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核 农 学 报2011， 25( 1) : 0088 0092 Journal of Nuclear Agricultural Sciences 文章编号: 1000- 8551( 2011) 01- 0088- 05 电子束辐照对双孢菇采后品质的影响 张娟琴 1， 2 邢增涛 1 白冰 1 宋卫国 1 ( 1. 上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所， 上海201106;2. 上海市农业科学院生态研究所， 上海201106) 摘要:以 1. 0、 2. 0、 3. 0 和 4. 0kGy 剂量的电子束辐照双孢菇， 4 下储藏保鲜， 研究辐照对双孢菇外观品 质、 水溶性维生素含量等的影响。结果表明， 辐照对双孢菇中水溶性糖、 氨基酸、 VB1、 VB2、 烟酸含量无显 著影响， Vc 对辐照比较敏感， 当剂量为 4. 0kGy 时， 其含量较对照组显著降低了 31. 1% ( P 0. 01) 。 2. 0kGy 辐照处理可有效延长双孢菇的保藏时间， 并对营养成份无明显的影响。 关键词:双孢菇; 电子束; 子实体; 营养成分; 外观品质 EFFECT OF ELECTRON BEAM IRRADIATION ON POSTHARVEST QUALITY OF Agaricus bisporus ZHANG Juan-qin1， 2XING Zeng-tao1BAI Bing1SONG Wei-guo1 ( 1. Institute for Agri-food Standards and Testing Technology， Shanghai Academy of Agricultural Science， Shanghai201106; 2. Institute for Ecology，Shanghai Academy of Agricultural Science， Shanghai201106) Abstract: The effects of electron beam irradiation on fresh-keeping of Agaricus bisporus was studied after sporecarp samples were irradiated at 1. 0，2. 0，3. 0 and 4. 0kGy and then stored at 4 for 14d. The contents of water-soluble vitamins，amino acids and sugars were measured. Results showed that the contents of water-soluble sugars，amino acids， and aneurin，lactochrome，nicotinic acid in sporecarp did not significantly change after irradiation. However，asoribic acid was sensitive to irradiation，and the content was significantly reduced 31. 1%at the dose of 4. 0kGy.It is concluded that 2kGy irradiation can effectively prolong the shelf life，and almost no significant effect on the nutrient components of Agaricus bisporus. Key words: Agaricus bisporus;electron beam; sporecarp;nutrient components; organoleptic quality 收稿日期: 2010- 03- 06接受日期: 2010- 04- 15 基金项目: 国际合作项目 “食用农产品加工安全体系的关键技术研究” ( 073907003) ， 十一五国家科技支撑项目( 2008BADA 1B08- 3) 作者简介: 张娟琴( 1982 ) ， 女， 山西临汾人， 硕士， 研究方向为微生物学。E-mail: zhjuanqin501 163. com 通讯作者: 邢增涛( 1971 ) ， 男， 山西运城人， 研究员， 研究方向为食品科学。