不同干燥方式對滑子蘑揮發性風味成分的影響

安朝麗門，薛瑞奇，申公錦，侯麗華，錢磊，張業尼

（天津農學院食品科學與生物工程學院，天津 300392）

滑子蘑（Pholiota microspora），又被稱為滑菇、光帽磷傘、珍珠菇等，主要分布于中國、日本、菲律賓以及北歐、北美等國家和地區，在我國東北、廣西、西藏等地較常見。它富含蛋白質、氨基酸、多糖等營養成分[1]，具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂、免疫調節、抑菌抗炎等生理作用[2]?；幽⒖诟絮r嫩、風味獨特，多以鮮食、干貨以及即食罐頭為主。新鮮滑子蘑含水量高、容易褐變腐爛，不易保存，限制了其鮮銷和異地運輸[3]，常對其進行干燥處理。干燥作為一種廣泛使用且相對低廉的延長食用菌貨架期的方法，能限制微生物生長，抑制酶活性，并減緩多種水分介導的反應，是滑子蘑重要的保存途徑[4]。食用菌常用的干燥方法包括太陽能干燥、熱風干燥、微波干燥、真空冷凍干燥以及聯合干燥等[5]。相關研究表明，干燥方式對食用菌的品質有很大的影響，尤其對產品的風味影響較為突出[6-8]。近年來，人們對滑子蘑的營養成分[9]、活性成分[10-11]、藥理作用[12-13]等方面已經進行了很多研究，但關于不同干燥方式對滑子蘑揮發性風味成分的影響研究較為鮮見。

目前，氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和氣相色譜-嗅聞（gas chromatography-olfactometry，GC-O）技術已被廣泛應用于香氣成分和風味特征的研究[14-16]，如香菇[17]、奶酪[18]、普洱茶[19]和沙棗[20]等。為促進滑子蘑綜合利用、加大產品精深加工、推動產業發展，本研究將GC-MS 與GC-O 技術相結合，分析比較不同干燥方式處理后滑子蘑中揮發性成分及氣味特征的變化，研究滑子蘑最佳的干燥方式，以期為滑子蘑進一步開發利用或產品研發提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮滑子蘑：市售；苯乙酸異戊酯（99%）：美國Sigma 公司；乙醇（98%）：國藥集團化學試劑有限公司。以上化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

YP5002 電子天平：上海佑科儀器儀表有限公司；HH-1 電熱恒溫水浴鍋：江蘇拓創科研儀器有限公司；WGL-230B 電熱鼓風干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司；WRH-100AB 熱泵干燥機：東莞市正旭新能源設備科技有限公司；CC-002A 微波干燥箱：上海鑭泰微波設備制造有限公司；08-2T 恒溫磁力攪拌器：上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司；57330-U 固相微萃取裝置：美國supelco 公司；7890A-5975C 氣相色譜質譜聯用儀：美國Agilent 公司；Trace1300-OPD2 氣相色譜儀：美國Thermo 公司；DX05-ODP4 嗅辨分析儀：德國Gerstel 公司；SGH-300 高純氫發生器、SGK-2L 低噪音空氣泵：北京中科吉瑞科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

挑選新鮮的滑子蘑，清洗去污，剔除不可食用部分，瀝干水分后按下述干燥方法進行干燥處理，干燥至含水量10%以下，粉碎并過100 目篩，密封備用。

1）熱風干燥：將新鮮滑子蘑均勻鋪在電熱鼓風干燥箱隔板上，設定溫度為50 ℃，干燥至含水量10%以下停止干燥，整個干燥過程10 h 左右。

2）熱泵干燥：將新鮮滑子蘑均勻鋪在熱泵干燥機隔板上，設定溫度為50 ℃，干燥至含水量10%以下停止干燥，整個干燥過程7 h 左右。

3）微波干燥：將新鮮滑子蘑均勻鋪在微波干燥箱隔板上，設定溫度為50 ℃，功率1 kW，干燥至含水量10%以下停止干燥，整個干燥過程2 h 左右。

1.3.2 頂空固相微萃取氣質聯用法測定

采用頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase mi cro-extraction，HS-SPME）技術與GC-MS 聯用技術分析3 種不同干燥方式處理后滑子蘑中的揮發性成分。

