任新軍,劉培貴,張學(xué)忠,彭珍華,曾明梅
(1.云南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,國家熱帶農(nóng)副產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,云南 昆明 650223;2.中國科學(xué)院昆明植物研究所生物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650201)
塊菌是指塊菌屬(Tuber,T.)的大型地下真菌,屬于真菌界、子囊菌門、塊菌科(Tuberaeeae)[1]。我國記載的塊菌屬真菌有76種,其中可食種類54種[2-3]。絕大部分種類產(chǎn)量低或者品味差,大多數(shù)為白塊菌,具有商業(yè)價(jià)值的塊菌僅有少數(shù)幾種,最常見的種類是印度塊菌(T.indicum),其次是中華夏塊菌(T.sinoaestivum)和假喜馬拉雅塊菌(T.pseudoexcavatum),這些塊菌是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定食品質(zhì)量等級(jí)的四大塊菌中的3種[4-5]。攀枝花白塊菌(T.panzhihuanese)具有濃郁的香味,是近年發(fā)現(xiàn)的白塊菌中最具商業(yè)價(jià)值的種類之一[2]。塊菌在商業(yè)貿(mào)易和食品市場(chǎng)上常稱為松露,新鮮的松露具有很好的口感和烹飪性能,是公認(rèn)的高檔食材,歐洲著名的法國黑孢塊菌(T.melanosporum)和意大利白塊菌(T.magnatum)是當(dāng)今食用菌市場(chǎng)上較為昂貴的食材[6]。
目前塊菌的研究主要包括組成成分、生物活性、功能用途等[7-8],大量研究集中在揮發(fā)性香氣成分的種類、含量及其功能作用[9-12]等,塊菌具有抗氧化性、抗癌性、血管再生作用[13]。陶愷等報(bào)道了中國塊菌(印度塊菌)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[14],其它的研究報(bào)道了塊菌的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸、礦質(zhì)元素、揮發(fā)性成分等[15-17]、還對(duì)必需氨基酸進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)[18],這些成果主要集中在對(duì)印度塊菌的研究,少量涉及對(duì)白色塊菌的分析[16]。YAN X等[19]曾對(duì)假喜馬拉雅塊菌的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了報(bào)道,楊旭昆等[20]曾檢測(cè)過塊菌(夏塊菌)的氨基酸組成,目前還沒有對(duì)攀枝花白塊菌營(yíng)養(yǎng)成分的報(bào)道。本研究在嚴(yán)格的樣品采集和準(zhǔn)確的物種鑒定的基礎(chǔ)上,比較全面地分析中華夏塊菌、假喜馬拉雅塊菌和攀枝花白塊菌的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分、必需氨基酸組成、呈味氨基酸的含量、維生素、常量元素、微量元素、稀土元素和食品安全狀況,探討3種塊菌的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為這3種塊菌的食用和開發(fā)利用提供依據(jù)和參考。
塊菌材料:昆明市木水花野生菌市場(chǎng),經(jīng)中國科學(xué)院昆明植物研究所生物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用真菌分類系統(tǒng)學(xué)方法鑒定為中華夏塊菌(T.sinoaestivum J.P.Zang&P.G.Liu)、假喜馬拉雅塊菌(T.pseudohimalayense Moreno,Manjón,Díez&García-Montero)和攀枝花白塊菌(T.panzhihuanese Deng,Wang&Liu)。
鹽酸(優(yōu)級(jí)純)、硝酸(優(yōu)級(jí)純)、無水乙醚(分析純):重慶川東化工有限公司;硫酸(優(yōu)級(jí)純)、石油醚(分析純):西隴科學(xué)股份有限公司;氫氧化鈉(分析純):天津市岡船化學(xué)試劑科技有限公司;正丁醇(分析純):廣東光華科技股份有限公司;冰乙酸(分析純):上海試四赫維化工有限公司;甲醇(色譜純):Sigma-Aldrich公司;丙酮(色譜純):賽默飛世爾科技(中國)有限公司;環(huán)己烷(色譜純):國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
