不同干燥方式對姬松茸揮發性風味成分分析

張艷榮，呂呈蔚，劉 通，甄佳美

（吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林 長春 130118）

不同干燥方式對姬松茸揮發性風味成分分析

張艷榮，呂呈蔚，劉 通，甄佳美

（吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林 長春 130118）

采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術，分別對鮮姬松茸、熱風恒溫干燥、微波干燥、真空冷凍干燥3 種不同干燥方式的姬松茸中揮發性風味成分進行檢測與分析。結果表明，鮮姬松茸、熱風恒溫干燥、微波干燥和真空冷凍干燥分別檢測出20、50、43 種及22 種揮發性風味成分。熱風恒溫干燥新生成了醇、醛、酮、酚、醚類物質，對姬松茸風味的改良和增香具有一定作用；微波干燥生成醛類物質較多，使干燥后的姬松茸具有特殊的肉桂香氣和類似苦杏仁的香味；真空冷凍干燥處理的姬松茸與鮮姬松茸在整體風味成分上較為接近，說明真空冷凍干燥方式能夠較好的保持姬松茸原有風味。

姬松茸；干燥方式；風味成分；氣相色譜-質譜聯用技術

姬松茸又名巴西蘑菇、小松菇，是一種藥食兼用的真菌，原產于美國和巴西[1]，在當地被稱作“上帝的蘑菇”[2]。姬松茸具有濃郁的杏仁香味，富含多糖、蛋白質、維生素和微量元素[3-4]，具有許多其他食品資源無法取代的保健作用[5-6]。

新鮮的姬松茸因呼吸作用強、水分含量高而易于腐爛變質，必需進行保鮮處理。姬松茸干制品便于貯藏運輸，貨架壽命長[7]。相關研究[8]表明干燥方式是影響干制食品品質的重要因素，尤其對產品的風味影響較為突出，其中揮發性風味成分的種類及含量是影響其品質的重要指標。近些年來，國內外主要對姬松茸多糖的提取、液體發酵、功效成分及藥用機理等方面進行了研究[9-10]，對姬松茸揮發性風味成分及其綜合品質的影響研究較少。姬松茸在干燥過程中，由于水分蒸發，分子間發生相互作用[11]，

揮發性風味成分易發生變化或喪失，同時亦有新物質的生成。對鮮姬松茸及其干制品的風味成分進行分析，不僅對姬松茸干制技術的選擇提供理論依據，同時對其他食用菌干制方法的確定提供參考。本研究采用頂空固相微萃取（headspace solid-phase micro extraction，HSSPME）結合氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用技術對熱風恒溫干燥、微波干燥、真空冷凍干燥及鮮姬松茸中的揮發性風味成分進行定性分析，比較3 種干燥方式對姬松茸揮發性風味成分的影響，以期為姬松茸及其他食用菌的干燥方式的選擇提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

鮮姬松茸 麗江民興特色食品有限責任公司。

1.2 儀器與設備

101A-2E電熱鼓風干燥箱 上海實驗儀器廠有限公司；NN-K587WS型微波爐 松下電器產業株式會社；FD-1B-50冷凍干燥機 北京博醫康實驗儀器有限公司；5975-6890N GC-MS聯用儀 美國Agilent公司；SPME手動進樣器、50 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/ CAR/PDMS）萃取頭 美國Supelco公司；精密電子天平 美國雙杰兄弟（集團）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

挑選無霉變、無病蟲害的新鮮姬松茸（A），切成粒度小于1 cm的塊、片，備用。經檢測鮮姬松茸含水量為86%。按照不同干燥方式分別進行熱風恒溫干燥（B）、微波干燥（C）、真空冷凍干燥（D）。

熱風恒溫干燥（B）：將處理完的姬松茸均勻的平鋪于50 ℃電熱鼓風干燥箱中干燥5 h，每隔30 min翻動一次。樣品最終含水量為6.8%，適于風味成分的檢測。

微波干燥（C）：將處理完的姬松茸均勻的平鋪于平皿中，每加熱2 min取出翻動一次，共干燥15 min。樣品最終含水量為6.7%，適于風味成分的檢測。

真空冷凍干燥（D）：將處理完的姬松茸于-20 ℃條件下預凍8 h，再將其放入真空冷凍干燥機內，在-50 ℃、9 Pa條件下干燥8 h。樣品最終含水量為6.5%，適于風味成分的檢測。

