不同干燥方式對林芝松口蘑揮發(fā)性風(fēng)味的影響

劉振東,劉紅麗,姜靜雨,羅章,李梁,薛蓓*

1(西藏農(nóng)牧學(xué)院 食品科學(xué)學(xué)院,西藏 林芝, 860000) 2(西藏自治區(qū)食品藥品檢驗(yàn)研究院, 西藏 拉薩,850000)

松口蘑(Tricholomamatsutake)又名松茸,隸屬于擔(dān)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(qū)[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(xué)證實(shí)[3-5],一時(shí)間松茸成為了食藥用菌市場的翹楚。云南、黑龍江等地區(qū)的松茸主要是以鮮貨的形式發(fā)往各地,而西藏由于地理位置相對偏遠(yuǎn),交通條件相對落后,而新鮮的松口蘑因呼吸作用強(qiáng)、水分含量高而易于腐變質(zhì)[6-8],所以西藏產(chǎn)的松茸主要以干品的形式運(yùn)出。西藏松茸在國內(nèi)外市場占有重要的地位,已成為西藏對外貿(mào)易的第一大林下產(chǎn)品,2017年鮮品產(chǎn)量達(dá)165 t,其中60%以干品的形式銷往各地。風(fēng)味作為衡量松茸干品品質(zhì)的重要因素,與其遺傳特性、環(huán)境因子、生長發(fā)育階段及干制方式等因素密切相關(guān)[9-10]。有研究表明,干制方式對食用菌干品的風(fēng)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(fēng)干燥、真空干燥和冷凍干燥等。

本研究以西藏林芝產(chǎn)新鮮松茸為原料,通過自然干燥、熱風(fēng)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(shí)利用電子鼻和GC-MS對松茸干品的風(fēng)味進(jìn)行比較分析,從而評價(jià)不同干燥方式對松茸風(fēng)味的影響,為松茸干品的風(fēng)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(shè)備

松茸,采自林芝市波密縣易貢鄉(xiāng),經(jīng)西藏自治區(qū)高原生態(tài)研究所徐阿生教授鑒定為松茸。NaCl(AR),國藥集團(tuán)化學(xué)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(fēng)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(jī),上海聯(lián)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(zhì)譜聯(lián)用儀,美國 Agilent。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 松茸子實(shí)體的干制

1.2.2 電子鼻檢測

準(zhǔn)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(chǎn)生時(shí)間為600 s,產(chǎn)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(shù)據(jù)采集時(shí)間120 s,延滯時(shí)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(zhì)進(jìn)樣口活化20 min(250 ℃)。

GC條件：進(jìn)樣口溫度250 ℃,氣質(zhì)接口溫度250 ℃,載氣流速1.0 mL/min。進(jìn)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(jié)果與討論

目前,針對干燥方式對松口蘑品質(zhì)的影響主要集中在顏色、營養(yǎng)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(fā)性成分的研究相對較少,且主要集中在通過GC-MS技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性成分的研究,鮮有通過多種手段聯(lián)合對不同干燥松口蘑開展揮發(fā)性風(fēng)味成分研究。而本研究通過采用GC-MS聯(lián)合電子鼻分子技術(shù)對4種常見干燥方式下西藏林芝產(chǎn)松口蘑的風(fēng)味進(jìn)行了綜合評價(jià),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(shí)也為電子鼻和GC-MS兩種風(fēng)味檢測技術(shù)在松口蘑干品研究中的準(zhǔn)確性和一致性上提供了實(shí)驗(yàn)支持。

2.1 電子鼻分析

圖1為不同松茸樣品傳感器響應(yīng)雷達(dá)圖。由圖1可知，S1、S5、S8傳感器的信號普遍較強(qiáng),S1傳感器主要對氨氣、胺類物質(zhì)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(fā)性有機(jī)化合物比較敏感。4個(gè)不同干燥的樣品傳感器的響應(yīng)輪廓大致相同,但響應(yīng)強(qiáng)度有所差別,這4個(gè)樣品的雷達(dá)響應(yīng)值大小依次為：真空>晾干>凍干>烘干。其中,烘干樣品雷達(dá)響應(yīng)值最小,可能在樣品制作過程中氣味損失較為嚴(yán)重,或其氣味較難揮發(fā),真空樣品的雷達(dá)響應(yīng)值最大,能夠在生產(chǎn)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(dá)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(xiàn)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(fā)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(fā)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?？梢钥吹?各樣品的重復(fù)性較好且樣品間互不干擾。區(qū)別指數(shù)DI值為90.73,由此可知電子鼻可以很好地區(qū)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(dá)響應(yīng)圖響應(yīng)程度呈規(guī)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(qū)分效果很好,所以 SuperNose 電子鼻可用于松茸加工工藝的區(qū)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(fā)性成分。4 種樣品總共鑒定出 137 種化合物,其中自然風(fēng)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(zhì)3種占比1.11%。相對于其他干燥方法含有1種獨(dú)有風(fēng)味物質(zhì)為長葉烯。

表2 不同干燥方式松茸主要揮發(fā)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(xù)表2

續(xù)表2

熱風(fēng)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(zhì)4種占比0.83%。相對于其他干燥方法含有6種獨(dú)有風(fēng)味物質(zhì),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(zhì)3種占比0.63%。相對于其他干燥方法含有1種獨(dú)有風(fēng)味物質(zhì)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(zhì)3種占比0.62%。相對于其他干燥方法含有7種獨(dú)有風(fēng)味物質(zhì),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(nèi)酯、γ-己內(nèi)酯。

綜上所述,4種干燥方式所含的揮發(fā)性風(fēng)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(jié)果與電子鼻分析結(jié)果吻合。

3 結(jié)論

自然干燥、熱風(fēng)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(fā)現(xiàn)其樣品傳感器的響應(yīng)輪廓大致相同,但響應(yīng)強(qiáng)度有所差別,4個(gè)樣品的雷達(dá)響應(yīng)值大小依次為真空>晾干>凍干>烘干,其中真空樣品的響應(yīng)值最大,較為完整的保留了松茸的風(fēng)味信息；通過主成分分析和DFA圖可知電子鼻技術(shù)能夠較好的覆蓋4個(gè)樣品的風(fēng)味信息,且互不干擾,該技術(shù)可用于不同樣品的區(qū)分及鑒別。4個(gè)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(fēng)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(fā)現(xiàn)4種干燥方式得到的松茸干品均有一定數(shù)量的特有揮發(fā)性組分,其中熱風(fēng)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(chǎn)生了一些新的風(fēng)味組分。而在本研究中4種干品中均發(fā)現(xiàn)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(jìn)一步將云南香格里拉產(chǎn)松茸與西藏林芝產(chǎn)松茸開展風(fēng)味成份的對比研究。