葛根提取物对双孢菇防褐变保鲜的影响

刘军平,李世瑞,王玥,余科辰,周磊,刘伟*

(南昌大学 食品科学与资源挖掘全国重点实验室,江西 南昌,330047)

摘 要 褐变是影响双孢菇保鲜过程中的重要反应,对双孢菇的品质变化起着至关重要的作用。为探究葛根提取物对双孢菇褐变及品质的影响,该实验采用葛根提取物通过浸泡、涂抹、与柠檬酸组合等方法处理双孢菇,测定双孢菇储存过程中失重率、总酚含量、丙二醛含量、相对电导率、多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)活性、过氧化物酶活性、质构参数和色差等指标,以表征处理效果。结果表明,采用葛根提取物涂抹能提高双孢菇的保鲜品质,柠檬酸对品质保持有不同程度的促进作用。在第10天,与对照组相比,葛根提取物和柠檬酸组合处理的双孢菇失重率降低41.26%,总酚消耗量降低16.90%,丙二醛含量上升幅度减少85.69%;同时有效抑制相对电导率增大和PPO活性,减缓质构参数的下降和褐变指数的上升,维持双孢菇表面颜色亮度。相关性分析表明,双孢菇保鲜过程中的质量损失与PPO酶促褐变和质构参数呈极显著相关(P<0.01),L*值的变化与褐变指数和PPO酶促褐变呈极显著相关(P<0.01)。该研究为探究葛根提取物对双孢菇保鲜的影响提供了参考,有助于开发更健康、可持续的双孢菇保鲜方法。

关键词 双孢菇;保鲜;褐变;葛根提取物;柠檬酸

双孢菇,又称白蘑菇、口蘑,是最常见的食用菌之一。其口感鲜嫩,肉质细腻,味道鲜美,独特的香味和口感使其受到广泛欢迎。双孢菇的营养价值丰富,含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质,特别是维生素B和维生素D,对消化系统、心血管系统和免疫系统等有很好的保健作用,在市场上有很大的消费需求,是我国近年来最大的食用菌之一[1]

双孢菇由于水分含量高,组织结构细嫩,无天然的保护结构[2],在采摘后会发生一系列生理生化变化,加速酶促褐变的发生,造成双孢菇品质的下降,严重影响了双孢菇的感官品质。因此,为了提高双孢菇品质,延长其保鲜期,选择合理的方法抑制褐变的发生极其重要。目前市面上常用的双孢菇采后贮藏保鲜措施有气调保鲜[3]、臭氧处理[4]、辐照保鲜[5]、涂膜保鲜[6]以及化学药剂处理[7]等。

杨巍等[8]研究表明,0.02 mmol/L维生素C能够减少双孢菇总酚含量的下降,抑制多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)和过氧化物酶(peroxidase, POD)的活性。徐冬颖等[9]发现,0.1 g/kg纳他霉素处理对双孢菇PPO活性有强烈的抑制作用,降低酶促褐变的反应速度,维持采后鲜切品质。GANTNER等[10]研究发现,采用气调保鲜技术结合聚乙烯薄膜,可以显著降低双孢菇的颜色变化和质量损失。随着人们对生活品质的提升,寻找更多绿色无害健康的保鲜措施以延长其保鲜期,对于双孢菇贮藏、加工和销售均有重要作用。

天然植物提取物在大众心中有着天然绿色健康的标签,研究表明很多天然提取物具有良好的抗氧化、抗褐变作用,其中一部分已应用于食品工业[11]。葛根具有解肌退热、生津止渴、透疹、升阳止泻、通经活络及解酒毒等效果,是药食两用的天然植物资源[12]。葛根主要的生物活性成分是黄酮类物质,其中葛根素的含量最高。研究表明,黄酮类物质表现出一定的抗氧化作用,对褐变反应有一定的抑制作用[13]。因此本文采用葛根提取物处理双孢菇,研究其对双孢菇酶促褐变及品质的影响,以期为双孢菇防褐变保鲜提供更多的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

