一种适合金针菇采后保鲜的低温等离子体处理方法

技术领域

本发明属于生鲜保鲜技术领域，特别是涉及一种适合金针菇采后保鲜的低温等离子体处理方法。

背景技术

中国是食用菌生产和消费大国，产量占全世界的75%以上。其中金针菇是国内栽培与消费最广泛的大宗食用菌之一，2020年全国金针菇总产量达到228万吨。

金针菇采后含水量高（约90%）、呼吸代谢旺盛、子实体表面缺少保护组织，采后极易发生失水、开伞、菌柄伸长、木质化、褐变和腐败等品质劣变现象。金针菇营养丰富、含水量高，采后仍具有继续生长的能力，新鲜子实体呼吸作用和蒸腾作用均较剧烈，同时菇体脆弱极易遭受病菌侵染和机械损伤。若金针菇采后处理不当，48h后就会潮解，菇体软化，菌柄根部颜色变深，甚至腐烂，失去其商品价值，大大影响金针菇市场的发展。

新鲜金针菇贮藏过程中产生的主要优势菌主要包括

目前金针菇采后主要的保鲜手段是冷藏、气调贮藏、使用化学保鲜剂等方法，但是这些方法在实施应用过程中依然存在效率低、效果差、安全风险高、设备化水平低等卡脖子问题，导致金针菇采后贮运问题依然突出。

发明内容

为了解决金针菇采后品质劣变问题（特别是微生物侵袭造成的腐败），本发明基于金针菇采后生理特性与品质劣变规律，利用介质阻挡放电型（Dielectric barrierdischarge, DBD）低温等离子体冷杀菌技术（Cold plasma cold sterilization, CPCS），通过优化与贮藏实验最终构建一种适合金针菇采后保鲜的低温等离子处理方法，在不接触贮藏对象的同时实现冷杀菌保鲜的目的，并最大限度地减少处理过程对金针菇内在营养与风味品质的影响。

本发明提供一种适合金针菇采后保鲜的低温等离子体处理方法，包括以下步骤：

步骤一：挑选菇体完整、颜色洁白、未开伞、无病虫害和机械伤的金针菇装入聚丙烯盒中，并采用聚乙烯塑料膜密封包装；

步骤二：将密封后的金针菇放置在DBD-CPCS设备的处理仓内，处理条件：温度为4℃、相对湿度为90%、极板间距离为29cm，处理频率60-150Hz、处理电压55-105kV、处理时间60-210s。

本发明还提供一种适合金针菇采后保鲜的低温等离子体处理方法，包括以下步骤：

步骤一：挑选菇体完整、颜色洁白、未开伞、无病虫害和机械伤的金针菇装入聚丙烯盒中，并采用聚乙烯塑料膜密封包装；

步骤二：将密封后的金针菇放置在DBD-CPCS设备的处理仓内，处理条件：温度为4℃、相对湿度为90%、极板间距离为29cm，处理频率150Hz、处理电压95kV、处理时间150s。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、本申请是低温处理，冷杀菌技术，操作温度接近室温，对热敏感营养素不会产生破坏作用，也不会产生有毒物质如环氧乙烷等，与传统热杀菌工艺相比优势明显；且杀菌时间短，处理150s就可以将金针菇的货架期延长至22天以上。

2、本申请的保鲜效果显著，实验结果已证明CPCS处理可以显著抑制金针菇采后开伞、菌柄伸长、褐变等品质劣变过程，提高子实体细胞抗氧化酶系活力水平，减少自由基损伤，达到延长货架期的目的。

上述内容仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚的了解本发明的技术手段，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1为本申请贮藏期间不同处理组金针菇外观变化对比图；其中A为贮藏0 d的金针菇菇体，B为贮藏24 d的金针菇菇体；

图2为本申请不同处理电压对灭菌率的影响图；

图3为本申请不同处理时间对灭菌率的影响图；

图4为本申请不同处理频率对灭菌率的影响图；

图5为本申请贮藏期间不同处理组金针菇菌落总数及灭菌率变化图；

图6为本申请贮藏期间不同处理组金针菇褐变度变化图；

图7为本申请贮藏期间不同处理组金针菇PPO酶活力变化图；

图8为本申请贮藏期间不同处理组金针菇丙二醛含量变化图；

图9为本申请贮藏期间不同处理组金针菇可溶性固形物含量变化图；

图10为本申请贮藏期间不同处理组金针菇维生素C含量变化图；

图11为本申请贮藏期间不同处理组金针菇SOD酶活力变化图；

图12为本申请贮藏期间不同处理组金针菇CAT酶活力变化图；

图13为本申请贮藏期间不同处理组金针菇POD酶活力变化图；

图14为本申请贮藏期间不同处理组金针菇自由基清除率变化图。

具体实施方式

为了理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本申请中参考《GB4789.2-2016食品微生物菌落总数的测定》方法测定金针菇的微生物指标。

实施例1

实验当天金针菇采后立即运至冷库4℃，预冷24h，挑选菇体完整、颜色洁白、未开伞、无病虫害和机械伤的金针菇。称取金针菇50g于聚丙烯包装盒（17cm×12cm×3.2cm）中，进行密封包装，每组处理进行3次重复，设置并控制介质阻挡放电型（DBD）低温等离子体，工作气体为温度4℃、相对湿度90%的空气、极板间距离为29cm，处理电压75kV，处理时间180s，间隔时间30s，处理频率分别为60、90、120、150、180、200Hz。

