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(昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,云南昆明 650500)

不同干燥方式和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響

周超,黃裕怡,胡旭佳*

(昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,云南昆明 650500)

為研究不同干燥方式和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響,采用有機(jī)溶劑超聲萃取新鮮、真空干燥、冷凍干燥、微波干燥、熱風(fēng)干燥和酶解的茶褐牛肝菌揮發(fā)性成分,用氣質(zhì)聯(lián)用分析(GC-MS)鑒定其風(fēng)味化合物。結(jié)果顯示新鮮、真空、冷凍、微波、熱風(fēng)干燥和酶解的茶褐牛肝菌分別檢出51、47、49、19、18和44種風(fēng)味化合物,通過(guò)聚類分析可以反映出不同干燥方式和酶解的茶褐牛肝菌揮發(fā)性成分的相似程度,干燥方式和酶解對(duì)茶褐牛肝菌中醇類、酸類、酯類和烴類揮發(fā)性風(fēng)味成分影響較明顯。除了冷凍干燥,醇類和烴類化合物含量均減少。除了微波干燥和酶解,酯類化合物含量減少。冷凍干燥的茶褐牛肝菌與鮮茶褐牛肝菌在整體風(fēng)味成分上較為接近,相似度較高,說(shuō)明冷凍干燥能較好的保持茶褐牛肝菌的原有風(fēng)味。

茶褐牛肝菌,干燥方式,酶解,風(fēng)味成分,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),聚類分析

茶褐牛肝菌(Neoboletusbrunneissimus)又名黑牛肝,見(jiàn)手青,屬傘菌目,牛肝菌科,牛肝菌屬高等真菌,是云南一種獨(dú)特的野生牛肝菌[1-2]。野生牛肝菌子實(shí)體肥嫩、味道鮮美、香氣獨(dú)特,含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素和礦物質(zhì)元素等,具有抗腫瘤、降血糖、保肝利膽、清熱解毒及提高人體免疫力、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等功能,有很高的食用價(jià)值和藥用價(jià)值[3-5]。茶褐牛肝菌因其產(chǎn)量巨大,味道鮮甜,香氣較其他食用菌獨(dú)特,在市場(chǎng)上深受消費(fèi)者青睞[6],若將牛肝菌資源充分利用,將帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

茶褐牛肝菌具有獨(dú)特的濃烈香氣,研究表明食用菌香氣能使人感到愉快,增強(qiáng)食欲,促進(jìn)消化,同時(shí)也是評(píng)價(jià)食用菌品質(zhì)的重要指標(biāo),這些香氣物質(zhì)主要是八碳化合物、酯類、酸類、烴類以及含硫含氮化合物等物質(zhì)[7]。目前茶褐牛肝菌以鮮食為主,不易保存且香氣成分損失較快,而現(xiàn)常對(duì)食用菌干燥后進(jìn)行保存,研究表明不同的干燥方式對(duì)食用菌揮發(fā)性成分的種類和含量有較大影響,在干燥過(guò)程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起一些物質(zhì)的損失和一些新物質(zhì)的生成,影響了食用菌的營(yíng)養(yǎng)成分、質(zhì)地、活性、滋味和香氣物質(zhì),從而影響其品質(zhì)[8-11]。目前對(duì)牛肝菌揮發(fā)性成分的研究主要集中在美味牛肝菌[12]、黃牛肝菌[13]和褐黃牛肝菌上[14],對(duì)茶褐牛肝菌的研究還很少,對(duì)其的研究主要集中在其營(yíng)養(yǎng)成分和鮮味物質(zhì)上[4,15]。隨著生活水平的提高,人們對(duì)風(fēng)味的要求越來(lái)越高,酶解作為提升風(fēng)味的方法受到越來(lái)越多的關(guān)注,唐秋實(shí)等[16]和張玉玉等[17]分別對(duì)金針菇和牛肝菌進(jìn)行酶解發(fā)現(xiàn)風(fēng)味增強(qiáng)且賦予了特殊風(fēng)味。

