香辣草菇風(fēng)味產(chǎn)品的加工及其風(fēng)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(dān)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(chuàng)匯菇種之一，滋味鮮美、營養(yǎng)豐富，受到消費者的青睞[1-3]。草菇具有促進(jìn)人體新陳代謝、提高機(jī)體免疫力、抑制毒素、降低膽固醇、預(yù)防壞血病、促進(jìn)愈傷、護(hù)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(chǎn)生劣變風(fēng)味[6]。以草菇為原料，可以加工成各種產(chǎn)品，傳統(tǒng)草菇制品主要有干制草菇、鹽漬草菇、草菇罐頭等，但傳統(tǒng)工藝往往產(chǎn)品單一，并且無法很好地保留草菇的特殊風(fēng)味。目前出現(xiàn)了一批新型的加工產(chǎn)品，如嚴(yán)聃[7]以草菇為原料配制一種營養(yǎng)、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(jìn)行混合，并加入其他調(diào)料，制作出了味道優(yōu)良、質(zhì)量上乘的調(diào)味醬產(chǎn)品；諶盛敏[9]開發(fā)出了低油型的草菇脆片，產(chǎn)品固形物含量高，風(fēng)味好；劉曉艷等[10]利用包括草菇在內(nèi)的多種食用菌開發(fā)出了一種功能型復(fù)合食用菌調(diào)味料，鮮香味美，風(fēng)味獨特，具有食用菌特殊的鮮味。以上產(chǎn)品加工工藝復(fù)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(chǎn)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(chǎn)品鮮見報道。

近年來食用菌中的風(fēng)味組分成為研究的熱點。目前常用的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定方法為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS），如Costa等[13]利用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（headspace solid-phase microextraction-gas chromatographymass spectrometer，HS-SPME-GC-MS）聯(lián)用技術(shù)對野生菌進(jìn)行分析，結(jié)果證明，雙孢蘑菇中的關(guān)鍵揮發(fā)性成分為八碳化合物，其形成主要是與脂肪代謝有關(guān)；張瑩[14]對6 種食用菌的香味物質(zhì)進(jìn)行GC-MS測定，測得的6 種食用菌中的揮發(fā)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(fā)性成分以及雞油菌餾分中48 種揮發(fā)性成分。而電子舌則是模仿人體味覺機(jī)理制成的一種新型分析儀器[16]，目前已廣泛應(yīng)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(fù)水原液進(jìn)行分析，結(jié)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(qiáng)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(yù)處理過程中的漂燙工藝進(jìn)行優(yōu)化，研發(fā)出一種具有休閑特性的風(fēng)味草菇即食產(chǎn)品，利用HS-SPME-GC-MS技術(shù)對新鮮草菇及產(chǎn)品的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行分析和對比，同時，應(yīng)用電子舌技術(shù)對同類型產(chǎn)品的滋味進(jìn)行比較，從而分析得出產(chǎn)品的風(fēng)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(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司；香辣油 南京福寶食品實業(yè)有限公司；白砂糖南京甘汁園糖業(yè)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海新苗醫(yī)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(tuán)有限公司；GC-MS聯(lián)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(fēng)味草菇即食產(chǎn)品的工藝流程

新鮮草菇→原料清洗及篩選→切半→漂燙預(yù)處理→漂洗→預(yù)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?fàn)€、異味、病蟲害，無死菇，表面沒有發(fā)黃發(fā)黏、萎縮、變色現(xiàn)象，無雜質(zhì)、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(jìn)行漂洗，除去表面及根部泥沙等雜質(zhì)。

具體操作步驟：漂燙：草菇切半后放置于護(hù)色溶液中進(jìn)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(yù)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(jìn)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(jìn)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(tǒng)計和比較。取6 次測量結(jié)果的平均值。

1.3.3 揮發(fā)性風(fēng)味成分的測定

采用HS-SPME-GC-MS聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)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(jīng)約1 h的老化后，再推入頂空瓶隔墊內(nèi)，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(tài)吸附35 min，于GC-MS的GC進(jìn)樣口解吸10 min。