YB-2500A多功能粉碎機(jī):速鋒工貿(mào)公司;FOSS Fibertec1023膳食纖維測(cè)定儀、FOSS Kjeltec 8400自動(dòng)凱氏定氮儀:福斯中國公司;7M-3014P馬弗爐:美城公司;2020液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、LC Solution質(zhì)譜工作站、LC-20A、UFLC-20A高效液相色譜儀、ICPE-9000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、AA-6800火焰原子吸收分光光度計(jì):日本島津公司;L-8900氨基酸分析儀:日本日立公司;MARS微波消解儀:美國CEM公司;AFS-230E原子熒光分光光度計(jì):北京普析通用儀器公司;AA-800石墨爐原子吸收光譜儀:美國perkinelmer儀器公司;820-MS電感耦合等離子體發(fā)射光譜質(zhì)譜儀:德國耶拿公司。
1.3.1 樣品采集及處理
在塊菌成熟的季節(jié),嚴(yán)格采集新鮮樣品,收集成熟的子實(shí)體每種3份,立即清除泥土雜物,凈水沖洗,低溫冷藏。菌體整體取樣,使用多功能粉碎機(jī)粉碎,混勻后分別裝入樣品袋中,冰柜-20℃貯藏,依據(jù)方法需要的檢測(cè)量檢測(cè)。
1.3.2 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定
水分含量采用直接干燥法,按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》檢測(cè);蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法,按照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》檢測(cè);脂肪含量采用索氏抽提法,按照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》檢測(cè);灰分采用灼燒法測(cè)定,按照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》檢測(cè);粗纖維含量按照GB/T5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定》檢測(cè)。
1.3.3 氨基酸的測(cè)定
蛋白質(zhì)經(jīng)鹽酸水解成為游離氨基酸,經(jīng)離子交換柱分離后,與茚三酮溶液產(chǎn)生顏色反應(yīng),再通過氨基酸分析儀測(cè)定氨基酸含量。按照GB 5009.124—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》檢測(cè)。
1.3.4 維生素的測(cè)定
維生素C含量采用高效液相色譜法,按照GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》檢測(cè);維生素B1含量采用高效液相色譜法,按照GB 5009.84—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B1的測(cè)定》檢測(cè);維生素B2采用高效液相色譜法,按照GB 5009.85—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B2的測(cè)定》檢測(cè);維生素A、E含量采用反相高效液相色譜法,維生素D采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,按照GB/T 5009.82—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素A、D、E的測(cè)定》檢測(cè)。
1.3.5 礦物質(zhì)元素的測(cè)定
