魏云云,宮 雪,辛 廣,*,張曉玉,于曉丹,楊 鎮(zhèn),孫炳新,孟憲軍
(1.沈陽農業(yè)大學食品學院,遼寧 沈陽 110866;2.沈陽農業(yè)大學生物科學技術學院,遼寧 沈陽 110866;3.遼寧省農業(yè)科學院,遼寧 沈陽 110034)
點柄粘蓋牛肝菌(Suillus granulatus),屬擔子菌綱傘菌目牛肝菌科粘蓋牛肝菌[1]。在東北、西南、華南、華北、華東等地區(qū)均有分布[2],是一種珍貴的食用菌,具有香味濃、口味鮮、蛋白高、脂肪低的特點[3]。但其耐儲性差,為防其變質以保菌品質量,宜采取適當的干制方法[4]。
干燥作為一種常用的加工方法,對改善食用菌風味及品質至關重要,且不同干燥方式影響不同[5-8]。此外,食用菌因干燥后具有獨特鮮味,其干制品近些年越來越受人們歡迎。食用菌中鮮味成分主要有鮮味氨基酸和鮮味核苷酸[9],其中,天冬氨酸和谷氨酸有強烈鮮味,5’-鳥苷酸(5’-guanosine monophosphate,5’-GMP)和5’-肌苷酸(5’-inosine monophosphate,5’-IMP)可與谷氨酸通過協(xié)同效應增強食用菌鮮味強度[10-11]。食用菌鮮味評價常用感官評價和化學分析,近些年,電子舌因易操作、重復性好、破壞性小逐漸用于食用菌鮮味評價[12-13]。
食用菌除鮮銷外,亦制成產品,有研究表明食用菌不同部位中所含鮮味成分含量不同[14],故研究不同干燥方式對其不同部位中鮮味成分影響具有重要意義。目前,國內對不同干燥方式的研究主要集中在果蔬品質[15-19],國外主要研究不同干燥方式對杏鮑菇[20]、香菇[21]、雙孢菇[22]呈味物質的影響,對牛肝菌研究較少。因此,采用不同干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌不同部位進行干燥,通過紫外分光光度計、高效液相色譜儀、氨基酸分析儀及電子舌測定其非揮發(fā)性成分,評價鮮味,探索保留各部位鮮味成分的最佳方法,最大限度發(fā)揮不同部位的作用,以期為干燥方式的選擇提供理論依據,同時為其他食用菌干燥方式提供參考,進而推動食用菌行業(yè)的發(fā)展。
新鮮點柄粘蓋牛肝菌:于2016年9月采自遼寧省凌源地區(qū),菌蓋呈扁半球形,中部稍凸,濕時黏滑,干后有光澤;菌肉柔軟,呈淡黃色;菌管于菌柄周圍直生或稍下延,易與菌肉分離,米黃色或芥黃色;菌柄近圓柱形,淡黃褐色。經沈陽農業(yè)大學馮景剛教授結合該菌形態(tài)特征,并通過測定其ITS序列,將結果進行BLAST對比,與點柄粘蓋牛肝菌相似度達99%,認定其為點柄粘蓋牛肝菌。
苯酚、硫酸(均為分析純),鹽酸、磺基水楊酸、磷酸二氫鉀(均為色譜純) 天津市光復精細化工研究所;5’-GMP、5’-IMP、5’-黃苷酸(5’-xanthosine monophosphate,5’-XMP)、5’-腺苷酸(5’-adenosine monophosphate,5’-AMP) 上海源葉生物科技有限公司。
L-8900氨基酸自動分析儀 日本日立公司;600高效液相色譜儀 美國Waters公司;SA402B電子舌北京盈生恒泰科技有限公司;TU1901型紫外分光光度計北京普析通用儀器有限責任公司;D2F-1B型真空干燥機上海躍進醫(yī)療器械廠;WGL-65B電熱鼓風干燥箱天津市泰斯特儀器有限公司;LGJ-12冷凍干燥機 北京松源華興科技發(fā)展有限公司;TDL-80-2B型低速臺式離心機 上海安亭科學儀器廠。
1.3.1 樣品前處理
實驗選取菌蓋直徑為4~8 cm大小均勻且無損傷的新鮮點柄粘蓋牛肝菌,將其菌管、菌蓋、菌柄分離后歸類。均勻選樣后稱取新鮮點柄粘蓋牛桿菌菌管、菌蓋、菌柄各4 份,每份500 g,分別進行自然干燥、熱風干燥、真空干燥、真空冷凍干燥,每小時稱量至恒質量,粉碎機粉碎,樣品備用。自然干燥條件即通過自然風及陽光對其干燥;熱風干燥和真空干燥溫度為60 ℃,分別經GL-65B電熱鼓風干燥箱、D2F-1B型真空干燥機干燥;真空冷凍干燥條件為溫度-60 ℃,真空度0.1,經LGJ-12冷凍干燥機干燥。
1.3.2 可溶性糖含量的測定
參照祝義偉等[23]的方法,取不同干燥方式菌管、菌蓋、菌柄粉末各0.2 g,加入50 mL蒸餾水,超聲振蕩15 min,沸水浴30 min,過濾,定容。取0.2 mL樣品,加入0.8 mL蒸餾水,依次加入1 mL 5%苯酚,5 mL濃硫酸,顯色測定。
1.3.3 游離氨基酸含量的測定
