余雄濤，潘鴻輝，謝意珍

(廣東省微生物研究所，廣東省菌種保藏與應(yīng)用重點實驗室，廣東省微生物應(yīng)用新技術(shù)公共實驗室，廣東粵微食用菌技術(shù)有限公司，廣東 廣州 510663)

食用菌 (Mushroom)是一種味道鮮美、風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富并兼具食療價值的天然食品，自古以來受到廣大人民群眾的青睞，有香菇、平菇、杏鮑菇、猴頭菇、竹蓀等品種［1，2］。它又具有高蛋白、低脂肪、低熱量的特點，更符合現(xiàn)代人的健康理念。食用菌具有很高的營養(yǎng)價值，富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)素以及不飽和脂肪酸、多糖、核酸等活性成分，具有增強人體免疫力、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血脂、保肝解毒和降血糖等保健作用。從營養(yǎng)學(xué)角度看，食用菌集中了食品的一切良好特性，被推薦為十大健康食品之一［3，4］。

食用菌不僅有較高的營養(yǎng)和保健價值，而且風(fēng)味獨特。如草菇具有肉質(zhì)脆嫩、味道鮮美、香味濃郁等特點，素有“放一片、香一鍋”之美譽;杏鮑菇以香味濃郁似杏仁，味道鮮美如鮑魚而得名;真姬菇又名玉蕈，具有獨特的蟹香味等［3，5］。食用菌風(fēng)味物質(zhì)主要由醇類、醛類、酮類、酸類、酯類及雜原子類化合物等揮發(fā)性的香味物質(zhì)和氨基酸、核苷酸及碳水化合物等非揮發(fā)性的滋味物質(zhì)組成，有關(guān)食用菌風(fēng)味物質(zhì)的研究一直是風(fēng)味化學(xué)工作者研究的重點，成為天然調(diào)味料開發(fā)的熱點。食用菌調(diào)味料及食用菌風(fēng)味食品的開發(fā)是食用菌深加工的重要方向［6，7］。

1 食用菌風(fēng)味物質(zhì)

1.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

食用菌獨特的香氣不僅可以增加人的快感、引起人們的食欲，而且可以刺激消化液的分泌，促進(jìn)人體對營養(yǎng)成分的消化吸收［3］，這些物質(zhì)對食用菌風(fēng)味的貢獻(xiàn)主要取決于其含量及其閾值大小。通過研究分析食用菌揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成和含量有助于深入了解其風(fēng)味特征，對品種的改良、定向培育及食用菌的加工應(yīng)用具有指導(dǎo)作用和實踐意義。不同食用菌呈現(xiàn)不同風(fēng)味，與其中的揮發(fā)性芳香成分密切相關(guān)，食用菌的揮發(fā)性組分種類繁多，主要包括八碳化合物及其衍生物、萜烯類、含硫化合物以及醛類、酸類、酮類、酯類等［8］。以八碳化合物和含硫化合物為主，醛酸酮酯類等與它們互補，各組分間相互協(xié)調(diào)、平衡呈現(xiàn)食用菌的香味［3］。

八碳化合物 (C8H16O)是食用菌最重要的風(fēng)味物質(zhì)，是亞油酸在脂肪氧化酶催化下轉(zhuǎn)變而成的物質(zhì)，主要包括1－辛烯 －3－醇、1－辛烯 －4－醇、3－辛烯 －2－醇等［9，10］，具有濃烈的蘑菇風(fēng)味，而最具特征的八碳化合物是1－辛烯－3－醇，它有2個旋光活性的異構(gòu)體，(－)和 (+)兩種構(gòu)型，(－)構(gòu)型有一種強烈的風(fēng)味，被認(rèn)為是自然界內(nèi)蕈菌的主要揮發(fā)性物質(zhì)［11，12］。以1－辛烯－3－醇為例，1938年Murahashi首次在松茸中發(fā)現(xiàn)1－辛烯－3－醇，將其命名為松茸醇，松茸醇有濃烈的蘑菇味、泥土味和甜味，其左旋結(jié)構(gòu)比右旋結(jié)構(gòu)的風(fēng)味更強，松茸醇的閾值很低為0.1 mg·L－1［13］。不同品種、不同生長部位以及不同培養(yǎng)基質(zhì)培養(yǎng)的食用菌其香味成分各有差異，但幾乎所有的食用菌都含有1－辛烯－3－醇，同時它還存在于其它植物如玫瑰、青草等之中，且含量頗為豐富［14］，如雙孢蘑菇中其含量占總揮發(fā)性化合物的78%，雞油菌中占66%，紅乳菇中占72%等，然而1－辛烯－3－醇的穩(wěn)定性差，各種干制方法 (包括自然干燥、冷凍干燥、噴霧干燥和流化床干燥)對它的破壞力很大，在一定程度上都會影響其穩(wěn)定性［15］。FDA(美國食品藥品監(jiān)督管理局)已經(jīng)將1－辛烯－3－醇納入食品添加劑，食品法典委員會也將其列為增香劑。

