香菇风味物质研究进展

来源:用户上传      作者:楚文靖 张瑞 周娜 段娜敏

　　摘 要：风味是反映香菇品质的重要指标之一。该文综述了不同品种、部位、生长阶段的香菇风味物质的差异，干、鲜香菇风味物质差异以及不同干燥方式、加工处理方式对香菇风味物质的影响，以期为后续香菇风味研究提供参考。
　　关键词：香菇;风味物质;研究进展
　　中图分类号 TS255.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）20-0039-03
　　Abstract：The differences of flavor substances in different varieties，parts and growth stages，the differences of flavors of dried and fresh mushrooms，the effects of different drying methods and processing methods on the flavor substances of shiitake mushrooms were reviewed，in order to provide reference for the further research on the flavor of the shiitake mushrooms.
　　Key words：Shiitake mushrooms;Flavor substances;Research progress
　　香菇（Lentinus edodes）属光茸菌科（Omphalotaceae）、香菇属（Lentinula），是世界第2大栽培菇种[1]。我国是世界最大的香菇生产与消费大国，香菇产量占全球香菇总产量的70%以上[2-3]。香菇不仅具有增强免疫力、抗肿瘤、抗疲劳、抗氧化、降胆甾醇等功能作用[4-5]，而且口味鲜美，风味独特，深受广大消费者的喜爱。
　　风味是衡量香菇品质的重要指标之一。香菇的风味主要指气味和滋味。香菇的气味来自挥发性物质，主要包括八碳化合物、含硫化合物和醛、酮、酸、酯类等，其中八碳化合物和含硫化合物是香菇香味的重要组分[6-8]。八碳化合物中特征物质包括1-辛烯-3-醇（俗称蘑菇醇）、3-辛醇、3-辛酮、1-辛烯-3-酮等[9-10]。含硫化合物主要包括以1，2，3，5，6-五硫杂环庚烷（俗称香菇精）为特征物质的含硫杂环化合物和以二甲基二硫醚为代表的硫醚化合物 [11-12]。香菇的滋味主要由呈鲜味的氨基酸（如天冬氨酸、谷氨酸）和核苷酸（如5′-鸟苷酸、5′-腺苷酸），呈甜味的碳水化合物（如葡萄糖、阿拉伯糖）和辅助呈味的酚类、酯类和有机酸等构成[7]。
　　本文主要从不同品种、部位、生长阶段的香菇风味物质差异，干、鲜香菇风味物质差异，不同干燥方式及加工处理方式对香菇风味物质的影响等4个方面进行了综述，以期为后续香菇风味物质的研究提供参考。
　　1 不同品种、部位、生长阶段的香菇风味物质差异
　　1.1 品种 香菇风味的形成与积累是一个极为复杂的过程，与其遗传特性、环境因子及生长阶段等因素密切相关[13]。香菇的品种直接影响着其风味的组分和含量。于海龙等[14]分析了我国12个主栽香菇品种的子实体中游离氨基酸、5′-核苷酸含量和等鲜浓度值，发现武香一号和605分别是呈鲜氨基酸和呈鲜核苷酸含量最高的品种，然而申香10号是综合各种呈鲜成分等鲜浓度值最突出的品种，推测不同品种香菇之间风味的差异，与氨基酸总量和各种滋味氨基酸的比例有关。陈万超等[15]通过对不同产地商业品种香菇的滋味成分进行分析和评价后发现，所测香菇中鲜味成分鸟苷酸呈味贡献最显著，其次是谷氨酸和腺苷酸，甜味成分中丙氨酸呈味贡献最显著，苦味成分呈味贡献均不显著。