對相同質量的上述3 種姬松茸干燥樣品的體積進行檢測并進行差異性分析，均差異不顯著（P＞0.05），最大限度消除體積差別對HS-SPME法檢測風味成分的影響。

1.3.2 SPME條件

參照文獻[8]及文獻[12]，為最大限度減少樣品中水分及外界條件對風味成分檢測的影響，以PDMS為吸附劑、在一定溫度和時間條件下進行姬松茸風味成分的萃取。取5 g姬松茸樣品置于50 mL頂空進樣瓶中密封。60 ℃水浴條件下平衡30 min后，將已老化好的萃取頭插入頂空瓶，吸附30 min后取出萃取頭插入到GC進樣口，推出纖維頭，250 ℃解吸5 min。

1.3.3 GC-MS條件

GC條件：HP-INNOWax毛細管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升溫：柱初溫60 ℃，保持4 min，以8 ℃/min上升到250 ℃，保持20 min；進樣口溫度250 ℃；載氣為He；體積流量1.0 mL/min；不分流進樣。

MS條件：電子電離源；離子源溫度230 ℃；接口溫度260 ℃；四極桿溫度150 ℃；質量掃描范圍20～580 u。

1.4 數據處理

樣品中姬松茸中各揮發性成分由計算機檢索并根據NIST.11 Library標準譜圖庫進行數據對比，選擇匹配度大于800（最大值為1 000）的鑒定結果予以確認，結合文獻報道及標準譜圖對揮發性成分進行定性；采用面積歸一法計算在給出的確定溫度、時間條件下樣品中揮發性風味成分的相對含量[8,12]。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式姬松茸揮發性成分檢測結果

圖1分別為鮮姬松茸、熱風恒溫干燥、微波干燥、真空冷凍干燥樣品香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖，各組分鑒定分析結果見表1、2。

圖1 鮮姬松茸及不同干燥方式姬松茸揮發性成分總離子流圖Fig. 1 Total ion chromatogram of fl avor components in fresh and differently dried Agaricus blazei

表1 鮮姬松茸及不同干燥方式姬松茸揮發性成分GC-MS分析結果Table 1 GC-MS analytical results of volatile components from different drying methods of Agaricus blazei

續表1

續表1

表2 鮮姬松茸及不同干燥方式姬松茸揮發性成分種類比較Table 2 Comparison of volatile compounds from different drying methoddss ooff Agaricus blazzeeii

由表1可知，采用HP-SPME與GC-MS聯用技術檢測3 種不同干燥方式處理的姬松茸揮發性風味成分上有著明顯的不同。鮮姬松茸樣品中檢出20 種揮發性成分，其中酯類化合物相對含量高達49.656%，而醇類及呋喃類化物的相對含量較少。熱風恒溫干燥方式獲得的姬松茸樣品中檢出50 種揮發性成分，其中醇、醛、酯、酚及醚類化合物相對含量較為接近，分別占總揮發性成分的8.759%、10.669%、9.796%、16.455%和13.087%。微波干燥方式獲得的姬松茸樣品中檢出43 種揮發性成分，相對含量較高的是醛類化合物，其相對含量為38.952%，醇類及酯類化合物的相對含量分別為4.039%和3.994%。而由真空冷凍干燥方式獲得的姬松茸樣品中檢出22 種揮發性成分，其中酯類化合物的相對含量為38.500%，醇類及酮類化合物的相對含量較少。

