食用菌保鲜技术研究现状与展望

摘 要：食用菌营养丰富，含水量高，采后极易发生品质劣变，严重影响货架期及商业价值。在对食用菌保鲜的原理及方法进行综述的基础上，分析了食用菌产业发展现状及存在的问题，以期为食用菌保鲜技术发展提供参考。食用菌保鲜涉及呼吸作用、蒸腾作用和酶化学反应等生理基础。目前，物理、化学及生物保鲜是国内外食用菌保鲜的普遍方式。物理保鲜方式主要有低温保鲜、气调保鲜、辐照保鲜等；化学保鲜是指使用化学保鲜剂进行保鲜，化学保鲜剂主要有1-MCP、SO2、EDTA-2Na、抗坏血酸等；生物保鲜技术主要包括基因工程保鲜、生物天然提取物保鲜、微生物及其代谢产物保鲜等。此外，食用菌保鲜研究不仅关注食品品质保持，还涉及包装材料的安全性和保鲜效果的评估。

关键词：食用菌；保鲜；展望

中图分类号：TS205 文献标志码：A 文章编号：1674-7909（2024）9-147-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.09.034

0 引言

食用菌主要是担子菌和子囊菌，是指一类能够看得见、可采摘、具有一定形状、可食用的大型真菌［1］。蛋白质类、多糖类、维生素、矿物质及三萜类物质是食用菌主要的营养成分。食用菌具有提高机体免疫力、抗肿瘤、降血压、降血糖、降低胆固醇含量等保健功效，因而被称为“现代保健食品”［2］。在日益强调绿色、平衡、健康的现代化饮食结构中，食用菌在人们的日常饮食中扮演着越来越重要的角色，而“一荤一素一菇”也被认为是合理的健康饮食搭配。食用菌产业是继谷物、棉花、油料、蔬菜和果品之后的第六大产业［3］，食用菌栽培不足百年历史，但发展迅速，且拥有广阔的市场前景，属于朝阳产业。但是，食用菌采后由于子实体裸露、自身代谢和外部环境因素的影响，极易发生机械损伤、失水、褐变、萎蔫、微生物侵染等劣变现象，影响其营养成分、风味及货架期。综述食用菌保鲜原理、保鲜技术方法，旨在为食用菌的保鲜提供新的思路，延长食用菌的货架期，从而为食用菌产业规模扩大及产业效益增加起到积极作用。

1 食用菌保鲜生理基础

1.1 呼吸作用

食用菌在采收后仍然是有生命的有机体［4］，在采收之后会进行不同于采收前的生化反应。食用菌在采后失去了培养基质的营养供给，但是呼吸作用并不会停止，仍会消耗菇体的营养物质（营养物质转化为子实体生命活动所需的能量），所以就会造成食用菌子实体衰老加剧、开伞、菌柄伸长等衰老劣变现象［5］。

1.2 蒸腾作用

食用菌由于含水量高，在采收后进行生命活动的过程中，子实体中的水分不断地通过蒸腾作用从表面以气态形式散发到外界环境中。食用菌中水分的散失会造成其重量下降、营养流失、细胞失水皱缩、相关酶活力增强、代谢紊乱，进而引发一系列劣变现象。食用菌蒸腾作用的大小主要受其细胞子实体持水力的影响，而细胞持水力与细胞完整性密切相关，所以，保证细胞完整性是降低蒸腾作用、控制食用菌子实体失水的重要途径。因此，在食用菌的贮藏运输过程中，要尽可能地减少子实体的机械损伤。

1.3 酶化学反应

食用菌机体内存在自由基代谢平衡，外界环境的胁迫作用会对自由基的平衡产生破坏作用，从而使得大量自由基积累，触发脂质过氧化作用，进而对细胞膜产生损伤。同时，食用菌体内存在活性氧清除体系。该系统主要包括非酶体系的抗氧化剂及酶促体系的抗氧化酶，因而抗氧化酶和抗氧化剂成分的多少能够作为判断食用菌自由基代谢水平的依据，进而反映食用菌受外界环境胁迫的程度，最终反映食用菌的新鲜程度。酶作为一种天然存在的生物催化剂，几乎参与了食用菌的所有代谢反应，并且控制着整个机体代谢的强度和方向。例如，多酚氧化酶（PPO）主要参与食用菌的酶促褐变反应，能够间接反映食用菌的褐变程度；PPO和酚类底物存在于不同的细胞器中，细胞器膜会将两者相互隔离开来，所以在正常情况下，不会发生酶促褐变反应；而当膜结构遭到破坏之后，两者相互接触就会发生酶促褐变反应，进而导致食用菌褐变［6-7］。

