香辣草菇風味產品的加工及其風味特性分析

常詩潔，楊志穎，殷 玲，胡秋輝，裴 斐，楊文建，趙立艷,*

草菇（Volvaria volvacea）別名南華菇，又名桿菇、蔴菇等，是一種大型真菌，屬擔子菌綱、傘菌科、苞腳菇屬草菇，是世界上第三大栽培食用菌，也是我國的主要出口創匯菇種之一，滋味鮮美、營養豐富，受到消費者的青睞[1-3]。草菇具有促進人體新陳代謝、提高機體免疫力、抑制毒素、降低膽固醇、預防壞血病、促進愈傷、護肝保胃、抗腫瘤等功效[3-5]。草菇不易保存，常溫下采后1～2 d菇體就會喪失大量水分，菌褶褐變，并且產生劣變風味[6]。以草菇為原料，可以加工成各種產品，傳統草菇制品主要有干制草菇、鹽漬草菇、草菇罐頭等，但傳統工藝往往產品單一，并且無法很好地保留草菇的特殊風味。目前出現了一批新型的加工產品，如嚴聃[7]以草菇為原料配制一種營養、保健、綠色的食用菌飲料，具有濃郁的草菇鮮味和香味；張雁等[8]將草菇漿與大蒜漿以一定比例進行混合，并加入其他調料，制作出了味道優良、質量上乘的調味醬產品；諶盛敏[9]開發出了低油型的草菇脆片，產品固形物含量高，風味好；劉曉艷等[10]利用包括草菇在內的多種食用菌開發出了一種功能型復合食用菌調味料，鮮香味美，風味獨特，具有食用菌特殊的鮮味。以上產品加工工藝復雜，對原料有較大破壞，而類似麻辣金針菇[11]、香辣杏鮑菇[12]等產品，通過殺青、拌料等工藝，能夠很好地保持菇類的色、香、味，但目前該類型的草菇即食休閑產品鮮見報道。

近年來食用菌中的風味組分成為研究的熱點。目前常用的揮發性風味物質的測定方法為氣相色譜-質譜聯用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS），如Costa等[13]利用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜（headspace solid-phase microextraction-gas chromatographymass spectrometer，HS-SPME-GC-MS）聯用技術對野生菌進行分析，結果證明，雙孢蘑菇中的關鍵揮發性成分為八碳化合物，其形成主要是與脂肪代謝有關；張瑩[14]對6 種食用菌的香味物質進行GC-MS測定，測得的6 種食用菌中的揮發性成分各有不同，并且差異很大；李文等[15]利用同樣的方法鑒別得到了雞油菌干品中的75 種揮發性成分以及雞油菌餾分中48 種揮發性成分。而電子舌則是模仿人體味覺機理制成的一種新型分析儀器[16]，目前已廣泛應用于各類食品滋味評價中。如趙靜等[17]利用對香菇菌湯、酶解液及復水原液進行分析，結果證明三者整體滋味有顯著差異；陳多多等[18]選擇電子舌作為檢測澀味強度的方法，建立起柿單寧制品澀味評價模型。

本實驗以新鮮草菇為原料，通過對其預處理過程中的漂燙工藝進行優化，研發出一種具有休閑特性的風味草菇即食產品，利用HS-SPME-GC-MS技術對新鮮草菇及產品的揮發性風味成分進行分析和對比，同時，應用電子舌技術對同類型產品的滋味進行比較，從而分析得出產品的風味特性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

草菇 市購；檸檬酸、抗壞血酸 北京索來寶科技有限公司；海藻碘低鈉鹽 江蘇省鹽業集團有限責任公司；香辣油 南京福寶食品實業有限公司；白砂糖南京甘汁園糖業有限公司。

1.2 儀器與設備

電熱恒溫鼓風干燥箱 上海新苗醫療器械制造有限公司；便攜式色差儀 漢譜光彩科技公司；電子萬用電爐天津市泰斯特儀器有限公司；電磁爐 美的集團有限公司；GC-MS聯用儀 美國安捷倫科技有限公司；味覺指紋分析儀 日本INSENT公司。

1.3 方法

1.3.1 風味草菇即食產品的工藝流程

新鮮草菇→原料清洗及篩選→切半→漂燙預處理→漂洗→預煮→干燥→拌料→真空封袋→殺菌→冷卻→成品

草菇原料選擇條件如下：子實體顏色呈灰白色、褐色或黑褐色，菇體完整、新鮮，無霉爛、異味、病蟲害，無死菇，表面沒有發黃發黏、萎縮、變色現象，無雜質、泥根。其中篩選菇體橫徑在20～40 mm及不開傘、不伸腰、沒有畸形的草菇作為實驗對象；在清水中對草菇進行漂洗，除去表面及根部泥沙等雜質。

