如何让香菇在冰箱里更久新鲜

香菇（Lentinula edodes）作为一种营养丰富、香气独特的食用菌，广受消费者青睐。然而其鲜品极易受冷藏期间的生理代谢与微生物影响而发生褐变、失重、质构劣化与风味变化，严重限制了其商业保鲜周期。为了探索安全有效的香菇贮藏保鲜方式，研究者评估了超声波（US）与γ-辐照（GI）处理对冷藏香菇品质维持的综合影响。该研究由来自湖北省农业科学院的高虹教授团队发表在《Food Chemistry》期刊（IF 9.8, Q1）上，题为《Effects of ultrasound and gamma irradiation on quality maintenance of fresh Lentinula edodes during cold storage》，为香菇保鲜技术的提升提供了可行的新方向。

在实验设计中，香菇样品分别接受超声波处理（300 W，10 min），γ辐照（1.0 kGy）以及超声波与γ辐照联合处理，未经处理的样本作为对照组，进行为期20天的冷藏。其他指标则在储存期间定期测量（0、4、8、12、16和20天）。研究者从多个方面进行系统评估。香菇在贮藏期间的异味、香菇伞颜色、香菇伞均匀度、香菇伞均匀度和暗区的感官质量变化如图 1。储藏 4 天后，对照组的香菇因水分快速流动和流失而开始枯萎。而GI和US均能有效延缓褐变、保持菇帽完整，尤其是GI与US联合处理的组别展现出最优外观表现。

图1. 预处理对香菇储存期间感官特性的影响。US：超声处理；GI：伽马辐照；US + GI：超声处理后进行伽马辐照。

新鲜香菇的天然微生物群会导致其在贮藏过程中质量大幅下降。如图 2 所示，对照样品的菌落总数、霉菌和酵母菌、假单胞菌和肠杆菌的初始污染值分别为 5.38 ± 0.1、4.36 ± 0.1、6.07 ± 0.1 和 4.78 ± 0.1 log10 CFU/g。冷藏 20 天后，对照组中的微生物数量迅速增长。相比之下，处理过的蘑菇在每个时间点的微生物数量都有所减少。这些结果进一步证明，新鲜的香菇很容易腐烂，而且极易受到微生物的污染。

图2. 预处理对新鲜鳞茎贮藏期间菌落总数（A）、霉菌和酵母菌（B）、假单胞菌（C）和肠杆菌（D）的影响。C：对照组；US：超声波处理；GI：伽马射线照射；US + GI：超声波处理后伽马射线照射。同一贮藏日中不同小写字母的平均值有显著差异（P < 0.05）。

酚类化合物被称为非营养性化合物，不仅有助于清除自由基，还具有特定的保健作用，并能防止蘑菇中的微生物降解。如图 3A 所示，检测到的蘑菇初始酚含量为670 mg GAE/kg。在本研究中，虽然所有样品的总酚含量在贮藏期间都呈下降趋势，但在第 4 天，与 US 处理过的样品相比，GI 和 US + GI 样品的总酚含量显著增加。同时，对照组的酚含量最低，这可能是由于多酚在贮藏期间参与了酶促褐变。此后，三个处理组的酚含量似乎持续下降，只有第 12 天略有上升。

PAL 是次生代谢物合成过程中最重要的抗氧化酶之一，与细胞中酚类化合物的合成直接相关。如图 3B 所示，在贮藏 0 d 时，GI 和 US + GI 处理的样品与 US 处理的样品和对照相比，PAL 活性显著增加（P < 0.05），表明在初始阶段 PAL 的激活主要是由 GI 触发的。然而，4 d 后，经 GI 和 US + GI 处理的样本的 PAL 活性降至较低水平。本研究中 GI 和 US + GI 诱导的 PAL 活性瞬间增加可能是由于 ROS 等信号分子诱导了 PAL。此外，伽马射线的穿透深度和强度都强于超声波，这也可能是伽马射线进入人体后促进激活 PAL 的原因。相反，在治疗后的US样本中却没有观察到这种变化模式。经超声波处理的样本的 PAL 活性在第 12 天才达到峰值，这表明酶活性的增加出现了延迟。超声波对 PAL 的增强作用发生在贮藏的后期。

