不同干燥方式對滑子蘑揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響

安朝麗門，薛瑞奇，申公錦，侯麗華，錢磊，張業(yè)尼

（天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300392）

滑子蘑（Pholiota microspora），又被稱為滑菇、光帽磷傘、珍珠菇等，主要分布于中國、日本、菲律賓以及北歐、北美等國家和地區(qū)，在我國東北、廣西、西藏等地較常見。它富含蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖等營養(yǎng)成分[1]，具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂、免疫調(diào)節(jié)、抑菌抗炎等生理作用[2]。滑子蘑口感鮮嫩、風(fēng)味獨(dú)特，多以鮮食、干貨以及即食罐頭為主。新鮮滑子蘑含水量高、容易褐變腐爛，不易保存，限制了其鮮銷和異地運(yùn)輸[3]，常對其進(jìn)行干燥處理。干燥作為一種廣泛使用且相對低廉的延長食用菌貨架期的方法，能限制微生物生長，抑制酶活性，并減緩多種水分介導(dǎo)的反應(yīng)，是滑子蘑重要的保存途徑[4]。食用菌常用的干燥方法包括太陽能干燥、熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空冷凍干燥以及聯(lián)合干燥等[5]。相關(guān)研究表明，干燥方式對食用菌的品質(zhì)有很大的影響，尤其對產(chǎn)品的風(fēng)味影響較為突出[6-8]。近年來，人們對滑子蘑的營養(yǎng)成分[9]、活性成分[10-11]、藥理作用[12-13]等方面已經(jīng)進(jìn)行了很多研究，但關(guān)于不同干燥方式對滑子蘑揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響研究較為鮮見。

目前，氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和氣相色譜-嗅聞（gas chromatography-olfactometry，GC-O）技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于香氣成分和風(fēng)味特征的研究[14-16]，如香菇[17]、奶酪[18]、普洱茶[19]和沙棗[20]等。為促進(jìn)滑子蘑綜合利用、加大產(chǎn)品精深加工、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，本研究將GC-MS 與GC-O 技術(shù)相結(jié)合，分析比較不同干燥方式處理后滑子蘑中揮發(fā)性成分及氣味特征的變化，研究滑子蘑最佳的干燥方式，以期為滑子蘑進(jìn)一步開發(fā)利用或產(chǎn)品研發(fā)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮滑子蘑：市售；苯乙酸異戊酯（99%）：美國Sigma 公司；乙醇（98%）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。以上化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

YP5002 電子天平：上海佑科儀器儀表有限公司；HH-1 電熱恒溫水浴鍋：江蘇拓創(chuàng)科研儀器有限公司；WGL-230B 電熱鼓風(fēng)干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司；WRH-100AB 熱泵干燥機(jī)：東莞市正旭新能源設(shè)備科技有限公司；CC-002A 微波干燥箱：上海鑭泰微波設(shè)備制造有限公司；08-2T 恒溫磁力攪拌器：上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司；57330-U 固相微萃取裝置：美國supelco 公司；7890A-5975C 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國Agilent 公司；Trace1300-OPD2 氣相色譜儀：美國Thermo 公司；DX05-ODP4 嗅辨分析儀：德國Gerstel 公司；SGH-300 高純氫發(fā)生器、SGK-2L 低噪音空氣泵：北京中科吉瑞科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

挑選新鮮的滑子蘑，清洗去污，剔除不可食用部分，瀝干水分后按下述干燥方法進(jìn)行干燥處理，干燥至含水量10%以下，粉碎并過100 目篩，密封備用。

1）熱風(fēng)干燥：將新鮮滑子蘑均勻鋪在電熱鼓風(fēng)干燥箱隔板上，設(shè)定溫度為50 ℃，干燥至含水量10%以下停止干燥，整個(gè)干燥過程10 h 左右。

