壳聚糖复合涂膜处理对采后杏鲍菇贮藏品质影响

赵春燕，叶春苗，李成莹，张旋

（1.沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳110866；2.辽阳职业技术学院化学工程系，辽宁辽阳111000）

壳聚糖复合涂膜处理对采后杏鲍菇贮藏品质影响

赵春燕1，叶春苗2，李成莹1，张旋1

（1.沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳110866；2.辽阳职业技术学院化学工程系，辽宁辽阳111000）

研究不同浓度配比的壳聚糖复合涂膜液涂膜处理，对采后杏鲍菇贮藏品质的影响。通过对杏鲍菇的腐败时间、失重率、呼吸强度、多酚氧化酶活性（PPO）这四种指标进行测定，结果表明：壳聚糖浓度为2.0 g/L、乙酸浓度为1.5%、乳酸链球菌素浓度为0.4 g/kg时，可有效地延长杏鲍菇的货架期7天。该法不仅表现出比较明显的抑制腐败的效果，还使杏鲍菇出现延迟褐变和减缓水分蒸发的现象。

壳聚糖；杏鲍菇；乳酸链球菌素

杏鲍菇（Pleurotus eryngii）肉肥厚，营养丰富，具有杏仁香味和鲍鱼味，故称杏仁鲍鱼菇[1]。由于杏鲍菇含水量高，生理代谢旺盛，组织细嫩，菌体表面没有保护结构，在常温下贮藏或运输1 d～2 d后，菌体会因失水而萎缩、褐变、褶皱、甚至腐烂，导致营养物质大量流失，失去其商品价值[2-3]。因此，杏鲍菇保鲜研究具有重大意义。

壳聚糖（chitosan）化学名称是1，4－2氨基2－9－D葡聚糖[4-5]，广泛存在于自然界，无毒，可降解，不存在残留毒性问题，是一种可再生资源。壳聚糖在诸多优良功能性质中，最引人关注的特性就是成膜性，通过涂膜处理可使果蔬有效延长保质期，降低失重率，腐烂率[6-7]。

本试验以杏鲍菇为试验材料，通过研究壳聚糖复合涂膜对杏鲍菇贮藏品质的影响，确定了壳聚糖、乙醇和乳酸链球菌素的最佳浓度和复合比例，旨在筛选出一种最适合的杏鲍菇涂膜保鲜方法，以提高杏鲍菇产品的货架期，最大限度地增加产品价值。

1 材料与方法

1.1 试验材料

杏鲍菇：沈阳农业大学食用菌研究所生产，人工采摘未开伞，八分成熟的杏鲍菇，挑选大小均匀、表面光洁无病害、无机械损伤的杏鲍菇；壳聚糖（脱乙酰度>95%）：辽宁省甲壳质协会提供；乳酸链球菌素：中科生物科技有限公司提供。

在60℃的恒温水浴锅中将壳聚糖粉融于1%的醋酸水溶液中，加入0.5%的乙醇后充分搅拌制备成一定浓度的壳聚糖溶液，置于室温中留待涂膜使用[8]。

1.2 主要试剂与设备

NaOH、草酸、BaCl2、邻苯二酚、冰乙酸、乙醇、十二水合磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、焦培酸、酚酞，以上均为国产分析纯；壳聚糖（脱乙酰度>95%）：辽宁省甲壳质协会；乳酸链球菌素：中科生物科技有限公司。

DL-5200冷冻离心机、V-5000型紫外线分光光度计：上海精密仪器有限公司；HH－Z恒温水浴锅：西安安泰仪器科技有限公司；；BROOKFIELD CT3质构仪：上海人和科仪有限公司；DHP-9162恒温培养箱（可调温）：上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

将杏鲍菇进行挑选整理，整理好后杏鲍菇每3 kg为一组，在不同浓度的壳聚糖涂膜剂中浸泡30 s，形成均匀的薄膜，待自然风干后，置于4℃恒温箱中贮藏。以1%醋酸水溶液浸泡30 s后的杏鲍菇为对照组，每种处理重复3次。在贮藏期间，每2天对其各项指标的变化情况进行测定。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 失重率

随机取10个杏鲍菇，重复3次，求平均值。其计算公式：

式中：m1为菇体贮前重量，g；m2为取样时菇体重量，g。

1.4.2 多酚氧化酶（PPO）活性

采用磷酸盐缓冲液提取法[9-10]。

1.4.3 呼吸强度

采用静止法测定[11]。

式中：V1为空白滴定草酸用量，mL；V2为样品滴定草酸用量，mL；N为H2C2O4当量浓度（mol/L）；W为样品质量，g；t为测定时间，h。

2 结果分析

2.1 壳聚糖复合涂膜处理对采后杏鲍菇失重率的影响

不同浓度壳聚糖涂膜处理对杏鲍菇失重率影响见图1。

图1 不同浓度壳聚糖涂膜处理对杏鲍菇失重率影响Fig.1 Effects of chitosan coating in different concentrations treatments on pose-harvest changes of weight-loss ratio of Pleurotus Eryngii