本研究利用有機(jī)溶劑超聲萃取法結(jié)合GC-MS對(duì)不同干燥方式和酶解處理的茶褐牛肝菌中揮發(fā)性成分進(jìn)行分析與比較,探討真空干燥、冷凍干燥、微波干燥、熱風(fēng)干燥和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響,研究其特征香氣的組成,旨在為茶褐牛肝菌的深加工和儲(chǔ)藏保鮮提供理論依據(jù),對(duì)茶褐牛肝菌資源的開(kāi)發(fā)利用和野生菌調(diào)味料產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有一定參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

茶褐牛肝菌 于2016年7月購(gòu)買(mǎi)于昆明木水花野生菌市場(chǎng),由中科院昆明植物研究所楊祝良教授鑒定;無(wú)水乙醚、乙醇和無(wú)水硫酸鈉 分析純,廣東光華科技股份有限公司;風(fēng)味蛋白酶(酶活1.5×104U/g)和堿性蛋白酶(酶活2×105U/g) 食品級(jí),江蘇銳陽(yáng)生物科技有限公司。

GZX-9140MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱、CS501恒溫水浴鍋 上海博訊儀器有限公司;M1-L202B微波爐 廣東美的微波爐制造有限公司;BPZ-6033真空干燥箱 上海一恒科技有限公司;Coolsafe 55-4真空冷凍干燥機(jī) 丹麥Labogene公司;HC-3018R高速冷凍離心機(jī) 安徽器械有限公司;LB-180C超聲清洗儀 上海比朗科學(xué)儀器有限公司;Agilent 7890A-5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀、HP-5 MS色譜柱 美國(guó)安捷倫公司。

1.2 樣品處理

1.2.1 熱風(fēng)干燥(hot air drying,AD) 將新鮮茶褐牛肝菌洗凈,切成約5 mm薄片,放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行熱風(fēng)干燥,干燥溫度約為70 ℃,直至干燥水分含量約為5%停止干燥,干燥時(shí)間約為24 h。

1.2.2 微波干燥(microwave drying,MD) 將新鮮茶褐牛肝菌洗凈,切成約5 mm薄片,放入內(nèi)室為315 mm×181 mm×325 mm的實(shí)驗(yàn)室微波爐中進(jìn)行微波干燥,微波功率為350 W,直至干燥水分含量約為5%停止干燥,干燥時(shí)間約為30 min。

1.2.3 真空干燥(vacuum drying,VD) 將新鮮茶褐牛肝菌洗凈,切成約5 mm薄片,放入真空干燥箱中進(jìn)行真空干燥,真空度為-80 kPa,干燥溫度為60 ℃,直至干燥水分含量約為5%停止干燥,干燥時(shí)間約為20 h。

1.2.4 冷凍干燥(freeze drying,FD) 將新鮮牛肝菌洗凈,切成約5 mm薄片,先放入-20 ℃冰箱中預(yù)凍24 h,再放入冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行冷凍干燥處理,加熱板溫度為30 ℃,冷阱溫度-55 ℃,真空壓力為100 Pa,直至干燥水分含量約為5%停止干燥,干燥時(shí)間約為24 h。

1.2.5 酶解(enzymatic hydrolysis,EH) 取新鮮茶褐牛肝菌20 g,洗凈,加入100 mL去離子水,研磨成漿液,加入風(fēng)味蛋白酶和堿性蛋白酶,在溫度50 ℃,初始pH為7的條件下酶解1 h,加酶量分別為3000 U/g和1500 U/g,待酶解結(jié)束,沸水浴滅酶活10 min,4 ℃保存。

1.3 揮發(fā)性風(fēng)味化合物的檢測(cè)