双孢菇采自本地种植基地,选取无损伤的双孢菇;鲜葛根采收于江西上饶。

福林酚、没食子酸、愈创木酚、邻苯二酚,索莱宝公司;Na2CO3、乙醇、硫代巴比妥酸、三氯乙酸、NaH2PO4、Na2HPO4、H2O2,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

AX224ZH/E电子天平,奥豪斯仪器(常州)有限公司;PHSJ-4F pH计,上海仪电科学仪器股份有限公司;TU-1810DAPC 紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;YS6010 食品色差计,深圳市三恩时科技有限公司;TA.XT plus质构仪,英国Stable Micro Systems公司;TGL-16 gR 高速冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂;DDS-307 电导率仪,上海仪电科学仪器股份有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

选择外形相似、尺寸相近、外表完整无机械损伤、新鲜未发生褐变的双孢菇样品进行处理,分为对照组、浸泡组、涂抹组和组合组。

参照WAGLE等[14]的方法,鲜葛洗净去皮切碎,鲜葛与70%(体积分数)乙醇按料液比1∶1(g∶mL)混合打浆,浆料于60 ℃下回流提取3 h,收集提取液在40 ℃的条件下真空浓缩3 h,取出浓缩液加入超纯水定容至浓缩前水平,作为葛根提取物溶液备用。

对照组不做处理,浸泡组采用葛根提取物溶液浸泡1 min,涂抹组通过毛刷对每个双孢菇均匀涂抹1次,组合组为葛根提取物和质量分数为0.5%的柠檬酸溶液对每个双孢菇均匀涂抹1次,所有样品按分组分装至PE袋,于2~4 ℃保存备用。

1.3.2 失重率测定

采用差量法[15],将4组双孢菇称重,分别记录每组双孢菇的质量,分别于贮藏的第0、1、2、4、6、8、10天取出称重,每组重复3次。通过比较实验前后的质量差异,根据公式(1)计算得到失重率。

失重率

(1)

式中:m0,贮藏前的双孢菇质量,g;mi,贮藏第i天的双孢菇质量,g。

1.3.3 色差的测定

参照JAWORSKA等[16]方法,测定双孢菇样品的L*值、a*值、b*值,计算其平均值,按公式(2)和公式(3)计算褐变指数(browning index,BI)[17]

(2)

(3)

1.3.4 总酚含量测定

参照范智义等[18]的方法,采用福林酚法对总酚含量进行测定。

1.3.5 PPO和POD活性的测定

PPO活性测定参照LIU等[19]的方法,并做了一些修改。取双孢菇样品10 g,加入100 mL 4 ℃冷藏的0.1 mol/L、pH 6.5的磷酸盐缓冲液,置于高速组织捣碎机快速捣碎匀浆,于8 000 r/min 4 ℃离心30 min,所得上清液即为粗酶液。PPO活性测量的反应体系包括0.2 mL 400 mol/L的邻苯二酚溶液、0.1 mL双孢菇粗酶液和2.7 mL pH值为4.5磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液,于420 nm波长测定吸光值1 min。单位时间内每克样品在420 nm波长下,吸光值每变化0.001定义为1个酶活力单位(U)。

POD活性测定在WANG等[20]的方法上略作修改。粗酶液的提取方法与多酚氧化酶相同。取100 mmol/L磷酸缓冲液(pH 6.0)50 mL于烧杯中,加入愈创木酚28 μL,加热搅拌,直至愈创木酚完全溶解,待溶液冷却后,加入体积分数为30% H2O2溶液19 μL,混合均匀制得反应混合溶液,保存于冰箱中。测定时取反应混合溶液3 mL,粗酶液1 mL混合,于470 nm波长处测定吸光值1 min,并以每克样品每分钟吸光度变化值增加0.001为1个POD活性单位(U)。