由图1所示，整个贮藏过程中，各处理样品的失重率都呈增大趋势。未处理的杏鲍菇在第10天失水率达到12.31%，失水严重。壳聚糖处理能明显地降低失水率，其中壳聚糖浓度为2.0 g/L的涂膜液较其它浓度的涂膜液效果显著，在储藏第十天时，失水率仅为6.95 %，延缓了杏鲍菇的褶皱、木质化。不同乙酸浓度涂膜处理对杏鲍菇失重率影响见图2。

图2 不同乙酸浓度涂膜处理对杏鲍菇失重率影响Fig.2 Effects of acetic acid in different concentrations treatments on pose-harvest changes of weight-loss ratio of Pleurotus Eryngii

由图2所示，涂膜效果受乙酸浓度影响，乙酸增加了壳聚糖的溶解度。乙酸浓度为1.5%的涂膜液处理效果明显好于其它组，在储藏第10天，失重率为7.93%；对照组（未添加乙酸的壳聚糖复合液）在储藏第10天，失重率为12.24%，菇体表面出现褶皱现象。

不同浓度乳酸链球菌素涂膜处理对杏鲍菇失重率影响见图3。

图3 不同浓度乳酸链球菌素涂膜处理对杏鲍菇失重率影响Fig.3 Effects of lysozyme in different concentrations treatments on pose-harvest changes of weight-loss ratio of Pleurotus Eryngii

由图3所示，乳酸链球菌素可有效降低杏鲍菇失重率，在储藏过程中，其保鲜作用效果明显。对照组（未添加乳酸链球菌素的壳聚糖涂膜液）在储藏第10天，杏鲍菇的失重率达到11.87%。而浓度为0.4 g/kg的壳聚糖涂膜液保鲜效果最佳，在储藏的第10天，失重率仅为7.65%。

2.2 壳聚糖复合涂膜处理对采后杏鲍菇PPO活性的影响

不同浓度壳聚糖涂膜处理对杏鲍菇PPO活性影响见图4。

图4 不同浓度壳聚糖涂膜处理对杏鲍菇PPO活性影响Fig.4 Effects of chitosan coating in different concentrations treatments on pose-harvest changes of PPO activity of Pleurotus Eryngii

由图4所示，杏鲍菇在储藏期间，PPO活性呈上升趋势，在储藏第10天，对照组（未添加壳聚糖的复合液）PPO活性为21.3△420 nm/min·g FW。壳聚糖涂膜处理能显著降低杏鲍菇在储藏期间PPO活性，其中浓度为2.0 g/L涂膜液较其它浓度效果更显著，在储藏第10天，PPO活性仅为12.3△420 nm/min·g FW，说明该浓度处理可有效抑制PPO活性，有利于杏鲍菇贮藏。

不同浓度乙酸涂膜处理对杏鲍菇PPO活性影响见图5。

图5不同浓度乙酸涂膜处理对杏鲍菇PPO活性影响Fig.5 Effects of acetic acid in different concentrations treatments on pose-harvest changes of PPO activity of Pleurotus Eryngii

图5 中不同乙酸浓度的壳聚糖涂膜液处理后，PPO活性呈上升趋势，在贮藏的第10天，对照组中（未添加乙酸的壳聚糖涂膜液）的PPO活性为18.5△420 nm/min·g FW。其中，乙酸浓度为1.5%的壳聚糖涂膜液涂膜，涂膜处理后的杏鲍菇在储藏第10天，PPO活性为14.8△420 nm/min·g FW，优于其它组，说明乙酸浓度为1.5%的壳聚糖涂膜液可有效地抑制杏鲍菇的PPO活性。

同浓度乳酸链球菌素涂膜处理对杏鲍菇PPO活性影响见图6。

图6不同浓度乳酸链球菌素涂膜处理对杏鲍菇PPO活性影响Fig.6 Effects of lysozyme in different concentrations treatments on pose-harvestchanges of PPO activity of Pleurotus Eryngii

图6 中添加乳酸链球菌的涂膜液处理后的杏鲍菇，较对照试验组（未添加乳酸链球菌素的壳聚糖复合涂膜液）能有效地降低PPO活性的增长速度，延缓杏鲍菇的腐烂变质。在储藏的第10天，对照组中的杏鲍菇PPO活性为19.5△420 nm/min·g FW，保鲜效果较差。处理组中，保鲜效果最好的是乳酸链球菌浓度为0.4 g/kg的处理组，在储藏的第10天，杏鲍菇的PPO活性为14.6△420nm/min·g FW，说明该浓度能有效地降低杏鲍菇的PPO活性增长，增加杏鲍菇的货架期。

