廣葉繡球菌保鮮及干制后揮發(fā)性風(fēng)味成分差異分析

翁夢(mèng)婷，張 迪，羅貝貝，王宏雨，林衍銓

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所 特色食用菌繁育與栽培國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，福建福州 350014）

廣葉繡球菌（Sparassis latifoliaY.C.Dai &Zheng Wang）味道鮮美[1]，營(yíng)養(yǎng)豐富[2]，具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等作用[3-4]，是理想的健康食材。隨著廣葉繡球菌工廠化栽培技術(shù)的突破，產(chǎn)量大幅增加，廣葉繡球菌采后保鮮也成為其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[5]。

采后廣葉繡球菌流通主要有3 種方式，鮮菇流通、熱風(fēng)干燥及冷凍干燥的廣葉繡球菌流通。其中，鮮菇流通中，聚丙烯膜包裝低溫儲(chǔ)運(yùn)銷售為常見方式之一。運(yùn)用納米保鮮膜包裝，探究食用菌風(fēng)味變化，已有較多報(bào)道[6-7]。例如，何奎等[6]采用一種新型聚丙烯膜包裝真姬菇，分析其在不同貯藏時(shí)期的揮發(fā)性物質(zhì)，明確了影響真姬菇風(fēng)味的特征風(fēng)味物質(zhì)，風(fēng)味劣變后關(guān)鍵物質(zhì)的種類。FANG 等[8]比較了兩種不同包裝材料（納米包裝和普通聚乙烯包裝）對(duì)金針菇揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響，發(fā)現(xiàn)納米包裝能抑制乙醇的積累，延緩其他氣味的產(chǎn)生，更好地維持金針菇原有的風(fēng)味。干燥是一種保存食用菌維持其質(zhì)量的有效加工方法，主要包括熱風(fēng)干燥、真空干燥及真空冷凍干燥等[9-12]。ZHANG 等[13]研究了四種干燥方法（熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、真空干燥、間歇微波結(jié)合熱風(fēng)干燥）對(duì)蛹蟲草風(fēng)味特征的影響，發(fā)現(xiàn)干燥樣品主要風(fēng)味物質(zhì)為醛類、酮類和醇類，其中真空冷凍干燥能較好地保留蛹蟲草特征風(fēng)味化合物。秦玉川等[14]采用HS-SPME-GC-MS 方法分析皺環(huán)球蓋菇新鮮樣品、冷凍干燥樣品與不同干燥溫度樣品的揮發(fā)性組分，確定了鮮菇中主要風(fēng)味貢獻(xiàn)化合物，發(fā)現(xiàn)冷凍干燥樣品形態(tài)保存最佳，并且干燥溫度越高，揮發(fā)性組分損失越嚴(yán)重。

前期本課題組對(duì)廣葉繡球菌聚丙烯膜包裝貯藏期間總蛋白、可溶性蛋白、游離氨基酸、總糖、還原糖、總酚等含量變化情況進(jìn)行了分析[15]。目前，有關(guān)廣葉繡球菌鮮菇貯藏過程中以及不同干燥方式下?lián)]發(fā)性風(fēng)味成分的變化還未見研究報(bào)道。為此，本研究采用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS 聯(lián)用技術(shù)，探究廣葉繡球菌以聚丙烯膜作為保鮮材料，4 ℃貯藏期間以及熱風(fēng)干燥和冷凍干燥后揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化，為廣葉繡球菌后續(xù)綜合開發(fā)利用和保鮮貯藏方法的改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

廣葉繡球菌鮮菇 正常生長(zhǎng)95～105 d 后采收，由福建天益菌業(yè)有限公司提供；聚丙烯膜（OPP 膜，厚度25 μm）廣州日昇包裝材料有限公司。