1.3.6 丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量测定

参照邵洋洋等[21]的方法,分别在450、532、600 nm的波长下测定经处理后的双孢菇样品混合体系的吸光度A450nmA532nmA600nm,带入公式(4)和公式(5)计算样品中MDA含量。

C=0.45×(A532nm-A600nm)-0.56A450nm

(4)

(5)

式中:C,为混合体系中MDA含量,μmol/g;V,样品提取液总体积,mL;Vi,测定时所需样品提取液体积,mL;m,样品质量,g。

1.3.7 相对电导率测定

采用LUO等[22]的方法,相对电导率计算如公式(6)所示,作为双孢菇体内细胞膜透析程度的指标。

相对电导率

(6)

式中:P0,双孢菇初始电导率,μs/cm;P1,煮沸处理后电导率,μs/cm;P2,冷却至室温电导率,μs/cm。

1.3.8 质构参数的测定

利用质构仪采用质地剖面分析(texture profile analysis,TPA)获得双孢菇的硬度、弹性等质构特性数据[23]。测试用P/50探头,预测试速度1.0 mm/s,测试速度0.5 mm/s,返回速度为0.5 mm/s,两次压缩间隔5.0 s,触发力5.0 g。

1.4 数据处理与分析

实验中每项数据至少设置3个平行,实验数据采用Excel 2021软件进行处理,结果均以3次数据平均值±标准误差表示,采用SPSS软件进行差异显著性分析和相关性分析,以P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著,采用Origin 2021软件对数据进行图像处理。

2 结果与分析

2.1 不同处理方式对双孢菇失重率的影响

如图1所示,随着储存时间的延长,双孢菇的失重率逐渐增加。不同处理方式的样品之间存在差距,对照组与浸泡组变化趋势相当,涂抹组和组合组变化趋势相当,均无显著差异,从第1天开始涂抹组和组合组的失重率显著低于对照组与浸泡组(P<0.05),且随着储存时间的延长,其差距越明显。在第10天所有样品失重率最大,对照组、浸泡组、涂抹组和组合组其值分别为2.86%、3.04%、1.74%、1.68%,涂抹组和组合组的失重率分别比对照组低39.16%和41.26%。浸泡处理可能由于浸泡过程中溶液部分浸入双孢菇组织引起结构的变化,导致失重率较涂抹组和组合组更大。由此可见,采用葛根天然提取物涂抹和葛根提取物与柠檬酸组合涂抹均能有效降低双孢菇失重率,从而更好地维持其质量。

图1 不同处理方式对双孢菇失重率的影响
Fig.1 Effects of different treatment methods on the weight loss rate of Agaricus bisporus

注:不同小写字母表示组内差异显著(P<0.05),不同大写字母表示组间差异显著(P<0.05)(下同)。

2.2 不同处理方式对双孢菇酶活和褐变的影响

2.2.1 不同处理方式对双孢菇PPO和POD活性的影响

细胞正常发育过程中,PPO及其作用底物被细胞膜隔层分开,若菇体受到损伤或发生老化,细胞膜透性改变,PPO与酚类底物接触,从而引起褐变[24]。这一过程通常伴随着颜色变化,即酶促褐变,会影响到果蔬的色泽、风味和营养。

如图2-a所示,随着储存时间的延长,PPO活性逐渐增加。浸泡组和涂抹组在前6 d的酶活性相当,无显著差异(P>0.05),在第6天之后浸泡组的酶活性高于涂抹组(P<0.05)。在第10天,组合组的PPO活性显著低于其他组(P<0.05),表明组合组对PPO活性的抑制作用最明显。由此可见,葛根提取物对PPO有较好的抑制作用,通过涂抹和浸泡后前6 d的效果基本一致。但随着时间的延长,浸泡组PPO活性较涂抹组增加明显,分析原因可能因为残留的葛根提取物相对较多,使得酶促反应的酚类底物较多,酶促褐变反应加快,导致表现出的PPO活性较涂抹组增加明显。组合组中柠檬酸增强了对PPO活性的抑制作用,因此活性最低。

a-PPO活性;b-POD活性

图2 不同处理方式对双孢菇PPO活性和POD活性的影响
Fig.2 Effects of different treatment methods on the PPO and POD activities of Agaricus bisporus

