《食品科学》：青岛农业大学吴昊教授等：包装膜透气性对双孢蘑菇保鲜效果及呼吸代谢的影响

双孢蘑菇（

Agaricus bisporus

）是世界第一大栽培和消费类食用菌，有“世界菇”之称。相较于一般采后果蔬，新鲜双孢蘑菇具有高水分、强呼吸、高酶活性等特点，且缺少角质层保护，采后易出现失水、褐变和腐烂变质等问题，采后损失率高达30%。双孢蘑菇属于呼吸跃变型，其采后易出现衰老问题。为更好地保证采后双孢蘑菇品质，行业内多使用低温联合气调包装（MAP）。目前，MAP常用包装材料有聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯和聚乙烯（PE）。选择适宜透气性的包装膜可以有效抑制双孢蘑菇的呼吸作用，延缓成熟衰老，有助于保持其采后品质。目前研究证明，包装可以通过改善采后食用菌的能量代谢，以保证充足的能量供应，延缓其采后衰老。

因此，青岛农业大学食品科学与工程中学院的汤天瑾、王晓彤、吴昊*等以双孢蘑菇为研究对象，选用不同透气性的包装材料（不同透气性的商品膜（聚偏二氯乙烯（PVDC）及3 种聚乙烯基保鲜膜（BXD3C、BXD4C、CRM1C））），研究其对采后双孢蘑菇的贮藏品质及呼吸能量代谢的影响，为采后双孢蘑菇包装技术研究提供参考。

1 不同包装膜的透气性

由表1可知，PVDC包装的氧气透过量为（44.1±0.9）cm 3 /（m 2 ·24 h·0.1 MPa），二氧化碳透过量为（207.2±7.3）cm 3 /（m 2 ·24 h·0.1 MPa），水蒸气透过率为（1.7±0.6）g/（m 2 ·24 h），这3 个指标均显著低于其余3 种包装膜（

P

＜0.05），说明PVDC保鲜膜的透气性最差。BXD3C和BXD4C包装膜的氧气透过量、二氧化碳透过量及水蒸气透过率接近，差异不显著；CRM1C包装膜的氧气透过量、二氧化碳透过量和水蒸气透过率分别为（25 585.1±1 694.6）cm 3 /（m 2 ·24 h·0.1 MPa）、（92 899.6±6 246.9）cm 3 /（m 2 ·24 h·0.1 MPa）和（7.8±0.1）g/（m 2 ·24 h），显著高于PVDC、BXD3C和BXD4C包装膜（

P

＜0.05）。

2 不同透气性包装对双孢蘑菇贮藏期间呼吸强度、BI、质量损失率及外观的影响

如图1A所示，未经包装的双孢蘑菇在整个贮藏期间呼吸强度明显高于各包装组。在贮藏第12天，对照组和PVDC组出现第2个呼吸高峰，而BXD3C、BXD4C和CRM1C包装组仅在此时出现第1个呼吸高峰，且在贮藏末期（15 d），CRM1C组呼吸强度仅分别为PVDC、BXD3C、BXD4C包装组的88.8%、65.0%、83.8%。这表明不同透气性的包装对采后双孢蘑菇的呼吸代谢影响不同。除PVDC外，其余3 种包装可延迟双孢蘑菇的呼吸高峰的出现。

如图1B所示，在整个贮藏期内，对照组BI增长速率一直较快，自第6天起明显高于其余包装组，且CRM1C组BI明显低于其他包装组，在第15天，PVDC组的双孢蘑菇BI为CRM1C包装组的1.12 倍，BXD3C和BXD4C次之，分别是CRM1C包装组的1.09 倍和1.08 倍。以上结果说明不同透气性包装均可以有效减缓采后双孢蘑菇褐变，其中CRM1C包装组褐变程度最低，而PVDC组褐变程度最为严重。

由图1C可知，随着贮藏时间延长，对照组和各包装组的双孢蘑菇质量损失率逐渐增加，其中对照组的双孢蘑菇在第3天质量损失率就超过5%。各包装组双孢蘑菇在贮藏第15天质量损失率平均值均未超过5%，说明上述4 种包装均可有效抑制采后双孢蘑菇质量损失。

由图2可以看出，从贮藏的第6天开始，PVDC组双孢蘑菇表面出现明显水分凝聚现象，而对照组则开始出现明显的失水萎缩。9 d以后各处理组的褐变越来越明显；在贮藏末期（第15天），对照组已经严重失水萎缩，而各包装组都有水露凝结现象出现，其中PVDC包装组褐变最为明显。相比对照组，各种包装都能够有效防止采后双孢蘑菇的失水萎缩。其中，CRM1C可以有效延缓采后双孢蘑菇在15 d内的褐变现象，保持其良好的采后贮藏感官特性。