436C 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 天美儀拓實(shí)驗(yàn)設(shè)備（上海）有限公司；固相微萃取手柄、65 μm PDMS/DVB 固相微萃取纖維頭、頂空萃取瓶、頂空瓶蓋美國(guó)安捷倫公司；Pilot3-6L 冷凍干燥儀 北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；MB35 水分測(cè)定儀 瑞士OHAUS 公司；IKA C-MAG HS7 磁力攪拌器 艾卡（廣州）儀器設(shè)備有限公司（IKA 中國(guó)）；DHG-9240 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；高速粉碎機(jī)（60 目）北京燕山正德機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品準(zhǔn)備 新鮮廣葉繡球菌：采摘9～10 成熟度（子實(shí)體瓣片展開、邊緣呈波浪狀），菌體完整、顏色呈白色或奶黃色、無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲害的廣葉繡球菌，采用聚丙烯膜以市售的形式進(jìn)行包裝，其中每150 g 為一份，包裝完成后隨機(jī)分為8 組，每組3 個(gè)重復(fù)，于4 ℃冰箱冷藏保藏，每7 d 取樣進(jìn)行揮發(fā)性成分的測(cè)定。熱風(fēng)干燥菇：新采摘的廣葉繡球菌，于60 ℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干。冷凍干燥菇：新采摘的廣葉繡球菌，-80 ℃預(yù)凍24 h 后在冷凍干燥機(jī)中凍干48 h。

1.2.2 揮發(fā)性成分收集 鮮菇及7 個(gè)貯藏組從冰箱中取樣后先進(jìn)行含水率的測(cè)定，按照干重1 g 精密稱取，剪成0.5 cm×0.5 cm 的碎片，置于20 mL 的頂空萃取瓶中，加蓋進(jìn)行密封。置于80 ℃條件下平衡30 min 后，使用250 ℃老化30 min 的65 μm PDMS/DVB 纖維頭萃取30 min，萃取完成在GC-MS 進(jìn)樣口解吸附5 min。烘干和凍干菇分別進(jìn)行磨粉，過100 目篩，精密稱取1 g，置于20 mL 的頂空萃取瓶中，加蓋進(jìn)行密封。吸附和解吸附過程同上。

1.2.3 GC-MS 條件 氣相色譜條件：毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 μm，0.25 mm）；柱升溫程序：起始溫度50 ℃，保持5 min，以5 ℃/min 升溫至220 ℃，保持15 min，以10 ℃/min 升溫至250 ℃，保持2 min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；載氣：高純氦氣（純度99.999%）；載氣流速：0.8 mL/min；無(wú)分流進(jìn)樣。質(zhì)譜條件：全掃描模式，EI 電離源，電離能70 eV，接口溫度250 ℃，離子源溫度250 ℃，離子掃描范圍m/z 50～500，無(wú)溶劑延遲。

1.3 數(shù)據(jù)處理

廣葉繡球菌的揮發(fā)性成分GC-MS 分析經(jīng)NIST.17 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜檢索庫(kù)進(jìn)行檢索對(duì)比，選取匹配度大于750 的化合物，按照峰面積歸一化法計(jì)算化合物的相對(duì)百分含量，用Excel 對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，匯總；利用GraphPad Prism 8 及TBtools 繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚丙烯膜包裝低溫貯藏下廣葉繡球菌揮發(fā)性成分變化

經(jīng)過GC-MS 鑒定分析，得到新鮮及聚丙烯膜包裝低溫貯藏7、14、21、28、35、42、49 d 廣葉繡球菌揮發(fā)性成分（表1）。分別檢出揮發(fā)性成分30、40、38、45、50、35、41、39 種。由表1 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)其揮發(fā)性成分的種類發(fā)生變化。鮮菇中醛的種類有14 種，醇類7 種，酮類3 種，烯類3 種，酸類1 種，未檢測(cè)到酯類化合物。醛、醇、酮、烯、酸類化合物在貯藏過程中揮發(fā)性成分的種類呈波動(dòng)變化。酯類化合物在第7 d 和第14 d 未檢測(cè)到，其它貯藏時(shí)間均檢測(cè)到。在不同貯藏時(shí)間檢出共有物質(zhì)成分有：3-辛醇、反式-2-辛烯-1-醇、1-壬醇三種醇類化合物，反-2-辛烯醛、壬醛、反式-2-壬醛、2,4-壬二烯醛、（Z）-2-十烯醛、2-十一烯醛六種醛類化合物，2-癸酮、3-癸烯-2-酮、甲基壬基甲酮三種酮類化合物，長(zhǎng)葉烯、3-[（E）-3-甲基-1-丁烯基]-1-環(huán)己烯、α-柏木烯三種烯類化合物。

表1 廣葉繡球菌貯藏期揮發(fā)性成分GC-MS 分析結(jié)果Table 1 GC-MS results of volatile components in storage time in Sparassis latifolia