POD的作用较为复杂[25],它既可以清除H2O2和脂类氢过氧化物,抑制羟基自由基(·OH)的产生,参与到维持活性氧代谢平衡中并发挥重要作用;也可以在过氧化物存在的情况下催化酚类、类黄酮等的氧化聚合,促进果蔬褐变,造成果蔬品质的下降。

如图2-b所示,随着储存时间的延长,POD活性逐渐降低。不同处理方式的样品之间也存在差距,整体上涂抹组与组合组高于对照组与浸泡组。在第10天,所有样品的POD活性最低,浸泡组与对照组的POD活性相近,无显著差异(P>0.05);涂抹组与组合组显著高于对照组(P<0.05),分别比对照组高60.95%和62.54%。由此可知,葛根提取物可以明显减缓POD活性的下降,可能对清除H2O2和脂类氢过氧化物有作用;而浸泡组的样品POD活性与对照组变化趋势无显著差异,原因可能是浸泡后组织结构发生变化,导致POD活性下降更快。

2.2.2 不同处理方式对双孢菇总酚含量的影响

酚类底物是酶促褐变反应发生的三大必要条件之一[26],当酚类底物,特别是某些多酚类和黄酮类化合物含量达到一定时,容易促使酶促褐变反应的发生。

根据图3所示,4组样品中双孢菇总酚的含量均呈现出先上升后下降的趋势。在第2天,4组样品的总酚含量达到峰值;之后,各组样品的总酚含量快速下降。这与史轲轲[27]采用半胱氨酸、壳聚糖浸泡处理双孢菇所得到的总酚含量变化趋势一致。一方面可能因为总酚作为酶促反应底物参与反应被PPO消耗;另一方面总酚中的化合物可能与自由基相互作用[28],提供氢原子或电子给自由基,稳定自由基并避免进一步氧化反应的产生。在第10天所有样品总酚含量最低,对照组、浸泡组、涂抹组、组合组分别为302.67、390.33、356.33、345.67 μg/g,3组处理组样品的最终总酚含量均显著高于对照组(P<0.05),3组处理组样品的总酚消耗量(以第2天的峰值为参照)分别比对照组减少了12.52%、9.35%和16.90%。由此可见,3种处理方式均能减少双孢菇在酶促褐变过程中对总酚的消耗,且3种方式的作用效果接近。

图3 不同处理方式对双孢菇总酚含量的影响
Fig.3 Effects of different treatment methods on the total phenolic content of Agaricus bisporus

2.2.3 不同处理方式对双孢菇外观和色差的影响

如图4所示,与第0天相比,第10天各双孢菇样品菌盖的颜色不同程度加深,其中对照组呈现深褐色斑块,浸泡组、涂抹组和组合组色泽变化相对较小,形态上涂抹组和组合组表面圆滑饱满,组织结构富有弹性,为详细研究双孢菇褐变的情况,对双孢菇进行色差测定和BI分析。

a-对照组第0天;b、c、d、e-对照组、浸泡组、涂抹组、组合组第10天

图4 采用不同处理方式的双孢菇样品在第10天的外观变化
Fig.4 Appearance changes of Agaricus bisporus samples treated in different ways on day 10