　　1.2 部位 香菇不同部位挥发性风味物质的种类和含量不同。黄雯[16]分别对干香菇菌盖和菌柄挥发性物质进行分析，共鉴定出76种物质，其中菌盖36种，菌柄63种。虽然菌盖的挥发性成分种类比菌柄少，但含硫化合物的相对含量，菌盖（23.6%）则远高于菌柄（3.4%）。
　　1.3 生长阶段 香菇不同生长阶段风味物质差异较大。香菇菌丝体中挥发性物质主要是醛类化合物、芳香和烯烃化合物及含硫化合物，而子实体中挥发性成分主要是含硫化合物[17]。CHO等[10]研究發现，香菇在不同生长阶段的主要挥发性风味物质均为以1-辛烯-3-醇为代表的八碳化合物，从香菇生长初期到菌盖完全开伞的过程中，1-辛烯-3-醇含量逐渐下降，含硫化合物持续升高，开伞后降低，而醛类化合物是先显著降低，开伞时回升。李文等[13]检测出6个生长阶段香菇干燥子实体共134种挥发性风味物质，并用电子鼻系统对不同生长阶段的香菇子实体风味进行差异区分，确定了香菇子实体生长过程中的关键风味物质和特征性风味成分。采用风味品质评价指数法对不同生长阶段香菇子实体的风味品质进行评价，结果表明，成熟期、未开伞阶段的香菇子实体风味品质较优，菌盖完全开伞后，香菇子实体风味品质较差。
　　2 干、鲜香菇风味物质差异
　　干、鲜香菇气味存在明显的差异，主要体现在八碳化合物、含硫化合物的种类和含量的差异上[18]。安晶晶等[18]研究发现，鲜香菇挥发性物质中八碳化合物和含硫化合物相对含量分别为44.13%、21.53%，而干香菇中两者的含量分别为10.28%、49.29%;鲜香菇最特征的风味物质是1-辛烯-3-醇，干香菇的重要风味化合物有1，2，4-三硫杂环戊烷、1，2，3，5，6-五硫杂环庚烷（香菇精）、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚等，这些含硫化合物使得干香菇风味比鲜香菇更加浓郁。POLITOWICZ等[19]检测到鲜香菇中主要的挥发性化合物是1-辛烯-3-醇（20.2%），2-辛酮（20.7%），1，2，4-三硫杂环戊烷（9.8%）和1，2，3，5，6-五硫杂环庚烷（8.2%）。殷朝敏等[20]研究认为香菇鲜品中主体挥发性香气成分是以3-辛酮（28.53%）和3-辛醇（17.04%）为主的八碳化合物，及以二甲基二硫醚（21.30%）为主的含硫化合物。刘璐等[9]测得鲜香菇挥发性成分主要有3-辛酮、二甲基二硫醚、3-辛醇、1-辛烯-3-醇等，相对含量分别为49.24%、17.77%、12.41%、6.07%。 　　含硫化合物赋予干香菇特征风味[21]。芮汉明等[22]研究发现，鲜香菇经70℃热风干燥后挥发性化合物中含硫化合物相对含量由39.43%升高到69.97%。董晓博等[23]检测到鲜香菇经热风干燥后八碳化合物含量降低、直链及环硫化合物含量增加，使干香菇特征香气更为浓郁。刘静等[24]研究发现，鲜香菇经过不同干燥方式干制后挥发性成分中醇类和酮类化合物均减少，酸类化合物均增加，含硫类化合物除自然干制外含量均大幅增加。此外，有学者发现，经过热风干燥的干香菇中谷氨酸和半胱氨酸的含量较鲜香菇有所升高，而其他氨基酸含量均有不同程度的降低[25]。
　　3 不同干燥方式对香菇风味物质的影响
　　干燥是香菇长期保藏最有效、最常见的加工贮藏方式。干燥后的香菇风味更加浓郁，而不同干燥方式制得的香菇干制品风味物质存在差异。常见的香菇干燥方式有自然干燥、热风干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、微波干燥、远红外干燥等。李文等[26]研究发现，在热风干燥、真空干燥、冷冻干燥和自然干燥4种干燥方式中，热风干燥和自然干燥的香菇干制品中，含硫风味化合物的总含量最高，而冷冻干燥的香菇干制品中含硫化合物种类最多，热风干燥方式处理的样品香气浓郁。吴迪等[27]通过对比不同干燥方式（自然干燥、热风干燥、真空干燥、冷冻干燥）制得的香菇干品非挥发性呈味物质，发现60℃真空干燥处理得到的干品具有浓郁的蘑菇风味，游离氨基酸含量高，还原糖增加，并且还含有较高的鲜味核苷酸5'-GMP。