含硫化合物是食用菌揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的另一重要組成部分，通常能影響菇體整體的芳香，是香菇中最重要的香味來源。楊銘鐸等［16］采用水蒸汽蒸餾法提取香菇中的揮發(fā)性成分，通過色譜/質(zhì)譜聯(lián)用分析鑒定及GC/MS總離子流色譜峰面積分析后，共檢出66種風(fēng)味化合物，包括八碳化合物、硫醚類、硫醇類、含硫雜環(huán)類及噻吩類，其中以含硫的雜環(huán)化合物最為重要，如1，2，4－三硫雜環(huán)戊烷、1，2，3，5，6－五硫雜環(huán)庚烷 (俗稱“香菇精”)。鄭建仙等［14］從福建香菇的傘部和柄部分別鑒定出24種和8種含硫化合物，根據(jù)歸納可分為硫醚(多醚)類、硫醇類、含硫雜環(huán)類及噻吩四大類，研究結(jié)果也顯示出含硫雜環(huán)化合物最為重要 。楊開等［17］采用水蒸氣蒸餾法提取香菇精，并對優(yōu)化條件下香菇精餾分中的成分進(jìn)行分析，檢測出包括主要呈味物質(zhì)的13種化合物。

食用菌的香味不是單一化合物所體現(xiàn)出來的結(jié)果，而是由眾多組分相互作用、相互平衡的效果。食用菌中其它的一些揮發(fā)性成分，如一些醛類、酮類、酯類，在香菇風(fēng)味中起著調(diào)和和互補的作用［16，18］。

1.2 非揮發(fā)性滋味物質(zhì)

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是食用菌香味的主要組分，而非揮發(fā)性滋味物質(zhì)主要影響食用菌的滋味。食用菌中非揮發(fā)性的滋味物質(zhì)是一類可溶的、相對分子質(zhì)量較低的化合物，主要有氨基酸、5’－核苷酸及碳水化合物等［16，17］。

游離氨基酸就是非揮發(fā)性滋味物質(zhì)中一類重要的成分，Yang將氨基酸分成以下四類:鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸、無味氨基酸。其中，鮮味氨基酸包括谷氨酸和天冬氨酸;甜味氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸;苦味氨基酸包括精氨酸、組氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸;無味氨基酸包括半胱氨酸、賴氨酸、酪氨酸［19］。食用菌中所含的氨基酸有25%～35%處于游離狀態(tài)［20］。史琦云等［1］對國內(nèi)常見8種食用菌的營養(yǎng)成分作了測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等鮮味氨基酸的含量在食用菌中極為豐富，尤其是在香菇、金針菇及雙孢蘑菇中，含量占氨基酸總量的40%以上，因而它們口味特別鮮美、爽口。

谷氨酸是食用菌中最重要的一種呈味氨基酸，它在食鹽存在的情況下能形成L－谷氨酸鈉 (Monosodium Glutamate，MSG)，呈味閾值0.03%，它是味精中的主要成分，能呈現(xiàn)出較強的鮮味，因此人們在烹飪食用菌時可加少許鹽，有增鮮的作用。

丙氨酸具有甜味，與谷氨酸、鳥苷酸等鮮味物質(zhì)配合能發(fā)揮鮮味相乘作用，還可引出肉類、魚類、果實類的鮮味成分，有相互助鮮的特點，在烹飪時，應(yīng)與葷食相互搭配，才能更好地發(fā)揮食用菌的鮮味。