具體操作步驟：漂燙：草菇切半后放置于護色溶液中進行漂燙，料液比為1∶5（g/mL）。漂洗：將漂燙后的草菇立刻放入流水中沖洗10 min，使其冷卻到室溫。預煮：將冷卻后的草菇于沸水中煮制10 min。干燥：在60 ℃烘箱中干燥30 min，將草菇干燥至含水量約70%。拌料：每100 g草菇中加入1 g糖、2 g鹽、7.5 mL香辣油后拌料。封袋：按每袋100 g進行裝袋，并真空封口。殺菌：將包裝好的草菇于90 ℃殺菌10 min。

1.3.2 色澤的測定

用便攜式色差儀對草菇子實體切面的明度值（L*值）進行測定，用于評價褐變程度。L*值表示表面色澤的明暗度，主要取決于樣品表面的反射率，L*值越大，表示顏色亮度越高，褐變程度越輕，能夠客觀地反映色澤的差異，并且便于統計和比較。取6 次測量結果的平均值。

1.3.3 揮發性風味成分的測定

采用HS-SPME-GC-MS聯用技術進行揮發性風味成分的測定：取新鮮樣品、加工樣品各2.0 g，分別置于20 mL頂空瓶中，用帶有聚四氟乙烯隔墊的蓋子密封。第1次使用時，DVB/CAR/PDMS萃取頭（50/30 μm）經約1 h的老化后，再推入頂空瓶隔墊內，將頂空瓶放于60 ℃恒溫水浴鍋中，推出萃取頭的纖維探頭，頂空靜態吸附35 min，于GC-MS的GC進樣口解吸10 min。

GC條件：色譜柱：HP-5MS毛細管柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；升溫程序：程序升溫條件為初始溫度45 ℃，保持2 min，以10 ℃/min的速率升到200 ℃，再以12 ℃/min的速率升至250 ℃，保持時間7 min；載氣He；流速0.8 mL/min；分流比1∶1。

MS條件：電子電離源，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，接口溫度250 ℃，電子能量70 eV。

1.3.4 電子舌指紋分析

取5 g樣品加入80 mL蒸餾水，煮沸5 min后靜置20 min，3 000 r/min離心10 min，取上清液定容至100 mL待測。每個樣品重復掃描4 次，所得數據用電子舌數據分析系統（SA402B）對樣品的鮮味、咸味、苦味、澀味、甜味、豐富性、一次回味和二次回味進行分析。

1.3.5 草菇漂燙工藝優化

1.3.5.1 單因素試驗

在果蔬處理過程中容易出現褐變，這是由果蔬中的各類酶引起的，特別是多酚氧化酶。為減少果蔬在處理時發生褐變，可采用如下方法：加熱使酶的活力喪失，調節酸堿性減弱酶的活力，加抑氧劑以及與氧氣隔離。研究證明抗壞血酸、檸檬酸溶液對草菇有一定的防腐、防褐變作用[6]。對不同用量的檸檬酸、抗壞血酸及漂燙時間進行單因素試驗。固定檸檬酸用量0.3 g/100 mL、漂燙時間3 min，改變抗壞血酸用量0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 g/100 mL，考察抗壞血酸用量對漂燙效果的影響；固定抗壞血酸用量0.06 g/100 mL、漂燙時間3 min，設定檸檬酸用量0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g/100 mL，考察檸檬酸用量對漂燙效果的影響；固定檸檬酸用量為0.3 g/100 mL，抗壞血酸用量為0.06 g/100 mL，設定漂燙時間分別為1、2、3、4、5 min，考察漂燙時間對漂燙效果的影響。

1.3.5.2 正交試驗

在漂燙預處理單因素試驗基礎上，選擇檸檬酸用量、抗壞血酸用量和漂燙時間進行L9（33）正交試驗，以明度（L*）值為指標。試驗設計的因素與水平見表1。

表1 漂燙L9（33）正交試驗因素與水平Table 1 Code and level of independent variables used for L9 (33)orthogonal array design

1.4 數據分析

所得數據均用SPSS 20.0進行處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 漂燙工藝優化結果

2.1.1 檸檬酸用量對草菇漂燙效果的影響

圖1 檸檬酸用量對漂燙效果的影響Fig. 1 Effect of citric acid concentration on L* value

加入檸檬酸能夠起到護色的作用[19]，這是由于其對酶促褐變的控制，主要表現在對于pH值的調節；而其對非酶褐變的控制則更加的明顯[20-24]，這是因為Cu2＋是多酚氧化酶與氧氣作用生成黑色素反應中的催化劑，而檸檬酸能夠抑制Cu2＋作為催化劑的活性，從而阻止這一反應的進行。由圖1可以看出，隨著檸檬酸用量的增加，草菇子實體切面的L*值也在增大，但當用量在0.4 g/100 mL時，L*值開始有所下降，且通過感觀評定發現檸檬酸用量過大也會導致最終產品酸味升高，從而影響整體的風味。所以本試驗中確定檸檬酸的最佳用量范圍為0.2～0.4 g/100 mL。