1.3.1 揮發(fā)性成分的萃取 茶褐牛肝菌揮發(fā)性成分的萃取參照Li等[18]采用的溶劑萃取法進(jìn)行萃取,并進(jìn)行如下改進(jìn),取上述不同干燥方式的茶褐牛肝菌各10 g,研磨成粉,放入封口塑膠瓶中,加入20 mL重蒸乙醚,封緊瓶口,超聲提取3 h,取出4 ℃冷卻30 min,分離上層萃取液轉(zhuǎn)入一個(gè)新的塑膠瓶中,加入新的乙醚,重復(fù)上述操作4次,合并上層萃取液體,4 ℃保存。待乙醚萃取完成后,剩余牛肝菌殘?jiān)尤?0 mL無(wú)水乙醇,按照上述操作重復(fù)提取4次,合并上層萃取液體,再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將上層乙醇萃取液濃縮成浸膏,將上述乙醚萃取液加入乙醇萃取浸膏中密封超聲溶解1 h,4 ℃冷卻過(guò)濾,收集濾液,加入過(guò)量活化無(wú)水硫酸鈉(活化條件:馬弗爐450 ℃,4 h),4 ℃過(guò)夜?jié)饪s后定容至1 mL,待GC-MS進(jìn)樣分析。

1.3.2 GC-MS檢測(cè)條件 色譜條件:HP-5 MS石英彈性毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:初始溫度40 ℃,保持3 min,以13 ℃/min的速度升溫至150 ℃,保持2 min,再以4 ℃/min的速度升溫至200 ℃,保持1.5 min,最后以2 ℃/min的速度升溫至250 ℃,保持5 min。載氣為高純He;進(jìn)樣量為1 μL;流速為1 mL/min;分流比為40∶1。質(zhì)譜條件:離子源EI,電子能量70 eV,離子源溫度230 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃,檢測(cè)電壓350 V,質(zhì)譜接口溫度250 ℃,質(zhì)量掃描范圍35～550 u,溶劑延遲為4 min。

1.3.3 定性與定量分析 對(duì)質(zhì)譜圖進(jìn)行人工解析及檢索NIST14數(shù)據(jù)庫(kù)(包括Wiley和Mainlib),匹配每個(gè)色譜峰所相對(duì)應(yīng)的化學(xué)物質(zhì),再結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行人工圖譜解析確認(rèn),我們只選擇匹配度大于85(最大匹配度為100)的化合物進(jìn)行報(bào)道。采用峰面積歸一化法用于定量分析,求得各揮發(fā)性成分的相對(duì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行聚類分析,表明不同樣品之間的相似度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的分析

圖1 不同干燥方法和酶解處理茶褐牛肝菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的總離子色譜圖 Fig.1 The total ion chromatogram of flavor compounds in N. brunneissimus by different drying method and enzymolysis注:a:新鮮茶褐牛肝菌;b:真空干燥;c:冷凍干燥;d:微波干燥;e:熱風(fēng)干燥;f:酶解。

通過(guò)不同干燥方式和酶解處理茶褐牛肝菌,利用超聲有機(jī)溶劑萃取法萃取其中揮發(fā)性風(fēng)味成分,再通過(guò)GC-MS進(jìn)行分離與鑒定,得到6個(gè)樣品的總離子色譜圖如圖1所示,定性和定量分析結(jié)果如表1所示,揮發(fā)性成分分類比較結(jié)果如表2所示。共鑒定57種揮發(fā)性化合物,主要包括酸類(10種)、烴類(29種)、酯類(5種)、醇類(4種)、含氮化合物(7種)和其他類化合物(2種),新鮮茶褐牛肝菌中共鑒定51種揮發(fā)性成分,其中酯類化合物相對(duì)含量最高,為35.06%,其次是酸類化合物,真空干燥共鑒定47種揮發(fā)性成分,酸類化合物相對(duì)含量高達(dá)76%,冷凍干燥共鑒定49種揮發(fā)性成分,以酸類化合物相對(duì)含量最高,為37.64%,微波干燥共鑒定19種揮發(fā)性成分,以酯類化合物相對(duì)含量最高,為46.06%,熱風(fēng)干燥共鑒定18種揮發(fā)性成分,酸類化合物相對(duì)含量高達(dá)84.64%,酶解樣品共鑒定44種揮發(fā)性成分,以酯類化合物相對(duì)含量最高,為48.76%,其中共有揮發(fā)性成分15種,分別是正十五烷酸、棕櫚酸、亞油酸、反油酸、硬脂酸、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、(Z,Z)-9,12-十八二烯酸-2-羥基-1-(羥甲基)乙酯、正十三烷、正十四烷、正十六烷、正十八烷、角鯊烯、齊墩果腈、棕櫚酰胺和(Z)-9-十八烯酰胺,其中亞油酸的含量最高,這與李巍巍等[14]結(jié)果一致。