2）熱泵干燥：將新鮮滑子蘑均勻鋪在熱泵干燥機(jī)隔板上，設(shè)定溫度為50 ℃，干燥至含水量10%以下停止干燥，整個(gè)干燥過程7 h 左右。

3）微波干燥：將新鮮滑子蘑均勻鋪在微波干燥箱隔板上，設(shè)定溫度為50 ℃，功率1 kW，干燥至含水量10%以下停止干燥，整個(gè)干燥過程2 h 左右。

1.3.2 頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用法測定

采用頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase mi cro-extraction，HS-SPME）技術(shù)與GC-MS 聯(lián)用技術(shù)分析3 種不同干燥方式處理后滑子蘑中的揮發(fā)性成分。

1.3.2.1 HS-SPME 條件

稱取2.5 g 滑子蘑樣品放入20 mL 萃取瓶內(nèi)，加入100 μL 苯乙酸異戊酯（0.05 mg/mL）作為內(nèi)標(biāo)物，密封，置于60 ℃水浴中，磁力攪拌速度500 r/min，平衡20 min 后，插入萃取針（50/30 μL DVB/CAR/PDMS）萃取30 min。萃取針使用前，在氣質(zhì)進(jìn)樣口活化20 min（250 ℃）。

1.3.2.2 GC-MS 分析條件

GC 條件：氣相色譜柱HP-5MS（60 m×250 μm ×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃，氣質(zhì)接口溫度250 ℃，載氣流速1.5 mL/min，不分流進(jìn)樣。升溫程序?yàn)槌跏?0 ℃，保持3 min，以5 ℃/min 升溫到100 ℃保持2 min；4 ℃/min 升溫到140 ℃保持1 min；4 ℃/min 升溫到180 ℃保持2 min；5 ℃/min 升溫到250 ℃保持5 min。

MS 條件：離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，全掃描模式，質(zhì)量掃描范圍amu 35～550。

1.3.2.3 揮發(fā)性成分定性與定量分析

利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定，在NIST11 標(biāo)準(zhǔn)譜圖數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，篩選出匹配度80%以上的物質(zhì)作為有效的揮發(fā)性成分，并采用同一積分參數(shù)峰面積歸一法計(jì)算其相對百分含量。

1.3.3 GC-O 測定

GC 條件：色譜柱RTX-5MS 石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣（氮?dú)?，純度?9.99%）流速1.5 mL/min，氫氣流速40 mL/min，空氣流速400 mL/min，升溫程序同1.3.2。嗅聞儀條件：嗅聞端口溫度250 ℃，色譜柱流出成分在毛細(xì)管末端以1∶1 的分流模式分別進(jìn)入檢測器和嗅聞儀。

氣相色譜-嗅聞測量法（GC-O）的嗅聞試驗(yàn)由根據(jù)GB/T 16291.1—2012《感官分析選拔、培訓(xùn)與管理評價(jià)員一般導(dǎo)則第1 部分：優(yōu)選評價(jià)員》培訓(xùn)后的5 位感官評價(jià)人員完成，每位重復(fù)嗅聞3 次，并記錄氣味特征和氣味強(qiáng)度。氣味強(qiáng)度等級采用4 分制：0 分為未檢測到、1 分為很弱、4 分為最強(qiáng)，最終香氣強(qiáng)度值取5 名評價(jià)人員記錄的平均值。

1.3.4 風(fēng)味輪廓測定

對特征香氣活性物質(zhì)按照其香氣屬性進(jìn)行歸類，將具有相同特征香氣活性物質(zhì)的氣味強(qiáng)度值相加，得到的分?jǐn)?shù)就是該屬性的得分。最后根據(jù)得分結(jié)果繪制雷達(dá)圖，即為各個(gè)樣品的風(fēng)味輪廓圖。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010 軟件整理匯總原始數(shù)據(jù)及制表，使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 22.0 進(jìn)行顯著性分析，使用畫圖軟件Origin 9.8.0.200 進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式處理后滑子蘑中的揮發(fā)性成分分析

