Διερεύνηση της χρήσης τροποποιημένων ατμοσφαιρών (map) και εδώδιμων μεμβρανών για την μετασυλλκετική διαχείριση νωπών λευκών μανιταριών Agaricus bisporus

Abstract

Τα μανιτάρια του γένους Agaricus bisporus αποτελούν την πιο διαδεδομένη ομάδα εδώδιμων μυκήτων με μεγάλη οικονομική σημασία τόσο για τη διατροφική τους αξία, όσο και για τις φαρμακευτικές τους ιδιότητες. Εμφανίζουν μεγάλη ευαισθησία, λόγω της έντονης αναπνευστικής και μεταβολικής τους δραστηριότητας, ενώ ακόμα είναι ευάλωτα σε διάφορες μικροβιακές προσβολές. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι συντήρησης μανιταριών, κατά βάση με πλαστικά περιτυλίγματα, όμως στα πλαίσια της σημερινής ενίσχυσης της περιβαλλοντικής συνείδησης κρίνεται απαραίτητο να βρεθούν νέοι εναλλακτικοί τρόποι συντήρησης τους. Στην παρούσα εργασία συγκρίθηκαν ως μέσα διατήρησης α) δύο ειδών πλαστικές μεμβράνες (πολυαιθυλενίου: ΡΕ ελαστική μεμβράνη ευρείας εμπορικής χρήσης για τη συσκευασία των μανιταριών με πάχος 9 μm, πολυαμιδίου-πολυαιθυλενίου: ΡΑΡΕ πάχος μεμβράνης 80 μm (60 μm πολυαιθυλένιο, 20 μm πολυαμίδιο) και β) εδώδιμες μεμβράνες με βάση το αλγινικό οξύ. Τα μανιτάρια εμβαπτίστηκαν στην εδώδιμη μεμβράνη με πυκνότητα 0.5% αλγινικού οξέος (AL), πυκνότητα 1% αλγινικού οξέος (AL 1%) και εν συνεχεία σε εδώδιμη μεμβράνη (0.5%) με προσθήκη εκχυλίσματος από το πράσινο εξωκάρπιο αμυγδάλου με συγκέντρωση 3%. Αποθηκεύτηκαν στους 4𝜊��C και σε 80-90% RH για διάστημα μέχρι δώδεκα ημέρες. Εξετάσθηκε η επίδρασή δύο παραγόντων: η διάρκεια συντήρησης και η επέμβαση στα χαρακτηριστικά των μανιταριών από δυο καλλιέργειες και δύο κύματα ανά καλλιέργεια. Για την τελική σύγκριση των μελετώμενων παραμέτρων τα αποτελέσματα συνοψίστηκαν με βάση τις δύο καλλιέργειες, δηλαδή στα μανιτάρια του 1ου κύματος και στα μανιτάρια του 2ου κύματος. Τα χαρακτηριστικά που μελετήθηκαν ήταν η απώλεια βάρους, η συνεκτικότητα, οι παράμετροι L*, a*, b*, ΔΕ του χρώματος εσωτερικά και εξωτερικά του καρποσώματος, καθώς αποτελούν τα κύρια οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των Agaricus bisporus. Μελετήθηκαν ακόμη τα ολικά φαινολικά (ΤΡ), η ολική αντιοξειδωτική δράση (ΤΑC) εκτιμώμενη με τις μεθόδους DPPH και ABTS και το ποσοστό των ενδοπολυσακχαριτών (IPS%). Η αέρια σύσταση εντός των πλαστικών συσκευασιών έχει σημαντικό ρόλο για την μετέπειτα συντηρησιμότητα του προϊόντος. Στη συσκευασία ΡΑΡΕ η συγκέντρωση του Ο2 είναι μηδενική, ενώ η συγκέντρωση του CO2 είναι υψηλότερη στη συγκεκριμένη συσκευασία και προσεγγίζει τιμές από 18-24% ν/ν. Εξαίρεση αποτελεί η 18η ημέρα για το 2ο κύμα καλλιέργειας στην οποία παρατηρείται ότι η συγκέντρωση του Ο2 είναι σχεδόν 11 % ν/ν. Η συσκευασία ΡΕ έχει μεγαλύτερα ποσοστά συγκέντρωσης Ο2 και ιδιαίτερα στο 1ο κύμα κατά την τελευταία ημέρα συντήρησης, όπου έχει τιμή 5%ν/ν, ενώ η μεγαλύτερη συγκέντρωση CO2 για τη συγκεκριμένη συσκευασία παρατηρείται πάλι στο 1ο κύμα την 8η ημέρα με τιμή 12% ν/ν. Τα αποτελέσματα έδειξαν μια υπεροχή των πλαστικών μεμβρανών και πιο συγκεκριμένα