不同成熟度平菇新鲜子实体中风味物质的比较分析

摘要：为了确定平菇新鲜子实体的最佳采收期，对不同成熟度平菇子实体中的风味物质进行了检测，并采用主成分分析和层次聚类分析方法对数据进行统计分析。结果表明，成熟度对平菇新鲜子实体中的游离氨基酸、5’-核苷酸和挥发性物质有显著影响，不同成熟度平菇样本间存在显著差异。主成分分析（PCA）能够对不同成熟度的平菇样本进行清晰的区分，聚类分析（欧氏距离为2.5）与主成分分析结果一致。平菇新鲜子实体游离氨基酸（34.31 g·kg^-1）、醛类（13.30%）和烃类（0.48%）总量以及综合评价得分（3.78）在T2时期最高，5'-核苷酸总量（1.64g·kg^-1）、等效鲜味浓度值（108.75 gMSG·100 g^-1鲜质量）和其他类挥发性物质（4.98%）在T3时期达到峰值。在本试验条件下，综合考虑，保证平菇的外观形态、经济效益、风味质量和综合评价得分均在较高水平的最佳采收时间为T3时期。

关键词：平菇;成熟度;鲜味;挥发性物质;主成分分析;综合评价

中图分类号：S646.1+4文献标志码：A文章编号：1673-2871（2022）09-038-010

Comparative analysis of flavor component in fresh fruiting body of Pleurotusostreatus harvested at different stages of maturity

LIU Qin1，CUI Xiao1，SONG Zhibo1，HU Sujuan1，KONG Weili1，SHI Ziwen2，WU Jie2，ZHAGN Yuting1

（1. Institute of Plant Nutrition，Agricultural Resources and Environmental Science，Henan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450002，Henan，China;2. College of Life Sciences，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，Henan，China）

Abstract：In order to determine the optimum picking time of fresh Pleurotusostreatus，the flavor components in fresh fruiting bodies of P. ostreatus harvested at different growth stages were studied，and the data were statistically analyzed by principal component analysis and cluster analysis. Results indicated that the levels of free amino acid，5'-nucleotide and volatile compound in P. ostreatus harvested at different stages of maturity varied，and significant differences were shown among all samples based on maturity. Principal component analysis（PCA）could clearly discriminate samples from different maturity，with results obtained from hierarchical cluster analysis （the euclidean distance is 2.5）being in agreement with those of PCA. The total contents of free amino acids（34.31 g·kg^-1），aldehydes（13.30%）and hydrocarbons（0.48%）and the comprehensive evaluation score（3.78）of fresh fruiting body peaked at T2. Total 5'-nucleotide content（1.64 g·kg^-1），EUC value（108.75 g MSG·100 g^-1 fresh weight）and other volatile substances content（4.98%）reached the peak at stage T3. The optimum picking time to ensure the appearance，economic efficiency，flavor quality and comprehensive evaluation score of P. ostreatus remained at a relatively high level was determined to be stage T3 in the present experiments.

Key words：Pleurotusostreatus;Maturity;Umami taste;Volatile compound;Principal component analysis;Comprehensive evaluation

平菇[Pleurotusostreatus（Jacq.）P. Kumm.]，属于真菌界（Fungi）、担子菌门（Basidiomycota）、蘑菇纲（Agaricomycetes）、蘑菇目（Agaricales）、侧耳科（Pleurotaceae）、侧耳属（Pleurotus），是产量位居我国第三位的食用菌栽培种儿据中国食用菌协会统计，2020年河南省平菇产量高达117.17万t，占全国总产量的20.86%[2]。平菇之所以深受消费者青睐，是因为除了具有丰富的营养（如维生素、蛋白质、矿物质、氨基酸等）和显著的抗病毒、抗氧化、抗肿瘤效果及免疫调节活性外，还具有独特的风味[3-4]。