采用GC-MS 對3 種不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。各種干燥方式處理后滑子蘑中揮發(fā)性成分及相對含量見表1，其揮發(fā)性成分在數(shù)值上的重疊情況的韋恩圖見圖1。

圖1 不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發(fā)性成分韋恩圖Fig.1 Venn diagram of volatile components in Pholiota microspore by different drying methods

表1 不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發(fā)性成分及相對含量Table 1 Volatile components and relative content of Pholiota microspore by different drying methods

由表1 可知，在3 種干燥滑子蘑樣品中共檢出39種揮發(fā)性化合物，其中，熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、微波干燥滑子蘑樣品中分別檢測出21、19、22 種揮發(fā)性化合物。主要包括14 種酯類（35.90%）、6 種醛類（15.38%）、1 種酮類（2.56%）、8 種烷烴類（20.51%）、6 種烯烴類（15.38%）和4 種其它類（10.26%）。

由表1 和圖1 可看出，3 種干燥滑子蘑樣品間揮發(fā)性成分及相對含量存在明顯差異。在熱風(fēng)干燥中檢出8 種特有物質(zhì)，包括鄰苯二甲酸正丁基異丁基酯、十三酸甲酯、2-甲基丁醛、2，6-二甲基-十一烷、5-乙基-2-甲基辛烷、正十三烷、豆甾-3，5-二烯和鄰二甲苯，其中鄰苯二甲酸正丁基異丁基酯（9.34%）和豆甾-3，5-二烯（7.03%）相對含量較高，占熱風(fēng)干燥總揮發(fā)性成分的16.37%；熱泵干燥中檢出6 種特有物質(zhì)，包括丙酸甲酯、異丁酸甲酯、庚酸甲酯、可可醛、Γ-杜松烯和β-瑟林烯，其中丙酸甲酯（8.31%）含量最高，對熱風(fēng)干燥滑子蘑風(fēng)味有貢獻(xiàn)作用；微波干燥中檢出10 種特有物質(zhì)，分別為鄰苯二甲酸酯、棕櫚酸乙酯、己醛、2-丁基-2-辛烯醛、2-十一酮、4-甲基癸烷、正十七烷、雙戊烯、α-柏木烯/雪松烯和對二甲苯，占總揮發(fā)性成分的22.16%，對微波干燥滑子蘑的風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)作用。

由圖1 可知，在3 種干燥滑子蘑樣品中檢出8 種共有化合物，包括己酸甲酯、苯乙酸甲酯、異戊醛、苯甲醛、十二烷、十四烷、十六烷和β-紅沒藥烯，表明以上化合物可能是干燥滑子蘑中主要的風(fēng)味物質(zhì)。

2.2 不同干燥方式處理后滑子蘑中的揮發(fā)性成分含量分析

干燥滑子蘑中揮發(fā)性成分主要可分為6 類，包括酯類、醛類、酮類、烷烴類、烯烴類和其它類。不同干燥方式處理后滑子蘑中各類成分相對含量變化見表2。

表2 不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發(fā)性成分分類及相對含量Table 2 Classification and relative content of volatile components in Pholiota microspore by different drying methods %