2.3 壳聚糖复合涂膜处理对采后杏鲍菇呼吸强度的影响

不同浓度壳聚糖涂膜处理对杏鲍菇呼吸强度影响见图7。

由图7所示，杏鲍菇储藏期间，呼吸强度逐渐增大，在达到呼吸高峰后又逐渐降低。达到呼吸高峰后，杏鲍菇的品质开始下降，外表开始腐烂，发软，变色。因此，推迟呼吸高峰的到来可有效的增加杏鲍菇的储藏时间。图3～图1中，对照组的呼吸高峰为第4天，呼吸强度为254mg/kg·h。浓度为2.0g/L和3.0g/L的涂膜液可有效将的呼吸高峰推迟到第8天，而较浓度2.0 g/L的涂膜液，浓度为3.0 g/L的涂膜液在达到呼吸高峰后，呼吸强度下降速度较满，呼吸强度依然很大，腐烂变质的速度较快。由分析可知，浓度为2.0 g/L的壳聚糖涂膜处理能有效的推迟杏鲍菇的呼吸高峰，从而增加贮藏时间。

图7 不同浓度壳聚糖涂膜处理对杏鲍菇呼吸强度影响Fig.7 Effects of chitosan coating in different concentrations treatments on pose-harvest changes of respiration of Pleurotus Eryngii

不同浓度乙酸涂膜处理对杏鲍菇呼吸强度影响见图8。

图8不同浓度乙酸涂膜处理对杏鲍菇呼吸强度影响Fig.8 Effects of acetic acid in different concentrations treatments on pose-harvestchanges of respiration of Pleurotus Eryngii

图8 所示，杏鲍菇储藏期间，其呼吸强度呈逐渐增大的趋势，在达到呼吸高峰后，呼吸强度开始下降。呼吸高峰处，杏鲍菇的生理活动最强，最易变质。空白对照组（未添加乙酸的壳聚糖复合涂膜液）在储藏的第4天达到呼吸高峰，杏鲍菇开始变质、腐烂。添加乙酸的处理组，只有浓度为1.5%的涂膜液处理后的杏鲍菇，推迟了呼吸高峰的到来，呼吸高峰为第6天，有效地延缓腐烂变质。因此可说明，乙酸浓度为1.5%的壳聚糖复合涂膜液能更好地保鲜杏鲍菇。

不同浓度乳酸链球菌素浓度涂膜处理对杏鲍菇呼吸强度影响见图9。

图9不同浓度乳酸链球菌素浓度涂膜处理对杏鲍菇呼吸强度影响Fig.9 Effects of lysozyme in different concentrations treatments on pose-harvest

图9 所示，杏鲍菇的呼吸变化为呼吸跃变型。在储藏期间，空白组（未添加乳酸链球菌素的壳聚糖复合涂膜液）的杏鲍菇，储藏第4天到达呼吸高峰，呼吸强度为225mg/kg·h，杏鲍菇的生理活性较大，易腐败变质。添加乳酸链球菌素复合涂膜液处理后的杏鲍菇，能有效地推迟呼吸高峰，延缓腐败。其中。乳酸链球菌素浓度为0.2 g/kg和0.5 g/kg的处理组，呼吸高峰在第6天到达；乳酸链球菌素浓度为0.4g/kg和0.3g/kg的处理组，呼吸高峰推迟到了第8天，有效地延缓了腐败。在储藏的第10天，较浓度为0.3 g/kg的处理组，0.4 g/kg的处理组呼吸强度低，杏鲍菇的生理活性低，不易腐败。由此可说明，乳酸链球菌浓度为0.4 g/kg的复合涂膜液保鲜效果更好。

2.5 响应面结果分析

2.5.1 响应面因素与水平的选取

在单因素试验的基础上采用三因素三水平响应面分析法对试验结果进行分析[12-13]。试验因素与水平设计如表1所示。

表1 响应面试验因素与水平Table1 Factors and the levels of experiment of Response Surface

2.5.2 响应面试验设计方案与模型分析

以壳聚糖浓度A、乙酸浓度B和乳酸链球菌素浓度C为自变量，以杏鲍菇的失重率为响应值（Y）进行响应面分析试验。试验分析与结果见表2。

表2 响应面分析方案及试验结果Table2 Observed and estimated values for different levers of experiment design

续表2响应面分析方案及试验结果Continue table2 Observed and estimated values for different levers of experiment design