της ΡΑΡΕ (μηδενική απώλεια), έναντι των εδώδιμων και του μάρτυρα στην απώλεια βάρους. Για τον μάρτυρα η απώλεια βάρους τη 12η ημέρα προσέγγισε το 40% στο 1ο κύμα και 50% στο 2ο κύμα, ενώ οι εφαρμογές του αλγινικού κυμάνθηκαν από 38,5%-42%. Σχετικά με τις παραμέτρους του χρώματος η συσκευασία ΡΕ φάνηκε να ανήκει στην κατηγορία 2 των καταναλωτικών προτιμήσεων, δηλαδή έχουν πολύ καλή κατάσταση κυρίως ως προς την παράμετρο L*, όπου κυμαίνεται ≈90, έναντι των εδώδιμων μεμβρανών που οι τιμές κυμαίνονται ≈86 και ανήκουν στην κατηγορία 3 και θεωρούνται πως έχουν καλή κατάσταση. Η ΔΕ που συνυπολογίζει και τις τρεις παραμέτρους του χρώματος είχε πιο υψηλές τιμές στις εδώδιμες μεμβράνες, με μέσο όρο τιμών 21,5, έναντι του μάρτυρα και των πλαστικών μεμβρανών που έχουν μέσο όρο τιμών 18,5. Στα μανιτάρια που είχε εφαρμοστεί εδώδιμη μεμβράνη φάνηκε να είναι πιο συνεκτικά, συγκριτικά με αυτά των πλαστικών μεμβρανών. Πιο συγκεκριμένα για το 1ο κύμα η εφαρμογή με το αλγινικό (ΑL) είχε την μεγαλύτερη τιμή (396g), ενώ για το 2ο κύμα η εφαρμογή με την υψηλότερη τιμή ήταν αυτή με το πιο πυκνό αλγινικό 1% (ΑL 1%) με τιμή (380 g). Τη χαμηλότερη τιμή για το 1ο κύμα την είχε η συσκευασία ΡΕ με 310 g και για το 2ο κύμα ο μάρτυρας με τιμή 347g. Τα περιορισμένα δεδομένα της βιβλιογραφίας σχετικά με τα ΤΡ, TAC, IPS, φαίνεται να συμφωνούν με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας. Σχετικά με τα ΤΡ την μεγαλύτερη τιμή την είχε για το 1ο κύμα η εφαρμογή MAL 3% (9 mg GAE/ g ξ.β) την 8η ημέρα, ενώ για το 2ο κύμα καταγράφηκε η υψηλότερη τιμή την ίδια ημέρα στην εφαρμογή του αλγινικού 1% (9,3 mg GAE/ g ξ.β). Η χαμηλότερη τιμή των ΤΡ για το 1ο κύμα ήταν στην εφαρμογή MAL 3% τη 12η ημέρα συντήρησης (3,9 mg GAE/ g ξ.β), ενώ για το 2ο κύμα τη 12η ημέρα τη χαμηλότερη τιμή την είχε ο μάρτυρας (4 mg GAE/ g ξ.β.). Στις περισσότερες περιπτώσεις οι πλαστικές μεμβράνες έδειξαν μια τάση υψηλότερων τιμών ως προς τις παραμέτρους που σχετίζονται με τα αντιοξειδωτικά σε σχέση με τις υπόλοιπες επεμβάσεις. Για την μέθοδο DPPH οι συσκευασίες ΡΕ, ΡΑΡΕ υπερείχαν των υπολοίπων με μέσες τιμές 28 και 25 μmol Trolox/g ξ.β, έναντι των εδώδιμων μεμβρανών που είχαν κατά μέσο όρο 17 μmol Trolox/g ξ.β. Παρόμοια τάση επικρατεί και με την μέθοδο ΑΒΤS όπου οι πλαστικές μεμβράνες είχαν μέσες τιμές 41 μmol Trolox/g ξ.β, ενώ οι εδώδιμες κατά μέσον όρο και στα δύο κύματα είχαν ≈35 μmol Trolox/g ξ.β.. Το ποσοστό των ενδοπολυσακχαριτών φαίνεται να έχει μεγαλύτερες τιμές τη 12η ημέρα συντήρησης και στα δύο κύματα, ενώ η εφαρμογή ΡΕ είχε τις υψηλότερες κατά μέσο όρο τιμές (9,5 % ), με εξαίρεση την εφαρμογή του αλγινικού 1% κατά την 8η ημέρα του 2ου κύματος. Οι χαμηλότερες τιμές παρατηρήθηκαν στην εφαρμογή ΜΑL 3% με μέση τιμή 7,5 %. Συμπερασματικά σύμφωνα με τα παραπάνω η εφαρμογή που ήδη χρησιμοποιείται ευρέως από τις βιομηχανίες (πολυαιθυλενίου ΡΕ) είναι και αυτή με τα καλύτερα αποτελέσματα, παρόλα αυτά θα πρέπει να διερευνηθούν περαιτέρω οι εφαρμογές των εδώδιμων μεμβρανών.