元素鉀和鈉檢測(cè)采用火焰原子吸收光譜法,按照GB 5009.91—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉀、鈉的測(cè)定》檢測(cè);磷元素采用鉬藍(lán)分光光度法,按照GB 5009.87—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中磷的測(cè)定》檢測(cè);硒元素采用氫化物原子熒光光譜法,按照GB 5009.93—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測(cè)定》檢測(cè);鐵元素采用火焰原子吸收光譜法,按照GB 5009.90—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鐵的測(cè)定》檢測(cè);鈣、鎂、銅、錳、鋅、鍶元素采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法,按照GB 5009.268—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的測(cè)定》檢測(cè);稀土元素采用電感耦合等離子發(fā)射光譜質(zhì)譜法,按照GB 5009.94—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)植物性食品中稀土元素的測(cè)定》檢測(cè)。重金屬鉛、鎘、鉻采用石墨爐原子吸收光譜法,分別按照GB 5009.12—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定》、GB 5009.15—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鎘的測(cè)定》和GB 5009.123—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉻的測(cè)定》檢測(cè);總砷和總汞采用氫化物原子熒光光譜法,按照GB 5009.11—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中總砷及無機(jī)砷的測(cè)定》和GB5009.17—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》對(duì)應(yīng)的方法測(cè)定。
1.3.6 農(nóng)藥殘留的測(cè)定
按照GB/T 5009.19—2008《食品中有機(jī)氯農(nóng)藥多組分殘留量的測(cè)定》規(guī)定的方法檢測(cè)。
式中:xd表示干物質(zhì)中成分含量,%、mg/kg、g/100g;Mf表示鮮品中實(shí)測(cè)成分含量,%、mg/kg、g/100 g;ω 表示水分含量,%。
運(yùn)用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,對(duì)3次重復(fù)的數(shù)據(jù)用IBM SPSS Statistics 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,采用單因素方差分析中的鄧肯多重比較,檢驗(yàn)各組之間是否存在差異。
3種塊菌中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分見表1。
表1 3種塊菌中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 Basic nutritional composition of three truffles %
由表1可知,在3種塊菌子實(shí)體中,比重最大的組成成分是水分,占鮮品總質(zhì)量的74.8%~81.8%,其中中華夏塊菌含水量較低,顯著低于另外2種塊菌(p<0.01);其次是粗纖維比例較高,占干物質(zhì)的41.8%~52.8%,按高低依次是中華夏塊菌、假喜馬拉雅塊菌和攀枝花白塊菌(p<0.01);蛋白質(zhì)是塊菌的主要營(yíng)養(yǎng)成分,中華夏塊菌、假喜馬拉雅塊菌和攀枝花白塊菌分別占干物質(zhì)質(zhì)量的29.8%、27.8%和31.4%,其中假喜馬拉雅塊菌含量顯著較低(p<0.01);3種塊菌子實(shí)體的脂肪含量都較低,在2.16%~2.80%之間;3種塊菌的灰分含量差異顯著(p<0.01),分別是 4.76%、7.25%和 6.59%,中華夏塊菌含量較低,假喜馬拉雅塊菌含量較高。
由表1結(jié)果可知,3種塊菌都是高纖維、高蛋白、低脂肪的健康食品[21]。根據(jù)游金坤等[16]的研究,塊菌中蛋白質(zhì)等成分折合水分后,與本研究結(jié)果一致。HILSZCZASKA 等[22]對(duì)歐洲夏塊菌(T.aestivum)的研究結(jié)果表明,夏塊菌中的蛋白質(zhì)、總甾醇和糖類含量隨環(huán)境和氣候變化較小,蛋白質(zhì)含量與本文對(duì)中華夏塊菌的研究結(jié)果相近。
3種塊菌子實(shí)體中,17種氨基酸在干物質(zhì)中的總量分別是中華夏塊菌9.91 g/100 g、假喜馬拉雅塊菌11.3 g/100 g、攀枝花白塊菌11.9 g/100 g。
2.2.1 必需氨基酸分析
人體必需氨基酸(essential amino acid,EAA)必須由食物提供,是人體自身不能合成的氨基酸。