L*值表示双孢菇表面颜色的亮度[15]。当双孢菇的表面发生褐变时,会引起表面颜色变化,由白色转变为黑色或者褐色,导致L*值降低。BI则与双孢菇表面变质程度有关。

由图5-a可知,随着储存时间的延长,双孢菇L*值逐渐下降,表明双孢菇表面因发生褐变而逐渐变暗。与对照组相比,涂抹组和组合组的L*值下降速度较慢。在第10天时,对照组、浸泡组、涂抹组、组合组的L*值分别为77.36、77.89、81.67、84.30。浸泡组的L*值几乎与对照组相当,无显著差异(P>0.05),双孢菇表面褐变程度较严重;涂抹组和组合组的L*值在第2天之后显著高于对照组(P<0.05),在第10天分别比对照组高5.20%和8.59%,双孢菇样品表面褐变程度较轻。由此可见,葛根提取物涂抹处理可以显著抑制双孢菇表面褐变,延长双孢菇表面由白色转变为黑色或褐色的时间,而柠檬酸能加强葛根提取物对双孢菇色泽的保护作用。

a-L*值;b-褐变指数

图5 不同处理方式对双孢菇L*值和BI的影响
Fig.5 Effects of different treatment methods on theL* value and browning index of Agaricus bisporus

由图5-b可知,随着储存时间的推移,4组样品的BI均呈上升趋势。对照组和浸泡组的上升速率呈现先快后慢的趋势,涂抹组和组合组的上升速率呈现先慢后快的趋势,但涂抹组和组合组的BI在第2天之后显著低于另外2个组(P<0.05),其中组合组的BI值最低,如在第8天时,组合组比对照组低78.09%。分析原因,一方面可能是葛根提取物与柠檬酸抑制了PPO活性的增加(见图2-a),延缓了酶促褐变反应速度,使双孢菇表面颜色变化相对变慢;另一方面可能由于葛根提取物涂抹对双孢菇表层的保护作用,与氧接触面积较小,影响了氧化反应的进行。由此可见,葛根提取物涂抹处理可以有效抑制双孢菇表面的褐变速率,而柠檬酸对其效果有促进作用,使得双孢菇不易变质。

由上述实验结果可知,葛根提取物能够抑制PPO活性增长速度,降低POD活性下降速度,从而相对减少作为酶促褐变反应底物的总酚物质的消耗,抑制酶促褐变,表现为双孢菇表面亮度L*值下降趋势减缓,BI上升趋势被抑制。

2.3 不同处理方式对双孢菇中MDA含量和相对电导率的影响

2.3.1 不同处理方式对双孢菇中MDA含量的影响

MDA的积累会对细胞及膜造成损伤[29],因此可以通过对MDA含量进行测定来检测膜脂受损程度从而反应细胞膜脂过氧化程度的强弱,若样品内MDA的含量增高,则说明发生了脂质过氧化反应。

根据表1所示,4组不同处理方式的双孢菇的MDA含量均呈上升趋势。4组样品的MDA积累速度存在差距,对照组的MDA含量增加速度最快,其他3组MDA含量增长速度整体呈现放缓的趋势,在前6天涂抹组和组合组的MDA含量增长较慢,仅增长了27.63%和14.29%,而对照组和浸泡组增长了96.10%和58.97%。4个组在第10天MDA含量达到最大,与初始值相比,对照组、浸泡组、涂抹组、组合组的MDA含量分别上升了149.33%、102.56%、73.68%、63.64%,其中组合组上升幅度比对照组低85.69%,浸泡组、涂抹组和组合组的MDA合成明显减缓。分析原因可能为前6 d葛根提取物发挥抗氧化活性,减缓了MDA的产生;在第6天后,葛根提取物中的有效物质逐渐被消耗或失去活性,使得MDA的积累速度恢复并与对照组的积累速度相当。由此可见浸泡组、涂抹组、组合组均可减缓MDA的产生,且涂抹组和组合组的减缓效果要高于浸泡组。

表1 不同处理方式对双孢菇中MDA含量的影响 单位:μmol/g

Table 1 Effects of different treatment methods on the acetaldehyde content in Agaricus bisporus