3 不同透气性包装对双孢蘑菇VC含量和可溶性固形物质量分数的影响

如图3A所示，双孢蘑菇在整个贮藏期内VC含量呈下降趋势。然而，相较于对照组，各包装组的VC含量始终较高，尤其是在第9天和贮藏期结束时，在CRM1C包装下的双孢蘑菇VC含量分别为（21.45±0.04）mg/100 g和（17.08±0.56）mg/100 g，明显高于其他包装组。在整个贮藏期内，透气性最好的CRM1C包装组双孢蘑菇VC含量一直维持在较高水平，在一定程度上减轻了包装内双孢蘑菇的氧化损伤。

如图3B所示，随贮藏时间延长，对照组双孢蘑菇可溶性固形物质量分数呈现先增加后降低再升高的趋势。在整个贮藏期内，采后双孢蘑菇因为呼吸作用消耗自身的有机物来产生能量，因此包装组可溶性固形物质量分数随时间延长而降低。然而，CRM1C组可以维持相对较高的可溶性固形物质量分数，在第6天时，CRM1C包装下双孢蘑菇的可溶性固形物质量分数为（5.8±0.2）%，明显高于其他包装组。

4 不同透气性包装对双孢蘑菇MDA含量和电导率的影响

MDA是细胞膜脂质过氧化的最终产物，膜脂质过氧化会导致生物膜透性增加，造成细胞电解质泄漏和相对电导率增加。如图4所示，随着贮藏时间延长，双孢蘑菇MDA含量和相对电导率均呈上升趋势，贮藏9 d之后，对照组明显高于包装组。贮藏15 d后，CRM1C包装的双孢蘑菇MDA含量平均值仅为1.2 μmol/kg，相对电导率分别比PVDC、BXD3C及BXD4C包装组低12.3%、11.0%、6.1%，并在贮藏过程中始终维持在58%以下。

5 不同透气性包装对双孢蘑菇PK和PFK活力的影响

如图5A所示，在贮藏第3～9天，CRM1C包装组双孢蘑菇PK活力保持上升趋势，在第9天达到峰值，PVDC、BXD3C和BXD4C包装组的双孢蘑菇PK活力呈现先降低后上升的趋势，第9天的PK活力分别仅为CRM1C组的0.91、0.83 倍和0.85 倍。如图5B所示，与第0天相比，第6天时，除CRM1C组外，其余各组双孢蘑菇PFK活力均有所下降。在贮藏第6～15天，CRM1C组PFK活力维持在40.0 U/g以上，在第12天达到最大值，分别是对照组、PVDC组、BXD3C组和BXD4C组的1.8、3.2、1.9 倍和2.6 倍。

6 不同透气性包装对双孢蘑菇α-KGDH和SDH活力的影响

如图6A所示，在整个贮藏期内，各组双孢蘑菇

-KGDH活力呈先上升后下降趋势，其中在贮藏第12天，CRM1C组双孢蘑菇

-KGDH活力分别为对照、PVDC、BXD3C及BXD4C组的1.8、1.2、1.6 倍和1.5 倍，在贮藏第15天，CRM1C包装组双孢蘑菇

-KGDH活力明显高于其他组，而对照、PVDC、BXD3C及BXD4C包装组之间的

-KGDH活力差异不明显。如图6B所示，在贮藏的前3 d，所有组SDH活力都有一定幅度的下降，贮藏第3～9天，对照组双孢蘑菇SDH活力下降速度较快，在第12天达到峰值（60.4±3.2）U/g。BXD3C和BXD4C组SDH活力均在第6天出现峰值，CRM1C组双孢蘑菇SDH活力在3 d之后基本保持不变，且均超过（63.7±1.0）U/g。

7 不同透气性包装对双孢蘑菇Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力及能荷的影响

ATPase可以影响ATP合成与分解的偶联循环，从而维持细胞内ATP含量的稳定，确保生物体的正常代谢。如图7A所示，所有组Ca-ATPase活力在整个贮藏期内呈现先升高后降低的趋势，CRM1C包装组双孢蘑菇Ca-ATPase活力在贮藏第9天达到（7.5±0.2）U/g，分别是PVDC、BXD3C和BXD4C包装组的1.2、1.3 倍和1.4 倍。如图7B所示，在贮藏前6 d，对照组和各包装组Ca-Mg-ATPase活力不断上升，到第6天达到峰值。在贮藏第15天，对照组、PVDC、BXD3C和BXD4C双孢蘑菇Ca-Mg-ATPase活力分别仅为CRM1C组的41.6%、50.6%、32.0%和46.7%。