2.2 干燥方式對姬松茸揮發性成分的影響

通常短鏈脂肪酸酯（C1～C10）具有水果的甜香氣味，而長鏈脂肪酸酯具有輕微油脂氣味[13]。鮮姬松茸與真空冷凍干燥姬松茸中酯類化合物的相對含量分別為49.656%和38.500%，與涂寶軍等[8]的研究不同，真空冷凍干燥并沒有大幅度提升酯類相對含量，另外熱風恒溫干燥與微波干燥樣品中酯類化合物的相對含量均較低（9.796%、3.994%），并且在鮮姬松茸與真空冷凍干燥樣品中檢出的棕櫚酸丁酯與硬脂酸丁酯在熱風恒溫干燥與微波干燥樣品中相對含量較少。這可能是由于酯類化合物在加熱條件下與干燥過程中出現的大量水分反應，被水解為醇類或酚類以及羧基化合物。真空冷凍干燥由于溫度較低且處于真空環境，其酯類化合物被較好地保存下來。在熱風恒溫干燥樣品中檢出的11 種醇類化合物，均為新鮮樣品中沒有被檢出的新生醇類化合物。其中1-辛醇（0.599%）具有脂香，甜而微有草香味[14]；薄荷醇（1.619%）具有涼的、清鮮的、愉快的薄荷特征香氣，清爽感強烈；苯甲醇（1.257%）稍有芳香氣味，兼具定香作用；芳樟醇（0.996%）具有甜嫩新鮮的蘭香；α-萜品醇（0.848%）具有紫丁香的鮮幽香氣；上述香氣成分的綜合作用賦予熱風恒溫干燥樣品其他干燥方式不具備的獨特而濃郁的香氣。微波干燥樣品中檢出的苯甲醇、芳樟醇及α-萜品醇相對含量分別為0.450%、2.490%、1.099%。這些醇類化合物使熱風恒溫干燥及微波干燥姬松茸的風味得到一定改良與增香，并使其整體風味結構更加豐富。酚類化合物在鮮姬松茸及真空冷凍干燥樣品中均未被檢出，而在熱風恒溫干燥與微波干燥樣品中的相對含量分別為16.455%、1.773%，且都含有4-丙烯基-2-甲氧基苯酚及丁香酚。其中丁香酚在熱風恒溫干燥樣品中相對含量為15.109%，其具有強烈的辛香香氣及花香。微波干燥樣品中的酚類物質相對含量較少可能是由于微波干燥是從物料內部加熱，并在微波振蕩作用下發生化學反應，從而使醇類酚類化合物進一步反應生成了醛類及酮類化合物。

醛類物質屬于羰基類化合物，并且醛類物質是食用菌中比較豐富的一種揮發性化合物，其氣味閾值一般都很低，C5～C9的醛類來自脂肪氧化和降解，具有脂香氣味[15-16]。由表2可知，醛類物質在鮮姬松茸與真空冷凍干燥樣品中均未被檢出，而在熱風恒溫干燥與微波干燥樣品中分別檢出4 種與8 種新生醛類物質，相對含量分別為10.669%、38.952%。微波干燥的反應相較于熱風恒溫干燥更為劇烈，可以更好地促使原料中的脂肪酸氧化裂解及美拉德反應，生成醛類化合物[12]。熱風恒溫干燥樣品中醛類物質主要為苯甲醛（8.485%），其主要是亞油酸氧化作用的結果[17]，具有櫻桃與苦杏仁的氣味[18]，賦予樣品特殊的杏仁香味。微波干燥樣品中醛類物質主要為

肉桂醛（19.836%）與7-十六碳烯醛（13.131%），其中肉桂醛具有特殊的肉桂香氣，使干燥樣品風味更濃郁。

4 種樣品中均檢出較多的烯烴類及烷烴類化合物（43.466%、20.212%、42.933%、55.452%），熱風恒溫干燥與微波干燥的樣品對比新鮮樣品中的烷烴類化合物的相對含量均有大幅的降低，其中熱風恒溫干燥樣品中烷烴類化合物相對含量為1.821%，而真空冷凍干燥的樣品中烷烴類化合物相對含量則有明顯的升高，與唐秋實等[19]對金針菇風味成分變化趨勢相符。可能是隨著新鮮樣品中水分散失，低溫真空條件下烴類揮發性風味成分發生變化，空間結構發生改變[20]，生成多種烷烴類物質。另外，熱風恒溫干燥和微波干燥樣品中均有大量新的烯烴類化合物產生。烴類物質風味閾值普遍較高，對原料整體風味變化影響不大。但一些烯烴類風味獨特，如熱風恒溫干燥與微波干燥樣品中均檢測到反式石竹烯（13.005%、13.123%），具有辛香、木香、柑橘香和溫和的丁香香氣[21]。