处理方法储存时间/d01246810对照组0.75±0.11Ae0.89±0.10Ade0.95±0.08Ad1.21±0.74Ac1.47±0.07Ab1.73±0.07Aa1.87±0.13Aa浸泡组0.78±0.09Ac0.81±0.11Ac0.91±0.11Ac1.15±0.08Ab1.24±0.07Bb1.49±0.12Ba1.58±0.08Ba涂抹组0.76±0.08Ac0.84±0.08Abc0.89±0.06Abc0.91±0.11Bbc0.97±0.10Cb1.18±0.04Ca1.32±0.11Ca组合组0.77±0.05Ab0.80±0.07Ab0.87±0.08Ab0.89±0.06Bb0.88±0.11Cb1.15±0.06Ca1.26±0.10Ca

注:表中数值为平均值±标准差(n=3),不同小写字母表示组内差异显著(P<0.05),不同大写字母表示组间差异显著(P<0.05)(表2同)。

2.3.2 不同处理方式对双孢菇相对电导率的影响

相对电导率能够反应组织细胞膜的完整性[30]。当细胞膜受损时,由于细胞膜的完整性降低,其选择透过能力减弱,导致组织的相对电导率增大。因此,相对电导率可以表征细胞膜完整度,组织的相对电导率增大,细胞完整度越低[31]

根据表2所示,随着储存时间的延长,双孢菇样品的相对电导率逐渐上升。与对照组相比,其他3组的相对电导率增长受到抑制,且涂抹组和组合组受抑制程度大于浸泡组。在第10天,浸泡组、涂抹组、组合组的相对电导率均显著低于对照组(P<0.05),其中涂抹组和组合组的相对电导率最小,分别为对照组的80.69%和78.95%。相对电导率的增加可能是因为在实验过程中,细胞壁的主要成分果胶大量降解,导致作为屏障的细胞壁被破坏,造成细胞膜透析增加,相对电导率增加。葛根提取物可能延缓了这种破坏作用,降低细胞膜受损程度,也可能是抑制了脂过氧化反应,降低了MDA积累速度,相对减轻了其对细胞膜的破坏。因此涂抹组、组合组和浸泡组均能较好减缓相对电导率的上升,其中涂抹组和组合组效果最好且减缓程度相当。

表2 不同处理方式对双孢菇中相对电导率的影响 单位:%

Table 2 Effects of different treatment methods on the electrical conductivity of Agaricus bisporus

处理方法储存时间/d01246810对照组11.67±0.45Ae14.30±0.74Ad16.43±1.23Ad18.23±0.42Ac21.57±0.80Ab24.67±1.01Aa25.37±0.15Aa浸泡组11.77±0.15Ae14.67±0.47ABd15.77±0.91ABd17.87±0.90Ac20.57±0.32Ab21.37±0.61Bb22.67±0.51Ba涂抹组11.27±0.15Ae13.37±0.74Cd14.57±0.72Bd16.17±0.32Bc18.67±0.40Bb19.37±0.68Cab20.47±0.83Ca组合组11.47±0.29Ad13.53±0.31BCc14.17±0.42Bc16.47±0.70Bb17.47±0.91Bb18.97±0.59Ca20.03±0.31Ca

由上述实验结果可知,葛根提取物能够通过抑制MDA的产生,减少其对细胞膜的损害,降低膜脂受损程度,从而在一定程度上保护细胞膜的完整性,对双孢菇保鲜起到一定作用,其相对电导率的增长受到抑制,且涂抹组和组合组的作用效果显著高于对照组和浸泡组。