不同類別的食用菌氨基酸組成不同，Mau等測定了竹蓀、灰樹花、猴頭菇、金福菇等食用菌中氨基酸組成和含量，結(jié)果顯示，4種食用菌平均氨基酸的含量為7.41 mg·g－1～12.3 mg·g－1，其中鮮味氨基酸的含量約為 0.68 mg·g－1～1.09 mg·g－1［21］。Beluhan等對 10種克羅地亞野生蘑菇的研究顯示，蘇氨酸 (8.98 mg·g－1)和賴氨酸 (5.74 mg·g－1)是雞油菌中主要氨基酸，10種蘑菇中總氨基酸的含量在54.2 mg·g－1(金針菇)～72.04 mg·g－1(牛肝菌屬)之間，而像異亮氨酸以及酪氨酸、天冬氨酸等非必需氨基酸未檢測到，且10種蘑菇的氨基酸組成有很大差別［22］。不同的氨基酸種類及含量也構(gòu)成了食用菌不同的特有風(fēng)味，研究人員以此為依據(jù)進(jìn)行分析調(diào)配，制得不同風(fēng)味的食用菌調(diào)味品。此外，含量較少的其他一些物質(zhì)，如豆氨酸、β－氨基丁酸等稀有氨基酸，以及干香菇中的不飽和脂肪酸等，它們的存在與相互調(diào)和，形成了不同食用菌的不同滋味［23，24］。

除呈味氨基酸外，呈味核苷酸也是食用菌重要的滋味物質(zhì)。食用菌中的呈味核苷酸包括尿苷酸 (UMP)、胞苷酸(OMP)、肌苷酸 (IMP)、鳥苷酸 (GMP)、黃苷酸 (XMP)等，其中5’－鳥苷酸、5’－肌苷酸、5’－尿苷酸是自然界中存在的3種單核苷酸，具有強烈的呈味作用，5’－肌苷酸在水溶液中只要0.012%～0.025%的量存在就起到呈味作用［7］。

食用菌中香菇的鮮味物質(zhì)呈鮮性最強，主要是其所含的核苷酸物質(zhì)較多，如鳥苷酸、腺苷酸、胞苷酸、尿苷酸等，其中鳥苷酸的含量最為豐富［25］，5’－鳥苷酸是香菇中最主要的呈味因子，含量也最為豐富，國外報道香菇浸出液中5’－鳥苷酸含量達(dá)4%以上［26］。5’－核苷酸滋味非常單薄，但當(dāng)它們與氨基酸尤其是谷氨酸共同作用時，有強烈的增鮮作用。在這些5’－核苷酸中，5’－尿苷酸的增味效果最強，5’－腺苷酸次之［25，26］。核苷酸對MSG有高達(dá)30倍的強大增鮮作用，Yamaguchi等［27］曾用味覺試驗測量過5’－肌苷酸鈉和MSG的相乘作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)5’－肌苷酸鈉和MSG的相乘效應(yīng)是呈非線性的，5’－肌苷酸鈉與MSG的比例為1∶1時，鮮味強度最高，相當(dāng)于0.78 g·mL－1的 MSG 單獨使用。Torji等［28］對其增鮮機制進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示是由于當(dāng)5’－核苷酸存在時，鮮味的受容蛋白質(zhì)與核苷酸結(jié)合而產(chǎn)生變構(gòu)，從而更易與MSG結(jié)合而產(chǎn)生的。

碳水化合物也是食用菌風(fēng)味物質(zhì)的組成部分，其含量達(dá)2%～10%［29］。已發(fā)現(xiàn)可溶性糖是食用菌中對甜味起主要貢獻(xiàn)的成分，包括葡萄糖、阿拉伯糖、果糖、甘露醇、甘露糖、肌醇、核糖和海藻糖等。有研究的結(jié)果顯示甘露糖和海藻糖是食用菌中主要的可溶性糖，但不同的食用菌可溶性糖的含量有很大差異，如海鮮菇中甘露糖的含量相對較低，僅在18.1 mg·g－1～36.1 mg·g－1之間，像草菇、落葉松蕈、木耳中含有高比例的可溶性糖，而靈芝、雞腿菇、茶樹菇中可溶性糖比例較低［30］。

2 風(fēng)味物質(zhì)的研究方法

2.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究方法

常用的食用菌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提取方法主要有常規(guī)水蒸汽蒸餾法、同時蒸餾萃取法、超臨界CO2萃取法、固相微萃取法等。