參照張忠[24]的方法稍作修改,取不同干燥方式菌管、菌蓋、菌柄粉末各0.3 g,加入50 mL 0.01 mol/L鹽酸,超聲45 min,離心;取5 mL上清液加等體積8%磺基水楊酸,混勻靜置15 min,離心取上清液,過0.22 μm微孔濾膜,氨基酸分析儀測定。
1.3.4 鮮味核苷酸的測定
參考Tsai等[25]的方法稍作修改,取不同干燥方式菌管、菌蓋、菌柄粉末各0.5 g,加入50 mL蒸餾水煮沸,過濾至50 mL容量瓶中,定容。過0.45 μm微孔濾膜,通過高效液相色譜儀測定。
色譜條件:Ultimate AQ-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:10 mmol/L緩沖鹽磷酸二氫鉀(pH 4.6,色譜純),紫外波長250 nm處檢測;柱溫30 ℃;進樣量20 μL。以5’-GMP、5’-IMP、5’-XMP、5’-AMP為標準品。
1.3.5 等鮮量值(equivalent umami concentration,EUC)[26]的測定
EUC值表示在100 g干物質的食物中,由谷氨酸鈉(monosodium glutamate,MSG)的含量表示該食物所含鮮味物質的含量,計算公式如下:
EUC/(g/100 g)=Σaibi+1 218(Σaibi)(Σajbj)
式中:ɑi和ɑj分別為鮮味氨基酸和鮮味核苷酸的含量/(g/100 g);bi和bj分別為鮮味氨基酸(Glu=1、Asp=0.077)和鮮味核苷酸的相對呈鮮系數(5’-IMP=1、5’-GMP=2.3、5’-XMP=0.61、5’-AMP=0.18);1 218為協(xié)同作用常數。
1.3.6 電子舌感官評價
取不同干燥方式菌管、菌蓋、菌柄粉末各0.5 g,加蒸餾水,搖勻,定容,測定[27]。
所有實驗重復3 次,實驗數據使用Excel 2007進行統(tǒng)計分析并制圖,采用SPSS Statistics 17.0軟件中Duncan’s法進行多重比較。P<0.05,差異顯著。
如圖1所示,各部位自然干燥、熱風干燥、真空干燥、真空冷凍干燥后樣品中鮮味氨基酸含量分別為:菌管:6.56、18.49、6.17、7.79 mg/g;菌蓋:13.03、15.11、13.35、7.62 mg/g;菌柄:1.75、9.15、10.04、6.25 mg/g。其中,熱風干燥菌管和菌蓋、真空干燥菌柄中鮮味氨基酸含量顯著高于其他干燥方式(P<0.05)。Yang等[28]將鮮味氨基酸含量分3 個水平,低于5 mg/g為低含量水平,5~20 mg/g為中含量水平,大于20 mg/g為高含量水平,可知菌管和菌蓋4 種干燥樣品鮮味氨基酸含量均屬中含量水平,菌柄除自然干燥條件下屬低含量水平,其他3 種干燥樣品均屬中含量水平。
圖1 干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌鮮味氨基酸含量的影響Fig. 1 Effects of different drying methods on contents of umami amino acids of Suillus granulatus
對于天冬氨酸,熱風干燥菌管、自然干燥菌蓋、真空干燥菌柄含量均最高,分別為0.79、0.61、1.61 mg/g。而對于谷氨酸,不論在菌管、菌蓋、菌柄中,經熱風干燥樣品中其含量均顯著高于其他干燥方式(P<0.05),分別為17.7、14.85、9.04 mg/g。故不同干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌中天冬氨酸和谷氨酸影響不同,分析其原因可能是兩者在加熱過程中發(fā)生反應程度不同。
如圖2所示,經熱風干燥、真空干燥、真空冷凍干燥及自然干燥鮮味核苷酸含量依次為菌管:2.65、3.63、1.41、0.38 mg/g;菌蓋:0.67、3.06、0.55、0.53 mg/g;菌柄:1.02、2.84、0.41、0.46 mg/g,且真空干燥后各部位中鮮味核苷酸含量均顯著高于其他干燥方式(P<0.05)。Yang等[28]將鮮味核苷酸含量分為3 個水平,低于1 mg/g為低含量水平,在1~5 mg/g為中等含量水平,高于5 mg/g的為高含量水平,由此可知菌管僅自然干燥屬低含量水平,其他3 種干燥方式屬中含量水平;菌蓋僅真空干燥屬中含量水平,其他均屬低含量水平;菌柄熱風干燥及真空干燥屬中含量水平,自然干燥和真空冷凍干燥屬低含量水平。