分析各類化合物隨貯藏時(shí)間變化的趨勢(shì)，如圖1 所示，廣葉繡球菌貯藏期間醇類和酮類化合物變化最為明顯。鮮菇到貯藏第21 d 的樣品中檢出揮發(fā)性成分以醇類化合物為主，相對(duì)含量在93.20%～97.42%。其中，1-辛烯-3-醇所占比例最高（54.91%～69.82%），其次是3-辛醇（12.71%～24.19%）和反式-2-辛烯-1-醇（10.16%～15.19%），對(duì)新鮮和貯藏21 d 內(nèi)的廣葉繡球菌香氣有重要貢獻(xiàn)。1-辛烯-3-醇是大多數(shù)新鮮食用菌的特征性風(fēng)味物質(zhì)，其感受閾值低，具有類似蘑菇、濕木頭、泥土的氣息，被稱為蘑菇醇[16]。3-辛醇和反式-2-辛烯-1-醇也是食用菌中常見的主要的八碳揮發(fā)性風(fēng)味化合物[16]。如，BOZOK等[17]對(duì)新鮮的牛肝菌揮發(fā)性成分進(jìn)行測(cè)定，其中1-辛烯-3-醇含量占比最高，達(dá)79.75%，其次是2-辛烯-1-醇，含量為13.13%。貯藏28～49 d，醇類化合物相對(duì)含量下降到39.42%～45.47%，主要為3-辛醇（24.93%～32.76%）和反式-2-辛烯-1-醇（7.49%～12.42%），未檢測(cè)到貯藏初期含量最高的1-辛烯-3-醇。以3-辛酮為主要成分的酮類化合物含量顯著上升，相對(duì)含量在52.766%～55.755%。由此可知，在這個(gè)時(shí)期揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分以3-辛酮、3-辛醇和反式-2-辛烯-1-醇為主。酮類物質(zhì)含量的上升是風(fēng)味劣變的表現(xiàn)，這與其它納米膜包裝食用菌研究揮發(fā)性成分結(jié)果一致。聚乙烯膜包裝金針菇冷藏15 d 后酮類物質(zhì)含量上升[7]；納米膜包裝真姬菇貯藏第12 d 酮類物質(zhì)含量也升高[6]。

其他的醛、酸、烯、酯類化合物對(duì)食用菌香氣起到調(diào)和、輔助呈香的作用[18]。醛類物質(zhì)貯藏過程中含量波動(dòng)變化明顯。醛類物質(zhì)主要是脂類物質(zhì)的氧化，如壬醛是油酸氧化的產(chǎn)物[19]。新鮮及貯藏7 d 樣本中，5-乙基-2-糠醛、反-2-辛烯醛和壬醛所占比例相對(duì)高；貯藏14～21 d 樣本中，未檢測(cè)出5-乙基-2-糠醛；貯藏后期以反-2-辛烯醛為主。貯藏14～28 d 檢出少量醋酸，其含量呈先升后降的趨勢(shì)，醋酸的含量較少但其閾值低，對(duì)風(fēng)味產(chǎn)生一定影響。張憲臣等[20]在對(duì)猴頭菇、榛菇、黃蘑菇和松茸揮發(fā)性成分比較分析中均有檢出醋酸。這種小分子有機(jī)酸的產(chǎn)生可能是源于脂質(zhì)的氧化分解、氨基酸降解或者微生物的代謝作用[21-22]。烯類化合物貯藏21 d 內(nèi)含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，隨后呈波動(dòng)變化。酯類物質(zhì)含量占比低，對(duì)廣葉繡球菌風(fēng)味影響較小。

2.2 不同干燥方式廣葉繡球菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的差異

從表2 和圖2 可知，與新鮮樣品相比，烘干以及凍干廣葉繡球菌揮發(fā)性成分的種類及含量差別較大。熱風(fēng)烘干后檢出66 種揮發(fā)性成分，包含醛類化合物8 種，醇類化合物8 種，烯類化合物13 種，酮類化合物6 種，酯類化合物13 種，脂肪烴6 種，其他物質(zhì)12 種；冷凍干燥后檢出40 種揮發(fā)性成分，包含醛類化合物2 種，醇類化合物15 種，烯類化合物4 種，酮類化合物8 種，酯類化合物6 種，其他物質(zhì)5 種。烘干樣品中相對(duì)含量占比由高到低為：其他（64.75%），醛（11.48%），醇（9.59%），烯（6.34%），酮（3.45%），酯（2.91%），脂肪烴（1.01%）；凍干樣品中相對(duì)含量占比由高到低為：酮（45.68%），醇（41.57%），烯（10.55%），酯（0.90%），其他（0.375%），醛（0.08%）。