常規(guī)水蒸汽蒸餾法具有設(shè)備簡單、操作方便、費用低的特點，不僅能使揮發(fā)性物質(zhì)在其沸點以下的溫度蒸餾出來，而且還能和不揮發(fā)的雜質(zhì)完全分離，適合工業(yè)化生產(chǎn)需要，但提取時間較長，影響抽提效率。汪金玉等［31］對金針菇的揮發(fā)性成分采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取，并應(yīng)用GC/MS法鑒定其化學(xué)成分，結(jié)果分離出30個組分，其中亞麻酸相對含量最高。同時蒸餾萃取法是一種將水蒸汽蒸餾和有機溶劑抽提結(jié)合起來的方法，此法操作溫度高，處理時間長，對樣品中的風(fēng)味物質(zhì)萃取完全;但此法不利于萃取熱不穩(wěn)定風(fēng)味物質(zhì)，容易使風(fēng)味組成失真。鄭建仙［14］利用同時蒸餾萃取法對香菇的風(fēng)味成分進(jìn)行了萃取、分析，在香菇傘部和柄部分別得到了64種和42種風(fēng)味物質(zhì)。Misharina等［32］利用無水乙醚通過同時蒸餾萃取法對牛肝菌與平菇的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了萃取、分析。Venkateshwarlu等［33］利用同時蒸餾萃取法提取了雙胞蘑菇、平菇和奶蘑菇中的風(fēng)味物質(zhì)。Shirley［34］使用同時蒸餾萃取法提取了生的和熟的蘑菇中香氣，具有很好的提取效果。

超臨界CO2萃取是一種以CO2氣體代替常規(guī)有機溶劑對風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行提取分離的新技術(shù)。在超臨界狀態(tài)下，CO2與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。該方法萃取能力強，提取率高;臨界溫度低，適用于熱敏性物料的提取分離;提取時間快，效率高，操作便于控制;無溶劑殘留，安全性高;CO2可循環(huán)使用。李雙石等［35］運用超臨界CO2萃取技術(shù)提取雞腿菇中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，共分離出25種主要成分，其中亞油酸(52.67%)、硬脂酸(27.77%)和棕櫚酸(13.66%)是構(gòu)成雞腿菇風(fēng)味的主要揮發(fā)性成分。

固相微萃取法是利用微纖維表面少量的吸附劑從樣品中分離和濃縮分析物的技術(shù)。該方法無需有機溶劑、分析樣品量少，集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體，主要與氣相色譜、液相色譜聯(lián)用分析鑒定香味物質(zhì)，但此技術(shù)也存在不足，如不便于加入內(nèi)標(biāo)定量，并且分析結(jié)果受吸附頭選擇的影響較大。Guedes等［36］采用固相微萃取法對11種食用菌的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了萃取，同時利用二氯甲烷對其風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了萃取，研究顯示2種方法得到的食用菌風(fēng)味物質(zhì)的數(shù)量和種類都有所不同，固相微萃取法得到了大部分風(fēng)味物質(zhì)而溶劑萃取得到了某些半揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)。張書香等［37］采用固相微萃取/氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析香菇中的揮發(fā)性香氣成分，發(fā)現(xiàn)香菇風(fēng)味物質(zhì)中含氧雜環(huán)化合物7種、含硫化合物9種、醛類5種、醇類6種、酮類3種。

2.2 非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究方法

食用菌中氨基酸的測定一般采用氨基酸自動分析儀或者結(jié)合使用氣相－火焰電離檢測器進(jìn)行測定，該方法可以測定食用菌中天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸和精氨酸等16種氨基酸，其最低檢出限為10 pmol［6］。張精萍等［38］采用氨基酸自動分析儀研究不同栽培料培育的茶薪菇氨基酸含量發(fā)現(xiàn)，木屑栽培茶薪菇和稻草培茶薪菇均含有18種氨基酸，前者氨基酸總量為18.35%，其中必須氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.14%，鮮味氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.88%;后者氨基酸總量為20.21%，其中必須氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.96%，鮮味氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.37%，提示稻草栽培茶薪菇的氨基酸營養(yǎng)價值優(yōu)于木屑栽培茶薪菇。Mau等［9］采用HPLC對一些食用菌氨基酸含量進(jìn)行了測定分析，發(fā)現(xiàn)灰樹花、猴頭菌等干蘑菇中總自由氨基酸的含量在 7.41 mg·g－1～12.3 mg·g－1，且不同食用菌中氨基酸的組成也不同［9］。

