辐照在食用菌加工中的应用及其影响

Application and Influence of Irradiation in Edible Fungi Processing

摘要: 我国食用菌产量巨大，占世界总产量的72%。近年来随着种植模式工厂化及食用菌产业扶贫政策的实施，产量还将会有大幅度提升。与此同时，随着“一荤一素一菇”的居民健康饮食理念的不断推广，食用菌的消费将呈现上升趋势，食用菌精深加工势必迎来新的发展机遇。辐照作为一种加工技术在食品行业中应用较为广泛，其中在食用菌加工中也均有应用，本文综述了国内外辐照技术在食用菌加工中的应用现状及其对食用菌组分的影响，探讨了其在食用菌加工中的应用前景，为其在食用菌加工中的进一步应用提供了参考。

Abstract: China’s edible mushroom production is huge, accounting for 72% of the world’s total output. In re-cent years, with the industrialization of planting mode and the implementation of poverty alleviation policy of edible fungus industry, the output will be greatly increased. At the same time, with the continuous promotion of the healthy diet concept of “one meat, one vegetable and one mushroom”, the consumption of edible fungi will show an upward trend, and the intensive processing of edible fungi will inevitably usher in new development opportunities. Irradiation is widely used in food industry as a processing technology, and it is also used in edible fungi processing. This paper summarizes the application status of irradiation technology in edible fungi processing at home and abroad and its influence on edible fungi components, and discusses its application prospect in edible fungi processing, which provides a reference for its further application in edible fungi processing.

1. 引言

食用菌被世界卫生组织定为功能性食品，是世界公认的“药食同源”健康品，富含蛋白质、维生素、矿物质、多糖等，具有较高的营养价值 [1] 。其蛋白质含量为干重的30%~45%，属于高消化率蛋白，含量居于肉和蔬菜之间，但脂肪含量少、不含胆固醇，因此，营养价值综合高于肉类，是人体必需氨基酸含量最全的食物；食用菌中维生素含量较高，特别是维生素B族、维生素D原含量较高，这些维生素在人体生长发育、疾病预防中发挥了关键作用；食用菌矿物质含量全，是很好的矿物质源，菌体中的钾、磷、硒等含量较高，对人体生理机能调控起到重要作用。食用菌除了营养价值较高外，还具有重要的药用价值，与其多糖含量高有关，具有抗肿瘤、降血压、降血脂、抗病毒、保护心血管及吸收有害物质或重金属等作用，因此，在临床上得到了一定应用。由此可见，食用菌营养和药用价值高，发展食用菌产品，符合人类健康饮食发展的需要 [2] [3] 。

近年来，随着国家供给侧结构调整及精准扶贫政策的落实，食用菌栽培具有不与粮争地、不与农争时以及投资小、周期短、见效快等特点，因此，食用菌产业获得了巨大的发展空间，在未来的几年，食用菌的产量会有较大幅度的提升。

我国食用菌以鲜销、内销为主，出口及精深加工较少，产量的不断增加，未来将会产生供大于求的现象，为了应对此状况，除了进一步倡导“一荤一素一菌”的健康饮食搭配，扩大内需，提高出口比例外，更重要的是加大食用菌精深加工力度，通过采用现代食品加工高新技术，开发多样性食用菌产品。目前，普遍采用的技术有：冷冻干燥、低温真空油炸技术、生物酶解技术、超声或微波技术、喷雾干燥技术、辐照技术等，其中辐照技术常用于产品消灭菌、防霉、防虫、杀虫、保鲜、延长保质期等，因此在食用菌加工业中应用广泛。

2. 辐照技术及其应用

通常用于食品加工中的辐照方式主要有：⁶⁰Co产生的γ-射线、机械源产生的电子束、紫外线等，其作用机理在于与食品相互作用发生物理、化学、生物效应，该过程可以消除食品中的病原微生物及其它腐败细菌或抑制某些食品的生理活动，达到延长保质期的目的，可使食品组分发生降解、聚合、交联，达到改性的目的，也可通过辐照提高食品中活性物质的功能特性 [4] 。

