香菇呈味物質(zhì)研究進展及產(chǎn)品開發(fā)

李延年，王文亮，賈鳳娟，弓志青，趙鳳春，宋莎莎*

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新食品資源加工重點實驗室，山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點實驗室，山東 濟南 250100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 泰安 271000）

香菇（Lentinus edodes）又名香覃、花菇，屬擔(dān)子菌綱（Basidaiomycetes）、傘菌目（Agaricales）、口蘑科（Tricholomatacete）、香菇屬（Lentinus），中國栽培香菇歷史悠久，距今約有800多年歷史。早在公元1313年王楨的《農(nóng)書》記述了“浸水打木”的香菇栽培方法。香菇的菌肉肥嫩，味道鮮美，香氣濃郁，營養(yǎng)和保健價值高，具有食藥同源的特點，因此被人們譽為“菇中之皇后”。本文主要從香菇呈味物質(zhì)的研究進展以及香菇產(chǎn)品開發(fā)兩個方面來綜述香菇的應(yīng)用價值，為其在食品、藥品和保健品中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 香菇呈味物質(zhì)研究進展

香菇不僅營養(yǎng)價值豐富，而且具有獨特風(fēng)味特征，香菇的風(fēng)味包括滋味和香味。滋味是味覺系統(tǒng)即舌頭能夠品嘗到酸味、甜味和苦味等，香菇的滋味因其本身含有的一些非揮發(fā)性呈味物質(zhì)，主要包括呈味氨基酸、呈味核苷酸、可溶性糖、有機酸等；香味主要是嗅覺系統(tǒng)所能感受到味道，香菇散發(fā)出的香味依賴于自身含有的揮發(fā)性物質(zhì)，主要包括八碳揮發(fā)性化合物和含硫化合物等。隨著消費者對食品感官品質(zhì)意識的提高，食品的風(fēng)味特征成為影響消費者選擇的重要因素，它對消費者的偏好有很大的影響。

1.1 非揮發(fā)性滋味物質(zhì)

1.1.1 呈味氨基酸

氨基酸是人體進行新陳代謝的重要物質(zhì)，具有許多生理功能，其在食品呈味方面也發(fā)揮著重要作用。香菇中所含氨基酸種類齊全，一般含有17種～18種，而且含量豐富，總量一般在6%～21%[1]。史琦云等[2]分析測定了8種食用菌中的成分物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)香菇中的呈味氨基酸含量尤為豐富，其中天門冬氨酸含量為1.56%，谷氨酸含量為1.29%。楊秉耀等[3]對香菇鮮品中的氨基酸組成和含量測定分析，得出鮮品香菇中尤以鮮甜味氨基酸含量最為豐富：谷氨酸含量達到0.55%、天冬氨酸為0.21%、丙氨酸為0.17%、甘氨酸為0.13%、蘇氨酸為0.11%、絲氨酸為0.11%。高燕紅等[4]對香菇、銀耳、干樅菌、姬松茸、巖耳、云耳這6種食用菌中氨基酸的含量作了分析，研究表明在以上6種食用菌中谷氨酸含量最高，天冬氨酸次之，蛋氨酸和胱氨酸含量最低。呈味氨基酸谷氨酸能與食鹽結(jié)合形成L-谷氨酸鈉，是調(diào)味品味精中的主要成分，具有強鮮味，因此建議人們在烹調(diào)食用菌時加入少許食鹽，有提鮮助鮮的作用。丙氨酸具有一定甜味，與鳥苷酸、谷氨酸等鮮味物質(zhì)搭配能使鮮味倍增，而且可以引出肉類、海鮮類、蔬菜類中的鮮味成分，提升食物口感和味道[5]。

1.1.2 呈味核苷酸

核酸存在于食用菌中可被特定生物酶降解為許多種核苷酸，而大量的核苷酸是香菇產(chǎn)生鮮味的重要呈味成分，如 5′-鳥苷酸、5′-腺苷酸、5′-肌苷酸、5′-黃苷酸等，其中5′-鳥苷酸在食用菌中含量最豐富[6]，也是香菇中鮮香味的最主要來源。研究發(fā)現(xiàn)香菇中主要的呈味核苷酸包括腺苷酸、鳥苷酸、肌苷酸、胞苷酸、尿苷酸、黃苷酸，其中5′-核苷酸在呈味核苷酸中是最主要的，呈味效果顯著，相比于其它種類的食用菌，香菇中的5′-核苷酸含量是最高的，這使得香菇的香氣濃郁[7]。

