动态气调是指在贮藏过程中通过分阶段改变环境中的气体成分与比例,最大限度降低果蔬呼吸作用、减少营养物质的消耗,从而延长其保鲜期的一种技术。然而关于质地与细胞壁代谢以及木质化方面鲜有报道。鉴于此,来自山东理工大学农业工程与食品科学学院的孙涵、王相友和李玲对双孢蘑菇进行高氧动态气调(HO-DCA)贮藏,探讨双孢蘑菇细胞壁代谢对质地劣变的影响以及木质化进程,为深入研究双孢蘑菇贮藏过程中衰老机制提供参考。
1. 对双孢蘑菇硬度的影响
双孢蘑菇菌盖的硬度在贮藏前期缓慢升高,后期迅速下降,HO-DCA、SCA处理组和对照组分别在第12、8、4天达到到最大值后下降。在第8天后,各组的硬度为HO-DCA处理组>SCA处理组>对照组。与菌盖不同的是,菌柄的硬度并未出现升高现象。贮藏结束后,对照组的菌柄硬度由最初的8.64×105 Pa降到2.21×105Pa,而HO-DCA处理组在贮藏结束时的硬度为6.56×105 Pa。因此,HO-DCA处理显着抑制了双孢蘑菇菌盖与菌柄硬度的下降(P<0.05),保持了其良好的质地。
2. 对双孢蘑菇几丁质代谢的影响
2.1 对双孢蘑菇几丁质含量的影响
对于菌盖,在第12天后,SCA处理组的几丁质含量急剧下降,而HO-DCA处理组下降较为平缓,并显着高于SCA处理组与对照组(P<0.05)。在贮藏的第20天,HO-DCA处理组的几丁质含量仍高达对照组的2.5 倍。菌柄中的几丁质含量始终呈下降趋势,其中HO-DCA处理组与SCA处理组几丁质含量总体高于对照组,且HO-DCA处理组最高。
在菌盖与菌柄中,HO-DCA处理组的双孢蘑菇都保持了最高的几丁质含量,SCA处理组次之,对照组最低。
2.2 对双孢蘑菇几丁质酶活力的影响
菌盖中几丁质酶活力与菌柄中变化趋势大致相似。菌盖中,SCA处理组与对照组几丁质酶活力均在前4 d出现略微下降,之后上升,又分别在第12天达到峰值后急剧下降。HO-DCA处理组几丁质酶活力相对最低,且变化趋势平稳。在0~12 d,菌柄中所有处理组的几丁质酶活力均急剧上升,在第12天达到峰值后又急剧下降。
3. 对双孢蘑菇纤维素代谢的影响
3.1 对双孢蘑菇纤维素含量的影响
菌盖中HO-DCA处理组纤维素含量最高,所有处理组的纤维素含量在贮藏初期短暂下降,随后上升。HO-DCA、SCA处理组与对照组分别在第20、16、8天达到峰值,之后又开始缓慢下降。第8天以后,HO-DCA处理组与SCA处理组的纤维素含量显着高于对照组(P<0.05);说明SCA、HO-DCA处理能有效抑制纤维素含量的下降。菌柄中双孢蘑菇纤维素含量变化类似双峰趋势,与菌盖变化规律相差较大。贮藏12 d之后,3 个处理组之间差异显着(P<0.05),说明纤维素在贮藏后期才发生较大变化。
3.2 对双孢蘑菇纤维素酶活力的影响
菌盖中纤维素酶活力总体呈升高趋势。而HO-DCA与SCA处理组的纤维素酶活力在前4 d出现下降现象,说明前期的高氧气调处理对纤维素酶的活力起到了显着抑制作用。整个贮藏期间,HO-DCA处理组菌盖中纤维素酶活力显着低于对照组(P<0.05)。菌盖中纤维素酶活力总体呈上升趋势,对照组的纤维素酶活力在第12天迅速上升;而菌柄则呈先上升后下降再上升的趋势,且波动更大,但在第4天后,HO-DCA与SCA处理组的纤维素酶活力都显着低于对照组(P<0.05)。