3種塊菌必需氨基酸含量(total amino acid,TAA)及比較見表2。
表2 3種塊菌必需氨基酸含量及比較Table 2 Comparison of amino acid content of three truffles g/100 g
由表2可知,塊菌子實(shí)體中,人體必需氨基酸纈氨酸和異亮氨酸含量較高,蛋氨酸、亮氨酸和賴氨酸含量較低。7種必需氨基酸合計(jì)分別是中華夏塊菌2.58 g/100 g、假喜馬拉雅塊菌3.36 g/100 g、攀枝花白塊菌3.86g/100g,占各自氨基酸總量(EAA/TAA)的26.0%、29.7%和32.5%。攀枝花白塊菌中必需氨基酸占比高于其它2種塊菌,中華夏塊菌必需氨基酸含量較少。
根據(jù)文獻(xiàn)資料比較,3種塊菌中蛋白質(zhì)與黑孢塊菌相近,灰分低于黑孢塊菌,其必需氨基酸除亮氨酸和賴氨酸外,其它5種氨基酸高于黑孢塊菌[14],具有與黑孢塊菌相近的優(yōu)良食用品質(zhì)。與攀西塊菌相比,中華夏塊菌中蛋白質(zhì)和灰分與攀西塊菌相近,粗纖維明顯高于攀西塊菌,3種塊菌中必需氨基酸低于攀西塊菌[15]。攀枝花白塊菌EAA/NEAA系數(shù)與報(bào)道的云南黑松露結(jié)果相近[18]。
2.2.2 呈味氨基酸分析
3種塊菌中的呈味氨基酸見表3。
表3 3種塊菌中的呈味氨基酸Table 3 Tasteful amino acids in three truffles g/100 g
天冬氨酸和谷氨酸是鮮味氨基酸,二者合計(jì)含量高,分別是中華夏塊菌1.77 g/100 g、假喜馬拉雅塊菌2.42 g/100 g、攀枝花白塊菌2.47 g/100 g;占各自氨基酸總量的17.9%、21.4%、20.7%。所以,假喜馬拉雅塊菌的鮮味口感要好于中華夏塊菌和攀枝花白塊菌。
楊旭昆等[20]通過比較云南7種野生菌表明,塊菌中鮮味氨基酸含量高,高于其它6種野生菌,使塊菌擁有了清鮮的美味。甜味氨基酸主要包括甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸,三者合計(jì)分別是中華夏塊菌1.56 g/100 g、假喜馬拉雅塊菌2.15g/100g、攀枝花白塊菌2.32g/100g,含量高,分別占各自氨基酸總量15.6、19.0、19.5 g/100 g。中華夏塊菌的甜味略差于假喜馬拉雅塊菌和攀枝花白塊菌。3種塊菌中呈味氨基酸含量高,分別是3.33、4.57、4.78 g/100 g,占比也高,分別占各自氨基酸總量的33.5%、40.4%和40.2%,遠(yuǎn)高于必需氨基酸占比,使塊菌成為著名而昂貴的調(diào)味食品,而不是營(yíng)養(yǎng)食品。
2.2.3 精氨酸、胱氨酸和酪氨酸
3種塊菌中精氨酸含量高,特別是中華夏塊菌,干物質(zhì)中含量高達(dá)1.14 g/100 g,其它2種塊菌也分別達(dá)到0.570、0.665 g/100 g,所以中華夏塊菌具有令人愉悅的特殊香味[2]。精氨酸是半必需氨基酸[21],精氨酸在臨床應(yīng)用上適用于血氨增高的肝昏迷,特別是伴有堿中毒的患者,口服用于精液分泌不足和精子缺乏引起的男性不育癥[23],還可以促進(jìn)人體健康和提高免疫力[24]。
3種塊菌中胱氨酸含量高,尤其是中華夏塊菌中,含量在1.35 g/100 g~2.01 g/100 g,而胱氨酸是谷胱甘肽的前體,后者參與機(jī)體抗氧化過程,胱氨酸還參與提高機(jī)體耐寒能力和免疫力[18]。酪氨酸是條件必需氨基酸[21],3 種塊菌中含量 0.246 g/100 g~0.638 g/100 g,攀枝花白塊菌中含量較高。
3種塊菌中維生素含量及比較見表4。
表4 3種塊菌中維生素含量及比較Table 4 Comparison of vitamins in three truffles mg/100 g
由表4可知,測(cè)定的3種塊菌維生素含量不高,在測(cè)定的6種維生素中,維生素A、維生素D和維生素E的含量低,塊菌子實(shí)體中都低于國家標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限,未能檢出。假喜馬拉雅塊菌和攀枝花白塊菌維生素C含量較高,分別是77.8、75.8 mg/100 g,而中華夏塊菌只有48.0 mg/100 g。假喜馬拉雅塊菌維生素B1含量較高,為0.841 mg/100 g。維生素B2的含量分別是中華夏塊菌1.46 mg/100 g、假喜馬拉雅塊菌1.37 mg/100 g和攀枝花白塊菌3.63 mg/100 g,攀枝花白塊菌明顯較高。
2.4.1 3種塊菌子實(shí)體中常量元素比較分析
3種塊菌中常量元素含量見表5。
表5 3種塊菌子實(shí)體中常量礦質(zhì)元素比較Table 5 Comparison of macro-element composition in three truffles mg/kg