植物体内的能荷反映了其能量水平和代谢状态。如图7C所示，在贮藏前6 d，除了PVDC包装组的能荷一直下降外，其他所有组都表现为先下降后上升。6 d之后，各组能荷水平出现不同程度的下降，其中对照组下降最快。CRM1C包装组双孢蘑菇在第12天和第15天能荷分别为0.908±0.005和0.899±0.003，维持了贮藏末期双孢蘑菇较高的能荷水平，分别比对照、PVDC、BXD3C、BXD4C包装组高7.0%、1.3%、2.8%、1.3%和8.7%、2.0%、2.0%、1.2%。以上结果表明，高透气性的CRM1C包装可以有效维持包装内采后双孢蘑菇的能荷水平。

8 相关性分析

如图8所示，在本研究条件下，双孢蘑菇呼吸强度与质量损失率呈极显正相关（

P

＜0.01），且与VC含量呈极显负相关（

P

＜0.01）。同时，BI和MDA含量、相对电导率呈现极显正相关（

P

＜0.01），而与可溶性固形物质量分数和VC含量呈极显负相关（

P

＜0.01）。呼吸强度和BI呈显著正相关（

P

＜0.05），而BI和能荷也呈现极显负相关（

P

＜0.01）。此外，双孢蘑菇呼吸强度和PK、SDH活力之间分别呈现显著、极显著负相关性，而BI与PK、SDH、PFK、Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力呈现极显负相关（

P

＜0.01），与

-KGDH活力呈显著负相关（

P

＜0.05）。能荷与SDH、

-KGDH、Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力呈极显正相关（

P

＜0.01），与PK活力呈显著正相关（

P

＜0.05）。总体来说，本研究表明，不同透气性膜包装下的双孢蘑菇的呼吸和能量代谢与其贮藏理化指标、能荷状态以及关键酶活力之间具有密切相关性。

本研究利用PVDC、CRM1C、BXD3C和BXD4C共4 种保鲜膜在4 ℃下对双孢蘑菇进行包装贮藏，结果表明，CRM1C透气性最好，BXD3C和BXD4C透气性次之，PVDC阻隔性最好。与对照组相比，所有包装均可以有效控制采后双孢蘑菇的质量损失和可溶性固形物质量分数的变化。PVDC薄膜的透水性较差，这使得包装内湿度快速达到饱和，导致双孢蘑菇在贮藏过程中更容易产生水露凝结。另一方面，CRM1C包装组由于其较高的透湿性，表现出比其他组更高的质量损失率，但在贮藏期内，包装内双孢蘑菇的质量损失率仍保持在5%以下。双孢蘑菇外观对其商业品质至关重要，而BI是衡量其外观品质的代表性指标。本研究表明，高透气性的CRM1C可以明显降低贮藏期内BI的增加速率。

本研究表明，与其他处理方法相比，高透气性的CRM1C包装处理可以有效降低双孢蘑菇在贮藏期的相对电导率和MDA含量。相关性分析表明，BI、MDA含量和相对电导率呈极显著正相关（

P

＜0.01）。在高通透性的CRM1C包装下，双孢蘑菇细胞内的电解质渗漏得到有效控制，膜脂质过氧化程度得到缓解，膜结构和功能保持良好。此外，在本研究中，高透气性的CRM1C包装可保持双孢蘑菇中相对较高的VC含量，因此可提高双孢蘑菇中活性氧的清除效率，增强其抗氧化能力，从而降低膜脂质过氧化程度，抑制MDA的生成，进一步延缓BI的增加，从而保持了采后双孢蘑菇相对良好的外观，延缓了其贮藏过程中的品质恶化。

本研究结果表明，对照和PVDC组在第6天和第12天出现双峰型呼吸漂移，第一个高峰可能与双孢蘑菇成熟有关，而第二个高峰可能代表双孢蘑菇衰老的开始，相同的现象在前期研究中也有过报道。与对照组相比，高透气性CRM1C包装可以有效抑制采后双孢蘑菇的呼吸强度，推迟呼吸高峰的出现。由图5可知，高透气性CRM1C包装对双孢蘑菇糖酵解途径限速酶活性影响较大，PK和PFK活力较其他包装组一直处于较高水平。PFK催化糖酵解中的第二次磷酸化反应，是确保糖酵解自发进行的关键酶。PK催化磷酸烯醇丙酮酸的不可逆磷酸化反应，进而生成丙酮酸和ATP，这是糖酵解放能阶段，高透气性CRM1C包装通过维持较高的PFK和PK活性，保证了贮藏期间双孢蘑菇糖酵解的有效进行和放能，具有重要意义，有助于机体应对采后胁迫并增强其抗逆能力。作为呼吸作用的准备阶段，糖酵解途径的高速运转会导致大量有机底物的分解，结合图1和图3可知，CRM1C包装可同时保持双孢蘑菇较低的呼吸强度和较高的可溶性固形物含量。这表明高透气性的包装下双孢蘑菇糖酵解途径较为活跃，同时也能够保持较低的总呼吸强度，避免有机底物的过度消耗，保证糖酵解呼吸途径的运转效率，同时为TCA循环提供充足的反应底物，保证呼吸作用其他路径正常运行。图8表明呼吸强度与PK活力呈显著负相关，同样说明高透气性包装可以有效维持糖酵解的进行。

