閻瑞香,陳存坤,關文強,馬 駿
(天津市農產品采后生理與貯藏保鮮重點實驗室,國家農產品保鮮工程技術研究中心,天津 300384)
香菇屬擔子菌綱 (Basidaiomycetes)、 傘菌目 (Agaricales)、 口蘑科 (Tricholomatacete)、 香菇屬 (Lentinus),學名Lentinus edodes(Berk.)Sing.,又名花菇、香信、冬菰、厚菇、花蕈[1,2],起源于我國,是世界第二大食用菌,也是我國久負盛名的珍貴食用菌[3-5]。香菇營養豐富,味道鮮美,香氣沁脾,有顯著的藥用及滋補作用,素有 “菇中之王”、 “蘑菇皇后”、 “蔬菜之冠”的美稱。香菇具有濃郁的特殊香味是評價香菇品質關鍵的指標之一,國外對香菇揮發性物質進行了大量研究[6,7],認為香菇精及其它一些含硫雜環化合物是香菇的特征風味成分;國內主要側重于干香菇香氣成分的研究,而關于貯藏保鮮的鮮食香菇香氣成分的研究還沒有相關報道。固相微萃取 (SPME)是一種新的樣本采集技術,它通過吸附、脫吸附技術,富集樣品中的揮發性和半揮發性成分,克服了一些傳統樣品處理技術的缺點,且無需有機溶劑,成本低,所需樣品量少,靈敏度高,重顯性及線性好,操作簡單,方便快捷,集采樣、萃取、濃縮、進樣為一體,與氣質聯用儀或液相色譜聯用儀聯用,實驗效率高。
隨著人們對香菇營養功能的認識逐漸加深,鮮食香菇貯藏保鮮及香菇調味品開發已成為香菇產業的研究熱點,香菇芳香物質的研究日益受到國內外研究者的重視,為此,本文采用SPME方法,對不同自發氣調貯藏的香菇的香氣成分進行了比較分析,鑒定并確定了香菇貯藏后期的香氣組分,以期為全面了解香菇的風味成分,為香菇的綜合利用及開發提供一些理論依據。
手動SPME進樣器,美國Supelco公司制造;100μL聚二甲基硅氧烷 (PDMS)萃取頭,美國Supelco公司制造;HP/6890/5973 GC-MS氣相色譜-質譜聯用儀,Agilent制造;HL260榨汁機,恒溫磁力攪拌器。
實驗試劑:氯化鈉 (分析純)。
試驗材料為 “花菇808”,采自天津市產業示范園區。采摘后,剔除傷殘、次及已經開傘的香菇,切除菌柄,挑選大小均勻的香菇進行貯藏試驗。
采用以下幾種處理:塑料箱式氣調貯藏,直接將香菇放入塑料氣調箱 (國家農產品保鮮工程中心提供);塑料保鮮袋貯藏,香菇放入內襯0.05 mmPE保鮮袋中,扎緊袋口。
上述貯藏方式均設5次重復,每重復香菇貯藏量為2.5 kg。預冷透徹后,蓋好箱蓋,扎緊袋口,貯藏于 (0±0.5)℃條件下,56 d后進行香氣成分測定。
1.4.1 香菇SPME萃取
液氮冷凍,磨成粉。取20 g,加入水80 mL,70℃超聲提取30 min。取渾濁液8 mL,加入2.4 g氯化鈉,60℃PDMS/DVB/CAR固相微萃取針萃取20 min,攪拌速度100 r·min-1。
1.4.2 GC-MS參數條件及分析
實驗方法如下[10],使用 HP6890/5973 GC-MS,采用DB-5(5%交聯苯甲基硅烷酮) 柱 (30 m×0.25 mm×0.25 μm),SPME纖維頭插入進樣孔,250℃解吸1 min,跑樣時間取30 min。纖維頭在插孔上保持5 min去雜質,進樣孔采用無裂口 (孔)模式,通99.9995%氦氣1 min,再調流速40 cm·s-1供GC柱流動相。GC升溫程序:50℃保留1 min, 10℃·min-1升溫到 80℃, 5 ℃·min-1升溫到 130℃, 10℃·min-1升溫到 230℃, 保留 2 min。 進樣溫度 240℃, 掃描范圍 35 aum~455 aum, 流速 1 mL·min-1。 HP5973 四極質譜儀采用70 eV電子離子化模式,離子源溫度200℃,四極溫度 106℃, 連續掃描范圍 33 m·z-1~350 m·z-1。 數據收集用HP化學工作站軟件對照NIST庫進行,成分先由譜庫初步鑒定,再結合保留時間、質譜、實際成分和保留指數對大多數成分進一步確定。
采用SPME方法經GC-MS聯機檢索,在塑料箱式氣調貯藏的香菇中檢測到30種揮發性物質 (表1),總離子流圖見圖1A。其中含酸類4種、醇類7種、含硫化合物2種、烷類4種、醛類3種、酮類3種、酯類3種、酚類1種、芳香族類3種。各組分分別占揮發性成分比例依次為:酸類7.22%、醇類74.82%、含硫化合物2.71%、烷類4.86%、醛類2.46%、酮類4.62%、酯類0.93%、酚類1.28%、芳香族類1.08%。在所有揮發性成分中,以醇類、酸類及含硫化合物最多,三者峰面積之和占到了總峰面積的83.12%,由此看出,自發氣調貯藏后期酸、醇、含硫化合物是香菇的主要香氣成分,它的含量及種類對香菇特有的香氣有顯著影響。
