不同干燥方式對林芝松口蘑揮發性風味的影響

劉振東,劉紅麗,姜靜雨,羅章,李梁,薛蓓*

1(西藏農牧學院 食品科學學院,西藏 林芝, 860000) 2(西藏自治區食品藥品檢驗研究院, 西藏 拉薩,850000)

松口蘑(Tricholomamatsutake)又名松茸,隸屬于擔子菌亞門、口蘑科,口蘑屬,主要分布在中國、日本、韓國等地。其中我國主要分布在黑龍江、吉林、云南以及西藏等地區[1-2]。近年來由于松茸的抗腫瘤、抗氧化、降糖等功效逐漸被科學證實[3-5],一時間松茸成為了食藥用菌市場的翹楚。云南、黑龍江等地區的松茸主要是以鮮貨的形式發往各地,而西藏由于地理位置相對偏遠,交通條件相對落后,而新鮮的松口蘑因呼吸作用強、水分含量高而易于腐變質[6-8],所以西藏產的松茸主要以干品的形式運出。西藏松茸在國內外市場占有重要的地位,已成為西藏對外貿易的第一大林下產品,2017年鮮品產量達165 t,其中60%以干品的形式銷往各地。風味作為衡量松茸干品品質的重要因素,與其遺傳特性、環境因子、生長發育階段及干制方式等因素密切相關[9-10]。有研究表明,干制方式對食用菌干品的風味影響顯著[11]。目前常見的食用菌干制方法主要有自然干燥、熱風干燥、真空干燥和冷凍干燥等。

本研究以西藏林芝產新鮮松茸為原料,通過自然干燥、熱風干燥、真空干燥和冷凍干燥4種不同的方式制備松茸干品,其干燥條件如表1所示，同時利用電子鼻和GC-MS對松茸干品的風味進行比較分析,從而評價不同干燥方式對松茸風味的影響,為松茸干品的風味控制提供理論參考。

表1 不同干燥方式Table 1 Diffrerent drying methods of Tricholoma matsutake

1 材料與方法

1.1 材料與設備

松茸,采自林芝市波密縣易貢鄉,經西藏自治區高原生態研究所徐阿生教授鑒定為松茸。NaCl(AR),國藥集團化學試劑有限公司;鹽酸(AR),天津科密歐試劑有限公司;谷氨酸鈉,美國Sigma公司。

DHG-9030鼓風干燥箱,上海一恒;DZF-6020A真空干燥箱,上海力晨;FD-1A-50冷凍干燥機,上海聯鯨;Smart Nose電子鼻,上海瑞紛;08-2T恒溫磁力攪拌器,上海穎浦;57330-U固相微萃取裝置,美國supelco;57348-U 50/30um DVB/CAR/PDMS 固相微萃取針,美國 supelco;7890A-5975C 氣相色譜質譜聯用儀,美國 Agilent。

1.2 實驗方法

1.2.1 松茸子實體的干制

1.2.2 電子鼻檢測

準確稱取不同干制方法得到的松茸粉末各1.0 g分別放入10 mL頂空瓶中,加蓋密封待檢。檢測條件：載氣為合成干燥空氣,流速為150 mL/min,頂空產生時間為600 s,產生溫度為50 ℃,攪動速度為500 r/min。樣品頂空氣體注射體積為500 μL,注射速度500 μL/s,注射針總體積5.0 mL,注射針溫度60 ℃,最后數據采集時間120 s,延滯時間600 s。

1.2.3 GC-MS檢測

萃取條件：取5.0 g松茸粉末樣品置于頂空萃取瓶中,密封,置于60 ℃水浴,平衡20 min,插入活化的萃取針頂空萃取30 min。萃取針使用前,在氣質進樣口活化20 min(250 ℃)。

GC條件：進樣口溫度250 ℃,氣質接口溫度250 ℃,載氣流速1.0 mL/min。進樣量0.5 μL,分流比100∶1。

升溫程序：初始50 ℃,保持1 min,以5 ℃/min升溫到100 ℃保持5 min；4 ℃/min升溫到140 ℃保持10 min；4 ℃/min升溫到180 ℃保持10 min；4 ℃/min升溫到240 ℃保持10 min；5 ℃/min升溫到250 ℃保持10 min。

MS條件：離子源溫度230 ℃,四級桿溫度150 ℃,EI電離70eV,全掃描50～550 Da。

2 結果與討論

目前,針對干燥方式對松口蘑品質的影響主要集中在顏色、營養成分及氨基酸組成等方面。而針對不同干燥方式下松口蘑揮發性成分的研究相對較少,且主要集中在通過GC-MS技術進行揮發性成分的研究,鮮有通過多種手段聯合對不同干燥松口蘑開展揮發性風味成分研究。而本研究通過采用GC-MS聯合電子鼻分子技術對4種常見干燥方式下西藏林芝產松口蘑的風味進行了綜合評價,將為林芝松口蘑的干燥方式選擇提供一定的理論支持,同時也為電子鼻和GC-MS兩種風味檢測技術在松口蘑干品研究中的準確性和一致性上提供了實驗支持。

2.1 電子鼻分析

圖1為不同松茸樣品傳感器響應雷達圖。由圖1可知，S1、S5、S8傳感器的信號普遍較強,S1傳感器主要對氨氣、胺類物質比較敏感,S5傳感器對醇類、酮類、醛類和芳香族化合物比較敏感,S8對揮發性有機化合物比較敏感。4個不同干燥的樣品傳感器的響應輪廓大致相同,但響應強度有所差別,這4個樣品的雷達響應值大小依次為：真空>晾干>凍干>烘干。其中,烘干樣品雷達響應值最小,可能在樣品制作過程中氣味損失較為嚴重,或其氣味較難揮發,真空樣品的雷達響應值最大,能夠在生產過程中,較為完整得保留樣品的氣味信息。

