 60Co γ射線輻照處理鮮香菇,并用食用菌保鮮袋密封,在(4±1)℃、相對濕度(80±5)%的環境下貯藏,通過分析貯藏過程中理化指標(色度、硬度、顯微結構)及水分特性變化,考察輻照處理對鮮香菇貯藏品質的影響,為降低鮮香菇在貯藏過程的失水失重、品質劣變和延長貨架期提供技術支撐。
1、γ射線輻照對貯藏過程中香菇色度的影響
如表2所示,對照組和輻照組香菇在貯藏過程中L*、a*、b*值均存在顯著差異(P<0.05),但輻照處理未對香菇的色度造成明顯影響(貯藏0 d時兩組樣品色度相近)。在整個貯藏過程中,輻照組L*值由90.06下降至87.77,而對照組L*由90.54下降至80.71,兩組香菇L*值均呈下降趨勢,這可能與香菇采后代謝活躍,發生酶促褐變有關。但貯藏期間輻照組香菇L*值始終大于對照組,輻照組L*值貯藏至第14天L*值顯著降低,而對照組L*值在貯藏至第7天時顯著下降。輻照組和對照組香菇a*值在貯藏期間均呈先增大后減小的趨勢,整體偏紅,且貯藏末期輻照組香菇a*值下降較快,貯藏14~21 d時輻照組香菇a*值低于對照組。貯藏期間輻照組香菇b*值先下降再上升,而對照組b*值先上升再下降,并且貯藏21 d時兩組b*值相差較大。綜上,輻照處理在一定程度上抑制了鮮香菇顏色劣變,特別是對L*值影響明顯,較好地維持了香菇的亮度。
2、γ射線輻照對貯藏過程中香菇硬度的影響
如圖1所示,對照組和輻照組香菇在貯藏期間硬度均不斷下降,但對照組香菇硬度下降幅度大于輻照組,對照組香菇硬度始終小于輻照組。這可能是因為香菇在貯藏過程中細胞降解活性增加導致細胞壁降解,維持蛋白質空間結構的氫鍵、疏水鍵斷裂,菌絲組織解構,細胞間隙加大,香菇組織細胞失水,軟塌,失去彈性。
3、γ射線輻照對貯藏過程中香菇微觀結構的影響
如圖2所示,貯藏初期香菇的菌絲組織結構緊密,細胞分布均勻、孔隙小、界限清晰。隨著貯藏時間的延長,兩組香菇組織結構都變得疏松多孔,菇體變軟。對照組香菇在貯藏14 d時大部分菌絲解體,失去網絡結構,而輻照組仍維持著基本網絡結構。這可能與對照組香菇劣變進程較快有關,對照組香菇采后仍有較高的呼吸強度和降解速率,各類反應消耗了大量的蛋白質與多糖,細胞發生自溶,組織結構解體,菌絲數目明顯減少,纖維素等高分子物質降解,細胞結構趨于崩塌。
4、γ射線輻照對貯藏過程中香菇水分狀態變化的影響
如圖3所示,對照組和輻照組香菇的T2圖譜擬合后均呈現3 種水分狀態,分別為結合水T21(0.1~1 ms)、不易流動水T22(1~100 ms)和存在于液泡中的自由水T23(>100 ms)。
T2圖譜中峰面積可反映相應狀態水分的相對含量,根據T2圖譜峰面積變化(圖3A)可知,隨貯藏時間的延長,對照組香菇結合水相對含量呈現先增加后減少的趨勢,這可能是自由水和不易流動水分子與多糖、蛋白質等物質結合成簇,轉化成為結合水,隨后香菇表面大量水分汽化,自由水擴散到表面被脫除,隨貯藏時間的延長內部組織逐漸失水,結合水也逐漸損失。對照組香菇貯藏期間不易流動水相對含量呈波動變化。
如圖3B所示,貯藏期間輻照組香菇結合水相對含量變化幅度較小,不易流動水相對含量在貯藏前期有一定幅度升高,然后逐漸降低。不易流動水含量的增加可能是碳水化合物(主要是葡萄糖、果糖和蔗糖)濃度升高,導致自由水向不易流動水轉變,轉變為與細胞壁多糖(如果膠)結合更緊密的形式;隨著貯藏時間延長,香菇內部由于酶解作用、腐敗變質,水分子所受束縛力變小,水分被逐漸脫除,不易流動水含量減少。
5、γ射線輻照對貯藏過程中香菇感官品質的影響
由圖4可知,貯藏7 d時兩組香菇的外觀形態均無明顯變化,至21 d時對照組香菇褐變嚴重,且菌蓋表面觀察到明顯水漬,菌蓋完全開傘,菌褶顏色變深,香菇內部失水嚴重且孔隙增大,菌柄皺縮,形態感官評分低至2.9 分,喪失食用品質,這與組織微觀結構分析結果一致;而輻照組香菇到貯藏21 d仍保持較好的感官品質,開傘不明顯,菌褶顏色與貯藏初期沒有明顯差別,內部結構仍然保持完整,說明1.0 kGy輻照處理能夠較好地保持鮮香菇的感官品質,延緩劣變進程。
討論
本實驗中,輻照處理鮮香菇可能通過抑制酶促褐變保持其亮度,通過延緩硬度降低保持相對光滑、飽滿的外形特征。Koorapati等的研究也表明輻照果實的硬度比未處理組果實硬度高,這與本實驗結果一致;此外,可能也與輻照抑制了微生物對香菇組織的侵染作用有關。
本研究結果表明,由于碳水化合物等細胞組成物質的降解作用,結合水損失,向不易流動水轉變,進而使不易流動水與自由水融合,而流動性較高的自由水從液泡和細胞間隙中遷移并大量流失。
本實驗采用1.0 kGy 60Co γ射線輻照處理鮮香菇,能夠延緩子實體L*值的降低,貯藏21 d期間,輻照組香菇子實體表面色澤優于對照組;輻照處理抑制鮮香菇軟化進程,使其在貯藏過程中仍能保持較好的硬度;微觀結構觀察結果表明,輻照處理能夠降低菌絲分解,延緩細胞自溶現象,使香菇保持相對完整的組織結構;LF-NMR分析可知,輻照處理能夠抑制鮮香菇不同狀態水分的遷移變化,特別是降低了自由水(T23)損失。感官評價結果表明,輻照處理能較好地保持香菇的色澤和形態??傊?.0 kGy γ射線輻照處理通過影響鮮香菇自身代謝變化使其保持較好的理化特性,延緩了水分損失,實驗結果對開展規?;?、大批量鮮香菇貯運保鮮有一定的指導作用。