采用SPME方法經GC-MS聯機檢索在塑料袋自發氣調貯藏的香菇中檢測到16種揮發性物質 (表1),總離子流圖見圖1B。從表1圖1B中得出,醇類4種、含硫化合物5種、醛類4種、酮類1種、芳香族類2種。 各組分分別占揮發性成分比例依次為:醇類68.06%、含硫化合物16.58%、醛類3.05%、酮類3.31%、芳香族類1.91%。在所有揮發性成分中,以醇類最多,其次為含硫化合物,二者的含量及種類對香菇特有的香氣有顯著影響。

表1 2種氣調方式貯藏56 d時香菇的香氣成分SPME-GC-MS分析結果


關于香菇香氣成分分析已有一些研究報道,鄭建仙[8]曾應用水蒸氣蒸餾法抽提并經GC-MS分析,從干香菇傘部及柄部分別鑒定出64種和42種風味化合物,并發現這兩者在主要的呈味物質組成上差異并不大。溫泉[9]對干香菇風味物質進行了分析,并與茶樹菇、真姬菇、草菇、姬松茸、杏鮑菇這幾種常見的食用菌風味進行了比較,研究確定八碳化合物 (如1-辛烯-3-醇、3-辛酮等)、含有羰基的醛酮醇類及含硫化合物 (如二甲基三硫醚)為香菇的主要香氣組成部分。而黃勁松[10]對香菇貯藏期間的香氣成分進行分析,研究認為苯甲醛、1-辛烯-3-醇、3-辛酮、3-辛醇為蘑菇的主要香氣成分,其中1-辛烯-3-醇的含量最高,隨著貯藏時間的延長,其含量逐漸下降,3-辛醇與苯甲醇含量最低,而苯甲醛和3-辛酮含量在貯藏期間含量變化不大,其變化可能與子實體內各種氧化還原酶系有關。
本研究采用SPME方法對箱式氣調貯藏的香菇貯藏后期的香氣分析鑒定,各檢測出30種有效成分,其中醇類、含硫化合物分別占總揮發性成分比例為74.82%、2.71%;而塑料袋自發氣調處理僅檢測出16種有效成分,香菇中醇類、含硫化合物分別占總揮發性成分比例為68.06%、16.58%,這表明醇類和含硫化合物皆為香菇的特征香氣成分,貯藏方式對香菇特征香氣成分的種類及含量有顯著影響。根據檢測到的揮發性成分的數量可判定塑料箱式自發氣調貯藏能夠有效維持香菇中的香氣成分。
隨著香菇的采后衰老,芳香物質在貯藏過程中逐步散失減少,本試驗是對貯藏后期香菇芳香物質進行檢測分析,檢測出的芳香物質的種類和含量要少于剛剛采摘的新鮮香菇中實際所含芳香物質種類及含量。
研究表明,采用SPME方法能充分富集香菇中的主要香氣,經GC-MS聯機檢索分析能夠客觀反映不同貯藏方式的香菇成熟后期的主要特征香氣,并與感官評定的結果相一致,可以更加客觀地評價香菇的品質,判斷比較篩選出香菇較先進的貯藏方式。
[1]楊銘鐸,龍志芳,李健.香菇風味成分的研究[J].食品科學,2006,27(5):223-226.
[2]陸中華,陳俏彪.食用菌貯藏與加工技術[M].北京:中國農業出版社,2004.
[3]楊月欣,王光亞,潘興昌.中國食物成分表2002[M].北京:北京大學醫學山版社,2002.
[4]苗漢明,賀豐霞,郭凱.香菇干燥過程中揮發性成分的研究[J].食品科學,2009,30 (8):255-259.
[5]張梅.香菇調味品的研究現狀及發展趨勢[J].食品科技,2007(10):172-174.
[6]Morita K,Kobayashi S.Isolation and synthesis of lenthionine,an odorous substance of shiitake,an edible mushroom[J].Tetrahedron Let,1996(6):573-577.
[7]Wada S,Nakatani H,Morita K.A new aroma-bearing substance from shiitake,an edible mushroom[J].Food Sci,1967(32):559-561.
[8]鄭建仙,丁霄霖.福建香菇風味的檢測[J].無錫輕工大學學報,1995,14(2): 102-108.
[9]溫泉.食用菌揮發性風味物質的研究[D].上海水產大學碩士學位論文,2007.
[10]黃勁松.蘑菇冷凍干燥工藝的研究[D].安徽農業大學碩士學位論文,2007.