2 食用菌常用保鲜方法

目前，物理、化学及生物保鲜是国内外食用菌保鲜的普遍方式。物理保鲜方式主要有低温保鲜、气调保鲜、辐照保鲜等。化学保鲜是指使用化学保鲜剂进行保鲜，化学保鲜剂主要有1-MCP、SO2、EDTA-2Na、抗坏血酸等。生物保鲜技术主要包括基因工程保鲜、生物天然提取物保鲜、微生物体及其代谢产物保鲜等［8］。

2.1 物理保鲜

2.1.1 低温保鲜

食用菌最常用的保鲜贮藏方式是低温保鲜，其保鲜原理是通过制冷设备降低食用菌贮藏环境的温度，使得食用菌和贮藏环境之间发生热交换，进一步降低菇体的温度，从而抑制酶促褐变，延缓代谢，抑制食用菌中其他各种微生物活动对菇体的影响，使食用菌在一定时间内保持其原有的品质［9］。食用菌低温保鲜温度不宜过低，否则会对菇体造成冻害，从而不利于食用菌的保鲜。食用菌常见的3种低温保鲜方式是低温贮藏、速冻和真空冷冻干燥保鲜。其中，真空冷冻干燥保鲜的效果最好，能够将食用菌的营养成分、功能和风味锁定较长的时间［10］。

2.1.2 气调保鲜

气调保鲜（MAP）是指通过改变食用菌所处环境的O2和CO2浓度，使食用菌的呼吸作用在最大限度上得到抑制［11］，净呼吸速率降低，从而达到保鲜的效果。该技术因具有绿色、安全、保鲜效果好等特点而被广泛应用。当下，气调保鲜可分为两类：气体调节贮藏（MA）和气体控制贮藏（CA）［12］。高帅平等［13］以不做任何处理为对照组，进行了高CO2控制气调和聚乙烯膜自发气调包装保鲜香菇的研究，研究结果显示：PE膜包装处理组能更好地抑制POD、PPO和PAL等褐变相关酶活性，能够较好地维持营养物质和抗氧化物含量，延缓细胞衰老进程。

2.1.3 辐照保鲜

食品保鲜技术的又一大突破是辐照保鲜技术。辐照保鲜是指利用紫外线、γ射线、电子束等原子能辐射杀死食用菌中的昆虫和微生物，降低外界环境因素对菇体的胁迫作用，从而达到食用菌保鲜的目的一种保鲜技术［14］。JIANG等［15］研究表明，在4 ℃贮藏条件下，用1.0、1.5、2.0 kGy的γ射线辐照蘑菇，3种辐照都能够有效地延缓蘑菇感官品质恶化；其中，1.0 kGy的效果最好，表现为在贮藏期间蘑菇总糖含量高、丙二醛积累较少、蛋白质含量减少慢，并且促进了酚类物质的累积，提高了抗氧化能力，保鲜效果明显。GUAN等［16］做了如下研究：在4 ℃条件下，将经UV-C处理的蘑菇贮藏3周后观察其品质变化，贮藏前7 d内抗坏血酸含量、抗氧化活性、总酚更低，14 d后达到相似水平。上述研究结果表明，UV-C可用于新鲜蘑菇的杀菌，继而延长其货架期，达到食用菌保鲜的目的。

2.1.4 臭氧保鲜

臭氧保鲜是利用O3的氧化性质起到降解乙烯和杀灭微生物的作用，从而达到保鲜的效果［17］。目前，市面上所能够见到的臭氧发生器不但能够产生臭氧，而且也会产生氧负离子，而氧负离子对果蔬新陈代谢有抑制作用，且臭氧与乙烯能够发生反应，会产生对霉菌具有抑制作用的中间产物，从而起到保鲜的作用［18］。王霆等［19］采用臭氧熏蒸处理结合PE包装技术对金针菇进行保鲜研究，发现金针菇采后品质的劣变现象会得到有效抑制，货架期能够被延长，抗氧化能力获得提升。王云等［20］使用O3处理食用菌后发现：在16～20 ℃条件下，食用菌的保鲜期能够延长5～8 d。