由表2 可知，滑子蘑在不同干燥方式處理后揮發(fā)性成分的類別和相對含量的變化明顯。在滑子蘑干燥樣品中，酯類物質(zhì)相對含量最高，通常短鏈的酯類（C1～C10）揮發(fā)性較強(qiáng)，具有水果的甜香氣味，而長鏈脂肪酸酯具有輕微油脂氣味[21]。熱風(fēng)干燥滑子蘑中酯類和醛類物質(zhì)含量較高，主要揮發(fā)性成分為苯乙酸甲酯和2-甲基丁醛，賦予熱風(fēng)干制品強(qiáng)烈的甜潤、細(xì)膩的蜜香香氣和可可、咖啡香氣；熱泵干燥中酯類物質(zhì)含量最高，占71.08%，顯著高于其它干燥方式（P＜0.05），這些酯類物質(zhì)一般是由脂質(zhì)氧化生成的游離脂肪酸與醇類發(fā)生酯化反應(yīng)生成的產(chǎn)物[22]，其中主要的酯類物質(zhì)是苯乙酸甲酯，而酮類物質(zhì)則未被檢測出；微波干燥中酯類、醛類、烷烴、烯烴、酮類、其它類物質(zhì)含量均較高，主要為十八碳二烯-[9，12]-酸乙酯、異戊醛和2-正戊基呋喃，其中異戊醛已被報(bào)道具有蘋果香氣、2-正戊基呋喃具有豆香和果香[23]。從揮發(fā)性成分的種類、相對含量以及各類揮發(fā)性成分的分布情況來看，微波干燥具有較大的優(yōu)勢，其所含揮發(fā)性成分種類最多，且相對含量也比較高，各類揮發(fā)性成分均占有一定比例，比較均衡。

2.3 不同干燥方式處理后滑子蘑中的特征香氣成分分析

采用GC-O 分析判斷不同干燥方式處理后滑子蘑中多種香氣物質(zhì)，3 種干燥方式產(chǎn)生的香氣物質(zhì)氣味強(qiáng)度及其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）結(jié)果見表3?；幽⒔?jīng)不同干燥處理后的特征香氣物質(zhì)強(qiáng)度變化熱圖見圖2。

圖2 滑子蘑經(jīng)不同干燥處理后的特征香氣物質(zhì)強(qiáng)度變化熱圖Fig.2 Heatmap of characteristic aroma component intensity of Pholiota microspore changes by different drying methods

表3 不同干燥方式處理的滑子蘑香氣活性物質(zhì)GC-O 分析Table 3 GC-O analysis of aromatic active components of Pholiota microspore by different drying methods

由表3 可知，在熱風(fēng)、熱泵、微波3 種不同干燥處理的滑子蘑中分別鑒定出11、13、15 種香氣活性物質(zhì)。其中，苯乙酸甲酯（氣味強(qiáng)度：熱風(fēng)3.80、熱泵3.80、微波3.67）對3 種干燥滑子蘑整體香氣貢獻(xiàn)最大，具有花香、甜味。此外，在熱風(fēng)和熱泵干燥滑子蘑中異戊酸甲酯（氣味強(qiáng)度：熱風(fēng)2.47、熱泵3.13）、己酸甲酯（氣味強(qiáng)度：熱風(fēng)2.27、熱泵3.60）的藥草和菠蘿香氣強(qiáng)度較高；但在微波干燥的滑子蘑中2-正戊基呋喃（氣味強(qiáng)度2.87，具有果香、青草香及類似蔬菜的香氣）、異戊醛（氣味強(qiáng)度2.67，具有蘋果香）等物質(zhì)氣味強(qiáng)度較高，對滑子蘑整體香氣的貢獻(xiàn)較大。通過圖2 可直觀看出，微波干燥處理后的滑子蘑與熱風(fēng)和熱泵干燥相比整體香氣強(qiáng)度有所變化，GC-O 分析發(fā)現(xiàn)異戊醛（氣味強(qiáng)度2.67，具有蘋果香）、己醛（氣味強(qiáng)度2.20，具有生油脂味、青草香和果香）、苯甲醛（氣味強(qiáng)度1.33，具有果香、苦杏仁味）3 種醛類特征香氣成分香氣強(qiáng)度均有所提高，表明微波處理豐富了滑子蘑的醛類香氣，這也與GC-MS 分析的結(jié)果相符合。

總體而言，不同干燥方式處理的滑子蘑中香氣物質(zhì)種類、數(shù)量及強(qiáng)度都存在一定差異。苯乙酸甲酯在3種不同干燥方式的滑子蘑中均表現(xiàn)出最高的氣味強(qiáng)度，而對于其它香氣活性物質(zhì)來說，微波干燥的活性物質(zhì)數(shù)量明顯多于其它兩種干燥方式，且大多數(shù)香氣活性化合物的氣味強(qiáng)度也高于熱風(fēng)和熱泵干燥。