圖2 干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌鮮味核苷酸含量的影響Fig. 2 Effects of different drying methods on contents of umami nucleotides of Suillus granulatus
對于5’-IMP和5’-XMP:菌管、菌蓋及菌柄中兩者含量均為經真空干燥顯著高于其他干燥方式(P<0.05),分別為5’-IMP:2.36、1.09、1.52 mg/g;5’-XMP:1.17、1.92、1.17 mg/g。對于5’-GMP:菌管熱風干燥含量最高(P<0.05),為2.00 mg/g,而菌蓋和菌柄中真空冷凍干燥含量顯著高于其他干燥方式(P<0.05),分別為0.42、0.26 mg/g;對于5’-AMP:菌管和菌蓋中均是真空冷凍干燥含量最高(P<0.05),分別為0.85、0.42 mg/g,菌柄中熱風干燥含量最高(P<0.05),為0.49 mg/g 。
如圖3所示,熱風干燥、真空干燥、真空冷凍干燥、自然干燥后樣品各部位EUC值分別為:菌管分別為113.18、23.91、28.16,2.98 g/100 g;菌蓋:12.56 g、39.51、10.49、8.55 g/100 g;菌柄:27.66、26.15、5.25、1.72 g/100 g。對于菌管和菌柄,熱風干燥后EUC值顯著高于其他干燥方式(P<0.05),而對于菌蓋,真空干燥最高(P<0.05)。Mau[29]以每100 g干樣品中所含MSG含量為基礎,將EUC值分為4 個水平,依次為:第1水平:EUC值大于1 000 g/100 g;第2水平:EUC值為100~1 000 g/100 g;第3水平:10~100 g/100 g;第4水平:EUC值小于10 g/100 g??芍?,熱風干燥后菌管屬第2水平;真空干燥和真空冷凍干燥菌管,熱風干燥、真空干燥及真空冷凍干燥菌蓋,真空干燥及熱風干燥菌柄EUC值均屬第3水平;自然干燥菌管和菌蓋、自然干燥及真空冷凍干燥菌柄均屬第4水平。
圖3 干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌EUC值的影響Fig. 3 Effects of different drying methods on EUC value of Suillus granulatus
如圖4所示,對于菌管和菌柄,真空干燥方式其鮮味味覺值最高,分別為9.96、9.30,熱風干燥次之,分別為9.93、9.08,2 種干燥方式間無顯著性差異;對于菌蓋,自然干燥方式最高(P<0.05),為11.46,真空干燥次之,為10.57。
表1 干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌中可溶性糖和氨基酸含量的影響Table 1 Effect of drying methods on soluble sugar and amino acid contents of Suillus granulatus
圖4 干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌鮮味味覺值的影響Fig. 4 Effects of different drying methods on umami tastes scores of Suillus granulatus
由表1可知,各部位可溶性糖質量分數范圍分別為:菌管:9.58%~26.35%之間,菌蓋:11.76%~30.29%,菌柄:10.41%~23.25%,其中菌管和菌柄均為真空干燥可溶性糖含量最高(P<0.05),菌蓋真空冷凍干燥最高(P<0.05)。
Yang等[28]將游離氨基酸分為4 組,即丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)、絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)為甜味氨基酸;天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)為鮮味氨基酸;精氨酸(Arg)、組氨酸(His)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、甲硫氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、纈氨酸(Val)為苦味氨基酸;賴氨酸(Lys)、酪氨酸(Tyr)、半胱氨酸(Cys)為無味氨基酸。