超声波处理结合温/湿度控制对草菇采后保鲜作用及其机制的研究

摘要

草菇（Volvariella volvacea (Bull.) Sing）是一种原产于中国热带、亚热带地区的食用菌。作为出口创汇菇之一，草菇肉质细嫩，味道鲜美，富含营养。然而，草菇子实体水分含量高，采后强烈的呼吸作用和代谢活动易导致其快速失重、皱缩和褐变。同时，草菇属于高温菇，在常规0-4℃的低温条件下不耐贮藏，极易出现变软、液化等自溶现象，严重阻碍了其长时间冷链贮藏和远距离运输。因此研究和开发草菇采后保鲜关键技术是当前亟待解决的问题之一。已有的草菇保鲜方法如射线辐照和脱氢醋酸保鲜等存在操作步骤繁琐、保鲜剂残留等问题。超声波处理技术作为一种物理保鲜工艺，近年来已应用于双孢菇及果蔬保鲜等领域。本文以新鲜草菇子实体为研究对象，系统研究不同超声波处理条件结合温/湿度控制延缓草菇采后品质劣变的作用，并在此基础上探索呼吸代谢以及关键呼吸酶基因表达、草菇线粒体结构与功能、能量代谢等的变化规律，以期阐明超声波处理结合温度/湿度控制延缓采后草菇采后品质劣变的可能的作用机制。 主要研究结果如下： （1）考察了不同超声波处理时间和湿度条件对草菇子实体采后品质的影响。结果表明，超声波处理为3、10和30 min均可延迟草菇外观色泽和香味的变化，保持较高的硬度，减缓草菇失重率和MDA含量的增加。其中超声波处理10 min、贮藏温度15℃和相对湿度95%条件下效果最佳。与其它实验组相比，贮藏第4 d时草菇外观保持完整，质地脆硬，呼吸强度控制在149.8 mg kg-1 h-1，失重率和MDA 含量分别维持在28.83%和5.06 nmol/g；蛋白酶活性最低（35 U/g），可溶性总糖和蛋白质含量均相对较高，分别为28.32 mg/g和30.27 mg/g；褐变度和PPO酶活显著低于其它实验组，分别为4.06和286.11 U g-1，表明该条件在一定程度上抑制了草菇子实体贮藏过程中营养物质的消耗和酶促褐变反应。 （2）研究了超声波处理结合温/湿度控制条件对草菇呼吸代谢关键酶活性及其转录水平表达的影响。超声波处理结合温/湿度控制钝化了草菇呼吸代谢酶系（PGI、SDH和CCO）活性，至贮藏第4 d时，草菇PGI活性仅为0.01 U·g-1， SDH活性为5.4 U·mg-1prot，CCO活性降低至14.63 U·mg-1prot。RT-qPCR结果进一步证实，基因的转录表达水平与其相应酶活呈正相关，超声波协同温/湿度调控能适度下调vvPGI基因、vvCCO基因和vvSDH基因的表达。 （3）研究了超声波处理结合温/湿度控制条件对草菇采后保鲜过程中线粒体结构功能和能量代谢的影响。显微和超微结构分析发现，超声波处理和控制温/湿度能较好地维持草菇线粒体结构的完整性和区室化结构，保持草菇菌体均匀的网状结构，延缓其解体速度。在优化的超声波处理结合温/湿度控制条件下保藏第4 d，线粒体膜流动性和膜通透性转化孔的开放程度分别为81.8 F·g-1和0.53ΔA g-1，提示线粒体的肿胀速度显著被抑制；线粒体膜电位维持较高的水平， H+-ATPase活性为269.8 nmol Pi min-1 mg-1 prot；草菇子实体中ATP和ADP含量分别高于 66.51μg/g和33.02μg/g，而AMP含量低于 49.18μg/g，显著阻止能荷值的下降（>0.56），表明该条件可有效减缓草菇子实体线粒体功能的下降和延缓草菇贮藏期间的能量亏缺。

目录

第一个书签之前