2.4 不同处理方式对双孢菇质构的影响

硬度、弹性、咀嚼性以及凝聚力是反应双孢菇质地的重要指标。如图6所示,在实验过程中,双孢菇的硬度、弹性、咀嚼性及凝聚力均呈现下降的趋势。前6天涂抹组和组合组的硬度、弹性、咀嚼性以及凝聚力迅速降低,在第6天涂抹组和组合组的硬度、弹性、咀嚼性显著高于对照组和浸泡组(P<0.05);在储藏后期(8~10 d),4组样品的质构参数下降速度趋于平缓,整体上涂抹组和组合组的质构参数高于对照组和浸泡组。浸泡组可能由于在浸泡过程中葛根提取物浸入部分组织影响了双孢菇结构导致其质构参数下降最快。本次实验结果表明,葛根提取物涂抹可以保持双孢菇的硬度、弹性、咀嚼性及凝聚力,减缓它们的下降,有利于保障双孢菇的品质,而添加柠檬酸几乎不影响双孢菇质构。

a-硬度;b-弹性;c-咀嚼性;d-凝聚力

图6 不同处理方式对双孢菇的硬度、弹性、咀嚼性、凝聚力的影响
Fig.6 Effects of different treatment methods on the hardness, elasticity, chewiness, and cohesiveness of Agaricus bisporus

2.5 双孢菇保鲜期间指标间相关性分析

为了验证与双孢菇保鲜有关的12个指标之间的关系,对其进行了Pearson相关性分析。如表3所示,失重率与PPO活性呈极显著正相关(P<0.01),与硬度、弹性、咀嚼性、凝聚力呈极显著负相关(P<0.01);L*值与BI、PPO活性呈极显著负相关(P<0.01);硬度、弹性、咀嚼性、凝聚力等与MDA含量、相对电导率、PPO活性呈极显著负相关(P<0.01);MDA含量与PPO活性呈极显著正相关(P<0.01),与POD活性呈极显著负相关(P<0.01)。由此可知,双孢菇保鲜过程中的质量损失与PPO酶促褐变和质构参数有关,L*值的变化与BI和PPO酶促褐变有关,质构参数发生变化可能是因为细胞和细胞膜受到损伤以及酶促褐变反应的进行,MDA含量可能受到PPO的酶促褐变作用和POD的抗氧化作用的双重影响。

表3 双孢菇保鲜期间指标间相关性分析
Table 3 Correlation analysis between indicators during the preservation period of Agaricus bisporus

指标失重率L∗值BI总酚含量PPO活性POD活性MDA含量相对电导率硬度弹性咀嚼性凝聚力失重率1L∗值-0.997∗∗1BI 0.978∗∗-0.986∗∗1总酚含量-0.248 0.315-0.4041PPO活性 0.983∗∗-0.972∗∗ 0.939∗∗-0.1031POD活性-0.976∗∗ 0.985∗∗-0.967∗∗ 0.299-0.968∗∗1MDA含量 0.990∗∗-0.998∗∗ 0.991∗∗-0.366 0.959∗∗-0.986∗∗1相对电导率 0.992∗∗-0.992∗∗ 0.971∗∗-0.237 0.978∗∗-0.985∗∗ 0.989∗∗1硬度-0.922∗∗ 0.898∗∗-0.841∗-0.116-0.974∗∗ 0.907∗∗-0.875∗∗-0.925∗∗1弹性-0.984∗∗ 0.970∗∗-0.947∗∗ 0.129-0.995∗∗ 0.954∗∗-0.957∗∗-0.967∗∗ 0.957∗∗1咀嚼性-0.986∗∗ 0.971∗∗-0.939∗∗ 0.142-0.983∗∗ 0.944∗∗-0.960∗∗-0.975∗∗ 0.946∗∗ 0.982∗∗1凝聚力-0.956∗∗ 0.942∗∗-0.899∗∗ 0.001-0.986∗∗ 0.952∗∗-0.927∗∗-0.967∗∗ 0.987∗∗ 0.967∗∗ 0.958∗∗1