食品辐照技术被誉为食品界继巴氏消毒之后的第二个突破 [5] ，该技术已经成为食品加工领域的一项高新技术，具有安全、环保、节能等特点，是对传统食品加工贮藏技术的重要补充和完善。目前，辐照在食品中的主要应用有：香料、谷物、肉类、果蔬、蛋类等的杀菌保鲜，大蒜、马铃薯发芽的抑制等，应用领域较广，涉及食品种类较多 [6] 。成熟的辐照技术已进入商业化阶段，全球已有50多个国家批准辐照食品200余种，我国是世界上辐照食品产量最大的过国家，约占全球的三分之一。

3. 辐照技术在食用菌加工中的应用

3.1. 辐照技术在食用菌加工的应用情况概况

食用菌辐照加工是国内外研究的热点之一，研究集中于一是获得最佳的贮藏保鲜技术工艺，延长货架期，二是揭示辐照过程中组分变化情况，国内外辐照加工的食用菌种类、辐照方式、辐照剂量如表1。

Table 1. Irradiation method and dose of edible fungi at home and abroad

表1. 国内外食用菌辐照的方式及处理剂量

3.2. 食用菌辐照保鲜

采收后的食用菌仍进行生理生化活动，呼吸、蒸腾、化学作用相继发生，加之贮运过程中机械磨损和微生物侵入感染，品质发生变化，主要体现在褐变、失重、菌柄变长、菌柄变粗、开伞、皱缩、腐败等。这些变化对食用菌商用和食用价值产生了显著不利影响。因此，采收后需及时采取有效的保鲜措施。

辐照在食用菌加工中最主要的应用是保鲜，通过辐照产生的辐射能量杀灭微生物及虫害，并破坏酶活，抑制生命活动，延缓成熟，延长货架期。研究显示，与冻干、热风干燥相比，γ-辐照可以最大限度保持的新鲜伞菇的营养组分；与未辐照处理为对照，辐照后的蘑菇其生命活动被抑制，破膜、开伞、鲜重损失减慢，褐变、腐烂减少；草菇经电子束处理1.0 kGy至2.5 kGy后，在16℃贮藏6天，生长被抑制，商品菇率保持在92%以上 [7] [8] 。

4. 辐照技术对食用菌品质及营养组分的影响

4.1. 感官品质及风味的影响

较低的辐照速率能较好的保持食用菌的外观色泽。研究显示辐射剂量为2 kGy，辐射速率为4.5 kGy/h时，可以保持双孢菇较好的色泽和延长货架期4天，而当辐射速率为32 kGy/h时，色泽发生显著变化，货架期可延长2天 [9] 。

经过0.2 kGy、0.4 kGy、0.6 kGy、1.0 kGy辐照后，16℃，湿度为55%~60%的环境贮藏7天。0.8 kGy γ-辐照的草菇的感官色泽较好，草菇失重、呼吸作用较为缓慢，草菇软化较慢 [10] ；双孢菇经0.5 kGy的电子辐射剂量处理后，感官品质得到了提升，开伞和茎生长被抑制 [11] ；研究显示1.0 kGy的γ-辐照更有利于保持杏鲍菇的色泽、失重及外观 [12] 。白玉菇经30 W的UV-C处理20分钟后，与未照射相比，其感官品质、硬度不变 [13] 。4.0 kJ/m²的UV-C处理平菇后，色泽变化较小 [14] 。

以草菇为原料，采用1.0 kGy、1.5 kGy、2.0 kGy、2.5 kGy的电子束处理，其中1.0 kGy处理草菇的硬度减缓，利于保持其外观品质 [8] 。草菇经0.4 kGy ⁶⁰Co-γ射线辐照后，口感及风味基本未受影响，开伞被抑制 [15] 。

4.2. 营养组分影响

食用菌的营养组分包括：蛋白质、脂肪、维生素、矿物质、抗生素及核苦酸等。除了含有基本营养素外，还含有生物活性多糖，这些成分在食用菌采收后，易受到贮运的影响，成分变化对产品品质和营养健康价值产生较大影响。低剂量的辐照对大多数食用菌的营养组分影响不大，如辐照后松乳菇经过1 kGy的γ-辐照处理后，可以有效控制其化学组分 [16] 。