圖1 四種方法干制松茸的電子鼻雷達圖Fig.1 Radar map of of Tricholoma matsutake in diffrerent drying methods

圖2為4中干制松茸樣品的電子鼻主成分分析圖，PC1和PC2 的總貢獻率為 98.81%,表明PC1和PC2基本可以代表樣品全部信息,提取了干燥松茸揮發性香氣成分的主要特征,可用于比較不同干燥方式松茸的揮發性香氣成分。

圖2 四種方法干制松茸電子鼻主成分分析圖Fig.2 Principal component analysis of Enose sensor of Tricholoma matsutake in diffrerent drying methods

圖3為4種干制松茸樣品的電子鼻DFA圖。可以看到,各樣品的重復性較好且樣品間互不干擾。區別指數DI值為90.73,由此可知電子鼻可以很好地區分4種不同干燥方式得到的松茸干品。此外,樣品的排布方式也與雷達響應圖響應程度呈規律性排列,按照真空、晾干、凍干、烘干的方式依次排布。LDA 同樣區分效果很好,所以 SuperNose 電子鼻可用于松茸加工工藝的區分。

圖3 四種方法干制松茸電子鼻DFA分析圖Fig.3 DFA analysis of Enose sensor of Tricholoma matsutake in diffrerent drying methods

2.2 GC-MS分析

表2所列為 GC-MS 檢測的不同干燥方式松茸的主要揮發性成分。4 種樣品總共鑒定出 137 種化合物,其中自然風干109種、其中醇類14種占比25.81%,醛類16種占比5.65%,酯類16種占比4.35%,酚類2種占比0.26%,烯烴類22種占比46.94%,烷烴類16種占比3.85%,酮類9種占比5.02%,呋喃類1種占比0.14%,胺類3種占比1.20%,酸類2種占比0.22%,吡嗪類5種占比3.94%,其他物質3種占比1.11%。相對于其他干燥方法含有1種獨有風味物質為長葉烯。

表2 不同干燥方式松茸主要揮發性成分組成及相對含量Table 2 Volatile aroma components and relative contents of Tricholoma matsutake in diffrerent drying methods

續表2

續表2

熱風干燥112種,其中醇類12種占比19.99%、醛類21種占比7.40%,酯類15種占比6.51%,酚類2種占比0.29%,烯烴類19種占比39.25%,烷烴類15種占比3.69%,酮類10種占比13.36%,呋喃類1種占比0.09%,胺類3種占比0.73%,酸類5種占比4.45%,吡嗪類5種占比1.60%,其他物質4種占比0.83%。相對于其他干燥方法含有6種獨有風味物質,分別為3,3-二甲基丙烯酸、5-乙基-2-糠醛、苯乙酮、乙酸芳樟酯、3-羥基丁酸乙酯、椰子醛。

冷凍干燥108種,其中醇類16種占比33.70%,醛類16種占比4.43%,酯類16種占比6.25%,酚類2種占比0.52%,烯烴類19種占比35.60%,烷烴類16種占比6.86%,酮類12種占比6.26%,呋喃類1種占比0.13%,胺類3種占比1.54%,酸類2種占比0.32%,吡嗪類4種占比1.67%,其他物質3種占比0.63%。相對于其他干燥方法含有1種獨有風味物質為3-辛烯-2-酮。

真空干燥109種,其中醇類10種占比27.91,醛類17種占比5.79%,酯類20種占比6.52,酚類3種占比0.57%,烯烴類19種占比33.64%,烷烴類16種占比4.77%,酮類9種占比8.31%,呋喃類1種占比0.06%,胺類1種占比0.59%,酸類5種占比8.28%,吡嗪類4種占比1.06%,其他物質3種占比0.62%。相對于其他干燥方法含有7種獨有風味物質,分別為3-羥基-2-丁酮、苯酚、丁酸乙酯、乳酸乙酯、3-羥基丁酸乙酯、DL-泛酰內酯、γ-己內酯。

綜上所述,4種干燥方式所含的揮發性風味成分主要集中在烯烴類、醇類、酮類、醛類、酯類及烷烴類,其含量均在3.5%～47.0%。此結果與電子鼻分析結果吻合。

3 結論

自然干燥、熱風干燥、真空干燥及冷凍干燥4種干燥方式所得松茸通過電子鼻檢測發現其樣品傳感器的響應輪廓大致相同,但響應強度有所差別,4個樣品的雷達響應值大小依次為真空>晾干>凍干>烘干,其中真空樣品的響應值最大,較為完整的保留了松茸的風味信息；通過主成分分析和DFA圖可知電子鼻技術能夠較好的覆蓋4個樣品的風味信息,且互不干擾,該技術可用于不同樣品的區分及鑒別。4個樣品通過GC-MS共檢測到137 種化合物,其中自然干燥109種,特有化合物1種；熱風干燥112種,特有化合物6種；冷凍干燥108,特有化合物1種；真空干燥109種,特有化合物7種。通過本研究初步發現4種干燥方式得到的松茸干品均有一定數量的特有揮發性組分,其中熱風干燥和真空干燥特有組分明顯多于自然干燥和冷凍干燥,說明松口蘑在40 ℃以上干制處理產生了一些新的風味組分。而在本研究中4種干品中均發現了大量的芳樟醇和檸檬烯,這與石芳等[12]的研究存在一定的差異,具體原因有待進一步將云南香格里拉產松茸與西藏林芝產松茸開展風味成份的對比研究。