為比較剛采摘的新鮮、烘干以及凍干廣葉繡球菌揮發(fā)性成分的變化，將各物質(zhì)含量的對(duì)數(shù)值進(jìn)行熱圖聚類分析（圖3）。由圖3 可知，不同干燥方式處理的廣葉繡球菌揮發(fā)性風(fēng)味成分有著明顯的不同，且廣葉繡球菌經(jīng)干燥后揮發(fā)性風(fēng)味成分種類增加。烘干樣本中具有霉味，堅(jiān)果可可味的5-甲基-2-乙酰基呋喃的相對(duì)含量最高，達(dá)58.693%。冷凍干燥后主要風(fēng)味成分的貢獻(xiàn)者為具有果香、甜香和酒香香氣的3-辛酮（42.969%），具有薄荷香味兒和蘑菇味的3-辛醇（38.984%），以及具有木香和似鳶尾香氣的長(zhǎng)葉烯（10.194%）。

圖3 新鮮、烘干以及凍干廣葉繡球菌相對(duì)含量熱圖Fig.3 Heat map of volatile compounds in Sparassis latifolia with fresh,dried and lyophilized conditions

醇類物質(zhì)一般通過脂質(zhì)氧化而來(lái)，會(huì)產(chǎn)生清香、木香和脂肪香的氣味[10]。新鮮廣葉繡球菌中主要醇類物質(zhì)為八碳化合物：1-辛烯-3-醇（67.453%）、3-辛醇（19.435%）和反式-2-辛烯-1-醇（10.161%），烘干后主要為1-戊醇（4.617%）、正己醇（1.520%）和3,3,5-三甲基環(huán)己醇（1.089%），真空冷凍干燥后主要為3-辛醇（38.984%）。經(jīng)熱風(fēng)干燥后醇類化合物總的相對(duì)含量（9.500%）明顯下降，這與香菇熱風(fēng)干燥效果類似[23]，可能是由于醇類物質(zhì)揮發(fā)性強(qiáng)，穩(wěn)定性不高，加熱過程醇類化合物被氧化成醛、酮，或者發(fā)生了酯化反應(yīng)。而冷凍干燥菇中醇類化合物的種類增加，其中芳樟醇（1.008%）呈薰衣草氣味[24]，3-己醇（0.153%）具有番石榴和青蘋果香氣。

醛類是食用菌中較為豐富且閾值較低的一類揮發(fā)性化合物。鮮菇中醛類化合物有14 種，總含量1.59%，烘干菇中醛類化合物含量上升（11.48%），主要為正己醛（2.231%）、5-乙基-2-糠醛（5.551%）和正戊醛（1.094%）；真空冷凍干燥后醛類化合物的種類較少且相對(duì)含量低，這與唐秋實(shí)等對(duì)金針菇的研究結(jié)果類似[10]。鮮菇中的四種醛類物質(zhì)正己醛（0.107%）、5-乙基-2-糠醛（0.420%）、壬醛（0.214%）、苯甲醛（0.193%）的相對(duì)含量經(jīng)熱風(fēng)烘干后分別上升到2.231%、5.551%、0.566%、0.944%。正己醛具有青草香味，可作為氧化水平的指標(biāo)，壬醛具有烤焦香味，苯甲醛具有杏仁味，在真空冷凍干燥香菇脆片也檢測(cè)到此3 種醛類物質(zhì)，醛類物質(zhì)含量增加可能是由于烘干過程中脂肪的氧化、降解以及亞油酸的氧化[20,25-26]。

食用菌中酮類化合物一般是通過脂質(zhì)的氧化加熱而生成，具有花香和果香，且香味持久。鮮菇中檢出3 種酮類化合物（0.373%），經(jīng)過熱風(fēng)干燥或冷凍干燥，酮類化合物的種類和相對(duì)含量均有增加，在烘干菇中檢出6 種（3.448%），凍干菇中檢出的8 種酮類物質(zhì)（45.678%）主要以3-辛酮（42.969%）為主。凍干菇中3-辛酮及3-辛醇的出現(xiàn)和含量的增加可能是由于冷凍干燥過程中加速了脂肪氧化酶催化亞油酸及亞麻酸的代謝[27]。