抗坏血酸含量的变化可作为一项重要指标，用于评估蘑菇在贮藏期间的新鲜度。抗坏血酸对清除蘑菇中的活性氧自由基、抑制脂质过氧化、控制褐变和延缓衰老有很大作用。如图 3C 所示，香菇的初始抗坏血酸含量为 45.1 mg/kg。在整个贮藏过程中，对照组和处理过的香菇中的抗坏血酸含量呈下降趋势，但 US 和 US + GI 的影响很明显。储存 20 天后，US 和 US + GI 处理过的蘑菇的抗坏血酸含量分别为 21.2 和 23.8 mg/kg，相对于对照组的 17.8 mg/kg和 GI 蘑菇的 18.1 mg/kg，保留了 17.1-33.7%，这表明 US 和 US + GI 的使用显著减少了蘑菇中抗坏血酸的损失。一般来说，抗坏血酸会因氧气的存在而被大量降解和氧化，但 US 能在一定程度上驱除超声波处理过程中的溶解氧。

图3. 贮藏期间预处理对新鲜香菇总酚（A）、PAL 活性（B）和抗坏血酸（C）的影响。US：超声波处理；GI：伽马射线辐照；US + GI：超声波处理后伽马射线辐照。同一贮藏日中不同小字母的平均值有显著差异（P < 0.05）。

使用 ABTS 和 DPPH 试验评估了蘑菇的抗氧化活性。如表 1 所示，贮藏 20 天后，所有样品用 DPPH 法测得的总抗氧化活性都逐渐下降。储存第 4 天，GI 和 US + GI 样品的 DPPH 值最高，明显高于对照组。但 US 样品的情况并非如此。尽管如此，US 样品的峰值也出现在贮藏的第 16 天。结果表明，单用 GI 或 US 或它们的组合能在不同程度上诱导和促进新鲜菇类的抗氧化潜能。

表1. 对照组和处理组香菇在储存期间通过 DPPH 和 ABTS 试验评估的抗氧化能力。

失水或蒸腾作用是一个重要的生理过程，在很大程度上影响着蘑菇的变质。人们已经认识到，水分状态与高代谢活性、呼吸速率、重量损失和微生物生长有关，因此直接影响抗氧化潜力和贮藏特性。水分状态的变化和水分子的迁移会极大地影响食品的物理和化学特性。表2和图4结果表明，US和GI处理能有效调控鲜香菇贮藏期间的水分迁移。US处理增强了细胞内水分的流动性，而GI则抑制了水分的扩散和结构变化，联合处理（US+GI）在延缓水分损失方面表现出协同优势。低场核磁共振结果显示，US+GI可减少水分外泄、延缓香菇衰老，有助于保持细胞结构稳定和贮藏品质，是提升香菇货架期的有效策略。

表2. 贮藏 0 天和 20 天后 L. edodes 的松弛时间分布（T2）和相对面积（A2）。

图4. 在不同处理条件下，贮藏开始时（A）和贮藏结束时（B）新鲜香菇横向弛豫时间分布和振幅的变化；US + GI 对新鲜香菇贮藏过程中细胞内水分分布的影响示意模型（C）。US：超声波处理；GI：伽马射线照射；US + GI：超声波处理后伽马射线照射。利用低频核磁共振，T2b（0.01-1 毫秒）代表强结合水，T21（1-10 毫秒）代表松散结合水，T22（10-100 毫秒）代表固定水，T23（100-1000 毫秒）代表自由水。

综上所述，该研究证明了超声波和γ-辐照两种物理处理技术在香菇贮藏保鲜方面具有显著效果。它们不仅能减缓色泽退化、失水与质地劣变，还能保护细胞膜结构，维持营养成分与抗氧化活性，延缓香气衰减，从而有效提升香菇在冷藏期的整体商品品质。尤其是US+γ-IR的联合应用表现出协同增效，为香菇及其他易腐鲜品的贮藏技术提供了新的思路与技术支持。

文献链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34731791/