GC條件：色譜柱：HP-5MS毛細(xì)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(fù)掃描4 次，所得數(shù)據(jù)用電子舌數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)（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(jìn)行分析。

1.3.5 草菇漂燙工藝優(yōu)化

1.3.5.1 單因素試驗

在果蔬處理過程中容易出現(xiàn)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(fā)生褐變，可采用如下方法：加熱使酶的活力喪失，調(diào)節(jié)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(jìn)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(shè)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(shè)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(yù)處理單因素試驗基礎(chǔ)上，選擇檸檬酸用量、抗壞血酸用量和漂燙時間進(jìn)行L9（33）正交試驗，以明度（L*）值為指標(biāo)。試驗設(shè)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(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)均用SPSS 20.0進(jìn)行處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 漂燙工藝優(yōu)化結(jié)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(hù)色的作用[19]，這是由于其對酶促褐變的控制，主要表現(xiàn)在對于pH值的調(diào)節(jié)；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(yīng)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(yīng)的進(jìn)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(dāng)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(fā)現(xiàn)檸檬酸用量過大也會導(dǎo)致最終產(chǎn)品酸味升高，從而影響整體的風(fēng)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(huán)境酸堿性有密切關(guān)系，即抗壞血酸在酸性環(huán)境中穩(wěn)定存在，在中性、弱堿性環(huán)境中可通過自身氧化分解起到強(qiáng)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(dāng)用量達(dá)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(nèi)，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(jié)果來看，漂燙時間過長也會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)地變軟，從而影響產(chǎn)品口感。因此試驗中確定最優(yōu)漂燙時間范圍為1～3 min。

2.1.4 漂燙正交試驗結(jié)果

表2 漂燙處理正交試驗設(shè)計及結(jié)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(yōu)組。根據(jù)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(jié)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(zhì)構(gòu)脆嫩，比直觀分析組A3B2C1效果更佳。所以確定A1B2C1為最優(yōu)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(jié)果Table 3 Analysis of variance of L* values

2.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定結(jié)果

表4 HS-SPME-GC-MS分析新鮮草菇揮發(fā)性成分結(jié)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(chǎn)品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行提取，經(jīng)GC-MS聯(lián)機(jī)分析后，將各組分質(zhì)譜與計算機(jī)譜庫進(jìn)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(fā)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(fēng)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(fā)性成分[29]，苯乙醛具有強(qiáng)烈的氣味[30]，有類似風(fēng)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(lián)用法分析得出新鮮草菇中有29 種揮發(fā)性風(fēng)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(jié)果與之相似。根據(jù)研究，八碳化合物是食用菌中最重要的風(fēng)味主體，如本實驗結(jié)果中檢測出的苯乙醛，其相對含量最高，且具有特征的風(fēng)味。此外，文獻(xiàn)報道食用菌中的特色八碳化合物為1-辛烯-3-醇，其（－）構(gòu)型異構(gòu)體具有一種強(qiáng)烈的風(fēng)味，被認(rèn)為是自然界內(nèi)蕈菌的主要揮發(fā)性物質(zhì)[32-33]。本實驗中新鮮草菇共檢測出2 種醇類物質(zhì)，分別為3-硫雜環(huán)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(guān)，且醇類物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑，易氧化生成醛、酮、酸類物質(zhì)。

表5 HS-SPME-GC-MS分析草菇產(chǎn)品揮發(fā)性成分結(jié)果Table 5 Analysis of volatile compounds in ready-to-eat spicy mushroom