1.3.2.1 HS-SPME 條件

稱取2.5 g 滑子蘑樣品放入20 mL 萃取瓶內，加入100 μL 苯乙酸異戊酯（0.05 mg/mL）作為內標物，密封，置于60 ℃水浴中，磁力攪拌速度500 r/min，平衡20 min 后，插入萃取針（50/30 μL DVB/CAR/PDMS）萃取30 min。萃取針使用前，在氣質進樣口活化20 min（250 ℃）。

1.3.2.2 GC-MS 分析條件

GC 條件：氣相色譜柱HP-5MS（60 m×250 μm ×0.25 μm）；進樣口溫度250 ℃，氣質接口溫度250 ℃，載氣流速1.5 mL/min，不分流進樣。升溫程序為初始50 ℃，保持3 min，以5 ℃/min 升溫到100 ℃保持2 min；4 ℃/min 升溫到140 ℃保持1 min；4 ℃/min 升溫到180 ℃保持2 min；5 ℃/min 升溫到250 ℃保持5 min。

MS 條件：離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，電子能量70 eV，全掃描模式，質量掃描范圍amu 35～550。

1.3.2.3 揮發性成分定性與定量分析

利用氣相色譜-質譜聯用儀進行分析鑒定，在NIST11 標準譜圖數據庫進行檢索，篩選出匹配度80%以上的物質作為有效的揮發性成分，并采用同一積分參數峰面積歸一法計算其相對百分含量。

1.3.3 GC-O 測定

GC 條件：色譜柱RTX-5MS 石英毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣（氮氣，純度≥99.99%）流速1.5 mL/min，氫氣流速40 mL/min，空氣流速400 mL/min，升溫程序同1.3.2。嗅聞儀條件：嗅聞端口溫度250 ℃，色譜柱流出成分在毛細管末端以1∶1 的分流模式分別進入檢測器和嗅聞儀。

氣相色譜-嗅聞測量法（GC-O）的嗅聞試驗由根據GB/T 16291.1—2012《感官分析選拔、培訓與管理評價員一般導則第1 部分：優選評價員》培訓后的5 位感官評價人員完成，每位重復嗅聞3 次，并記錄氣味特征和氣味強度。氣味強度等級采用4 分制：0 分為未檢測到、1 分為很弱、4 分為最強，最終香氣強度值取5 名評價人員記錄的平均值。

1.3.4 風味輪廓測定

對特征香氣活性物質按照其香氣屬性進行歸類，將具有相同特征香氣活性物質的氣味強度值相加，得到的分數就是該屬性的得分。最后根據得分結果繪制雷達圖，即為各個樣品的風味輪廓圖。

1.4 數據處理

利用Microsoft Excel 2010 軟件整理匯總原始數據及制表，使用統計軟件SPSS 22.0 進行顯著性分析，使用畫圖軟件Origin 9.8.0.200 進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同干燥方式處理后滑子蘑中的揮發性成分分析

采用GC-MS 對3 種不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發性成分進行分析。各種干燥方式處理后滑子蘑中揮發性成分及相對含量見表1，其揮發性成分在數值上的重疊情況的韋恩圖見圖1。

圖1 不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發性成分韋恩圖Fig.1 Venn diagram of volatile components in Pholiota microspore by different drying methods

表1 不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發性成分及相對含量Table 1 Volatile components and relative content of Pholiota microspore by different drying methods

由表1 可知，在3 種干燥滑子蘑樣品中共檢出39種揮發性化合物，其中，熱風干燥、熱泵干燥、微波干燥滑子蘑樣品中分別檢測出21、19、22 種揮發性化合物。主要包括14 種酯類（35.90%）、6 種醛類（15.38%）、1 種酮類（2.56%）、8 種烷烴類（20.51%）、6 種烯烴類（15.38%）和4 種其它類（10.26%）。