涂宝军等[28]结合挥发性成分中含硫化合物、醇类、酯类、酸类4类物质对香菇干制品风味的贡献，得出60℃真空恒温干燥制得的香菇干制品风味的综合评分（5.42）远高于真空冷冻干燥（1.38）和鼓风恒温干燥（1.02）。刘静等[24]则认为不同干燥方式（自然干燥、热风干燥、热风联合远红外干燥和远红外干燥）中，热风干制香菇风味的综合评分最高（7.07），其次为联合干制（3.32）和远红外干制（2.47），自然干制评分最低（0.20），热风干制因生成较多阈值低的风味物质而能较好的保持香菇风味。
　　微波辅助干燥技术的应用，使香菇干制品的风味得到了显著的提高[29-30]。TIAN[29]等研究发现，热风干燥、真空干燥、微波干燥和微波真空干燥均能显著增加香菇干品的游离氨基酸总量和含硫化合物相对含量，其中微波真空干燥有助于更多味觉活性氨基酸，营养成分和色泽的保持。鲁加惠等[30]从热风干燥、冷冻干燥、三段式微波真空冷冻干燥制得的香菇干制品中，分别检测出39种、42种、57种挥发性物质，并借助电子鼻鉴别出3种样品风味间存在显著差异，结果表明，三段式微波真空冷冻干燥制得的香菇干制品中主要为烷烃类、硫类化合物，如1-辛烯-3 醇、十一烷、香菇素等，该样品复水熟制后的香菇味、鲜味、回甘等风味属性显著高于其余2种干燥方式制得的样品。
　　4 加工处理方式对香菇风味物质的影响
　　4.1 烫漂 烫漂是果蔬干燥、冷冻或罐藏前常用的一种前处理工序。烫漂具有破坏或钝化食品中的酶类，防止或减少食品加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣变和营养成分损失的作用。刘璐等[31]研究了不同烫漂方式（微波烫漂、蒸汽烫漂和沸水烫漂）对香菇挥发性成分的影响，发现烫漂处理后的香菇与新鲜香菇挥发性物质的种类和类别数目差异不大，但特征性挥发性物质如含硫化合物和醇类含量上有明显差异，尤其是蒸汽烫漂和沸水烫漂。蒸汽烫漂使香菇中醇类相对含量由22.49%降至3.93%，含硫化合物相对含量由64.57%增至87.64%;沸水烫漂的香菇挥发性物质中醇类相对含量达87.89%，含硫化合物（2.85%）显著降低。
　　4.2 香菇提取液 香菇提取物可用于制备天然调味料和特色食品的开发[7]。杨肖等[32]研究对比了香菇酶解液、香菇复水原液和香菇菌汤的挥发性风味成分，发现1-辛烯-3-醇的含量在香菇复水原液中最高，其次是香菇酶解液，香菇菌汤中含量最低，而特征含硫化合物的含量在香菇酶解液中最高，其次是香菇复水原液，香菇菌汤中含量最低。
　　4.2 香菇脆片 香菇脆片作为一種新型的香菇休闲食品，常采用真空低温油炸方法生产。高兴洋等[33]对比了真空低温油炸和真空冷冻干燥2种加工工艺对香菇脆片挥发性风味成分的影响，发现2种方法生产的香菇脆片挥发性风味成分差异较大，真空冷冻干燥的产品挥发性风味成分较多，且保留了1-辛烯-3-醇、1，2，3，5，6-五硫杂环庚烷等香菇特征风味物质，产品香菇特征风味明显，而真空低温油炸的产品中挥发性风味成分较少，且香菇特征性风味成分未检出。然而，真空低温油炸香菇脆片含有较多的长链脂肪酸酯等酯类物质和壬醛等油炸特征风味物质，产品具有浓郁的酯香，更容易被消费者接受。
　　5 展望
　　香菇所呈现的独特风味是多种组分相互作用、相互平衡的结果。香菇中特征挥发性风味物质（含硫化合物、八碳化合物）与呈味氨基酸、呈味核苷酸以及一些醛、酮、醇、酯等化合物综合作用，使香菇具有香气浓郁、滋味鲜美等特点。香菇的风味物质因品种、生长环境、生理状态、干燥等加工方式而异。虽然一些学者对香菇干制过程香气形成的机理进行了初步的探索，但引起香菇风味物质不同的内在机制及特征风味化合物的生物合成代谢机理，今后仍需作进一步的研究。
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