焦亚硫酸钠对双孢蘑菇贮藏和食用安全性的影响
陶海霞1,2,于安芬1,2,白 滨1,2,郭 斌1,2,李瑞琴1,2
(1.甘肃省农业科学院 农业质量标准与检测技术研究所,甘肃 兰州 730070;
2.农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(兰州),甘肃 兰州 730070)
摘要:以双孢蘑菇鲜品为试验材料、焦亚硫酸钠为供试试剂,设浓度和浸泡时间2因素浸泡双孢蘑菇,观察菇体外观并测定SO2残留量,研究焦亚硫酸钠溶液浸泡处理的菇体外观变化和SO2的残留状况及膳食风险。结果表明:Na2S2O5不一定对双孢蘑菇外观有增白作用,但可延缓双孢蘑菇切面的褐变;各处理中SO2残留量随Na2S2O5溶液浓度的增加而增加,随浸泡时间的增加因Na2S2O5浓度不同而不同,2.5 g/L和5 g/L处理中呈先增后降,45 min时含量最高,30 g/L和40 g/L处理中呈先增后降,30 min时含量最高;10 g/L和20 g/L处理中SO2含量随浸泡时间的增加而增加;冷藏过程,前期各处理SO2含量随着贮藏天数的增加而降低,低浓度处理连续降低直至无检出,质量浓度大于10 g/L的处理后期反而增加;2.5 g/L -15 min处理SO2残留量低于国家标准,其余处理均高于国家标准;焦亚硫酸钠浓度小于5 g/L时对双孢蘑菇有护色和保鲜效果,且冷藏放置0~1 d后无SO2检出,膳食暴露风险可接受;SO2残留量达到《绿色食品 食用菌》(NY/T 749-2012)标准要求的鲜双孢蘑菇,不足以说明其SO2慢性风险熵是可接受的。
关键词:双孢蘑菇;焦亚硫酸钠;二氧化硫;变化规律;膳食暴露;风险熵
Effect of sodium metabisulfite on the storage and edible safety of Agaricus bisporus
TAO Haixia,YU Anfen,BAI Bing,GUO Bing,LI Ruiqin
(1.Institute of Agriculture Quality Standards and Testing Technology, Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China;2.Agricultural products quality and Safety Risk Assessment Laboratory(Lanzhou),Lanzhou,730070,China)
Abstract: Take the agaricus bisporus as the material, and sodium metabisulfite as experimental agent, the mushrooms were immersed in sodium metabisulfite solution with two factors of concentration and soaking time. The appearance of mushroom was observed and the residue of SO2 was determined. The appearance of mushrooms and the SO2 residue and dietary risk after immersion in sodium metabisulfite solution were studied. The results showed that Na2S2O5 did not necessarily enhance the appearance of Agaricus bisporus, but delayed the browning of the section of Agaricus bisporus. The residual amount of SO2 increased with the increase of Na2S2O5 concentration, and varied with the increase of soaking time. The content of SO2 residue increased first and then decreased in 2.5 g/L and 5 g/L concentration treatments. The content of SO2 residue was the highest in 45 min, and increased first and then decreased in 30 g/L and 20 g/L concentration treatments. The concentration of SO2 in 10 g/L and 20 g/L concentration increased with the increase of soaking time. During the cold storage, the SO2 content in the early treatments decreased with the increase of storage days, and in the low concentration treatment decreased until no detection was found, and in the later treatment increased when the concentration was higher than 10 g/L. The SO2 residue in 2.5 g/L Na2S2O5 soaking 15 min treatment is lower than the national standard (10mg/kg), and the other treatments are higher than the national standard . Sodium metabisulfite concentration is less than 5 g/L for the protection of Agaricus bisporus color and freshness, and cold storage 0-1 days after no sulfur dioxide detection, dietary exposure risk acceptable. SO2 residual amount of fresh bispore mushrooms required by the standard of "green food edible fungi" (NY/T 749-2012) is not sufficient to indicate that its chronic risk of sulfur dioxide is acceptable.