2.1.5 可食性涂膜保鲜

可食性涂膜保鲜是指利用一些可食用的、具有一定保鲜效果的物质，通过浸渍、喷淋、涂抹等方法将其覆盖于食用菌表面，从而起到调节保护、抑制失水、调节呼吸、抑菌抗菌的作用，进而达到保鲜效果的一种方式。可食性涂膜保鲜因具有成本低廉、安全无毒、保鲜效果好的特点而被广泛应用。可食性涂膜保鲜剂一般包括多糖类、蛋白类、脂质类及复合保鲜剂［21］。目前，较为常见的可食性涂膜保鲜剂主要有壳聚糖、芦荟胶、魔芋葡甘聚糖、海藻酸钠等多糖类物质。刘小霞等［22］研究发现，可按1.39%蜂胶、2.04%蜂蜡、2.01%吐温80的比例制作复合保鲜剂，将其涂抹在双孢菇表面上作为处理组，发现处理组15 d时的感官评分、硬度、失重率、腐烂指数、可溶性蛋白含量、菌落总数、呼吸高峰值、POD、CAT、SOD、PPO、MDA等指标均优于对照组。李翔等［23］在羊肚菌的保鲜研究中，将0.75%的壳聚糖保鲜液涂抹于羊肚菌上，结果表明：在贮藏期间，在蛋白质、多糖、水分含量指标方面，处理组显著高于空白组。

2.1.6 其他物理保鲜

其他物理保鲜方式主要有电场处理、减压处理、超滤等，其原理主要是运用这些物理方法抑制或杀灭微生物，控制食用菌中的酶活性及消除贮藏环境中的乙烯等对食用菌保鲜不利的因素，进而最大限度地保持食用菌的营养、功能、风味等特性，延长其贮藏期。

2.2 化学保鲜

食用菌的化学保鲜指在食用菌贮藏运输过程中用具有保鲜效果的化学试剂对菇体进行处理，以达到降低菇体生化反应，抑制微生物的生长，防止菇体出现失水、萎蔫、褐变、菌柄伸长等采后劣变现象。食用菌的常用保鲜剂主要有亚硫酸钠、多菌灵等。亚硫酸钠一般作为食用菌的护色剂使用，对食用菌中的PPO具有显著的抑制效果，而多菌灵则多用于食用菌病害的防控。李云云［24］用乙醇处理双孢菇进行保鲜试验，发现乙醇熏蒸处理能使双孢菇保持较高的感官评分、菇体硬度、白度、维生素含量、可溶性蛋白含量、可溶性固形物含量，还能维持较为稳定的游离氨基酸含量，并且在抑制失重率、呼吸强度和菌落总数方面有一定的作用。李瑶［25］通过对金针菇使用有效浓度（5.625 μL/L）的1-MCP处理10 h并结合保鲜盒包装处理，以单独处理和清水处理为对照，发现1-MCP结合保鲜盒处理组的金针菇在感官评分及可溶性蛋白、还原糖、可溶性固形物和维生素含量方面显著高于对照组。

2.3 生物保鲜

生物保鲜包括生物技术保鲜和基因工程保鲜。生物保鲜技术是以生物科学为支撑，融合多门学科技术发展起来的新兴研究领域［26］。基因工程保鲜是指利用DNA技术，在分子水平上对体外基因进行改造，再将改造后的外源基因导入受体细胞，使其在受体细胞进行表达，达到对食用菌保鲜目的的一种保鲜方法［27］。邓梦琴等［28］研究了乳酸链球菌素对平菇贮藏品质的影响，结果表明：贮藏15 d后，0.4 g/L乳酸链球菌素处理的平菇失重率、丙二醛含量、PPO活性等指标均显著降低，从而延缓了平菇的衰老。

3 展望

近年来，随着食用菌产业的不断发展壮大，食用菌产量呈现显著的上升趋势，食用菌鲜品若不能在短期内销售出去，势必会面临品质劣变这一难题。因此，食用菌保鲜成为重中之重。食用菌保鲜技术手段主要集中在物理、化学、生物保鲜方面，今后的食用菌保鲜研究重点会集中在多种保鲜技术的交叉运用，以及新型保鲜材料的研究开发上。目前，我国市面上采用的食用菌保鲜技术基本还是以低温结合气调保鲜为主，其保鲜效果还不能够很好地匹配食用菌产业化的需要。因此，开发多种行之有效的保鲜技术是迫切的。

基于食用菌保鲜研究现状，建议从以下几方面进行探索。①开发新型无毒、无污染、可食性的包装材料，降低菌体自身的代谢作用，阻断外界环境的胁迫作用。②将辐照保鲜和低温保鲜结合起来，研制新型的灭菌冷藏设备，从而延长食用菌的货架期。③将食用菌采前抗菌处理与采后各种保鲜处理手段相结合，进而达到延长食用菌货架期及提高商业价值的目的。

参考文献：

［1］冯涛，水梦竹，李雪，等.食用菌风味物质的研究进展［J］.食用菌学报，2018，25（4）：97-104.

［2］李妍.食用菌食品的营养价值及其保健功能［J］.现代食品，2020（23）：153-155.