E-mail: xingzengtao yahoo. com. cn 双孢菇( Agaircus bisporus)又名洋蘑菇， 是世界各地 广泛栽培的食用菌， 味道鲜美， 营养价值高， 受到广大 消费者的喜爱。在我国， 双孢菇早已被作为药食同源 的功能性食品， 中国药用真菌图鉴 中记载了其药用 功能 : “含有胰蛋白酶， 麦芽糖酶等多种酶类， 可以治 疗消化不良。子实体内含有人体必需的 7 种氨基酸， 多种维生素和矿盐， 实不愧为健康食品 1。 ” 但双孢蘑 菇的产后代谢极其活跃， 在感官上表现为易褐变、 破 膜、 开伞、 软腐等， 在生理上则表现为失水、 散热、 呼吸 作用及成分的一系列变化， 影响其细胞生长发育和生 理代谢 2， 在生产和贮运过程中产生较大损失。因 此， 对双孢菇的贮藏保鲜研究十分重要。 电子束辐照是由电子加速器产生的电子束射线， 通过 高 能 脉 冲 直 接 或 间 接 作 用， 破 坏 生 物 细 胞 内 DNA、 酶等生物大分子物质。0. 5 5. 0kGy 的电子束 能够在不显著影响食品品质的前提下， 杀灭病虫害、 延 缓果蔬成 熟、 抑制蔬 菜 发芽， 从而 延 长 食 品 的 货 架 期 3， 4。与60Co 射线辐照一样， 电子束辐照可能会使 食品发生理化性质变化和生物学变化， 产生少量的 “辐解产物” ， 导致外观品质和营养成分的改变 5。虽 88 1 期 电子束辐照对双孢菇采后品质的影响 然目前有大量关于 60Co 辐照用于食用菌保鲜研究的 报道， 但很少见利用电子束辐照食用菌保鲜的研究。 由于不同种类的食品对电子束的敏感程度不同， 本研 究在前人研究的基础上， 结合预试验结果， 研究不同剂 量电子束辐照后， 双孢菇在低温贮藏过程中外观品质 和重要营养成分的变化规律， 以探索电子束辐照保鲜 技术在双孢菇保鲜应用上的可行性， 确定最佳的保鲜 剂量， 为食用菌的储藏保鲜提供理论依据和技术支持。 1材料与方法 1. 1原料、 试剂及仪器设备 1. 1. 1原料处理双孢菇采自上海奉浦园艺场， 从菇 房中采摘大小均匀的新鲜菇， 放入 4 冷库预冷 1h 后， 200g/托盘用包装膜进行包装， 将包装好的双孢菇 分成 5 组， 每组 30 盒， 备用。 1. 1. 2样品处理及保存条件双孢菇采摘当天送往 上海农业科学院辐照中心， 用从日本 IHI 引进的能量 10MeV、 功率 10kW 的电子直线加速器辐照装置， 按照 剂量 0( 对照组) 、 1. 0、 2. 0、 3. 0 和 4. 0kGy 进行辐照， 辐照后立即存放在 4 冷库中， 3d 取样 1 次， 每个处理 重复 3 次， 共测取样 5 次。 1. 1. 3试剂、 仪器设备盐酸、 茚三酮、 氢氧化钠均为 分析纯， 三氟乙酸为化学纯， 甲醇、 正己烷为色谱纯， 各 种氨基酸标准品、 水溶性维生素标准品、 单双糖标准品 均为德国 D. r. 公司生产， 纯度98% ; 气相色谱仪( 安 捷伦 7890A) 、 超高液相色谱仪( waters) 、 氨基酸分析 仪( 日立新 835- 50) 、 离子色谱仪( 戴安 3000) 。 1. 2试验方法 1. 2. 1外观品质的观察包括目测及嗅闻双孢菇的 褐变、 开伞、 腐烂、 异味等现象。 1. 2. 2主要水溶性维生素的测定采用色谱法分析 样品中主要水溶性维生素的含量。将样品用打浆机打 成浆后储 存 在样品 瓶 中， 然 后 准 确 称 取 5g 样 品 于 50ml 离心管中， 加入 0. 1mol/L 盐酸 10ml， 摇匀后盖上 塞子， 超声提取 40min， 10000r/min 离心 10min， 取上清 液经 0. 2m 的滤膜过滤后进样分析( 整个处理过程中 要避光) 。 液相色谱条件: 色谱柱 ACQUITY UPLC HSS T3 1. 8m， 2. 1 100mm; 流动相 A: 0. 1% 三氟乙酸， B: 乙 腈; 检测波长 266nm; 流速 0. 3ml/min。 1. 2. 3双孢菇氨基酸含量的测定参考任雨笙 6的 方法。将打碎的样品用冷冻干燥机冻干， 即为干样品， 准确 称 取 干 样 品 80mg 置 于 22ml 水 解 管 中， 加 入 6mol/L 盐酸 10ml， 向水解管中充人氮气 30s 后立即封 管。将水解管置于烤箱中 110 水解 22h， 自然冷却 后， 将水解液移入 25ml 的容量瓶中， 再用 5ml 的去离 子水分 3 次冲洗水解管， 再重复操作冲洗步骤 1 次， 冲 洗液并入水解液并 转入容量 瓶定容至 25ml。静止 20min 后取上清液 0. 5ml 至试管中， 氮吹仪吹干， 加入 pH2. 2 的柠檬酸缓冲液 1ml 溶解水解样品， 0. 2m 的 滤膜过滤， 待上机分析。 氨基 酸 分 析 仪 条 件: 层 析 柱 内 径 2. 