对表2试验结果通过RAS进行二次回归响应面分析[14-15]，建立二次多元响应面回归模型，各因素方差分析见表3。

表3 二次响应面回归模型方差分析Table3 Analyze of mean square

从表3中可以看出，模型是显著的（P＜0.0001），回归模型的决定系数为A（壳聚糖浓度）、B（乙酸浓度）、C（乳酸链球菌素浓度）、AB（壳聚糖浓度和乙酸浓度的交互作用）、AC（壳聚糖浓度与乳酸链球菌素浓度的交互作用）、BC（乙酸浓度和乳酸链球菌素浓度的交互作用），它们的Prob＞F值分别为0.095 2、0.191 3、0.743 7、0.014 9、0.877 1、0.541 7对杏鲍菇失水率影响显著，说明该模型拟合度好。预测模型方程式：（Y）=-19.91+ 0.34A+0.11B+1.48C-1.29×104AB-3.6×103AC-6.87× 103BC-1.87A2-1.30B2-0.06C2

从表2和表3中还可以看出，影响壳聚糖失水率的各因素按影响大小排序为A（壳聚糖浓度）＞C（乳酸链球菌素浓度）＞B（乙酸浓度）。这3个因素的交互作用如图10、图11和图12所示。

图10 壳聚糖浓度与乙酸浓度交互作用对杏鲍菇失重率的影响Fig.10 Effects of the interaction of concentration of chitosan and acetic acid concentration on weight-loss ratio of Pleurotus Eryngii

图11 壳聚糖浓度与溶菌酶浓度交互作用对杏鲍菇失重率的影响Fig.11 Effects of the interaction of concentration of chitosan and Lysozyme concentration on weight-loss ratio of Pleurotus Eryngii

图12 乙酸浓度与溶菌酶浓度交互作用对杏鲍菇失重率的影响Fig.12 Effects of the interaction of acetic acid concentration and Lysozyme concentration on weight-loss ratio of Pleurotus Eryngii

从图10中可看出，AB的交互作用影响显著，在AB（0.0）处，失重率达到最低，保鲜效果最佳。图11中，AC的交互作用影响显著，在AC（0.0）处，失重率达到最低，保鲜效果最佳。图12中，BC交互作用显著，在凹形平面两端，杏鲍菇的失水率较大，在凹点BC（0.0）处，失重率达到最低，保鲜效果最佳。

2.5.3 模型的验证性试验

通过对杏鲍菇失重率的二次多项数学模型解逆矩阵得出：杏鲍菇经涂壳聚糖浓度为2.0%、乙酸浓度为1.5%、乳酸链球菌素浓度为0.4 g/kg的涂膜液涂膜处理，在温度为4℃的温度下密封储藏第10天，失水率仅为6.51%，保鲜效果最佳。为了验证RSA法的可靠性，考虑到试验条件和操作的误差性，用以上最优涂膜液涂膜处理10组杏鲍菇，在密封储藏第10天，失水率平均为6.57%，较之前的试验仅相差0.06%，试验结果准确。

3 结论

本试验结果表明：壳聚糖与乳酸链球菌素复合涂膜处理，能有效延长杏鲍菇货架期。最佳涂膜液配比为：壳聚糖浓度为2.0%、乙酸浓度为1.5%、乳酸链球菌素浓度为0.4g/kg，在杏鲍菇储藏末期，失重率为6.57%，在储藏第8天达到呼吸高峰，PPO活性为10.4△420 nm/min·g FW，杏鲍菇菌体有弹性，褐变程度低，保鲜效果明显，有效地延长了杏鲍菇7 d货架期。

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Effects of Chitosan and Nisin Coating on Post-harvest Storage Quality of Pleurotus Eryngii

ZHAO Chun-yan1，YE Chun-miao2，LI Cheng-ying1，ZHANG Xuan1
（1.College of Food Science，Shenyang Agricultural University，Shenyang110866，Liaoning，China；2.Department of Chemical Engineering，Liaoyang Vocational College of Technology，Liaoyang111000，Liaoning，China）

Storage quality of Pleurotus Eryngii was influenced by composite chitosan coating fluid in different concentration.With the time of decomposition，weight loss ratio，respiration rate and polyphenol oxidase as indexes，the results indicated that when the concentration of chitosan was 2.0 g/L，the concentration of ethanol was 1.5%and the concentration of nisin was 0.4 g/kg，shelf-life of Pleurotus Eryngii could be extended for 7 days.By his method，Pleurotus Eryngii spoilage was inhibited，its browning was delayed and evaporation was slowed down.

chitosan；Pleurotus Eryngii；nisin

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.046

2015-12-24

辽宁省教育厅科学计划项目（2014L566）

赵春燕（1966—），女（汉），副教授，博士，研究方向：食品生物技术。