注:*表示显著相关(P<0.05);**表示极显著相关(P<0.01)。

3 结论与讨论

本研究采用葛根提取物和柠檬酸处理双孢菇样品,结果表明,葛根提取物和柠檬酸涂抹可以保持双孢菇样品更低的失重率,减少细胞壁的破坏以减缓相对电导率的上升,抑制脂质过氧化反应以减缓MDA的产生,有效抑制PPO的活性,一定程度上更好维持了双孢菇的质构,有效抑制双孢菇表面褐变速率以维持较高的亮度和更低的BI。不同处理方式对双孢菇保鲜效果存在差异,在减少酚类底物消耗方面,浸泡组强于涂抹组和组合组,但在其余方面,涂抹组和组合组的效果强于浸泡组,且组合组效果相对更好。葛根提取物和柠檬酸对双孢菇保鲜可能受到以下3个方面的影响:第一,葛根提取物中富含的黄酮类物质具有抗氧化作用[13],可能对脂质过氧化反应有一定的抑制效果,降低了MDA的积累速度,相对减轻了其对细胞膜的破坏作用,表现为相对电导率的增长减缓;第二,通过抑制PPO活性增长,减缓了酶促反应速率,表现为消耗总酚物质量减少、L*值下降速度减慢、BI上升趋势受到抑制等;第三,葛根提取物中的某些物质和柠檬酸可能对双孢菇结构起到一定的保护作用,能够显著保持双孢菇的质构参数,相对减少失重,更好地维持其质量。

综上所述,葛根提取物涂抹能减缓双孢菇褐变,保持双孢菇的品质,若联合柠檬酸处理,在抑制PPO活性和BI上升方面有更好的效果。

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Effect of Pueraria root extract on anti-browning and preservation of Agaricus bisporus

LIU Junping, LI Shirui, WANG Yue, YU Kechen, ZHOU Lei, LIU Wei*

(State Key Laboratory of Food Science and Resources, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

ABSTRACT Browning is an important reaction that affects the freshness of the Agaricus bisporus and plays a crucial role in the quality of the A. bisporus.To explore the effect of Pueraria root extract on the browning and quality of A. bisporus, A. bisporus was treated with Pueraria root extract by soaking, painting and combining with citric acid.The weightlessness rate, total phenol content, malondialdehyde content, relative electric conductivity, polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase activity, texture parameters, and color difference during the storage of A. bisporus were measured to characterize the treatment effect.Results showed that the application of Pueraria root extract could improve the preservation quality of A. bisporus, and citric acid could promote the effect in different degrees.On the 10th day of storage, compared with the control group, the weightlessness rate and total phenol consumption of A. bisporus in the combined treatment of Pueraria root extract with citric acid were reduced by 41.26% and 16.90% respectively, and the increase level of malondialdehyde content was reduced by 85.69%.Furthermore, the increase of relative conductivity and the activity of PPO were effectively inhibited, the decline of texture parameters and the increase of browning index slowed down, and the brightness of the surface of the A. bisporus was maintained.Correlation analysis showed that the weightlessness rate during the preservation was significantly correlated with PPO enzymatic browning and texture parameters (P<0.01), and the change of L* value was significantly correlated with the browning index and PPO enzymatic browning (P<0.01) during the preservation of A. bisporus.This study provides a reference for exploring the effect of Pueraria root extract on the preservation of A. bisporus, and contributes to the development of healthier and sustainable preservation methods of A. bisporus.

Key words Agaricus bisporus;preservation;browning;Pueraria root extract;citric acid

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036886

引用格式:刘军平,李世瑞,王玥,等.葛根提取物对双孢菇防褐变保鲜的影响[J].食品与发酵工业,2024,50(17):310-317;327.LIU Junping, LI Shirui, WANG Yue, et al.Effect of Pueraria root extract on anti-browning and preservation of Agaricus bisporus[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(17):310-317;327.

第一作者:高级实验师(刘伟教授为通信作者,E-mail:liuwei@ncu.edu.cn)

基金项目:国家自然科学基金项目(32272385,32102037);大学生创新创业训练计划项目(202110403078,2021CX199)

收稿日期:2023-07-25,改回日期:2023-10-16