表1 不同干燥方法和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性化合物的分析結(jié)果Table 1 The analysis results of flavor compounds in N. brunneissimus by the different drying method and enzymolysis

續(xù)表

注:“-”表示未檢出;Fresh:新鮮樣品;VD:真空干燥;FD:冷凍干燥;MD:微波干燥;AD:熱風(fēng)干燥;EH:酶解;表2、圖2同。

2.2 不同干燥方式和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響

2.2.1 不同干燥方式和酶解對(duì)醇類化合物的影響 醇類物質(zhì)一般是由脂質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而產(chǎn)生,會(huì)產(chǎn)生清香、木香和脂肪香的氣味。在新鮮茶褐牛肝菌檢出4種醇類化合物,含量最高是木焦醇(0.81%),最低是麥角固醇(0.37%),醇類化合物總量為2.41%,真空、冷凍、微波干燥和酶解樣品中分別檢出2、4、1、4種醇類化合物,相對(duì)含量分別為0.38%、2.56%、0.57%和2.20%,微波干燥中則僅含木焦醇(0.57%),而熱風(fēng)干燥沒(méi)有檢測(cè)到醇類化合物,可以看出冷凍干燥和酶解對(duì)醇類化合物影響較小,而真空、微波和熱風(fēng)干燥使醇類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量和數(shù)量降低,這可能是由于在干燥過(guò)程中隨著溫度的升高,醇類化合物會(huì)被氧化成醛類或酮類物質(zhì),也可能是發(fā)生酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成酯類物質(zhì),導(dǎo)致含量降低以致未被檢出[10]。冷凍干燥和酶解使茶褐牛肝菌含有1-辛烯-3-醇和麥角固醇,與新鮮樣品相比1-辛烯-3-醇含量略微增加,它具有濃郁的蘑菇風(fēng)味,被稱為“蘑菇醇”,香氣閾值較低[12],對(duì)茶褐牛肝菌的香氣有重要貢獻(xiàn);麥角固醇的含量增加,且酶解大于冷凍干燥,說(shuō)明酶解能提高麥角固醇的含量,它的存在可能是食用菌具有抗腫瘤、抗炎活性的原因之一[19],而真空、微波和熱風(fēng)干燥中均沒(méi)有檢測(cè)到,不同處理方式導(dǎo)致茶褐牛肝菌呈現(xiàn)不同的風(fēng)味。

2.2.2 不同干燥方式和酶解對(duì)酯類化合物的影響 脂肪酸酯類物質(zhì)揮發(fā)性較強(qiáng),風(fēng)味閾值低,具有類似水果的香氣和酒的醇香[20]。新鮮、微波干燥和酶解的茶褐牛肝菌中分別檢出4、2和4種酯類化合物,相對(duì)含量分別為35.06%、46.06%和48.76%,而在真空、冷凍和熱風(fēng)干燥中分別檢測(cè)出5、3和2種酯類化合物,相對(duì)含量分別為11.09%、20.87%和6.21%,可以看出微波干燥和酶解能增加酯類化合物的含量,而真空、冷凍和熱風(fēng)干燥使酯類化合物含量降低,這可能是由于干燥時(shí)間延長(zhǎng)和溫度的升高,導(dǎo)致酯類化合物水解為醇類或酚類以及羧基化合物,然而微波干燥由于干燥時(shí)間短,水解反應(yīng)發(fā)生較緩慢,從而較大程度的保留酯類物質(zhì),從化合物數(shù)量看,微波和熱風(fēng)干燥中酯類化合物數(shù)量顯著降低(p<0.05),可能是由于熱風(fēng)流動(dòng)和溫度較高易帶走小分子揮發(fā)性成分并造成熱敏性化合物的分解[21],在所有樣品中共有酯類化合物為鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和(Z,Z)-9,12-十八二烯酸-2-羥基-1-(羥甲基)乙酯,且相對(duì)含量較高,在真空干燥中還檢出一種新的酯類化合物11-十八碳烯酸甲酯。與新鮮樣品相比,酶解樣品酯類化合物含量增加,說(shuō)明酶解對(duì)于茶褐牛肝菌風(fēng)味感受的提升可能與酯類化合物增多有關(guān)。