2.4 不同干燥方式處理后滑子蘑中風(fēng)味輪廓分析

為使香氣活性物質(zhì)的氣味強(qiáng)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為感官描述信息，將所描述的多種氣味歸類為花香、青草香、木香、果香/甜味、藥香、可可/煙熏味、油脂味、異味（特殊氣味和不愉快氣味）這8 種香氣屬性。將各類香氣活性物質(zhì)氣味強(qiáng)度值相加，并繪制成雷達(dá)圖，即得不同干燥處理后滑子蘑樣品的風(fēng)味輪廓圖，見圖3。

圖3 滑子蘑經(jīng)不同干燥處理后的風(fēng)味輪廓圖Fig.3 Graph of flavor profile from of Pholiota microspore by different drying methods

由圖3 可以看出，3 種干燥方式處理后滑子蘑花香、藥香這兩種屬性強(qiáng)度差異不明顯，微波干燥處理后青草香、異味和油脂味屬性強(qiáng)度均最高。微波和熱泵干燥處理的木香和果香/甜味屬性強(qiáng)度明顯高于熱風(fēng)干燥，而熱泵干燥處理的可可/煙熏味屬性強(qiáng)度明顯低于微波和熱風(fēng)干燥。干燥處理后滑子蘑中果香/甜味屬性氣味強(qiáng)度最高，可認(rèn)為滑子蘑干燥后主要呈現(xiàn)果香/甜味?？偟膩碚f，與熱風(fēng)干燥相比，熱泵與微波干燥樣品的主要屬性較高，且微波干燥樣品的其它香氣屬性強(qiáng)度也較高。結(jié)果表明，微波干燥處理的滑子蘑整體香氣強(qiáng)度明顯高于其它兩種干燥方式，論證了微波干燥技術(shù)在滑子蘑干燥中的優(yōu)勢。

3 結(jié)論

本研究以滑子蘑為研究對象，考察了熱風(fēng)、熱泵和微波干燥3 種不同干燥方式對其揮發(fā)性成分和特征香氣的影響。通過GC-MS 分析，在3 種干燥滑子蘑樣品中共檢出了39 種化合物，在熱風(fēng)、熱泵、微波處理的樣品中分別檢出21、19、22 種揮發(fā)性化合物。主要包括14 種酯類、6 種醛類、1 種酮類、8 種烷烴類、6 種烯烴類和4 種其它類，其中酮類只在微波干燥中檢出。跟其它兩種干燥方式相比，微波干燥滑子蘑中揮發(fā)性物質(zhì)的數(shù)量和種類都是最多的，而且相對含量也比較高，各類揮發(fā)性物質(zhì)都占有一定的比例，比較均衡。GC-O 分析發(fā)現(xiàn)，在3 種干燥滑子蘑樣品中共鑒定出23 種香氣物質(zhì)，分別為熱風(fēng)11 種、熱泵13 種、微波15 種，其中苯乙酸甲酯在3 種不同干燥方式的滑子蘑中均表現(xiàn)出最高的氣味強(qiáng)度。風(fēng)味輪廓分析發(fā)現(xiàn)，滑子蘑干燥后主要呈現(xiàn)果香/甜味，其中微波干燥處理的滑子蘑主要香氣屬性強(qiáng)度較高，且整體香氣強(qiáng)度明顯高于其它兩種干燥方式。綜上，微波干燥跟熱風(fēng)和熱泵干燥相比更適合干燥滑子蘑，其風(fēng)味較好。本試驗(yàn)為滑子蘑適宜干燥方式的選擇提供參考，也對滑子蘑產(chǎn)品的深加工及開發(fā)利用提供依據(jù)。