6mm， 柱 高 200mm， 离子交换树脂 2619， 分析时间 72min， 缓冲液 流速 225ml/min，茚三酮流速 0. 3ml/min， 柱压 110kg/ cm3， 缓冲液改变次数 5 次， 柱温 53 ， 进样量 50l， 氮 气压力 28kg/cm3， 进样量( 标准量) 3nmol/50l。 1. 2. 4双孢菇游离单双糖含量的测定准确称取干 样品 10mg 置于 22ml 的反应瓶中， 加入 10ml 的去离子 水盖上盖子， 50 超声提取 40min， 冷却 10min 后， 取 1ml 上清液于 100ml 的容量瓶中， 用去离子水定容至 100ml， 摇匀后取 2ml 的稀释液， 经 0. 2m 的滤膜过 滤， 待上机分析。 离子色谱条件: 电化学检测器 carbopacTMPA20 ( 3 150mm) 柱子， 流动相位 4nmol/L 的 NaOH 溶液， 流 速 0. 5ml/min。 2结果与分析 2. 1辐照对双孢菇外观品质的影响 外观品质的好坏直接影响产品的商品价值， 对评 价保鲜效果优劣有着重要的意义。电子束辐照后第 4 天， 4. 0kGy 剂量组的双孢菇开始出现褐变、 开伞、 异味 的现象; 第 7 天， 对照组和 1. 0kGy 剂量组也开始出现 上述现象， 且对照组有轻微的腐烂现象， 而 4. 0kGy 剂 量组的情况比前次观测更严重; 第 10 天， 3. 0kGy 剂量 组也发生褐变、 软化、 开伞， 此时对照、 1. 0 和 4. 0kGy 剂量组更加劣变， 并且有异味， 失去其商品价值。第 13 天， 2. 0kGy 剂量组出现褐变、 软化现象， 试验结束。 从外观看， 2. 0kGy 辐照处理的双孢菇保鲜时间最长， 效果 最 好; 4. 0kGy 处 理 的 保 鲜 时 间 最 短。 说 明 2. 0kGy 的辐照能有效延长双孢菇的贮藏时间。 2. 2辐照对双孢菇水溶性维生素的影响 双孢菇的菌肉肥嫩， 且含有 VB1、 VB2、 VC、 烟酸等 多种维生素。电子束辐照处理后， 双孢菇中维生素的 变化如图 1 图 4 所示。从图 1 图 3 可以看出， 辐照 后第 1 天双孢菇中 VC、 烟酸和 VB1含量随剂量的增加 而下降。辐照剂量为 3. 0 和 4. 0kGy 时， VC含量比对 98 核农学报25 卷 照组分别降低了 19. 21% 和 31. 10% ， 说明 VC对电子 束辐照十分敏感。如图 4 所示， 辐照后 VB2的含量虽 然总体上要高于未辐照组的含量， 但含量随辐照剂量 增加的变化不显著。辐照会使维生素降解; 从第 7 天 开始 辐 照 组 的 维 生 素 含 量 要 高 于 对 照 组， 剂 量 为 2. 0kGy 的辐照效果更明显。 图 1辐照对双孢菇中维生素 C 含量的影响 Fig. 1Effect of electron beam irradiation on asoribic acid content of Agaricus bisporus 图 2辐照对双孢菇中烟酸含量的影响 Fig. 2Effect of electron beam irradiation on nicotinic acid content of Agaricus bisporus 图 3辐照对双孢菇中维生素 B 1含量的影响 Fig. 3Effect of electron beam irradiation on aneurin content of Agaricus bisporus 图 4辐照对双孢菇中维生素 B 2含量的影响 Fig. 4Effect of electron beam irradiation on lactochrome content of Agaricus bisporus 2. 3辐照对双孢菇氨基酸含量的影响 如图 5 所示， 电子束辐照后， 氨基酸的含量随剂量 的增加而降低， 但变化不显著; 从第 7 天开始辐照组氨 基酸的含量高于对照组， 剂量为 2. 0kGy 时效果更明 显。 2. 4辐照对双孢菇中主要游离糖含量的影响 辐照对双孢菇中游离糖含量的影响见图 6 图 8。 双孢菇中游离糖主要有海藻糖、 葡萄糖、 果糖和极少量 的甘露糖。海藻糖作为主要的可溶性糖， 含量占 90% 以上。与对照组相比， 电子束辐照处理会使海藻糖的 含量增加( 图 6) ， 但各剂量之间的差异不显著。在贮 藏的 1 7d， 果糖( 图 8) 和海藻糖的含量迅速上升， 而 葡萄糖( 图 7) 的含量一直在下降， 且对照组中这种现 象比辐照组更加明显。 3讨论 食用菌具有特殊的生长规律和采后生理活动， 采 收后仍有旺盛的生命力， 当其无法从培养基中获得养 分来满足菌丝的生长需要时， 就会降解自身在初级代 谢阶段合成和积累的生物大分子来维持生长的能量需 要， 从而导致品质下降。