1.1.3 可溶性糖

可溶性糖是食用菌中甜味的主要來源，糖的種類和含量會直接影響到食用菌的口感與味道。吉田博等[8]研究并測出31種菇類中含有的可溶性糖，試驗結(jié)果表明食用菌中可溶性糖的主要成分是甘露醇和海藻糖。Chen等[9]研究得出人們品嘗食用菌時產(chǎn)生爽口的甜味是因為其含有較高含量的甘露醇，這種食用菌更受人們歡迎。Litchfield[10]研究發(fā)現(xiàn)可溶性糖和一些糖醇在香菇中有增加甜味的作用。食用菌中常見的可溶性糖包括甘露糖、果糖、核糖、肌糖、樹膠醛糖、海藻糖和甘露醇，不同種類的食用菌可溶性糖和糖醇的含量有較大差別，如木耳、草菇中可溶性糖比例較高，茶樹菇、毛頭鬼傘中可溶性糖的比例較低，而斑玉覃中的甘露糖含量相對較低，僅在18.19 mg/g～36.10 mg/g[11]。陳萬超等[12]研究并測定7種香菇中可溶性糖和糖醇的含量，研究結(jié)果顯示，7種香菇中可溶性糖和糖醇的總量為96.04 mg/g～223.61 mg/g。

1.1.4 有機酸

有機酸與氨基酸、合成酚類、酯類和芳香類物質(zhì)的代謝過程密切相關(guān)，其種類和含量的不同對香菇獨特風(fēng)味的產(chǎn)生有著一定影響。山下市二等[13]在對香菇鮮度下降機理研究時發(fā)現(xiàn)香菇內(nèi)含有的有機酸主要是蘋果酸，還有少量的琥珀酸和檸檬酸。吉田博等[8]從香菇的呈味成分角度出發(fā)，研究得出8種市售香菇共有的有機酸是蘋果酸、檸檬酸、延胡索酸、焦谷氨酸、甲酸、乙酸、乳酸、草酸和α-酮戊二酸，且含量在1.1%～1.5%；其中蘋果酸、檸檬酸、延胡索酸和焦谷氨酸4種有機酸大約占香菇內(nèi)有機酸總量的86%～92%，是香菇中有機酸的主要組成成分，研究表明香菇獨特風(fēng)味的形成與有機酸有關(guān)。于海龍等[14]利用反向高效液相色譜法對不同產(chǎn)地的同種類商品香菇中有機酸含量比較分析發(fā)現(xiàn)，地區(qū)不同種類相同的香菇產(chǎn)品中有機酸含量存在明顯差異，含量從高到低依次是琥珀酸、檸檬酸、蘋果酸、乙酸、富馬酸。琥珀酸及其鈉鹽在海鮮產(chǎn)品中含量十分豐富，這使得食品具有鮮味；蘋果酸、檸檬酸、乙酸和富馬酸常作為特定的酸味添加劑添加到食品中來改善味道與口感。多個研究共同表明，有機酸是香菇形成獨有風(fēng)味必不可少的一部分。

1.1.5 其它

香菇中的滋味成分除了呈味氨基酸、呈味核苷酸、可溶性糖以及有機酸之外，常規(guī)成分和無機離子對其最終呈味效果也有影響。常規(guī)成分包括水分、碳水化合物、灰分、總還原糖、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、干物質(zhì)，這些物質(zhì)對香菇獨特風(fēng)味的產(chǎn)生有直接或間接的影響。無機離子與其它物質(zhì)結(jié)合會產(chǎn)生不同的呈味物質(zhì)，如Na+與谷氨酸結(jié)合會形成谷氨酸鈉鹽，與琥珀酸會生成琥珀酸鈉鹽，谷氨酸鈉與琥珀酸鈉兩種物質(zhì)均為鮮味調(diào)節(jié)劑[6]。

1.2 揮發(fā)性香味物質(zhì)

八碳揮發(fā)性化合物和含硫化合物是食用菌中主要揮發(fā)性香味物質(zhì)，醛、酮、酸、酯類化合物對食用菌的揮發(fā)性香味起到調(diào)和和補充的作用。食用菌中八碳揮發(fā)性化合物主要包括1-辛醇、1-辛烯-3-醇（俗稱蘑菇醇）、3-辛醇、2-辛烯-1-醇、1-辛烯-3-酮、3-辛酮等[15]。含硫化合物主要包括以 1，2，3，5，6-五硫雜環(huán)庚烷（俗稱香菇精、香菇素）為代表的含硫雜環(huán)化合物。香菇中揮發(fā)性風(fēng)味成分種類齊全，其產(chǎn)生的香味是多種揮發(fā)性物質(zhì)共同作用的結(jié)果[16]。鄭建仙[17]應(yīng)用蒸餾萃取技術(shù)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對福建香菇的菇傘和菇柄中的風(fēng)味物質(zhì)進行了檢測，測出菇傘和菇柄中分別含有揮發(fā)性香味物質(zhì)64種和42種。