Key words: Agaricus bisporus; sodium metabisulfite; sulfur dioxide; dietary exposure assessment; risk quotient
中图分类号:6464.1+1 文献标志码:A 文章编号:
双孢蘑菇味道鲜美,不仅热量低而且富含多种具有营养功能和保健作用的物质[1~5],是目前我国食用菌主产品之一,其产量和出口量均居世界第一[6]。双孢蘑菇鲜品组织细嫩、含水量高,质量以白色为佳,但由于其呼吸代谢旺盛、几乎没有高等植物果实的角质层,采收后常温下放置1~3 d极易发生褐变,使其商品性和营养价值大大降低[7],因此防褐变保鲜成为双孢蘑菇鲜品急需要解决的关键技术问题[4]。
目前,为解决双孢蘑菇褐变保鲜已进行了大量研究[8~14],主要为物理保鲜和化学保鲜,在冷链保鲜未完全普及的情况下,广泛采用的是化学保鲜法,其中研究较多的是焦亚硫酸钠,主要研究了焦亚硫酸钠对双孢蘑菇的防腐保鲜护色效果[15~25]。但由于其使用后残留的SO2会对人体产生毒副作用[21],在我国现行的食品添加剂使用标准中焦亚硫酸钠是不可以用于食用菌鲜品中[26~27]。然而在网络及实地调研中均有关于双孢蘑菇鲜品使用了焦亚硫酸钠的情况,部分研究结果也表明非法添加行为率对双孢蘑菇质量安全脆弱性影响最大[28]。
针对焦亚硫酸钠溶液处理的鲜双孢蘑菇中SO2残留量情况[29]及其在冷藏贮运过程中的变化规律,以及产品质量安全风险不清的现状,本研究以鲜双孢蘑菇为试验材料,焦亚硫酸钠为研究试剂,模拟焦亚硫酸钠浸泡鲜品双孢蘑菇事件的方法,综合相关规范和居民饮食消费习惯,探讨焦亚硫酸钠保鲜的鲜品双孢蘑菇质量状况,评价产品质量安全风险水平,旨在为双孢蘑菇质量安全及产业的进一步健康发展提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料与试剂
以现采且无外源添加的双孢蘑菇商品菇为供试材料,以山东潍坊天创化工股份有限公司生产的食品级焦亚硫酸钠为供试试剂。
1.2 仪器与设备
FOSS Kjeltec 8200型半自动凯氏定氮仪,由福斯分析仪器公司生产;182-000型英国JENCONS Digitrate 数字型滴定仪,由上海亚培生物科技有限公司生产。
1.3 方法
1.3.1 焦亚硫酸钠溶液浸泡双孢蘑菇试验方案:依据农业部《国家农产品质量安全风险评估》重大专项中食用菌产品质量安全风险隐患摸底排查课题组连续5年的实地调研结果,以及网络报道中Na2S2O5的使用方法设计试验。设Na2S2O5溶液浓度6个水平依次为2.5、5、10、20、30和40 g/L,浸泡时间4个水平依次为15、30、45、60 min,以清水(CK1)浸泡、不浸泡(CK2)为对照布置试验(见表1)。每个处理1 L溶液浸泡500 g双孢蘑菇,3个重复,浸泡后捞出、控水,待测。
表1 Na2S2O5浸泡双孢蘑菇试验处理
Table.1 Experimental treatment of Agaricus bisporus soaked in Na2S2O5
浸泡时间/min soaking time |
Na2S2O5 质量浓度/(g/L) Na2S2O5 mass solution concentration |
|||||
2.5 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
|
15 |
2.5g/L-15min |
5g/L-15min |
10g/L-15min |
20g/L-15min |
30g/L-15min |
40g/L-15min |
30 |
2.5g/L-30min |
5g/L-30min |
10g/L-30min |
20g/L-30min |
30g/L-30min |
40g/L-30min |
45 |
2.5g/L-45min |
5g/L-45min |
10g/L-45min |
20g/L-45min |
30g/L-45min |
40g/L-45min |
60 |
2.5g/L-60min |
5g/L-60min |
10g/L-60min |
20g/L-60min |
30g/L-60min |
40g/L-60min |
1.3.2 冷藏贮运过程双孢蘑菇中SO2残留量的变化规律试验方案:模拟双孢蘑菇的流通贮运条件,将焦亚硫酸钠浸泡过的双孢蘑菇放置在温度0~4 ℃、相对湿度62 %的环境[30]下贮藏,在浸泡后0、1、2、4、6、8 d测定各处理中SO2含量,直至样品褐变腐烂,失去商品价值。
1.3.3 双孢蘑菇感官指标与贮藏天数的测定:依据消费者通常仅通过感官判断筛选食材,因此本试验通过肉眼观察对双孢蘑菇的感官品质进行评价,并记录贮藏天数。
1.3.4 双孢蘑菇中SO2的测定:采用GB 5009.34-2003《食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定》标准[31]测定,检出限(LOD)为1 mg/kg。
1.3.5 SO2残留状况评价方法:依据我国现行的食品标准和居民膳食消费量,对SO2残留状况进行评价,方法如下。
