劉鑫燁,李蘊(yùn)澍,馬琦,吳子健,徐懷德,李梅,*
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西楊凌712100;2.中國(guó)輕工業(yè)西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司,陜西西安710001;3.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院,天津300134)
杏鮑菇(Pleurotus eryngii)又名刺芹側(cè)耳,因具有杏仁香味和鮑魚(yú)口感而得名,隸屬擔(dān)子菌門(mén)、傘菌目、側(cè)耳科、側(cè)耳屬[1]。杏鮑菇富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素和多種礦物質(zhì)[2]。此外,杏鮑菇還含有多種生物活性物質(zhì),如多糖、脂類(lèi)、多肽、甾醇、三萜類(lèi)化合物等[3],使其具有抗菌、抗氧化、降血脂、降血糖等多種生理功能[4-5]。
近年來(lái)我國(guó)杏鮑菇產(chǎn)量急劇增加,除作為鮮銷(xiāo)蔬菜外,對(duì)杏鮑菇進(jìn)行加工已成為延長(zhǎng)其保質(zhì)期的有效措施[6]。干燥作為廉價(jià)方便的一種方式被廣泛應(yīng)用于果蔬初加工[7]。食用菌在干燥過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系列美拉德反應(yīng),對(duì)其風(fēng)味成分產(chǎn)生影響[8-9]。目前關(guān)于不同干燥方式對(duì)杏鮑菇滋味成分的研究較少,因此本文以杏鮑菇為原料,對(duì)不同干燥方式制得的杏鮑菇樣品滋味成分進(jìn)行研究,并結(jié)合鮮味評(píng)價(jià)方式對(duì)不同干燥方式進(jìn)行評(píng)級(jí),以期為杏鮑菇干燥技術(shù)的選擇提供一定的理論參考,并為杏鮑菇粉的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的科學(xué)依據(jù)。
杏鮑菇:楊凌天合生物有限公司;果糖、海藻糖、甘露醇、葡萄糖、阿拉伯糖、酒石酸、琥珀酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、5′-腺苷酸(5′-adenosine monophosphate,5′-AMP)、5′-胞苷酸(5′-cytidine monophosphate,5′-CMP)、5′-鳥(niǎo)苷酸(5′-guanosine monophosphate,5′-GMP)、5′-肌苷酸(5′-inosine monophosphate,5′-IMP)、5′-尿苷酸(5′-uridine monophosphate,5′-UMP)等標(biāo)準(zhǔn)品:上海源葉有限公司;18種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品、鄰苯二甲醛(O-phthalaldehyde,OPA)、9-芴甲基氯甲酸酯(9-fluorenylmethylchloroformate,F(xiàn)MOC):Sigma公司;冰乙酸(色譜級(jí))、10%四丁基氫氧化銨、乙腈、甲醇:阿拉丁試劑(上海)有限公司。
WGL-230B電熱鼓風(fēng)干燥箱:天津市泰斯特儀器有限公司;LGJ-12A中短波紅外干燥機(jī):圣泰科紅外科技有限公司;FD5-2.5真空冷凍干燥機(jī):美國(guó)西盟(SIM)公司;HW2微波真空冷凍干燥機(jī):廣州華園微波設(shè)備科技有限公司;LC-2010A高效液相色譜儀:日本島津公司;L-8900氨基酸自動(dòng)分析儀:日本日立公司;HC-3018R高速冷凍離心機(jī):安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司;PB-10 pH酸度計(jì):德國(guó)賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;SHJ-A4恒溫水浴器:金壇市宏華儀器廠。
1.3.1 樣品制備
將新鮮杏鮑菇切條后進(jìn)行干燥處理,干燥方式分別為冷凍干燥(freezedrying,F(xiàn)D;冷阱溫度-50℃、15h)、熱風(fēng)干燥(hot air drying,HAD;溫度 55℃、9 h)、中短波紅外干燥(short-and medium-wave infrared drying,ID;溫度 55℃、功率 1 125 W、風(fēng)機(jī)風(fēng)速 3 m/s、3.5 h)、微波真空干燥(microwave vacuum drying,MVD;功率10 kW、5 h),干燥結(jié)束后取出樣品進(jìn)行粉碎,過(guò)60目篩,保存?zhèn)溆茫唇?jīng)干燥處理的新鮮杏鮑菇樣品記為FS(fresh sample)。