八碳化合物是組成香菇中揮發(fā)性香味成分的重要成分，以辛醇類、辛酮類風(fēng)味物質(zhì)為主[18]。辛醇類物質(zhì)中的1-辛烯-3-醇又被稱為“蘑菇醇”，因其具有濃郁的蘑菇香而得名，但因其熱穩(wěn)定性較差，所以在干香菇中產(chǎn)生的風(fēng)味劣于鮮香菇[19]，MAU等[20]研究認(rèn)為食用菌中的特征性風(fēng)味物質(zhì)是1-辛烯-3-醇，而1-辛烯-3-醇的形成和脂肪氧化酶的活性是密切相關(guān)的。1-辛烯-3-醇的風(fēng)味閾值為0.1 mg/L，其產(chǎn)生的氣味與1-辛烯-3-醇含量高低有密切聯(lián)系，1-辛烯-3-醇在水中的濃度達到1 mg/L時，會呈現(xiàn)出較弱的蘑菇風(fēng)味[21]。除1-辛烯-3-醇外，3-辛醇在香菇揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中也是重要的主體成分,辛酮類物質(zhì)以3-辛酮為主，約占香菇中主體揮發(fā)性香氣成分的28.53%[22]。

含硫化合物是一種典型的芳香性物質(zhì)，它是香菇香氣的重要來源，能影響香菇的整體氣味。含硫化合物占香菇揮發(fā)性風(fēng)味成分總量很高，達50%以上，其中以1，2，4-三硫雜環(huán)戊烷含量最高，占含硫化合物總量的 84%～91%。此外，香菇中的 1，2，3，5，6-五硫雜環(huán)庚烷是香菇中非常重要的風(fēng)味化合物，但是它的穩(wěn)定性差，很容易分解，分解產(chǎn)物為二甲基硫醚和二甲基三硫醚，二甲基二硫醚和二甲基三硫醚，以上主要含硫化合物的存在和組合影響著香菇的整體香氣[23-24]。劉楊岷等[25]應(yīng)用蒸餾萃取裝置結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)發(fā)現(xiàn)了香菇中存在91種揮發(fā)性風(fēng)味成分，包括含硫化合物30種，其中主要呈味成分為1，2，4-三硫雜環(huán)化合物。黃雯[26]選用了蒸餾萃取裝置研究香菇，通過萃取的方法分別從干香菇的菌蓋和菌柄上得到了揮發(fā)性成分，之后通過氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀鑒定出共包括76種化合物，有10種是含硫化合物。

其它化合物如酮類、醛類、酯類等對香菇風(fēng)味起修飾或互補作用，同樣不可或缺。酮類化合物有特殊的香氣，如丙酮能產(chǎn)生類似薄荷的香氣，2-十一烷酮具有類似檸檬的味道；醛類化合物能產(chǎn)生多種香氣，微量的醛可增加香氣濃醇度；酯類化合物是低級飽和脂肪酸與醇類化合而成，可以散發(fā)出許多果實香味[6]。

2 產(chǎn)品開發(fā)

香菇含有豐富的呈味物質(zhì)，獨特的滋味和香味使其受眾廣泛，除此之外，香菇還具有功能性活性物質(zhì)豐富、產(chǎn)量高的特點，在營養(yǎng)保健和功能藥效方面具有廣泛的應(yīng)用價值，這保證了香菇產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，香菇產(chǎn)品的開發(fā)還具有非常大的探索空間，其產(chǎn)品具有廣闊的市場。因此，香菇產(chǎn)品的研究與開發(fā)將成為當(dāng)今社會的熱點。