本研究中，高透气性CRM1C包装在6～15 d内保持较高的

-KGDH活力，表明有利于采后双孢蘑菇加快底物水平磷酸化，促进ATP合成，这与能荷和

-KGDH活力相关性分析结果吻合。此外，在贮藏末期的第12天和第15天，高透气性CRM1C包装有效维持了采后双孢蘑菇的SDH活力。SDH参与TCA循环，并且位于线粒体内膜上，发挥电子传递的作用，是能量代谢中重要的一环。与其他处理相比，CRM1C包装可以有效保持采后双孢蘑菇SDH活力，说明高透气性包装对保证采后双孢蘑菇能量供应以应对外界胁迫具有重要意义。

与其他包装组相比，CRM1C组在贮藏末期的第12、15天保持了更高的能荷水平，与之相对应，也保持了较低的MDA含量和相对电导率。相关性分析结果也表明，能荷与MDA含量、相对电导率呈负相关。可以看出，CRM1C组可以通过保持包装内采后双孢蘑菇较高的能荷水平，保证双孢蘑菇子实体能量供应，降低膜脂氧化终产物水平，维持细胞膜结构和功能的完整性。前期研究证明，采后果蔬的能量代谢和膜完整性存在直接关系，较低的能量水平会导致脂氧合酶和磷脂酶D活性增加，进而导致细胞膜氧化和水解，破坏细胞内的区室化分布，造成生理功能紊乱，不利于采后贮藏。

结论

本研究结果表明，PVDC、CRM1C、BXD3C和BXD4C 4 种包装材料中CRM1C的透气性最好，其次为BXD3C和BXD4C，而PVDC的阻隔性最好。与对照组相比，使用这4 种包装可以有效减缓采后双孢蘑菇的质量损失率和BI的上升，减少VC的降解和膜内电解质的泄漏，并保持较低的呼吸强度，从而维持采后双孢蘑菇的商品价值。在贮藏第15天，与其他包装相比，CRM1C包装组MDA含量、相对电导率和呼吸强度更低，PK、PFK、

-KGDH、SDH、Ca-ATPase和Ca-Mg-ATPase的活力及能荷水平更高。因此，高透气性的CRM1C包装能够有效维持呼吸代谢中限速酶的高活力，使糖酵解、TCA、电子传递链通路高效运行，保持更高的能量水平，延缓膜脂过氧化进程，减少贮藏过程中营养物质的消耗，从而延缓双孢蘑菇采后衰老劣变。

作者简介

通信作者：

吴昊，女，1981年生，博士，青岛农业大学食品科学与工程学院，教授。长期从事农产品活性/智能包装及品质提升研究。兼任青岛特种食品研究院合作与转化处处长、山东省特种食品技术创新中心理事会副秘书长、山东省食品科学技术学会青年工作委员会委员。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金等科研项目11项；以通信或第一作者在Trends in Food Science & Technology、Journal of Hazardous Materials等期刊发表论文30余篇（其中ESI高被引论文2 篇）；授权发明专利5 项（转让1 项）；参编英文著作1 部；获天津市科技进步二等奖1 项、青岛市科技进步一等奖1 项。

第一作者：

汤天瑾，男，1997年生，就读于青岛农业大学食品科学与工程学院，硕士研究生学历，主要从事农产品包装保鲜研究。

本文《 包装膜透气性对双孢蘑菇保鲜效果及呼吸代谢的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第21期249-257页，作者：汤天瑾，王晓彤，齐 杰，吕玥霖，朱文立，朱俊向，吴 昊。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221215-155。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑；云南师范大学生命科学学院母朵银；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

为进一步促进未来食品科学的发展，全面践行“大食物观”的指导思想，持续提升食品科技创新和战略安全。由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食品与健康学院、北京联合大学生物化学工程学院、河北农业大学食品科技学院、西华大学食品与生物工程学院、大连民族大学生命科学学院、齐齐哈尔大学食品与生物工程学院、河北科技大学食品与生物学院共同主办，北京盈盛恒泰科技有限责任公司、古井集团等企业赞助的“第一届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 在 中国 北京 召开。

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为提高我国食品营养与安全科技自主创新和食品科技产业支撑能力，推动食品产业升级，助力‘健康中国’战略，北京食品科学研究院、中国食品杂志社、国际谷物科技学会（ICC）将与湖北省食品科学技术学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物研究所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室、武汉食品化妆品检验所、国家市场监管实验室（食用油质量与安全）、环境食品学教育部重点实验室共同举办“第五届食品科学与人类健康国际研讨会”。会议时间：2024年 8月 3—4 日，会议地点：中国 湖北 武汉。

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