1.3.2 可溶性糖的測(cè)定
參考Tsai等[10]的方法提取可溶性糖。準(zhǔn)確稱(chēng)取不同干燥方式處理的杏鮑菇樣品0.5 g、新鮮杏鮑菇樣品4.167 g,用80 mL 50%乙醇水溶液在45℃下水浴提取40 min,4 500 r/min離心10 min,傾出上清液,將殘余物再提取2次,合并3次的上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干燥并溶于50%乙腈溶液溶解,過(guò)0.45 μm濾膜,上機(jī)檢測(cè),液相色譜條件如表1所示,外標(biāo)法定量。
表1 可溶性糖色譜檢測(cè)條件Table 1 Chromatography conditions of soluble sugars
1.3.3 呈味核苷酸的測(cè)定
參考Taylor等[11]的方法,準(zhǔn)確稱(chēng)取不同干燥方式處理的杏鮑菇粉樣品0.5 g,新鮮杏鮑菇樣品4.167 g,分別加入10 mL純水煮沸1 min,冷卻后5 500 r/min離心15 min,殘?jiān)匦绿崛纱危喜?次上清液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮,定容至10 mL,過(guò)0.45 μm濾膜,上機(jī)檢測(cè)。
色譜條件:色譜柱Symmetry C18(4.6 mm×250 mm,5 μm,WAT054275);柱溫 40 ℃;流動(dòng)相為超純水/甲醇/冰乙酸/四丁基氫氧化銨(894.5 ∶100 ∶5 ∶0.5,體積比);檢測(cè)波長(zhǎng) 254 nm;流速 0.6 mL/min;進(jìn)樣量 20 μL,外標(biāo)法定量。
1.3.4 游離氨基酸的測(cè)定
參考李琴[12]的方法,采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定游離氨基酸。精確稱(chēng)取各樣品,用10%的三氯乙酸沉淀2 h,過(guò)濾后5 590×g離心10 min,取一定體積上清液測(cè)定。
色譜條件:Agilent Hypersil ODS柱(5 μm,4.0 mm ×250 mm);流動(dòng)相 A(pH=7.2):27.6 mmol/L 醋酸鈉-三乙酸-四氫呋喃(體積比為500∶0.11∶2.5),流動(dòng)相B(pH=7.2):80.9 mmol/L醋酸鈉-甲醇-乙腈(體積比為1 ∶2 ∶2);采用梯度洗脫,洗脫程序?yàn)椋? min,80%B;17 min,50%B;20.1 min,100%B;24.0 min,0%B;流動(dòng)相流速為1.0 mL/min;柱溫:40℃;紫外檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng)為338 nm,脯氨酸以262 nm檢測(cè),外標(biāo)法定量。
1.3.5 有機(jī)酸的測(cè)定
參照谷鎮(zhèn)[13]的方法,準(zhǔn)確稱(chēng)取不同干燥方式處理的杏鮑菇粉樣品0.5 g、新鮮杏鮑菇樣品4.167 g,加入10 mL 0.02 mol/L的KH2PO4(pH=2.6)于45°C下超聲提取 0.5 h,9 000 r/min離心 15 min,上清液過(guò) 0.45 μm 濾膜后上機(jī)檢測(cè)。
色譜條件:色譜柱ZorbaxEclipseXDB-C18(250mm×4.6 mm,5 μm,Agilent);柱溫 25 ℃;流動(dòng)相為 KH2PO4(0.01 mol/L,pH=2.55):甲醇(95∶5,體積比);檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm;流速 0.7 mL/min;進(jìn)樣量 20 μL。
1.3.6 鮮味評(píng)價(jià)
味精當(dāng)量(equivalent umami concentration,EUC)指在100 g干物質(zhì)中,用谷氨酸鈉(monosodium glutamate,MSG)的量來(lái)表示呈鮮物質(zhì)的總量。鮮味強(qiáng)度的濃度可以通過(guò)以下公式計(jì)算[14]:
式中:EUC 為等效鮮味濃度值,g MSG/100 g;ai為各呈鮮味游離氨基酸(Asp或Glu)的濃度,g/100 g;aj為各呈味核苷酸(5′-IMP,5′-GMP 或 5′-AMP)的濃度,g/100 g;bi為各種呈鮮味游離氨基酸對(duì)MSG的相對(duì)鮮味濃度(Glu為 1,Asp為 0.077);bj為各呈鮮味核苷酸對(duì) MSG 的相對(duì)鮮味濃度(5′-IMP為 1,5′-GMP為2.3,5′-AMP 為 0.18);1218 為基于濃度的協(xié)同系數(shù),g/100 g。
