食用菌专用相变蓄冷剂的研制与应用

• 作 者: 方艺达
• 机 构: 浙江大学
• 出 处: 浙江大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 食用菌

食用菌在采后极易腐烂变质，会造成严重的浪费与损失。冷链物流是以保持低温环境为核心要求的供应链系统，对于食用菌在贮藏运输过程中品质的保持有积极作用，相变蓄冷技术非常适合应用于冷链贮运体系。本文旨在开发一种基于食用菌冰点的相变蓄冷剂，采用差式扫描量热法（DSC法）对其相变温度和相变潜热等热物性参数进行测定，研制一种具有适宜的相变温度和较高的相变潜热，且具有经济性、安全性和使用方便性的蓄冷剂，并选取两种典型食用菌（杏鲍菇和香菇），研究了蓄冷剂对于这两种食用菌的保鲜效果，以期为其进一步应用于食用菌的贮运保鲜提供理论依据。主要研究内容及结论如下：
　　（1）针对食用菌的冰点，以相变温度-2~-1℃，相变潜热超过280J/g为目标，研制一种具有适宜相变温度和较高相变潜热的相变蓄冷剂。通过主要蓄冷物质的确定、各项复配物质的添加、蓄冷剂的优化，运用DSC法测定相变温度和相变潜热，以及对蓄冷剂性能的评价，得到相变蓄冷剂最终配方为：麦芽糖醇1.72%，硫酸钾2.09%，纳米二氧化钛0.01%，高吸水性树脂0.50%，其余为水。该配方蓄冷剂相变温度-1.64℃，相变潜热295.14J/g，无过冷和相分离现象，符合预期目标。
　　（2）将研发的相变蓄冷剂用于杏鲍菇和香菇的贮藏保鲜，测定贮藏期间杏鲍菇和香菇的各项基本保鲜品质指标、相关营养物质指标（游离氨基酸含量及谷氨酸相关代谢酶）。研究结果表明，与空白对照组和等量的冰组相比，蓄冷剂组能够更有效提供适宜杏鲍菇和香菇贮藏的低温环境，其中杏鲍菇蓄冷剂组可在食用菌适宜的保鲜温度区间内保持约26h，能维持约65h内不高于室温；而香菇蓄冷剂组可在适宜的保鲜温度区间内保持约23h，能维持约57h内不高于室温。而且蓄冷剂不会导致食用菌的冻害等伤害，与其他两组对比，蓄冷剂组能最好地维持食用菌的感官特性、色泽、硬度，减少食用菌的质量损失、总酚和类黄酮含量的降低、以及保持较高的DPPH清除能力，减慢蛋白质的降解，从而延缓其品质劣变。此外，蓄冷剂处理也能调节谷氨酸相关代谢酶的活性，更好地保持谷氨酸的含量，使食用菌的鲜度得到维持。
　　（3）研究了相变蓄冷剂对于杏鲍菇和香菇在贮藏过中生理和能量代谢相关指标的影响。结果显示，蓄冷剂组杏鲍菇和香菇的各生理活性基本都高于对照组和冰组，蓄冷剂处理减少了食用菌体内丙二醛的产生以及细胞膜渗透率的升高，使多酚氧化酶活性受到抑制，并使得各抗氧化酶（SOD、POD、CAT）的活性更高，有效阻止了自由基对于细胞的侵害；在能量代谢方面，蓄冷剂维持了更高的H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、SDH、CCO活性，蓄冷剂组食用菌的AT P、AD P的含量高于对照组和冰组，杏鲍菇在贮藏末期第5d时，蓄冷剂组能荷为0.75、冰组能荷为0.68、对照组能荷为0.67，香菇在第5d时，蓄冷剂组能荷为0.63、冰组能荷为0.48、对照组能荷为0.43，可见蓄冷剂处理更利于减少食用菌体内能量损耗，保持较高能量供应水平，对于维持杏鲍菇和香菇细胞和生物膜结构功能完整，延缓它们的褐变与衰老具有积极影响。