The Agaricus bisporus mushrooms are the most widespread group of edible fungi with great economic importance both for their nutritional value and their medicinal properties. They are very perishable products, due to their intense respiration rates and other metabolic processes. In addition, Agaricus bisporus mushrooms are susceptible to various microbial infections. There are several ways regarding mushrooms’ preservation, mainly with plastic wrappers. However, due to increased environmental awareness nowadays, it is crucial to find new alternative ways of preserving mushrooms.

In the present work, different packaging treatments are compared: a) two types of plastic films (polyethylene: PE with 9μm thickness, polyamide-polyethylene: PAPE 80μm thickness (20μm polyamide, 60μm polyethylene) and b) edible coatings based on alginic acid. The examined mushrooms were immersed in an edible coating solution with a concentration of 0.5% alginic acid (AL), 1% alginic acid (AL 1%) as well as in an alginate edible coating solution (0.5%) with the addition of green almond exocarp extracts [extract concentration of 3% (MAL3%)]. The packaged mushrooms were stored at 4oC and 80-90% R.H. for a maximum period of up to 12 days.

The effects of two factors (storage time and package treatment) were investigated on the characteristics of the mushrooms. Two different cultivation cycles and two successive flushes per cultivation were taken into account. The examined sensory attributes concerned the weight loss, texture and the color parameters L *, a *, b *, ΔΕ of the inner and outer mushroom’s surface. Total phenolics (TP), total antioxidant activity (TAC) were assessed by DPPH and ABTS methods, and the percentage of intracellular endopolysa- ccharides (IPS%) were additionally studied.

The gaseous composition inside the plastic packaging is important for the subsequent shelf life of the product. In the PAPE package, the concentration of O2 is approximately zero, while the concentration of CO2 is higher, with values ranging from 18-24% v / v. The 18th day for the 2nd culture flush was considered an exception, because it indicated that the concentration of O2 is almost 11% v / v. The PE package had higher percentages of O2 concentration, and especially in the 1st flush on the last day of maintenance, it had a value of 5% v / v. The highest concentration of CO2 for this package was observed again in the 1st flush on the 8th day reaching a value of 12% v / ν.

The results exhibited better behaviour for plastic membranes (especially PAPE) compared to the edible coatings and control regarding the weight loss retention. As far as the color parameters, the PE packaging obtained a desired values mainly in the parameter L *, reaching a rate of ≈90, compared to the edible coatings where the values amounted to ≈86. Edible coated mushrooms indicated better texture compared to plastic films. The limited literature data on TP, TAC, IPS, seems to be in accordance to the present results, proving that the simultaneous oxidation and synthesis of antioxidants in mushrooms during the first 8 days of storage. In most cases, the edible coatings exhibited a trend for higher values on antioxidant parameters. Edible film mushrooms were found to be more cohesive than plastic films. More specifically, for the 1st flush, the application with alginate (AL) had the highest value (396g), while for the 2nd flush the application with the highest value was the one with the densest alginate 1% (AL 1%) with price (380 g). The lowest price for the 1st flush was obtained for the PE package with 310 g and for the 2nd flush the control with the price of 347g.

The limited literature on TP, TAC, IPS of A. bisporus seems to agree with the results of the present work. The highest value for TP’s, during the 1st flush, was found in the application of MAL 3% (9 mg GAE / g d.w) on the 8th day, while the highest value during the 2nd flush was recorded the same day in the application of 1% alginate (9.3 mg GAE / g d.w). The lowest value of TP for the 1st flush was in the application of MAL 3% on the 12th day of maintenance (3.9 mg GAE / g d.w), while for the 2nd flush on the 12th day the lowest value was the control (4 mg GAE/ g d.w.). In most cases plastic films indicated a trend of higher values in terms of parameters related to antioxidants, in comparison to other procedures. For the DPPH method, PE, PAPE packages outperformed other methods with mean values of 28 and 25 μmol Trolox / g d.w., in contrast to edible films, having an average value of ≈17 μmol Trolox / g d.w. A similar trend is found with the ABTS method, where the plastic membranes had average values of 41 μmol Trolox / g d.w, while the edible membranes in both flushs had an average value of 35 μmol Trolox / g d.w.. The percentage of intracellular polysaccharides seems to have higher values on the 12th day of maintenance in both flushs, while the application of PE exhibited the highest average values (9.5% ), with the exception of the application of 1% alginate on the 8th day of 2nd flush. The lowest values were observed in the application was MAL 3% with an average of 7.5% .

In conclusion, the application which is already widely used by industries (PE) is also the one with the best results. However, the applications of edible membranes should be further investigated.