1.3.7 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)均采用IBM SPSS Statistics 20.0軟件進(jìn)行處理及統(tǒng)計(jì)分析。
不同干燥方式處理的杏鮑菇可溶性糖含量見(jiàn)表2。
表2 不同干燥方式處理的杏鮑菇可溶性糖含量Table 2 Contents of soluble sugars of Pleurotus eryngii by different drying treatments
由表2可知,杏鮑菇中的可溶性糖主要是海藻糖、葡萄糖、甘露醇、果糖、阿拉伯糖。干燥方式不同,可溶性糖組分含量差異較大。ID處理的樣品中可溶性糖含量最高(372.16 mg/g dw),冷凍樣品含量最低(335.84 mg/g dw)。海藻糖作為一種天然存在的二糖,是杏鮑菇中主要的可溶性糖,其含量范圍在241.09mg/gdw~328.10mg/gdw,其中FD樣品海藻糖含量最低,MVD樣品海藻糖含量最高。ID樣品中葡萄糖含量最高(52.18 mg/g dw),MVD樣品中葡萄糖含量最低(12.19 mg/g dw)。甘露醇含量在干燥后顯著上升,從FS樣品中5.34 mg/g dw上升至HAD樣品中的47.60 mg/g dw。除FD樣品外,果糖在其他幾種干燥方法中含量均有下降,這可能是由于隨著干燥溫度的升高,果糖發(fā)生降解導(dǎo)致其含量下降,這一結(jié)果與裴斐[15]的研究結(jié)果一致。除了在ID干燥條件下,阿拉伯糖在其他3種干燥方式下均有下降,表明ID干燥能夠較好地保留杏鮑菇中的阿拉伯糖。
不同干燥方式處理的杏鮑菇5′-核苷酸含量見(jiàn)表3。
表3 不同干燥方式處理的杏鮑菇5′-核苷酸含量Table 3 Contents of 5′-nucleotide of Pleurotus eryngii by different drying treatments
5′-核苷酸是典型的呈味物質(zhì),表3顯示了杏鮑菇在不同干燥方式下5′-核苷酸含量的變化,5′-核苷酸的總含量范圍在8.82 mg/g dw~11.99 mg/g dw,其中MVD樣品含量最高,F(xiàn)D樣品最低。5′-CMP含量占5′-核苷酸總含量的 80%以上(6.56 mg/g dw~9.67 mg/g dw),是5′-核苷酸的主要成分。5′-GMP 和 5′-IMP 是 5′-核苷酸的主要呈鮮物質(zhì),含量分別在0.29mg/gdw~1.10mg/g dw和 0.05 mg/g dw~0.25 mg/g dw 之間,5′-GMP 具有肉的鮮味[16],而5′-IMP是一種主要的味覺(jué)活性成分,增強(qiáng)了其他5′-核苷酸的風(fēng)味,5′-核苷酸和MSG的協(xié)同作用會(huì)增加蘑菇的鮮味[14]。此外,5′-AMP可以為食品增加甜味,同時(shí)也是一種有效的苦味抑制劑。
除 FD 外,5′-AMP、5′-GMP、5′-IMP 含量較 FS 均有所升高,這可能是由于杏鮑菇在干燥過(guò)程中DNA或RNA的熱降解引起的。在冷凍干燥后,這幾種核苷酸含量的降低可歸因于其降解為核糖[17]。
不同干燥方式處理的杏鮑菇游離氨基酸含量見(jiàn)表4。
游離氨基酸是杏鮑菇中重要的味道活性物質(zhì),特別是鮮味氨基酸天冬氨酸和谷氨酸。由表4可知,不同干燥方式處理得到的樣品中總游離氨基酸含量差異較大,范圍在9.73 mg/g dw~45.66 mg/g dw,F(xiàn)S總游離氨基酸含量最高,冷凍樣品含量最低。8種必需氨基酸的含量范圍在3.01 mg/g dw~16.89 mg/g dw,總體變化趨勢(shì)與總游離氨基酸一致。這是因?yàn)殡S著時(shí)間延長(zhǎng)和溫度升高,蛋白質(zhì)會(huì)在各類(lèi)蛋白酶作用下分解成氨基酸,同時(shí)氨基酸本身也會(huì)不斷釋放造成的[18]。與FS相比,F(xiàn)D和ID的樣品總游離氨基酸和必需游離氨基酸均下降了一半以上,這與Liu等[19]的研究結(jié)果一致,同時(shí)Maray等[20]的研究結(jié)果也表明干燥處理不利于平菇中游離氨基酸的保存,因?yàn)樵诶鋬龈稍镞^(guò)程可能在一定程度上可以防止蛋白質(zhì)的降解[21],然而脫水可能會(huì)導(dǎo)致游離氨基酸的損失。HAD和MVD的樣品氨基酸含量較高,因?yàn)樵诩訜徇^(guò)程中,蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生游離氨基酸,同時(shí)氨基酸與杏鮑菇中還原糖之間的美拉德反應(yīng)會(huì)造成氨基酸含量的下降[22]。因此,當(dāng)美拉德反應(yīng)中游離氨基酸的產(chǎn)生量大于其損失量時(shí),總游離氨基酸的最終總濃度將高于原始樣品。相反,美拉德反應(yīng)中游離氨基酸的消耗可能大于中短波樣品處理過(guò)程中游離氨基酸的產(chǎn)生,最后導(dǎo)致了總游離氨基酸含量的下降。