2.1.2 抗壞血酸用量對草菇漂燙效果的影響

圖2 抗壞血酸用量對漂燙效果的影響Fig. 2 Effect of antiscorbutic acid concentration on L* value

抗壞血酸為抗氧化劑，其抗氧化功能與環境酸堿性有密切關系，即抗壞血酸在酸性環境中穩定存在，在中性、弱堿性環境中可通過自身氧化分解起到強的抗氧化作用[25-26]。由圖2可知，隨著抗壞血酸用量的增加，草菇子實體切面的L*值也隨之增大，但當用量達到0.08 g/100 mL時，L*值開始有所下降。因此可以確定試驗中抗壞血酸的最佳用量范圍為0.04～0.08 g/100 mL。

2.1.3 漂燙時間對草菇漂燙效果的影響

圖3 漂燙時間對漂燙效果的影響Fig. 3 Effect of blenching time on L* value

由圖3可知，漂燙3 min內，草菇子實體切面的L*值保持在較高的水平，但超過3 min后L*值則有所降低，且隨著時間的延長，L*值的變化不再明顯。且從感官評價的結果來看，漂燙時間過長也會導致產品質地變軟，從而影響產品口感。因此試驗中確定最優漂燙時間范圍為1～3 min。

2.1.4 漂燙正交試驗結果

表2 漂燙處理正交試驗設計及結果Table 2 Orthogonal array design with L* values

由表2可知，8號試驗的L*值最大，即為直觀分析的最優組。根據R值，在漂燙處理中影響草菇子實體切面L*值的主次因素影響順序為C＞B＞A，即漂燙時間的影響最大，而檸檬酸用量的影響最小。因此可以推測出漂燙條件理想組合為A1B2C1。對該條件推測組采取驗證實驗，結果表明，在檸檬酸用量0.2 g/100 mL、抗壞血酸用量0.06 g/100 mL、漂燙時間1 min工藝條件下加工的草菇，色澤均勻，為較明亮的白色，質構脆嫩，比直觀分析組A3B2C1效果更佳。所以確定A1B2C1為最優漂燙條件組合。

由表3可知，3 個因素的顯著性為C＞B＞A，即漂燙時間對漂燙效果的影響最大，其次是抗壞血酸用量，檸檬酸用量影響最低，且漂燙時間對L*值影響極顯著（P＜0.01），抗壞血酸用量對L*值影響顯著（P＜0.05）。

表3 明度值（L*）方差分析結果Table 3 Analysis of variance of L* values

2.2 揮發性風味物質測定結果

表4 HS-SPME-GC-MS分析新鮮草菇揮發性成分結果Table 4 Identification and quantification of volatile compounds in fresh mushroom

采用SPME法對新鮮草菇以及實驗產品的揮發性風味物質進行提取，經GC-MS聯機分析后，將各組分質譜與計算機譜庫進行對比檢索。由表4可知，新鮮草菇樣品中總共鑒定出27 種揮發性成分，對各類化合物分析得到，新鮮草菇中的醛類化合物有6 種，酮類5 種，酯類3 種，烴類2 種，醇類2 種，含氮化合物9 種，其中醛類化合物的相對含量最高，占比最大（89.64%）。醛類是草菇中的重要風味成分，其中苯甲醛（42.65%）、苯乙醛（44.27%）相對含量最高，苯甲醛具有能讓人愉悅的杏仁香味、堅果香和水果香[27-28]，是一種帶有巧克力甜味的揮發性成分[29]，苯乙醛具有強烈的氣味[30]，有類似風信子的香氣，稀釋后具有水果的甜香氣。溫泉等[31]通過SPME-GC-MS聯用法分析得出新鮮草菇中有29 種揮發性風味成分，在所確定的成分中，大多是一些含有羰基的飽和或不飽和的醛類、酮類、醇類以及少量的酯類、硫醚類化合物等，本實驗結果與之相似。根據研究，八碳化合物是食用菌中最重要的風味主體，如本實驗結果中檢測出的苯乙醛，其相對含量最高，且具有特征的風味。此外，文獻報道食用菌中的特色八碳化合物為1-辛烯-3-醇，其（－）構型異構體具有一種強烈的風味，被認為是自然界內蕈菌的主要揮發性物質[32-33]。本實驗中新鮮草菇共檢測出2 種醇類物質，分別為3-硫雜環戊醇和反式橙花叔醇，這與樣品品種、萃取方式、萃取頭材料以及檢測條件的不同有關，且醇類物質化學性質活潑，易氧化生成醛、酮、酸類物質。