①参照《绿色食品 食用菌》(NY/T 749-2012):食用菌鲜品SO2限量≤10 mg/kg。
②根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合食品添加剂专家委员会的规定,每日人体每千克体重允许摄入(acceptable daily intake,ADI)SO2为0~0.7 mg,若人体质量为50 kg,每天SO2的摄入量不应超过35 mg[33-34],结合中国居民食物消费量(克/标准人日)中浅色蔬菜消费量为183.7 g,浅色蔬菜占总食物量的17.86%,假设人体质量为50 kg、一天的浅色蔬菜均为鲜双孢蘑菇,计算出鲜双孢蘑菇中的SO2残留量最大允许值(MRL):
MRL(SO2)=50kg×0.7mg/kg×17.86% /183.7g ≈34 mg/kg
③SO2残留的膳食暴露风险评估
按照公式(1)估算不同人群的日摄入量(EDI)
(1)
式中:EDI-估算每日摄入量,μg/kg;C-农产品中的残留值,mg/kg;F-农产品的消费量,g/d;bw-人体质量,kg;不同人群蔬菜摄入量采用卫生部公布的膳食数据(2002),具体见表1。
表1不同人群蔬菜摄入量
Table. 1 Vegetable intake in different populations
年龄age /岁 |
性别 sex |
人体质量bw /kg |
蔬菜消费量F/g |
|
年龄age /岁 |
性别 sex |
人体质量bw /kg |
蔬菜消费量F/g |
2~3 |
男 |
13.2 |
130.0 |
18~29 |
男 |
58.4 |
303.8 |
|
女 |
12.3 |
125.4 |
女 |
52.1 |
280.0 |
|||
4~6 |
男 |
16.8 |
168.2 |
30~44 |
男 |
64.9 |
311.3 |
|
女 |
16.2 |
164.1 |
女 |
55.7 |
295.1 |
|||
7~10 |
男 |
22.9 |
214.6 |
45~59 |
男 |
63.1 |
322.0 |
|
女 |
21.7 |
206.8 |
女 |
57.0 |
300.3 |
|||
11~13 |
男 |
34.1 |
243.0 |
60~69 |
男 |
61.5 |
295.3 |
|
女 |
34.0 |
238.4 |
女 |
54.3 |
273.6 |
|||
14~17 |
男 |
46.7 |
274.9 |
≥70 |
男 |
58.5 |
270.5 |
|
女 |
45.2 |
246.2 |
女 |
51.0 |
237.4 |
慢性摄入风险用每日摄入量EDI与ADI的商值表示,按公式 (2)计算。
(2)
式中:RQc-慢性风险熵;ADI-每日允许摄入量,mg/kg bw/d。RQc越小,风险越小;反之,风险越大。评估中采用以下原则:RQc≤10%,表示慢性风险可以接受;10%≤RQc≤100%,表示慢性风险应引起关注;RQc>100%,表示慢性风险熵不能接受[35-36]。
1.4 数据处理
采用Oringin 8.0数据处理软件分析数据。
2 结果与分析
2.1 Na2S2O5对双孢蘑菇鲜品外观及贮藏时间的影响
颜色是双孢蘑菇最直观的感官指标,Na2S2O5作为抗氧化剂,可抑制酚酶的活性,能把醌类物质还原成酚,与羰基加成而防止羰基化合物的聚合[37],有利于颜色的保持。通过对各处理菇体外观颜色观察得知:刚浸泡后处理之间无区别,冷藏至不具备商品性期间,同一浓度不同浸泡时间处理之间外观颜色无明显差别;2.5~5 g/L Na2S2O5溶液浸泡处理的菇体颜色略白于对照;10 g/L Na2S2O5浸泡处理与对照相比较白;Na2S2O5质量浓度大于20 g/L处理菇体显黄色(表2)。通过观察菇体切碎后褐变的快慢得知:Na2S2O5浸泡过的双孢蘑菇变褐速度比对照慢。表明Na2S2O5可延缓双孢蘑菇褐变,在一定浓度范围内才对菇体外观有保鲜效果。
表2各处理菇体外观变化
Table. 2 changes in appearance of each treated mushroom
Na2S2O5 质量浓度/(g/L) |
刚浸泡 after soaking |
冷藏至不具备商品性期间during refrigeration to non-commercial period changes of sensory 菇体感官指标变化indexes of pleurotus edodes |
0(CK1) |
白whit |
贮藏至第3 d,菌盖褐色明显,似鱼鳞片明显但片数较少,开始开伞,第6 d全部褐变 |
0(CK2) |
白whit |
贮藏至第3 d,菌盖褐色明显,似鱼鳞片明显且数量较多,开始开伞,第6 d全部褐变 |
2.5 |
白whit |
贮藏至第5 d,菌盖白,出现部分褐色点,开始开伞,第8 d全部褐变 |
5 |
白whit |
贮藏至第5 d,菌盖白,出现部分褐色点,开始开伞,第5 d全部褐变 |
10 |
白whit |
贮藏至第4 d,菌盖白,略带有少量褐色点,开始开伞,表面开始发黏腐烂 |
20 |
|