由表1 和圖1 可看出，3 種干燥滑子蘑樣品間揮發性成分及相對含量存在明顯差異。在熱風干燥中檢出8 種特有物質，包括鄰苯二甲酸正丁基異丁基酯、十三酸甲酯、2-甲基丁醛、2，6-二甲基-十一烷、5-乙基-2-甲基辛烷、正十三烷、豆甾-3，5-二烯和鄰二甲苯，其中鄰苯二甲酸正丁基異丁基酯（9.34%）和豆甾-3，5-二烯（7.03%）相對含量較高，占熱風干燥總揮發性成分的16.37%；熱泵干燥中檢出6 種特有物質，包括丙酸甲酯、異丁酸甲酯、庚酸甲酯、可可醛、Γ-杜松烯和β-瑟林烯，其中丙酸甲酯（8.31%）含量最高，對熱風干燥滑子蘑風味有貢獻作用；微波干燥中檢出10 種特有物質，分別為鄰苯二甲酸酯、棕櫚酸乙酯、己醛、2-丁基-2-辛烯醛、2-十一酮、4-甲基癸烷、正十七烷、雙戊烯、α-柏木烯/雪松烯和對二甲苯，占總揮發性成分的22.16%，對微波干燥滑子蘑的風味有重要貢獻作用。

由圖1 可知，在3 種干燥滑子蘑樣品中檢出8 種共有化合物，包括己酸甲酯、苯乙酸甲酯、異戊醛、苯甲醛、十二烷、十四烷、十六烷和β-紅沒藥烯，表明以上化合物可能是干燥滑子蘑中主要的風味物質。

2.2 不同干燥方式處理后滑子蘑中的揮發性成分含量分析

干燥滑子蘑中揮發性成分主要可分為6 類，包括酯類、醛類、酮類、烷烴類、烯烴類和其它類。不同干燥方式處理后滑子蘑中各類成分相對含量變化見表2。

表2 不同干燥方式處理的滑子蘑中揮發性成分分類及相對含量Table 2 Classification and relative content of volatile components in Pholiota microspore by different drying methods %

由表2 可知，滑子蘑在不同干燥方式處理后揮發性成分的類別和相對含量的變化明顯。在滑子蘑干燥樣品中，酯類物質相對含量最高，通常短鏈的酯類（C1～C10）揮發性較強，具有水果的甜香氣味，而長鏈脂肪酸酯具有輕微油脂氣味[21]。熱風干燥滑子蘑中酯類和醛類物質含量較高，主要揮發性成分為苯乙酸甲酯和2-甲基丁醛，賦予熱風干制品強烈的甜潤、細膩的蜜香香氣和可可、咖啡香氣；熱泵干燥中酯類物質含量最高，占71.08%，顯著高于其它干燥方式（P＜0.05），這些酯類物質一般是由脂質氧化生成的游離脂肪酸與醇類發生酯化反應生成的產物[22]，其中主要的酯類物質是苯乙酸甲酯，而酮類物質則未被檢測出；微波干燥中酯類、醛類、烷烴、烯烴、酮類、其它類物質含量均較高，主要為十八碳二烯-[9，12]-酸乙酯、異戊醛和2-正戊基呋喃，其中異戊醛已被報道具有蘋果香氣、2-正戊基呋喃具有豆香和果香[23]。從揮發性成分的種類、相對含量以及各類揮發性成分的分布情況來看，微波干燥具有較大的優勢，其所含揮發性成分種類最多，且相對含量也比較高，各類揮發性成分均占有一定比例，比較均衡。

2.3 不同干燥方式處理后滑子蘑中的特征香氣成分分析

采用GC-O 分析判斷不同干燥方式處理后滑子蘑中多種香氣物質，3 種干燥方式產生的香氣物質氣味強度及其相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）結果見表3?；幽⒔洸煌稍锾幚砗蟮奶卣飨銡馕镔|強度變化熱圖見圖2。

圖2 滑子蘑經不同干燥處理后的特征香氣物質強度變化熱圖Fig.2 Heatmap of characteristic aroma component intensity of Pholiota microspore changes by different drying methods

表3 不同干燥方式處理的滑子蘑香氣活性物質GC-O 分析Table 3 GC-O analysis of aromatic active components of Pholiota microspore by different drying methods