3種塊菌均富含人體所需的鉀、鈉、鈣、鎂、磷元素,其中鉀的含量最高,其次是磷、鈉、鈣。攀枝花白塊菌中除磷外四大元素含量較高,全部極顯著高于中華夏塊菌(p<0.01),分別是14626、2692、1918、1533mg/kg;同時(shí),鈉、鈣、鎂含量極顯著高于假喜馬拉雅塊菌(p<0.01),假喜馬拉雅塊菌中磷含量較高(p<0.01),達(dá)到9 603 mg/kg。
2.4.2 3種塊菌子實(shí)體中微量元素分析
3種塊菌子實(shí)體中的微量元素含量見表6。
表6 3種塊菌中微量元素比較Table 6 Comparison of microelements in three truffles mg/kg
由表6可知,塊菌中鋅、鐵含量較高,含有適量的銅、錳,還含有一定量的鍶、硒,因此具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。攀枝花白塊菌中幾種主要微量元素除鐵和硒以外都顯著較高,極顯著高于中華夏塊菌(p<0.01),顯著高于假喜馬拉雅塊菌(p<0.05)。鐵元素差異不顯著。中華夏塊菌中硒含量極顯著高于其它2種塊菌(p<0.01),為 1.11 mg/kg。
2.4.3 3種塊菌子實(shí)體中稀土元素分析
3種塊菌中稀土氧化物含量比較見表7。
表7 3種塊菌中稀土氧化物含量比較Table 7 Comparison of oxides of rare earth element in three truffles mg/kg
塊菌子實(shí)體中還含有稀土元素,其中5種主要稀土元素鈧、釔、鑭、鈰、釹含量較高,以稀土氧化物合計(jì)分別是攀枝花白塊菌1.36 mg/kg、中華夏塊菌0.946 mg/kg和假喜馬拉雅塊菌0.456 mg/kg,在食品中處于中低水平,對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生不良影響。
3種塊菌食品安全性分析見表8。
表8 3種塊菌食品安全性分析Table 8 Analysis of food safety factors in three truffles mg/kg
重金屬和長(zhǎng)效農(nóng)藥六六六(benzene hexachloride,BHC)、滴滴涕(dichloro-diphenyl-trichloroethane,DDT)的殘留量是野生食用菌食品安全的重要檢測(cè)指標(biāo)。根據(jù)GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》[25],本次取樣的3種新鮮塊菌中重金屬元素鉛、汞、砷、鉻含量均低于國家標(biāo)準(zhǔn)新鮮食品中污染物限量值,符合國家食品安全要求。鎘的含量偏高,作為新鮮食品,3種塊菌中鎘含量均超過限量值。
本次取樣檢測(cè)的樣品中六六六和滴滴涕含量都低于國家標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限,未檢出,表明生長(zhǎng)在自然林下的塊菌子實(shí)體中沒有六六六和滴滴涕污染,說明本次取樣的3種野生塊菌的生長(zhǎng)地均沒有嚴(yán)重的農(nóng)藥殘留污染問題。
中華夏塊菌、假喜馬拉雅塊菌和攀枝花白塊菌是云南廣泛食用的3種野生食用菌,其干物質(zhì)中粗纖維占41.8%~52.8%,蛋白質(zhì)分別是29.8%、27.8%和31.4%,脂肪在2.16%~2.80%之間,必需氨基酸分別是中華夏塊菌2.58 g/100 g、假喜馬拉雅塊菌3.36 g/100 g、攀枝花白塊菌3.86 g/100 g,占各自氨基酸總量的26.0%、29.7%和32.5%。3種塊菌中呈味氨基酸分別是3.33、4.57、4.78 g/100 g,分別占各自氨基酸總量的33.5%、40.4%和40.2%,遠(yuǎn)高于必需氨基酸含量。3種塊菌中還含有豐富的精氨酸、胱氨酸和酪氨酸,特別是中華夏塊菌含有高達(dá)1.14 g/100 g的精氨酸和2.01 g/100 g的胱氨酸。3種塊菌中還含有一定量的維生素C、維生素B1、維生素B2。3種塊菌均富含人體所需的常量元素和微量元素,攀枝花白塊菌中鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、銅、錳、鍶元素含量較高,中華夏塊菌中硒含量較高。3種塊菌中還含有適量的稀土元素,以及較低的重金屬和農(nóng)藥殘留,基本滿足食品安全的需要。通過營(yíng)養(yǎng)成分的分析,結(jié)果證實(shí)這3種塊菌是高纖維、高蛋白、低脂肪的健康食品,是富含呈味氨基酸及精氨酸的美味而珍貴的調(diào)味食品,是重要的富含礦質(zhì)元素的野生食用菌資源。