由表5可知，加工產(chǎn)品總共鑒定出24 種揮發(fā)性成分，對各類化合物分析得到，實驗產(chǎn)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(fā)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(qiáng)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(xiàn)了一些其他風(fēng)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(jìn)行加工，制作成軟罐頭，并且對處理過程中改變進(jìn)行分析，實驗發(fā)現(xiàn)，樣品玉米鮮樣在經(jīng)過蒸汽燙漂處理之后，發(fā)生了美拉德反應(yīng)，形成了大量的雜環(huán)類香味化合物，同時，酯類物質(zhì)在高溫下被氧化，并且產(chǎn)生了酮類、醛類、酸類等含羰基的物質(zhì)。加工干制草菇時，會使得大多數(shù)化合物較新鮮草菇含量有所降低，但由于進(jìn)行了高溫處理，同時也會產(chǎn)生許多不同的芳香性成分，形成干草菇制品的新風(fēng)味[31]。本實驗產(chǎn)品由于經(jīng)過了切分、漂燙、預(yù)煮等工藝步驟，因此其風(fēng)味物質(zhì)在加工過程中有一定程度的流失，高溫也使得各類風(fēng)味物質(zhì)發(fā)生了一定的化學(xué)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(yīng)[37]等，但是因為每種揮發(fā)性有機(jī)物的產(chǎn)生和釋放機(jī)理各有不同，因此表現(xiàn)出了多樣的規(guī)律，其原因也需要進(jìn)一步的研究。并且本實驗產(chǎn)品在拌料的過程中，加入了各種調(diào)味品，對風(fēng)味成分的組成也有明顯的影響，各類風(fēng)味物質(zhì)相互作用及配合，賦予了實驗產(chǎn)品新型的風(fēng)味。

2.3 電子舌分析

圖4 3 種產(chǎn)品的電子舌分析結(jié)果Fig. 4 Radar chart of three mushroom products detected by an electronic tongue

為進(jìn)一步探究最終成品的風(fēng)味品質(zhì)，本實驗利用電子舌將本實驗加工產(chǎn)品與市面上的2 種同類型的即食草菇產(chǎn)品（草菇罐頭及草菇開胃菜產(chǎn)品）進(jìn)行了風(fēng)味對比，由圖4可知，雷達(dá)圖可以清晰地看出3 種產(chǎn)品風(fēng)味之間的區(qū)別。結(jié)果表明，3 種產(chǎn)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(chǎn)品、實驗產(chǎn)品和草菇罐頭；2 種市購產(chǎn)品的酸味區(qū)別不大，但都遠(yuǎn)大于實驗產(chǎn)品；實驗產(chǎn)品在鮮味上具有優(yōu)勢，大于2 種市購產(chǎn)品。

谷氨酸作為一種呈味氨基酸，它在有鹽的條件下能構(gòu)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(qiáng)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(chǎn)品的咸味較強(qiáng)，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(chǎn)品，但其加工程度不高，因此消費者在購買之后，通常還會進(jìn)行二次加工，從而使其風(fēng)味更加豐富；實驗產(chǎn)品對其漂燙工藝進(jìn)行優(yōu)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(yōu)勢。市購產(chǎn)品的酸味遠(yuǎn)高于實驗產(chǎn)品，這與酸性物質(zhì)的添加量有關(guān)，如酸味調(diào)味品以及一些酸性防腐劑。

3 結(jié) 論

通過對新鮮草菇預(yù)處理過程中的漂燙工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出漂燙的最優(yōu)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(yù)處理過后的草菇原料，制備出了風(fēng)味、口感俱佳的風(fēng)味草菇即食產(chǎn)品。新鮮草菇樣品和加工產(chǎn)品分別檢測出了27 種和24 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，新鮮草菇樣品的特征揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為醛類化合物，但在加工前后，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組分發(fā)生了一定的改變：醛類化合物的種類增加且組成發(fā)生了很大的變化，但相對含量變化不大；加工后的產(chǎn)品因加工過程中的高溫及拌料處理過程，產(chǎn)生了許多新鮮樣品中沒有的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，風(fēng)味物質(zhì)呈現(xiàn)多樣化，與市面上同類型的草菇即食產(chǎn)品進(jìn)行滋味比較，具有鮮味突出的優(yōu)點。

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