4.2.1. 蛋白质、脂肪

γ-辐照对牛肚菌、獐子菌中蛋白质的影响较大，经过1.0 kGy、2.0 kGy辐照后，牛肚菌的蛋白质由23%减少到15%、16%，獐子菌的蛋白质含量由14.1%减少到12.2%、8%，经过辐照后牛肚菌和獐子菌的脂肪含量略有增加 [17] ；双孢菇经1 kGy γ-辐照后，4℃贮藏，蛋白质减少较慢 [17] ；真姬菇经0.8 kGy辐照处理后，可溶性蛋白减少缓慢；平菇经过4.0 kJ/m² UV-C辐照后可溶性蛋白含量基本不变 [14] 。大怀伞蘑菇、牛杆菌经过γ-辐照后，2 kGy辐照后，脂肪含量为发生改变。其中蛋白质、灰分增加。碳水化合物较少了 [18] 。

4.2.2. 碳水化合物、酚类

新鲜羊肚菌多糖的含量辐照后，未发生变化，而干菇的多糖含量辐照后略有增加；伽马辐照对牛肚菌、獐子菌中碳水化合物具有一定影响，经过1.0 kGy、2.0 kGy辐照后，碳水化合物的含量增加较多，牛肚菌的碳水化合物含量由65%增加多71.5%，獐子菌的碳水化合物含量由72%增加到77% [17] ；双孢菇经1 kGy γ-辐照后，4℃贮藏，总糖含量高，酚类物质增加 [19] ；白玉菇UV-C辐照后其可溶性总糖含量不变 [13] ；经过1 kGy伽马辐照处理后，牛肚菌的单糖和二糖含量减少了分别是果糖、葡萄糖、甘露醇、海藻糖含量减少了，獐子菌的甘露醇、海藻糖含量减少了，总的生育酚含量经过1.0 kGy、2.0 kGy辐照处理后，先增加后减少，1 kGy辐照后含量增加一倍以上，而2 kGy后减少一半 [17] 。自由糖中果糖牛肝菌增加，大怀伞蘑菇中果糖减少，牛肝菌、大怀伞蘑菇中甘露醇、海藻糖略有减少，牛杆菌中的δ-生育酚减少了，大怀伞蘑菇中α-生育酚减少了 [18] 。

4.2.3. 丙二醛、酶

双孢菇经1 kGy γ-辐照后，4℃贮藏，丙二醛积累少 [19] ；草菇经过0.8 kGy辐照后，丙二醛含量较未辐照相比减少，经0.8 kGy、1.0 kGy辐照贮藏4、5天的草菇的过氧化氢酶活性显著高于未辐照的草菇，辐照后超氧化物歧化酶活性较高，微生物减少较多，这些结果显示，0.8 kGy的钴60伽马射线辐照可以较好的保持草菇的品质；1.0 kGy的电子束辐照下，双孢菇的过氧化氢酶活性未发生明显变化，而过氧化氢酶可以为双孢菇的氧化起到了抑制效果 [20] ；在4.5 kGy/h的速率下辐照剂量达到2 kGy时，双孢菇多酚类物质含量与未辐照相比增加了，苯丙氨酸氨裂解酶的活性辐照后，有所提升 [9] 。而该酶反应的活性越强表示，其在植物生长发育和抵御病菌侵害能力越强。

5. 结论

辐照作为一种食品加工技术，在食用菌贮藏保鲜中得到了一定应用，其对食用菌营养组分的影响，除了与食用菌种类、含水率、织构等有关外，还与辐射剂量和辐射速率有关。一般高水分食用菌，对辐照较为敏感。通过比较国内外相关研究报道，辐照对食用菌的组分会产生一定变化，同时在一定程度上也可提高食用菌部分生物活性。相比较来看，低剂量辐照对组分的变化产生的影响是可以接受的，考虑到辐照的优点大于缺点，该项技术具有一定的推广应用价值。

基金项目

江西省食用菌产业技术体系(JXARS-20)。

NOTES

^*通讯作者。