不同干燥方式條件下不同部位各類氨基酸總量范圍如下:對于菌管:甜味氨基酸含量為15.65~28.21 mg/g,苦味氨基酸含量為14.29~27.66 mg/g,無味氨基酸含量為8.88~12.87 mg/g,真空冷凍干燥后無味和苦味氨基酸均顯著高于其他干燥方式(P<0.05),真空冷凍干燥甜味氨基酸最高,自然干燥次之,兩者無顯著性差異;對于菌蓋:甜味氨基酸含量為9.55~16.90 mg/g,苦味氨基酸含量為11.82~21.13 mg/g,無味氨基酸含量為8.89~16.23 mg/g,真空冷凍干燥甜味氨基酸、自然干燥后苦味氨基酸、真空冷凍干燥無味氨基酸均顯著高于其他干燥方式(P<0.05);對于菌柄:甜味氨基酸含量為7.23~16.74 mg/g,苦味氨基酸含量為13.92~37.48 mg/g,無味氨基酸含量為7.78~17.44 mg/g,真空冷凍干燥甜味氨基酸、自然干燥無味和苦味氨基酸均顯著高于其他干燥方式(P<0.05),
經電子舌對樣品味覺值測定可知:真空干燥菌管、自然干燥菌柄甜味味覺值均顯著高于其他干燥方式(P<0.05);真空干燥菌蓋最高,自然干燥、真空冷凍干燥次之,三者甜味味覺值無顯著性差異;菌管、菌蓋、菌柄苦味味覺值均為真空干燥方式顯著高于其他干燥方式(P<0.05)。
不同干燥方式對鮮味氨基酸含量的影響:菌蓋中鮮味氨基酸含量與王肖肖[30]經冷凍干燥的5 種云南野生牛肝菌菌蓋中鮮味氨基酸含量所屬水平一致,而菌柄則與其結果不同,可能由于不同干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌中鮮味氨基酸的影響與其部位和種類有關。此外,對鮮味氨基酸,熱風干燥和真空干燥效果較好,這與谷鎮(zhèn)[31]對雙孢菇和杏鮑菇鮮味氨基酸研究結果相近,其原因可能是加熱過程中樣品發(fā)生蛋白質分解和美拉德反應使產生的氨基酸比消耗的多,即氨基酸含量整體呈上升趨勢[32]。不同干燥方式對樣品不同部位中鮮味氨基酸影響不同,可能由于不同部位中還原糖及氨基酸種類及含量不同,也可能因真空條件降低了點柄粘蓋牛肝菌中脂肪等氧化進而降低了羰基化合物的生成[33],即不同干燥條件下樣品美拉德反應程度不同,進而導致各部位鮮味氨基酸含量不同,具體影響機理還有待進一步研究。
不同干燥方式對鮮味核苷酸含量的影響:真空干燥更有益于樣品中鮮味核苷酸的保留,與Li Xiaobei[20]和吳迪[34]等對杏鮑菇和香菇研究結果一致,可能是因熱風干燥較真空干燥用時長及空氣存在一定程度上使5’-核苷酸降解[35]。對于5’-GMP及5’-AMP:真空冷凍干燥法較益于保留其含量,可能因冷凍干燥對食品微觀結構會產生一定影響,較低的處理溫度,以及因冰升華導致的高孔隙,阻止了大部分營養(yǎng)成分降解,使冷凍干燥法更有利于5’-GMP及5’-AMP提取[36]。
呈味物質間相互作用:樣品中呈味物質測定后發(fā)現菌管和菌柄熱風干燥條件下其鮮味氨基酸含量較高,菌蓋真空干燥較高,而熱風干燥后菌管和菌柄中苦味氨基酸含量相對較低,可能由于鮮味對苦味有一定的減弱作用[37],即不同氨基酸之間可能存在相互作用。Kirimura等[38]研究指出僅幾種氨基酸并不具備牛肉的味道,而所有游離氨基酸共同作用后可產生肉味,故推測,不同種游離氨基酸共同作用時,可能對點柄粘蓋牛肝菌口感有影響,具體影響機制還有待進一步研究。
化學分析與電子舌鮮味分析結果經比較可知,兩者結果不同,可能是因各呈鮮物質之間存在一定的作用,也可能是因存在其他待發(fā)現的呈鮮物質或增鮮物質,具體原因還有待進一步研究。因電子舌分析結果差異不大,本實驗最終以較客觀的EUC值選擇適合點柄粘蓋牛肝菌各部位鮮味物質保留的干燥方法。
不同干燥方式對點柄粘蓋牛肝菌各部位中鮮味氨基酸、鮮味核苷酸、EUC值、鮮味味覺值及甜味、苦味影響不同。熱風干燥后菌管中鮮味氨基酸含量及EUC值,菌蓋中鮮味氨基酸含量和菌柄EUC值均顯著高于其他干燥方式(P<0.05);真空干燥后菌管中可溶性糖、鮮味核苷酸,菌柄中可溶性糖、鮮味氨基酸和鮮味核苷酸,菌蓋鮮味核苷酸、EUC值均顯著高于其他3 種干燥方式(P<0.05);真空冷凍干燥中菌管苦味氨基酸總量,菌蓋可溶性糖、無味氨基酸總量和甜味氨基酸總量,菌柄甜味氨基酸總量均最高;自然干燥條件下菌蓋鮮味味覺值,菌蓋苦味氨基酸總量,菌柄苦味、無味氨基酸總量均最高。綜上,真空干燥及熱風干燥可更好保留點柄粘蓋牛肝菌中鮮味物質,故在點柄粘蓋牛肝菌鮮味劑等產品深加工中宜根據其加工部位在真空干燥及熱風干燥中做出合理選擇,對菌管及菌柄采用熱風干燥適宜,菌蓋采用真空干燥適宜。