由表3 可知，在熱風、熱泵、微波3 種不同干燥處理的滑子蘑中分別鑒定出11、13、15 種香氣活性物質。其中，苯乙酸甲酯（氣味強度：熱風3.80、熱泵3.80、微波3.67）對3 種干燥滑子蘑整體香氣貢獻最大，具有花香、甜味。此外，在熱風和熱泵干燥滑子蘑中異戊酸甲酯（氣味強度：熱風2.47、熱泵3.13）、己酸甲酯（氣味強度：熱風2.27、熱泵3.60）的藥草和菠蘿香氣強度較高；但在微波干燥的滑子蘑中2-正戊基呋喃（氣味強度2.87，具有果香、青草香及類似蔬菜的香氣）、異戊醛（氣味強度2.67，具有蘋果香）等物質氣味強度較高，對滑子蘑整體香氣的貢獻較大。通過圖2 可直觀看出，微波干燥處理后的滑子蘑與熱風和熱泵干燥相比整體香氣強度有所變化，GC-O 分析發現異戊醛（氣味強度2.67，具有蘋果香）、己醛（氣味強度2.20，具有生油脂味、青草香和果香）、苯甲醛（氣味強度1.33，具有果香、苦杏仁味）3 種醛類特征香氣成分香氣強度均有所提高，表明微波處理豐富了滑子蘑的醛類香氣，這也與GC-MS 分析的結果相符合。

總體而言，不同干燥方式處理的滑子蘑中香氣物質種類、數量及強度都存在一定差異。苯乙酸甲酯在3種不同干燥方式的滑子蘑中均表現出最高的氣味強度，而對于其它香氣活性物質來說，微波干燥的活性物質數量明顯多于其它兩種干燥方式，且大多數香氣活性化合物的氣味強度也高于熱風和熱泵干燥。

2.4 不同干燥方式處理后滑子蘑中風味輪廓分析

為使香氣活性物質的氣味強度數據轉化為感官描述信息，將所描述的多種氣味歸類為花香、青草香、木香、果香/甜味、藥香、可可/煙熏味、油脂味、異味（特殊氣味和不愉快氣味）這8 種香氣屬性。將各類香氣活性物質氣味強度值相加，并繪制成雷達圖，即得不同干燥處理后滑子蘑樣品的風味輪廓圖，見圖3。

圖3 滑子蘑經不同干燥處理后的風味輪廓圖Fig.3 Graph of flavor profile from of Pholiota microspore by different drying methods

由圖3 可以看出，3 種干燥方式處理后滑子蘑花香、藥香這兩種屬性強度差異不明顯，微波干燥處理后青草香、異味和油脂味屬性強度均最高。微波和熱泵干燥處理的木香和果香/甜味屬性強度明顯高于熱風干燥，而熱泵干燥處理的可可/煙熏味屬性強度明顯低于微波和熱風干燥。干燥處理后滑子蘑中果香/甜味屬性氣味強度最高，可認為滑子蘑干燥后主要呈現果香/甜味?？偟膩碚f，與熱風干燥相比，熱泵與微波干燥樣品的主要屬性較高，且微波干燥樣品的其它香氣屬性強度也較高。結果表明，微波干燥處理的滑子蘑整體香氣強度明顯高于其它兩種干燥方式，論證了微波干燥技術在滑子蘑干燥中的優勢。

3 結論

本研究以滑子蘑為研究對象，考察了熱風、熱泵和微波干燥3 種不同干燥方式對其揮發性成分和特征香氣的影響。通過GC-MS 分析，在3 種干燥滑子蘑樣品中共檢出了39 種化合物，在熱風、熱泵、微波處理的樣品中分別檢出21、19、22 種揮發性化合物。主要包括14 種酯類、6 種醛類、1 種酮類、8 種烷烴類、6 種烯烴類和4 種其它類，其中酮類只在微波干燥中檢出。跟其它兩種干燥方式相比，微波干燥滑子蘑中揮發性物質的數量和種類都是最多的，而且相對含量也比較高，各類揮發性物質都占有一定的比例，比較均衡。GC-O 分析發現，在3 種干燥滑子蘑樣品中共鑒定出23 種香氣物質，分別為熱風11 種、熱泵13 種、微波15 種，其中苯乙酸甲酯在3 種不同干燥方式的滑子蘑中均表現出最高的氣味強度。風味輪廓分析發現，滑子蘑干燥后主要呈現果香/甜味，其中微波干燥處理的滑子蘑主要香氣屬性強度較高，且整體香氣強度明顯高于其它兩種干燥方式。綜上，微波干燥跟熱風和熱泵干燥相比更適合干燥滑子蘑，其風味較好。本試驗為滑子蘑適宜干燥方式的選擇提供參考，也對滑子蘑產品的深加工及開發利用提供依據。