表5 HS-SPME-GC-MS分析草菇產品揮發性成分結果Table 5 Analysis of volatile compounds in ready-to-eat spicy mushroom

由表5可知，加工產品總共鑒定出24 種揮發性成分，對各類化合物分析得到，實驗產品中的醛類化合物有7 種，酮類1 種，酯類3 種，烴類8 種，醇類2 種，含氮化合物2 種，含硫化合物1 種，與新鮮樣品對比發生了很大的改變。醛類化合物的相對含量最高，占比最大（86.15%），其相對含量與新鮮樣品差別不大，但醛類化合物的組成改變明顯，其中苯甲醛（19.80%）、苯乙醛（16.59%）的相對含量都有明顯的減少；壬醛（31.93%）的相對含量大大提高，其具有玫瑰、柑橘等香氣，有強的油脂氣味[34]；癸醛（3.56%）的相對含量也有所提升，癸醛呈柑橘香、蠟香、花香味，香氣閾值低[35]。此外，還出現了一些其他風味化合物，如甲基壬基甲酮（1.22%）具有蕓香的香氣，濃度低時具有類似桃子的香氣。

劉春泉等[36]對京甜紫花糯2號玉米進行加工，制作成軟罐頭，并且對處理過程中改變進行分析，實驗發現，樣品玉米鮮樣在經過蒸汽燙漂處理之后，發生了美拉德反應，形成了大量的雜環類香味化合物，同時，酯類物質在高溫下被氧化，并且產生了酮類、醛類、酸類等含羰基的物質。加工干制草菇時，會使得大多數化合物較新鮮草菇含量有所降低，但由于進行了高溫處理，同時也會產生許多不同的芳香性成分，形成干草菇制品的新風味[31]。本實驗產品由于經過了切分、漂燙、預煮等工藝步驟，因此其風味物質在加工過程中有一定程度的流失，高溫也使得各類風味物質發生了一定的化學變化，如不飽和脂肪酸的熱降解、脂肪氧化、氨基酸降解和美拉德反應[37]等，但是因為每種揮發性有機物的產生和釋放機理各有不同，因此表現出了多樣的規律，其原因也需要進一步的研究。并且本實驗產品在拌料的過程中，加入了各種調味品，對風味成分的組成也有明顯的影響，各類風味物質相互作用及配合，賦予了實驗產品新型的風味。

2.3 電子舌分析

圖4 3 種產品的電子舌分析結果Fig. 4 Radar chart of three mushroom products detected by an electronic tongue

為進一步探究最終成品的風味品質，本實驗利用電子舌將本實驗加工產品與市面上的2 種同類型的即食草菇產品（草菇罐頭及草菇開胃菜產品）進行了風味對比，由圖4可知，雷達圖可以清晰地看出3 種產品風味之間的區別。結果表明，3 種產品在咸味、酸味和鮮味上具有明顯的差異：咸味大小依次為草菇開胃菜產品、實驗產品和草菇罐頭；2 種市購產品的酸味區別不大，但都遠大于實驗產品；實驗產品在鮮味上具有優勢，大于2 種市購產品。

谷氨酸作為一種呈味氨基酸，它在有鹽的條件下能構成L-谷氨酸鈉，呈味閾值為0.03%，而且它是味精中的主要組分，有較強的鮮味，所以在制作菌菇料理時可以加入少量的鹽，就能有增鮮的作用[38]。草菇開胃菜產品的咸味較強，這樣也造成了其鮮味容易被咸味所掩蓋的情況；草菇罐頭雖然也是一類方便的即食產品，但其加工程度不高，因此消費者在購買之后，通常還會進行二次加工，從而使其風味更加豐富；實驗產品對其漂燙工藝進行優化，并且拌料配方合理，各類配料的添加量較為合適，因此在鮮味上具有優勢。市購產品的酸味遠高于實驗產品，這與酸性物質的添加量有關，如酸味調味品以及一些酸性防腐劑。

3 結 論

通過對新鮮草菇預處理過程中的漂燙工藝進行優化，得出漂燙的最優條件為檸檬酸用量0.2 g/100 mL、抗壞血酸用量0.06 g/100 mL、漂燙時間1 min，利用預處理過后的草菇原料，制備出了風味、口感俱佳的風味草菇即食產品。新鮮草菇樣品和加工產品分別檢測出了27 種和24 種揮發性風味物質，新鮮草菇樣品的特征揮發性風味物質為醛類化合物，但在加工前后，揮發性風味物質組分發生了一定的改變：醛類化合物的種類增加且組成發生了很大的變化，但相對含量變化不大；加工后的產品因加工過程中的高溫及拌料處理過程，產生了許多新鮮樣品中沒有的揮發性風味物質，風味物質呈現多樣化，與市面上同類型的草菇即食產品進行滋味比較，具有鮮味突出的優點。

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