表4 不同干燥方式處理的杏鮑菇游離氨基酸含量Table 4 Contents of free amino acids of Pleurotus eryngii by different drying treatments
不同干燥方式處理的杏鮑菇有機(jī)酸含量見(jiàn)表5。
如表5所示,杏鮑菇中主要有酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、琥珀酸等四種有機(jī)酸,各樣品中有機(jī)酸的含量范圍在347.63 mg/g dw~543.35 mg/g dw,這些有機(jī)酸也在香菇[23]和其他食用菌中[24]均有檢測(cè)到。從表5可以看出琥珀酸(283.74 mg/g dw~498.55 mg/g dw)是杏鮑菇中主要的有機(jī)酸,其次是酒石酸(19.37 mg/g dw~40.91 mg/g dw)、蘋(píng)果酸(9.64 mg/g dw~29.96 mg/g dw)和檸檬酸(0.55 mg/g dw~1.02 mg/g dw)。經(jīng)過(guò)不同方式干燥后,杏鮑菇中有機(jī)酸總含量較FS均有大幅度地上升,這是由于隨著溫度的升高,相關(guān)酶被激活,促進(jìn)了樣品中有機(jī)酸的形成[25]。琥珀酸在干燥之后含量顯著上升,其中HAD樣品含量最高,可達(dá)543.35 mg/g dw;檸檬酸含量也是在干燥之后較FS含量大幅度上升,F(xiàn)D干燥之后其含量上升了將近一倍;酒石酸除在FD樣品中上升外,其他幾種干燥方式均在不同程度上導(dǎo)致了其含量的下降,說(shuō)明高溫會(huì)導(dǎo)致酒石酸含量的損失;蘋(píng)果酸在FS中含量最高(29.96 mg/g dw),其酸味強(qiáng)度高于檸檬酸,呈現(xiàn)出柔和,保留時(shí)間長(zhǎng)的特征[26],不同干燥方式在不同程度上都導(dǎo)致其含量的下降,其中MVD對(duì)其破壞最大,干燥后含量下降至9.64 mg/g dw。
表5 不同干燥方式處理的杏鮑菇有機(jī)酸含量Table 5 Contents of organic acids of Pleurotus eryngii by different drying treatments
將5種樣品中各呈鮮味氨基酸(Glu和Asp)和5′-核苷酸(5′-AMP、5′-GMP、5′-IMP)的含量代入 EUC的計(jì)算公式,所得各EUC值如圖1所示。
圖1 不同干燥方式處理的杏鮑菇EUC值Fig.1 EUC values of Pleurotus eryngii samples by different drying treatments
Mau等[27]將等效鮮味濃度分為4個(gè)水平,從而可以更直接地評(píng)價(jià)食用菌的呈鮮強(qiáng)度:第一水平EUC>1 000 g MSG/100 g干重,第二水平為100 g MSG/100 g~1 000 g MSG/100 g干重,第三水平為10 g MSG/100 g~100 g MSG/100 g干重,第四水平EUC<10 g MSG/100 g干重。從圖1可以看出,F(xiàn)S及FD的EUC值分別為63.2 g MSG/100 g干重和12.53 g MSG/100 g干重,處于第三水平;HAD、ID、MVD 的 EUC 值在 102.9 g/100 g~302.15 g/100 g之間,均在第二水平,說(shuō)明不同干燥方式對(duì)杏鮑菇滋味物質(zhì)含量具有較大影響,其中5′-GMP和谷氨酸的含量對(duì)其EUC值影響較大。FD樣品由于在干燥過(guò)程中游離氨基酸和呈味核苷酸含量的損失,導(dǎo)致EUC值較低,MVD樣品在干燥過(guò)程中發(fā)生熱反應(yīng)生成了較多的呈味核苷酸及氨基酸,具有較高的EUC值。
本文比較研究了FD、HAD、ID及MVD等4種干燥方式對(duì)杏鮑菇滋味成分的影響,發(fā)現(xiàn)ID處理后杏鮑菇總可溶性糖及葡萄糖含量最高,MVD處理后杏鮑菇海藻糖含量最高;HAD、ID及MVD處理后杏鮑菇中5′-AMP、5′-GMP、5′-IMP 和谷氨酸等鮮味成分含量升高;經(jīng)干燥處理后杏鮑菇中有機(jī)酸總含量、檸檬酸和琥珀酸含量有所增加;MVD處理的杏鮑菇鮮味濃度最高,其次是HAD、ID,F(xiàn)D處理的杏鮑菇鮮味濃度最低,其EUC值低于新鮮杏鮑菇。