2.1 香菇醋

香菇味道鮮美濃郁、營養(yǎng)價值豐富，適宜用作調(diào)味品。邵偉等[27]以馬鈴薯、麩皮和糠殼為主要原料，用香菇進行發(fā)酵，研制出具有營養(yǎng)保健功能的香菇醋。香菇的發(fā)酵溫度控制在28℃，轉(zhuǎn)速為150 r/min，發(fā)酵時間2 d，這種香菇醋生產(chǎn)周期短，不添加任何化學(xué)物質(zhì)，得到的香菇醋風(fēng)味獨特，口感純正。徐彩芳[28]提取香菇柄多糖，對香菇柄汁、棗汁以及桃汁發(fā)酵，分別制得香菇棗醋和香菇桃醋。魏登等[29]用香菇和薏米作為原料，酒精發(fā)酵條件為：發(fā)酵溫度28℃，糖度15%，酵母液8%，醋酸發(fā)酵條件為：溫度33℃，pH 6.0，醋酸菌用量8%，以此工藝生產(chǎn)出營養(yǎng)保健型香菇薏米烹調(diào)醋。

2.2 香菇酒

香菇酒是以香菇為主要原料發(fā)酵而成的含酒精的飲品，此產(chǎn)品不僅能夠保留香菇自身的有效成分，而且經(jīng)過發(fā)酵、富集等工序后進一步提高了香菇的營養(yǎng)與保健價值。楊猛等[30]采用安琪酵母進行香菇酒發(fā)酵，通過試驗確定在糖度170 g/L、檸檬酸2 g/L、蛋白酶用量2 g/L時生產(chǎn)出的香菇保健酒口感綿柔、香氣怡人，各指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。王大為等[31]采用頂空固相微萃取技術(shù)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)檢測出早期陳釀的香菇酒中含有54種香氣成分，并研究得出香菇酒在不同的陳釀階段，其香氣成分和含量都會發(fā)生相應(yīng)變化。

2.3 香菇醬

香菇醬是以鮮香菇或干香菇復(fù)水作為主要原料，經(jīng)清洗、預(yù)煮、烹炒、調(diào)味、罐裝、密封、殺菌一系列處理制成的調(diào)味醬產(chǎn)品，在提高香菇加工利用率的同時增加了產(chǎn)品的附加值。香菇調(diào)味醬有味道鮮美、營養(yǎng)豐富、即食性強的特點，符合現(xiàn)代人的膳食理念。王桂楨等[32]通過試驗得出香菇醬最佳的工藝參數(shù)為：2 400 r/min條件下脫水3.5 min，切成8 mm3香菇丁，110℃條件下油炸5 min，140℃條件下熬制8 min，110℃條件下炒制14 min，100℃條件下攪拌5 min。此外，結(jié)合不同地域不同條件，可生產(chǎn)不同口感的香菇醬，劉曉梅等[33]制作了香辣香菇風(fēng)味醬，并對該醬進行全面質(zhì)量檢查，結(jié)果顯示各項指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。范露等[34]研究并確定了紫菜香菇復(fù)合調(diào)味醬的最佳工藝條件：香菇酶解液與發(fā)酵紫菜醬的質(zhì)量比1∶2，蔗糖添加量10%，食鹽添加量3%，羧甲基纖維素鈉添加量0.4%，質(zhì)機轉(zhuǎn)速10 000 r/min，均質(zhì)時間4 min。

2.4 香菇醬油

香菇醬油是香菇經(jīng)80℃～90℃熱水浸提后，將浸提液兌入醬油中調(diào)成的調(diào)味品。張梅[35]測定了香菇醬油每100 g含蛋白質(zhì)2 g、糖類47.2 g、核黃素13 mg、尼克酸 1.5 mg、硫胺素 0.01 mg、鈣 97 mg、磷 31 mg、鐵5 mg和水分66.9 g。周建華等[36]以深層發(fā)酵后的香菇菌絲發(fā)酵液為主要原料生產(chǎn)醬油，經(jīng)指標(biāo)測定發(fā)現(xiàn)成品醬油中氨基態(tài)氮含量高，味道鮮美濃郁，是良好的營養(yǎng)保健調(diào)味品，符合現(xiàn)代化膳食理念。曹海麗等[37]用香菇、核桃餅、黑米等為原料，發(fā)酵生產(chǎn)了富含香菇多糖、核桃生物活性肽以及黑米色素等含有多種活性物質(zhì)的核桃黑米香菇新型功能性醬油。從日趨多元化、健康化的飲食方式以及天然調(diào)味料的未來市場潛力來看，香菇醬油的開發(fā)具有廣闊的發(fā)展前景，產(chǎn)品不僅能保留香菇醬油的口感，還為人們提供了品質(zhì)和味道較好的新型醬油產(chǎn)品。