短鏈的酯類化合物揮發(fā)性較強(qiáng)，且風(fēng)味閾值較低，具有果香和酒的醇香香氣。在鮮菇中未檢出酯類化合物，鮮菇在干燥的過程中加熱和水分的散失導(dǎo)致分子間相互作用加強(qiáng)而生成不同物質(zhì)[28]，與鮮菇相比烘干菇中檢出13 種揮發(fā)性酯類化合物（2.911%），凍干菇中檢出6 種揮發(fā)性酯類物質(zhì)（0.898%）。

在烘干菇中檢出較多的烯烴類（13 種，6.340%）和脂肪烴（6 種，1.008%）類化合物，鮮菇中烯烴和脂肪烴類化合物分別檢出兩種，凍干菇中檢出4 種烯烴類物質(zhì)。在鮮菇、烘干菇和凍干菇中均檢出長(zhǎng)葉烯，其相對(duì)含量分別為0.038%、1.791%和10.194%，這可能由于低溫真空條件下烯烴空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化[29]。熱風(fēng)干燥造成烘干菇烴類物質(zhì)種類和含量增加，而在食用菌中烴類物質(zhì)的產(chǎn)生過程還有待進(jìn)一步研究。

鮮菇中檢出少量2-正丁基呋喃（0.261%）和兩種其它化合物，烘干菇中檢出以5-甲基-2-乙酰基呋喃（58.693%）為主的12 種其它揮發(fā)性成分，5-甲基-2-乙酰基呋喃具有杏仁、堅(jiān)果、烤香、煙熏香等甜香氣味，經(jīng)1-甲基葡萄糖熱裂解后生成[30]。凍干菇中檢出醚類、酰胺類等5 種化合物，低分子量的醚類具有甜味和醇味，但是含量較低（0.02%）對(duì)其風(fēng)味貢獻(xiàn)有限。

3 結(jié)論

本研究采用HS-SPME-GC-MS 技術(shù)對(duì)新鮮的、聚丙烯膜包裝低溫貯藏期間以及不同干燥方式的廣葉繡球菌揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異進(jìn)行了分析。新鮮的廣葉繡球菌中共檢測(cè)出30 種揮發(fā)性化合物，其中1-辛烯-3-醇含量最高。與鮮菇相比，聚丙烯膜包裝貯藏期間揮發(fā)性風(fēng)味成分的種類有所增加；貯藏第28 d 以后酮類物質(zhì)含量明顯上升，對(duì)廣葉繡球菌揮發(fā)性風(fēng)味的變化產(chǎn)生一定的影響；隨著貯藏時(shí)間的變化，1-辛烯-3-醇的消失和3-辛酮的出現(xiàn)，兩者之間的變化有無(wú)關(guān)聯(lián)有待進(jìn)一步研究。

新鮮的廣葉繡球菌經(jīng)干燥后其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類增加且其成分差異明顯。熱風(fēng)干燥后廣葉繡球菌中共檢出66 種揮發(fā)性物質(zhì)，主要揮發(fā)性成分為5-甲基-2-乙酰基呋喃；而冷凍干燥后廣葉繡球菌中檢出40 種揮發(fā)性物質(zhì)，主要揮發(fā)性成分3-辛酮、3-辛醇和長(zhǎng)葉烯，貢獻(xiàn)了蘑菇和果香青香香氣，與廣葉繡球菌鮮品的蘑菇和青香香氣較為相近，說明冷凍干燥能夠更好保持鮮菇的風(fēng)味。目前，尚未有報(bào)道關(guān)于廣葉繡球菌的揮發(fā)性成分研究。因此，本研究結(jié)果有助于深入了解廣葉繡球菌風(fēng)味特征，可有效區(qū)分不同貯藏時(shí)期的廣葉繡球菌樣品，為實(shí)現(xiàn)廣葉繡球菌品質(zhì)的快速檢測(cè)、后續(xù)保鮮方法的改進(jìn)提供一定的理論基礎(chǔ)。聚丙烯膜包裝貯藏以及不同干燥方式不僅對(duì)廣葉繡球菌的風(fēng)味會(huì)產(chǎn)生不同的影響，也會(huì)改變其色澤、營(yíng)養(yǎng)、微生物群落等方面，后續(xù)可進(jìn)一步研究。