低分子質量醚易揮發，具有甜味和醇味，較高分子質量的醚則具有果香味[22]。在熱風恒溫干燥及微波干燥樣品中均檢出對丙烯基茴香醚（12.279%、0.968%），對丙烯基茴香醚也被稱為茴香腦，具有強烈的茴香、辛香料、甘草的氣味，且風味閾值較低，對熱風恒溫干燥的姬松茸具有增香作用，并且對微波干燥的姬松茸的整體風味具有一定的提升作用。2-戊基呋喃被普遍認為是亞油酸的一種氧化分解產物[23]，具有泥土、青草及類似蔬菜的香氣，在新鮮樣品、熱風恒溫干燥及微波干燥的樣品中均被檢出（1.330%、0.928%、0.337%）。與Yang Wenjian[24]、李延華[25]等的研究中所發現的高溫加熱會促使吡嗪類化物生成從而賦予原料一種獨特的烘焙香氣的結論不同，本研究中2-戊基呋喃的含量并沒有增加，反而有所降低。這可能是本研究中熱風恒溫干燥和微波干燥溫度低，不足以促使2-戊基呋喃的生成，同時，這2 種干燥方式也沒有其他的吡嗪類化物生成。二甲基三硫呈現強烈逸發性冷涼的薄荷味和濃烈辛香氣，其只在熱風恒溫干燥的樣品中檢出，但相對含量較低（0.154%）。

3 結 論

采用HP-SPME與GC-MS聯用技術對新鮮姬松茸及不同干燥方式處理的姬松茸樣品的揮發性風味成分進行分析，分別檢測出醇類、醛類、酯類、酚類、烯烴類、烷烴類、酮類、醚類、呋喃類和含硫化合物共88 種化合物，其中新鮮姬松茸20 種、熱風恒溫干燥姬松茸50 種、微波干燥姬松茸43 種、真空冷凍干燥姬松茸22 種。

熱風恒溫干燥在一定溫度加熱且氧氣充足的條件下，緩慢發生呈色反應及脂肪酸氧化分解，有利于獨特的揮發性風味成分的形成，賦予姬松茸干制品濃郁的特殊芳香。由于熱風恒溫干燥設備投資少，此方法較常采用。

微波干燥姬松茸醛類化合物相對含量較高，達到38.952%。微波干燥從物料內部加熱，極性分子發生劇烈振蕩，產生大量的摩擦熱并使游離脂肪酸等成分發生適度裂解、聚合、氧化等作用，生成了較多醛類化合物，使干燥后的姬松茸具有特殊的肉桂香氣和類似苦杏仁的香味。同時微波干燥生產效率高，可實現連續、綠色清潔生產，因而微波干燥方式易于食用菌干燥產業化生產與利用。

真空冷凍干燥處理姬松茸與新鮮姬松茸在整體風味成分上較為接近，說明真空冷凍干燥方式能夠較好的保持姬松茸的原有天然風味，極少有劣化影響，但是對姬松茸芳香程度及氣味無明顯增強作用。由于此干燥方式設備投資大、產率低，只在特殊產品干制時使用。

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Effect of Different Drying Methods on Volatile Flavor Components in Agaricus blazei

ZHANG Yanrong, Lü Chengyu, LIU Tong, ZHEN Jiamei
(College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

The effect of different drying methods on the volatile fl avor components of Agaricus blazei was studied. The volatile fl avor components of fresh A. blazei and the ones dried by three drying methods, hot air drying, microwave drying and vacuum freeze drying, were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) with solid-phase microextraction (SPME). The results showed that a total of 20, 50, 43 and 22 volatile fl avor components were detected in fresh, hot air dried, microwave dried and vacuum freeze dried samples, respectively. Alcohol, aldehyde, ketone, phenol, and ether were generated from hot air drying, which contributed to the improvement of fl avor and aroma in A. blazei. Microwave drying produced more aldehyde, which was responsible for the special cinnamon aroma and bitter apricot kernel-like fl avor in the dried A. blazei. The volatile fl avor components of A. blazei dried by vacuum freeze drying were close to those of the fresh sample on the whole, suggesting that vacuum freeze drying method can better protect the volatile fl avor components of A. blazei.

Agaricus blazei; drying methods; fl avor components; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

10.7506/spkx1002-6630-201610020

TS201.2

A

1002-6630（2016）10-0116-06

張艷榮, 呂呈蔚, 劉通, 等. 不同干燥方式對姬松茸揮發性風味成分分析[J]. 食品科學, 2016, 37(10): 116-121. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610020. http://www.spkx.net.cn

ZHANG Yanrong, Lü Chengyu, LIU Tong, et al. Effect of different drying methods on volatile flavor components in Agaricus blazei[J]. Food Science, 2016, 37(10): 116-121. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201610020. http://www.spkx.net.cn

2015-12-14

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2013BAD16B08）；國家高技術研究發展計劃（863計劃）項目（2011AA100805）

張艷榮（1965—），女，教授，博士，研究方向為糧油植物蛋白工程與功能食品。E-mail：xcpyfzx@163.com