2.5 香菇素肉干

素肉是指在色、香、味和組織上類似于肉類制品的素食，香菇素肉干是以香菇為主要原料生產(chǎn)的素肉食品，通過這種方法生產(chǎn)出的素肉產(chǎn)品具有低脂肪、高蛋白的特點，同時其制作過程中使用的原材料沒有葷腥，因此十分適合素食主義者食用。徐旭[38]以香菇柄為原料，對生產(chǎn)香菇素肉干中的碾軋、腌制、干制等關(guān)鍵工藝參數(shù)進行研究，并利用掃描電子顯微鏡、物性儀等檢測方法對香菇素肉干進行分析。張鉑瑾等[39]經(jīng)過多次試驗嘗試，得出采用鹽漬、捶打、腌制和二次烘干之間刷煉乳為最佳時間點，原味香菇素肉干的配料添加量為白砂糖0.06%、醬油0.02%、花生油0.01%、五香粉0.005%、蜂蜜0.007 5%、煉乳0.003%；辣味素肉干的配料在原味香菇素肉干基礎(chǔ)上增加0.005%胡椒和0.001%辣椒，此工藝不添加防腐劑和肉味香精，是天然健康的食品。

2.6 香菇脆片

香菇脆片是指香菇不經(jīng)過破碎、榨汁、濃縮等工藝，在真空或缺氧環(huán)境下，利用香菇在低溫環(huán)境下脫水的原理，保留住香菇營養(yǎng)成分，維持香菇的本色本味，然后直接進行烘干、膨化處理而制成的香菇產(chǎn)品。隋世有等[40]優(yōu)化了非油炸香菇脆片的干燥工藝，首先將香菇脆片進行護色工藝優(yōu)化，接下來進行流化-微波-焙烤三段式聯(lián)合干燥。劉增強[41]以新型的氣流膨化技術(shù)為手段，通過單因素試驗設(shè)計，得到氣流膨化香菇的最佳預(yù)處理工藝為：香菇預(yù)干燥水分含量30%，護色液中檸檬酸濃度2%、抗壞血酸1.5%、焦亞硫酸鈉0.2%。朱金艷等[42]以整朵香菇為主要原料，通過單因素及正交試驗，確定微波膨化香菇脆片的最佳工藝為：香菇含水量35%，浸油率4%，微波功率360 W，此時膨化率達到195%，感官指標(biāo)達9.4。任愛清等[43]對真空環(huán)境下油炸香菇脆片加工過程中的干燥工藝環(huán)節(jié)進行了全面性的研究，得出真空油炸香菇脆片-熱風(fēng)聯(lián)合干燥最佳工藝條件為：熱風(fēng)溫度65℃、風(fēng)速1.0 m/s、真空油炸溫度90℃、水分轉(zhuǎn)換點35%。

2.7 其它產(chǎn)品

除香菇飲品、香菇調(diào)味品外，香菇等食用菌在我國醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用也受到更多研究者的關(guān)注。研究表明，目前我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約150種大型真菌具有抗腫瘤的生物活性[44]，香菇中多糖具備促進鈣吸收、降低膽固醇、抗腫瘤等多種生物活性[45]。因此，結(jié)合香菇生物活性功能及藥用價值生產(chǎn)了大量的藥品及其保健用品，如香菇菌多糖片[46]、香菇提取口服液[47]、香菇多糖注射劑[48]、香菇多糖膠囊[49]、香菇多糖脂質(zhì)體[50]以及香菇多糖凍干粉針劑[51]等。

3 展望

關(guān)于香菇風(fēng)味和產(chǎn)品開發(fā)的研究日漸興起，香菇加工技術(shù)也日趨完善，新型香菇產(chǎn)品開發(fā)越來越多樣化，但香菇產(chǎn)業(yè)仍面臨產(chǎn)品精深加工匱乏、加工過程營養(yǎng)損耗等問題。因香菇具有很高的食藥用價值，所以香菇風(fēng)味產(chǎn)品的開發(fā)不僅要保留其獨特的風(fēng)味，更要注重保留其特有的功能性。如今，人們對香菇的營養(yǎng)價值和保健功效的認(rèn)知日益加深，“一葷、一素、一菇”的正餐結(jié)構(gòu)逐漸被廣大消費者接受，香菇產(chǎn)業(yè)正蓬勃發(fā)展，香菇產(chǎn)品將擁有更為廣闊的市場前景。本文通過介紹香菇呈味物質(zhì)的研究進展以及香菇產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀，對今后香菇的研究與產(chǎn)品的開發(fā)具有深遠的指導(dǎo)意義。