4. 对双孢蘑菇木质素代谢的影响
4.1 对双孢蘑菇木质素含量的影响
贮藏过程中,双孢蘑菇菌盖和菌柄的木质素含量均呈上升趋势。贮藏初期菌盖的木质素含量变化很小,第12天后,对照组木质素含量迅速升高,显着高于SCA与HO-DCA处理组(P<0.05)。菌柄中,木质素含量增长趋势明显,对照组与SCA处理组木质素含量增长较快,而HO-DCA处理组增长缓慢,贮藏过程中显着低于SCA处理组与对照组(P<0.05)。
4.2 对双孢蘑菇PAL活力的影响
贮藏过程中,双孢蘑菇菌盖和菌柄的PAL活力均先上升后下降。在贮藏前期,HO-DCA处理组与SCA处理组之间的差异并不显着。同时HO-DCA处理组的PAL活力显着高于对照组(P<0.05)。HO-DCA处理组的双孢蘑菇木质素含量却为最低,说明PAL的活力对双孢蘑菇体内木质素的积累可能影响不大。
4.3 对双孢蘑菇4CL活力的影响
贮藏过程中双孢蘑菇的4CL活力呈总体上升趋势。HO-DCA与SCA处理组的4CL活力变化趋势与木质素含量的变化趋势基本吻合。与菌盖不同的是,菌柄中4CL活力要明显高于菌盖,且变化幅度大,说明菌柄中4CL的合成与转化较活跃。
4.4 对双孢蘑菇CAD活力的影响
双孢蘑菇CAD活力呈缓慢上升趋势,菌柄更为明显。菌盖中,HO-DCA与SCA处理组的CAD活力差异不显着,对照组在0~8 d变化缓慢,第12天以后上升明显,显着高于HO-DCA与SCA处理组(P<0.05)。
菌柄中,CAD活力上升明显,HO-DCA处理组的CAD活力显着低于SCA处理组与对照组(P<0.05)。HO-DCA处理组菌盖与菌柄的CAD活力存在明显差异,说明HO-DCA处理对菌柄和菌盖中木质素代谢过程的影响不同步。
4.5 木质素合成相关酶活力与木质素含量相关性分析
菌盖中,HO-DCA处理组的双孢蘑菇CAD活力与木质素含量呈显着正相关(P<0.05);SCA处理组、对照组的CAD活力与木质素含量呈极显着正相关(P<0.01);对照组的4CL活力与与木质素含量呈显着正相关。菌柄中,HO-DCA、SCA处理组与对照组的4CL活力与木质素含量之间分别呈显着、极显着和显着正相关;CAD活力与木质素含量之间分别呈显着、极显着和极显着正相关。
结 论
在贮藏后期,HO-DCA处理组的双孢蘑菇几丁质含量显着高于静态气调组与对照组(P<0.05),几丁质酶活力显着低于对照组(P<0.05),说明HO-DCA处理有效抑制了细胞壁中几丁质的降解。HO-DCA处理显着抑制了纤维素酶活力(P<0.05),维持了较高的纤维素含量,保持了较高的组织抗压力。双孢蘑菇在其贮藏后期,菌柄木质素含量急剧升高,木质化程度不断加深,菌柄木质化程度大于菌盖。4-香豆酸-辅酶A连接酶(4CL)和肉桂醇脱氢酶(CAD)活力与木质素含量呈显着正相关,而苯丙氨酸解氨酶活力与木质素含量相关性不显着。HO-DCA处理组的双孢蘑菇木质素含量显着低于对照组(P<0.05),说明HO-DCA处理通过抑制双孢蘑菇4CL和CAD的活力抑制了木质素的积累,延缓了其木质化进程。研究明确高氧动态气调对其细胞壁代谢及木质化进程的影响,可为有效控制双孢蘑菇质地劣变提供理论依据。