风味是食品的主要特征之一，主要由挥发性和非挥发性成分构成，极大地影响着消费者的偏好[5]。鲜味和香气是食用菌最突出的特征，主要由游离氨基酸、5’-核甘酸、挥发性化合物及其他成分产生[6]。食用菌中的氨基酸尤其是必需氨基酸种类齐全，含量丰富。根据世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）于1973年提出的蛋白质营养价值必需氨基酸模式可知，理想蛋白质中必需氨基酸（Essential amino acid，EAA）/非必需氨基酸（non-essential amino acid，NEAA）值应在60%以上，且EAA/（EAA+NEAA）值应达到40%左右。段静怡等[7]研究发现，4种常见食用菌（金针菇、斑玉蕈、香菇、双抱蘑菇）的EAA/NEAA和EAA/（EAA + NEAA）值均接近WHO、FAO提出的理想蛋白均衡值。游离氨基酸根据呈味特征可分为鲜味、甜味、苦味和无味氨基酸等类型[8]。甜味氨基酸包括丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、丙氨酸（Ala）和甘氨酸（Gly）;鲜味氨基酸包括谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）;苦味氨基酸包括精氨酸（Arg）、组氨酸（His）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、蛋氨酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）和缬氨酸（Val）;无味氨基酸包括赖氨酸（Lys）和酪氨酸（Tyr）[8]。食用菌的风味口感与含有的呈味氨基酸的含量和比例密切相关，甜味和鲜味氨基酸是食用菌味道鲜美的原因之一[7]。食用菌中的鲜味来自类味精（MSG-like）氨基酸，特别是Asp和Glu[5]。这种独特的鲜味还来自呈味5’-核昔酸，如5’-鸟甘酸（5'-GMP）、5'-腺甘酸（5'-AMP）、5’-胞甘酸（5'-CMP）、5'-肌甘酸（5'-XMP）和5’-黄甘酸（5'-XMP）等[5，9]。5'-AMP可以在有效抑制苦涩的同时赋予食用菌甜度[8]。5'-GMP是一种鲜味增强剂，可以产生比味精更强烈的鲜味久等效鲜味浓度（Equivalent umami concentration，EUC）是指由鲜味氨基酸和呈味5’-核甘酸协同作用产生的鲜味强度转化的等价味精浓度，食用菌的鲜味强度常用EUC来评价[10]。此外，食用菌中所含有的可溶性糖和多元醇会产生甜味，有机酸会产生酸味和涩味，但不会产生典型的蘑菇味道[11]。食用菌的香气取决于含有的挥发性风味物质，如八碳化合物、含硫化合物和一些酸、酮、醛、酯类化合物[12]。八碳化合物是食用菌的主要挥发性成分，由酶（如脂氧合酶和氢过氧化物酶裂解酶）和不饱和脂肪酸（如亚油酸）等经过一系列代谢过程形成[10]。八碳化合物中的特征物质包括1-辛烯-3-醇（俗称蘑菇醇）、3-辛醇、3-辛酮、1-辛烯-3-酮等。其中1-辛烯-3-醇属于八碳醇，具有典型蘑菇味，因而又称蘑菇醇，广泛存在于食用菌中[8]。醛类物质是食用菌中含量比较丰富的一种挥发性化合物，气味阈值低，并且与其他化合物协同作用较强。醛类通常来自脂肪氧化和氨基酸的史崔克降解，具有青草、杏仁、水果或坚果的气味[8]。酮类物质可贡献花香和果香，且香味持久，主要通过脂质氧化加热生成，其中，具有八碳主链结构的3-辛酮具有典型的蘑菇味[13]。

研究表明，食用菌的品种类型、栽培方法、部位（菌盖或菌柄）以及成熟阶段对风味成分的产生具有重要影响[9，14]。目前，对平菇的研究主要集中在栽培技术和生物活性成分方面[4]，而对新鲜子实体在生长发育过程中的风味变化则鲜有报道[4，15]。笔者主要研究了平菇发育过程中新鲜子实体风味物质（氨基酸、5'-核甘酸和挥发性物质）的变化，其结果可为确定优质新鲜平菇的最佳采收期提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料与仪器

氨基酸和5'-核甘酸标准品购自Sigma公司，色谱级甲醇购自美国Dikma公司，其他试剂均购自国药集团化学试剂有限公司。所用到的仪器有高速冷冻离心机（德国Eppendorf公司），AL204型电子天平[Mettler-Toledo仪器（上海）有限公司]，KQ-数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司），P393九阳破壁机（九阳股份有限公司），L8900氨基酸自动分析（日本Hitachi公司），UltiMate 3000高效液相色谱仪（美国Thermo公司），7890A气质联用仪（美国Agilent公司）。

1.2试验方法

1.2.1子实体栽培、样品采集及预处理平菇菌株黑平17-1，河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所选育（2018）第2018002号，河南省种子管理站认定品种]。栽培试验于2021年2月在河南省农业科学院原阳二基地进行，栽培方法参照Kong等[16]报道的平菇发酵料栽培技术。根据平菇子实体生长周期，于2021年4月采摘5个典型生长阶段的平菇子实体（图1）。选取大小一致、无机械损伤、无病虫害的子实体样品，采收后用保鲜袋分装，再放入加有冰块的泡沫纸箱，运回实验室后置于-80 ℃冰箱保存备用。

1.2.2氨基酸和核苷酸测定参照Liu等[10]报道的游离氨基酸和5’-核甘酸检测方法。

1.2.3挥发性物质分析采用顶空固相微萃取气质联用仪对平菇新鲜子实体的挥发性成分进行测定。向10 g平菇新鲜子实体中加入50 mL去离子水，用破壁机打成匀浆。准确称取1.0 g子实体匀浆放入装有5 mL蒸馏水和10μL 100 mg·L^-1 1，2-二氯苯的微萃取顶空瓶（Sigma-Aldrich，St Louis，MO，USA）中，55 ℃孵化15 min。应用固相微萃取头45 ℃萃取40 min，富集挥发性化合物，在GC-MS进样口250 ℃解吸附5 min。GC-MS分析在装备有DB-5 ms毛细管柱（30 m×0.25 m×0.25μm;J&W Scientific Inc，USA）的Agilent 6890气相色谱/5975 C 质谱联用仪上进行。分析条件如下—（1）色谱条件：进样口采用不分流模式;进样口温度250℃载气（He）流量1 mL·min^-1，柱温初始温度40℃保持2 min后以1.5 ℃·min^-1的上升速度调节至130 ℃，再以4 ℃·min^-1的上升速度调节至220℃，保持5 min。（2）质谱条件：质量扫描范围为35～300 amu，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，传输线温度250 ℃。挥发性物质含量按面积归一化法进行定量分析，各分离组分相对含量/%=（分离组分的峰面积/总峰面积）×100。