本试验发现， 2. 0kGy 的电子 束辐照能有效抑制双孢菇开伞、 软化、 褐变、 产生异味 等外观品质的变化， 延长双孢菇的贮藏期， 通过该剂量 辐照的双孢菇， 虽然在第 1 天会造成少量的维生素、 氨 基酸损失和可溶性糖的增加， 但在 4 13d 的贮藏期中 具有最高的维生素和氨基酸含量、 最低的可溶性糖含 量、 最好的外观品质， 能抑制双孢菇中各种酶的活性， 09 1 期 电子束辐照对双孢菇采后品质的影响 图 5辐照对双孢菇中氨基酸含量的影响 Fig. 5Effect of electron beam irradiation on amino acid content of Agaricus bisporus 图 6辐照对双孢菇中海藻糖含量的影响 Fig. 6Effect of electron beam irradiation on fucose content of Agaricus bisporus 图 7辐照对双孢菇中葡萄糖含量的影响 Fig. 7Effect of electron beam irradiation on glucose content of Agaricus bisporus 图 8辐照对双孢菇中果糖含量的影响 Fig. 8Effect of electron beam irradiation on fructose content of Agaricus bisporus 从而使采后代谢速率降低。 双孢菇富含 VB1、 VB2、 VC和烟酸等多种维生素。 辐照影响最大的是水溶性维生素。据报告， 水果、 蔬菜 在 5kGy 剂 量 辐 照 时 VC的 损 失 通 常 在 20% 30% 7， 由于辐照还可使抗坏血酸转变为脱氢抗坏血 酸， 后者也有一定的生物活性， 故实际破坏很少。试验 发现电子束辐照可以有效抑制 4 种水溶相维生素的损 失， 延长双孢菇的货架期。本研究结果与罗学梅等 8 研究荔枝所得结论相似， 这与辐照能有效抑制抗坏血 酸氧化酶和各种氧化酶的活性相关。 营养学者通常把食品中的必需氨基酸总量( E) 和 非必需氨基酸总量( N) 的比值作为分析食品营养价值 的重要指标。食品中必需氨基酸在总氨基酸中的百分 含量应达到 40% 左右， E /N 的比值应在 0. 6 以上 9。 双孢菇子实体的必需氨基酸总量( E% ) 接近 40% ， E/ N 大于 0. 6， 说明双孢菇子实体有较高的营养价值 10。 后熟普遍引起蘑菇蛋白质的降解和游离氨基酸含量的 增加 11。双孢菇贮藏过程中蛋白质在蛋白酶活性增 加的前提下分解作用加强， 电子束辐照可以有效抑制 蛋白酶的活性， 使其钝化从而抑制分解代谢， 防止双孢 菇变质和腐烂， 极好地保留双孢菇的营养价值 11。本 试验测定了不同贮藏期双孢菇中总氨基酸含量的变 化， 得出了相似的结论。 糖代谢与双孢菇品质劣变密切相关， 在贮藏过程 中总糖和多糖的含量一直在下降 12， 糖的降解是引起 蘑菇变质和腐烂的原因之一 13。从本试验结果可知， 在储藏 1 10d 的过程中， 海藻糖和果糖含量均呈现上 升趋势， 但与对照组相比较， 辐照组海藻糖和果糖含量 要低一些; 在储藏 10 13d 的过程中， 海藻糖和果糖含 量均表现出明显的下降， 但与对照组相比， 辐照组海藻 19 Journal of Nuclear Agricultural Sciences 2010， 25( 1) : 0088 0092 糖和果糖含量要高一些。说明电子束辐照能有效抑制 各种酶的活性， 使代谢速率下降， 表现为双孢菇的糖代 谢较为微弱， 总糖作为营养物质被少量分解， 造成其分 解产物可溶性糖在前期 1 10d 积累而使其含量上升; 在 10 13d 的储藏期中， 对照组双孢菇的糖代谢十分 强烈， 可溶性糖被大量消耗， 从而使其含量明显降低。 这与上官舟建 15对双孢蘑菇的研究结果有所不同。 试验发现在贮藏过程中双孢菇中葡萄糖的含量一直在 下降， 这可能与葡萄糖作为分解代谢最主要的底物不 断被消耗有关。本试验中只测到了极少量的甘露糖 醇， 与上官舟建 14报道的甘露糖醇约占蘑菇干重的 11% 25% 不符， 这可能和所采的双孢菇的菌龄有关。 4结论 2. 0kGy 的电子束辐照结合保鲜膜包装在 4 低 温贮藏， 能有效延长双孢菇的货架期， 有效保留其营养 成分。 参考文献: 1 应建新. 中国药用真菌图鉴M . 北京: 科学出版社， 1988: 307 308 2 上官舟建. 双孢蘑菇的生理特征J . 中国食用菌， 1994， 6( 4) : 33 34 3 顾可飞， 赵志辉， 高美须， 邢增涛. 电子束辐照技术在食品安全控 制中的应用J . 中国食物