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真空预冷减缓双孢菇细胞壁物质的降解

时间:2017-12-05 点击次数:532

来源:真空技术网 浙江省农业科学院食品科学研究所 作者:陶菲

  双孢菇在贮藏中后期出现的软化自溶是影响其品质和商品价值的瓶颈问题,研究真空预冷处理对其细胞壁物质组分和微观结构的影响,可为有效控制双孢菇自溶提供理论依据。为探讨真空预冷处理对双孢蘑菇细胞壁和微观结构的影响,该试验研究了在真空预冷前后及后续贮藏过程中双孢蘑菇的粗纤维和纤维素酶活性、原果胶含量、可溶性果胶、果胶酶活性和超微结构的变化规律。结果表明:真空预冷处理通过抑制双孢蘑菇中的纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶的活性上升,在贮藏末期对照样品的粗纤维质量分数为预冷样品的58.0%,原果胶质量分数为预冷样品的62.07%。经真空预冷处理样品的菌丝中空管状结构和相互交织的网状菌丝体结构都比对照样品保持得完整。

  引言

  双孢蘑菇是世界上栽培地域zui广,生产规模zui大的一种食用菌,有“世界菇”之称。其不仅味道鲜美,而且营养价值极高。但是,双孢蘑菇采收后容易开伞、褐变,甚至腐烂,常温下货架期只有2~3 d。

  双孢蘑菇在贮藏过程中,其细胞壁物质逐渐降解,结构受到破坏,透性增强,细胞液外渗,导致菇体在短期内自溶、失去商品价值。双孢蘑菇在自溶过程中,其微观结构也发生变化。由于双孢蘑菇独特的次级同宗配合生活史,使得人类对其质构和微观结构的认识还相对较浅。双孢蘑菇的子实体是产生孢子的真菌结构,是繁殖结构,因常外露且有较大体积以供食用而被人们注目。菌丝体是生长在基质中的大量丝状物,是真正的植物体—营养体,子实体是从菌丝体上产生的。双孢蘑菇的衰老是一个复杂的生物学现象,衰老过程中细胞及细胞器超微结构变化的形态学研究,可以直观反映双孢蘑菇衰老时的结构与功能之间的关系。朱继英等研究了气调贮藏对双孢蘑菇细胞超微结构的影响。双孢蘑菇菌体的软化自溶给食用菌产业和菇农造成巨大的经济损失,因此认为有必要对此进行深入地研究。

  真空预冷是通过果蔬内部水分在真空条件下蒸发,从而降低果蔬自身的温度,其zui突出的2 个优点:*降温迅速;第二降温均匀。真空预冷技术在青花菜、卷心菜等叶类蔬菜应用研究较多。在食用菌方面,真空预冷的工艺有相应研究。而关于真空预冷处理对双孢蘑菇细胞壁物质、菌丝体和子实体在贮藏过程中的变化鲜有报道。

  本文研究了真空预冷处理后,双孢蘑菇细胞壁物质纤维素含量、纤维素酶活性、果胶含量和果胶酶的酶活性等在贮藏过程中的变化情况,并应用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对其菌丝体和子实体在贮藏过程中超微结构的变化进行了观察,从而揭示真空预冷技术延缓双孢蘑菇的贮藏期的机理。

  1、材料与方法

  1.1、试验材料与仪器

  双孢蘑菇在采摘后未经任何处理由产地1 h 内运到试验室,预冷及处理在2 h 内完成。所选双孢蘑菇大小相近、无机械损伤和病虫害。

  XSP-8C 光镜(上海精密科学仪器有限公司);QUANTA-200 扫描电镜(FEI 公司)。

  1.2、样品处理

  每个样品的质量均为4 kg,预冷终温为5℃,预冷时间为6.5 min。每个处理有3 个重复样品。真空预冷后,样品在温度为(4±1)℃,相对湿度为95%的冷库内贮藏。贮藏时间为15 d,分别在第4、7、10、15 天取样测定。

  1.3、试验方法

  1.3.1、粗纤维的测定

  粗纤维采用酸性洗涤剂法。

  1.3.2、原果胶和水溶性果胶的测定

  原果胶和水溶性果胶采用咔唑比色法。

  1.3.3、纤维素酶活性的测定

  参考Hinton 和 Pressey 的黏度法,略有修改。取50 g 双孢蘑菇样品加0.1 g/mLNaCl 溶液100 mL,用组织捣碎机捣碎,过滤,再用饱和(NH4)2SO4 沉淀滤液,弃去上清夜,再用50 mL 0.1 g/mL NaCl溶液溶解蛋白,即为粗酶液。将5 mL 酶液加入到10 mL 0.01 g/mL 羧甲基纤维素钠溶液( 用0.1 mol/L,pH 值5.5 醋酸钠缓冲液配制)中,在37℃保温1 h,一个酶活力单位为测试体系每小时黏度下降1%,U/(h g)。

  1.3.4、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)的测定

  采用3,5-二硝基水杨酸滴定法测定。

  1.3.5、电镜观察双孢蘑菇的超微结构处置流程

  样品置于4℃→2.5%戊二醛固定→0.1 mol/L磷酸缓冲液冲洗数次→质量分数1%固定→0.1 mol/L 磷酸缓冲液冲洗数次→体积分数30%、50%、70%、90%和100%乙醇梯度脱水→醋酸异戊酯过渡→临界点干燥→离子溅射→扫描电镜观察。

  1.3.6、数据分析

  所有试验均重复3 次,结果所列的数据是3 次重复的平均值。采用SPSS 16.0 对数据进行处理,试验数据采用ANOVA 进行邓肯氏多重差异分析(P<0.05)。

  3、结论

  1)真空预冷处理可以抑制或降低双孢蘑菇中的纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶的活性,减缓其纤维素含量和原果胶含量的下降速度。在贮藏末期对照样品的纤维素质量分数为预冷样品的58.0%,原果胶质量分数为预冷样品的62.07%。

  2)真空预冷处理可有效延缓双孢蘑菇菌体的软化进程。通过电镜观察双孢蘑菇的超微结构在贮藏过程中的变化情况表明,经真空预冷处理的样品的菌丝的中空管状结构和相互交织的网状菌丝体结构都比对照样品保持的完整,从而证明真空预冷可有效保持双孢蘑菇的结构完整性。

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