以未经等离子体处理的金针菇为对照, 分别测定金针菇的微生物指标（微生物菌落总数），每个指标重复测定3次，结果如图1所示。

实施例2

与实施例1相同，不同之处在于固定处理频率120Hz，处理时间180s，间隔时间30s，处理电压分别为55、65、75、85、95、105kV，结果如图2所示。

实施例3

与实施例1相同，不同之处在于固定处理电压75kV，处理频率120Hz，间隔时间30，处理时间分别为60、90、120、150、180、210s，结果如图3所示。

实施例4

实验当天金针菇采后立即运至冷库4℃，预冷24 h，挑选菇体完整、颜色洁白、未开伞、无病虫害和机械伤的金针菇。称取金针菇50g于聚丙烯包装盒（17 cm×12 cm×3.2 cm）中，进行密封包装，每组处理进行3次重复，设置并控制介质阻挡放电型（DBD）低温等离子体（工作气体为温度4℃、相对湿度90%的空气、极板间距离为29cm） 的处理时间为150s、处理电压为95kV、处理频率为150Hz。以未经等离子体处理的金针菇为对照，置于温度(4±0.5)℃、相对湿度(90±5)%条件下贮藏，每3d测定1次金针菇的生长变化、品质及生理生化指标，连续测定24d，每个指标重复测定3次。

金针菇贮藏24d后，其外观变化如图4所示，并参考《GB4789.2-2016食品微生物菌落总数的测定》方法测定实验组和对照组的菌落总数，结果如图5所示。

金针菇贮藏24d后，其褐变反应如图6所示。由图6可知，随着贮藏时间增长，对照组及实验组褐变度均上升，其中对照组吸光度较实验组高，说明对照组的褐变程度较实验组高，与外观变化观察结果一致，表明低温等离子体灭菌技术处理对金针菇的褐变反应有抑制作用。

根据《LS/T 6124-2017 粮油检验 小麦粉多酚氧化酶活力的测定 分光光度法》检测金针菇PPO活力，其结果如图7所示。由图7可知，对照组和实验组的PPO活力变化均呈现下降趋势，且对照组的PPO活力均明显高于实验组，说明低温等离子技术处理后可以有效降低金针菇PPO活力。多酚氧化酶（PPO）是引起果蔬酶促褐变的主要酶类，PPO可以催化果蔬中的内源性多酚物质氧化生成黑色素，严重影响果蔬的营养、风味及外观品质，因此可知，低温等离子体技术处理可以抑制金针菇褐变，保持金针菇采后品质。

根据《GB 5009.181-2016 食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》检测金针菇丙二醛MDA含量，其结果如图8所示。由图8可知，随着贮藏时间的延长，实验组和对照组MDA含量均呈上升趋势，在贮藏后期，对照组的MDA含量显著高于实验组（P<0.05）。贮藏初期，对照组和实验组的MDA含量分别为7.1665和4.8705nmol/g，对照组与实验组的MDA含量变化差异不明显（

根据《NY/T 2637-2014 水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪法》检测金针菇可溶性固形物含量，其结果如图9所示。由图9可知，随着贮藏时间的延长，对照组和实验组的可溶性固形物含量变化趋势均呈现先降低后升高，且实验组的可溶性固形物含量均高于对照组。可溶性固形物是果蔬自身呼吸代谢活动的主要能量来源，其质量分数是反映果蔬成熟度和贮藏品质的重要指标，而贮藏后期，可溶性固形物有所上升或因为微生物分解作用及金针菇自身代谢影响造成的。在贮藏第21-24d，实验组的可溶性固形物含量约为对照组的2倍，说明低温等离子体处理后在贮藏后期对可溶性固形物含量变化有明显影响。

根据《GB 5009.86-2016 食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》检测金针菇维生素C含量，其结果如图10所示，由图10可知，对照组及实验组的维生素C含量随着贮藏时间的增长，均呈现下降趋势，其中对照组维生素C含量变化速率较实验组快。在贮藏6-12d期间，实验组的维生素C含量均显著高于对照组（

根据《GB/T 41906-2022 超氧化物歧化酶活性检测方法》检测金针菇超氧化物岐化酶SOD活力，其结果如图11所示。由图11可知，随着贮藏时间增加，对照组和实验组的SOD活力变化均呈现先增加后下降的趋势。在贮藏过程中，实验组SOD活力明显高于对照组（

根据《GB/T 5522-2008 粮油检验 粮食、油料的过氧化氢酶活动度的测定》检测金针菇过氧化氢酶CAT活力，其结果如图12所示。由图12可知，在贮藏第0-3d期间，对照组和实验组的CAT活力均呈上升趋势，并在第3d出现第一次峰值，此时对照组的CAT活力为1.8825U/(g·min)，实验组的CAT活力为2.6125U/(g·min)，为对照组的1.388倍，当贮藏第9d时，对照组和实验组出现第二次峰值，此时，实验组CAT活性为对照组的1.608倍，实验组的CAT活力显著高于对照组（

根据《GB/T 32131-2015 辣根过氧化物酶活性检测方法 比色法》检测金针菇过氧化物酶POD活力，其结果如图13所示。由图13可知，对照组的POD活力变化呈现先缓慢下降后上升的趋势，而在贮藏第15、18d，对照组的POD活力高于实验组，实验组的PDD活力则在第9d达到第一个峰值，为641.97U/g，是对照组的3.6倍，在贮藏第15-24d，实验组POD活力呈现上升趋势，其中在贮藏第6、9、12、21、24d，实验组均显著高于对照组（

根据《GB/T 39100-2020 多肽抗氧化性测定 DPPH和ABTS法》检测金针菇自由基DPPH变化，其结果如图14所示。由图14可知，在贮藏0-6d期间，对照组DPPH清除率呈现上升趋势，且在第6d达到第一次峰值，为41%，是实验组的3.417倍，而实验组的DPPH清除率在此期间呈现下降趋势，在贮藏第9d，实验组达到第一次峰值，为20.66%。贮藏第12-24d期间，实验组的DPPH清除率均显著高于对照组（

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。