對食用菌中核苷酸的測定，目前比較流行的檢測方法是高效液相色譜。王小紅等［39］建立了利用高效液相色譜法(HPLC)分離測定雙孢蘑菇核酸提取液中的4種核苷酸 (胞苷酸、尿苷酸、鳥苷酸、腺苷酸)的方法，該方法采用紫外檢測器，波長為260 nm，色譜柱為Eclipse XDB－C18，柱溫為25℃，流動相為超純水∶甲醇∶冰乙酸∶四丁基氫氧化銨(TBAOH，10%)=894.5∶100∶5∶0.5，流速為 1 mL·min－1，4種核苷酸標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)r均達(dá)到0.999。張瑩等［40］通過高效液相色譜法測定金針菇核苷酸總量為2.28 mg·g－1，茶樹菇核苷酸總量為5.67 mg·g－1。茶樹菇核苷酸總量比金針菇中高3.39 mg·g－1，且茶樹菇中腺苷、尿苷、鳥苷含量都比金針菇中的含量高，茶樹菇中核苷酸含量比金針菇中的占優(yōu)勢。Tsai等［41］利用高效液相色譜法測定姬松茸和茶樹菇中總5’－核苷酸的含量分別為 8 mg·g－1、8.56 mg·g－1，其中風(fēng)味核苷酸的含量分別為 5.15 mg·g－1、2.44 mg·g－1。

3 食用菌風(fēng)味物質(zhì)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

隨著人們生活水平的提高和消費觀念的改變，人們對食用菌消費也提出了新的要求，營養(yǎng)、新鮮、方便、保健成為新的消費時尚，傳統(tǒng)食用菌生產(chǎn)已與食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)有機結(jié)合起來，使食用菌加工形式呈現(xiàn)多樣化特點。目前，市場上出現(xiàn)的以食用菌獨特風(fēng)味為主的加工產(chǎn)品主要有以下幾種。

3.1 休閑食品

食用菌風(fēng)味休閑食品主要是根據(jù)食用菌的風(fēng)味特點加工成各式各樣的小食品。如市場上出售的猴頭核桃酪，是采用優(yōu)質(zhì)的猴頭菇，利用傳統(tǒng)果酪加工工藝制成，產(chǎn)品色香味俱全，風(fēng)味尤佳［42］，類似產(chǎn)品還有平菇脯［43］、蜜餞［44］、鹽漬品、糖漬品［45，46］，頗受消費者喜愛。

3.2 調(diào)味食品

食用菌調(diào)味食品由食用菌子實體經(jīng)粉碎、過篩，添加甜味劑、咸味劑、香辛料混合而成;或由食用菌子實體經(jīng)浸提后所得到的浸提液，經(jīng)濃縮、干燥后與其他調(diào)味料混合而成。常見的風(fēng)味調(diào)味品有香菇、平菇醬油，蘑菇醋，香菇方便面湯料，金針菇、鳳尾菇醬菜及草菇辣醬等［11］。

3.3 食用菌飲料、罐頭

食用菌鮮品貯藏時間有限，制成干品后損失了大量的營養(yǎng)及鮮味物質(zhì)，失去了食用菌原有風(fēng)味。通過簡單加工成飲料、罐頭，既能達(dá)到長期貯存的目的，又能較好地保持食用菌原有形狀和風(fēng)味。王劉劉等［47］研究了草菇罐頭加工技術(shù)，唐三定等［48］研究了大球蓋菇鹽水罐頭的生產(chǎn)工藝，張信仁［49］研究了杏鮑菇軟罐頭加工工藝。田龍等［50］以長根菇為原料，配制出一種營養(yǎng)、保健、綠色的食用菌飲料。

4 展望

隨著科技水平的發(fā)展，儀器分析手段的不斷進(jìn)步，食用菌風(fēng)味物質(zhì)的分離及分析檢測方法取得巨大進(jìn)展。到目前為止研究人員就食用菌風(fēng)味物質(zhì)做了很多研究，已鑒定出一系列野生食用菌的風(fēng)味組成，檢測到很多新的化合物。然而，研究對象涉及的品種較少，目前針對野生食用菌的研究較多，而對于一些常見食用菌的風(fēng)味物質(zhì)組成卻未見報道，而且其他一些重要化合物和特征揮發(fā)物仍有待于進(jìn)一步鑒定。隨著世界市場上對食用菌風(fēng)味物質(zhì)的需求逐年上升，食用菌研究的技術(shù)也日趨完善，相信必能加快食用菌風(fēng)味物質(zhì)的研究，進(jìn)而對我國食用菌產(chǎn)業(yè)起到巨大地推動作用。

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