2.2.3 不同干燥方式和酶解對(duì)酸類化合物的影響 新鮮、真空、冷凍、微波、熱風(fēng)干燥和酶解茶褐牛肝菌中檢出酸類化合物數(shù)量分別為8、10、8、6、7和6種,相對(duì)含量分別為30.90%、76.00%、37.64%、34.31%、84.64%和21.61%,其中以亞油酸和棕櫚酸相對(duì)含量較高,可以看出除了酶解樣品,其他干燥樣品中酸類化合物含量均升高,其中熱風(fēng)和真空干燥較為劇烈,這可能是由于溫度較高導(dǎo)致一些酯類化合物分解轉(zhuǎn)化和一些小分子化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致[10],這些化合物中亞油酸的相對(duì)含量最高,被認(rèn)為是牛肝菌的主要香氣,作為風(fēng)味前物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為1-辛烯-3-醇和一些呋喃類的風(fēng)味成分,對(duì)香氣有重要貢獻(xiàn)[14]。有研究表明一些揮發(fā)性酸類化合物具有刺鼻酸味和腥臭味,對(duì)食用菌香氣有負(fù)的影響[22],與新鮮樣品相比,酶解樣品中酸類化合物含量降低,酯類化合物增加,這有可能是導(dǎo)致酶解提升食用菌風(fēng)味和賦予特征香氣的主要原因之一。

2.2.4 不同干燥方式和酶解對(duì)烷烴和烯烴類化合物的影響 烴類化合物是茶褐牛肝菌中種類最多的一類化合物,烷烴的香味閾值較高,對(duì)香氣貢獻(xiàn)作用不大,但是烷烴能提升牛肝菌中其他香氣化合物對(duì)香氣的貢獻(xiàn),而烯烴則有重要的香氣貢獻(xiàn)作用。在新鮮、真空、冷凍、微波、熱風(fēng)干燥和酶解茶褐牛肝菌中檢出烴類化合物物數(shù)量分別為29、22、29、6、6和24種,相對(duì)含量分別為19.47%、5.38%、23.05%、6.23%、1.97%和15.24%,可以看出真空、微波和熱風(fēng)干燥中烴類化合物相對(duì)含量與數(shù)量均比其他三個(gè)樣品大幅降低,其中熱風(fēng)干燥降低幅度最大,主要含有十六烷(0.28%)、二十一烯(0.40%)和角鯊烯(0.97%),與新鮮樣品相比,冷凍干燥烴類化合物含量增加,主要含有角鯊烯(6.27%)、十六烷(2.0%)和十八烷(1.69%),這與姬松茸烴類揮發(fā)性成分變化一致[23],烴類物質(zhì)是由于胡蘿卜素分解和烷基自由基的脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)生,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是隨著溫度的升高水分散失,烴類揮發(fā)性風(fēng)味成分發(fā)生變化,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,而真空和低溫有利于脂肪酸烷氧自由基的裂解反應(yīng)和其他的化學(xué)反應(yīng),易形成其他烴類物質(zhì)。在所有樣品均檢到含量較高的角鯊烯,它具有抗氧化和抗衰老的功效,與新鮮樣品相比冷凍干燥樣品含量增加,其他樣品含量均降低。

2.2.5 不同干燥方式和酶解對(duì)含N類化合物的影響 在新鮮茶褐牛肝菌、真空、冷凍、微波、熱風(fēng)干燥和酶解中檢出含N類化合物數(shù)量分別為4、7、4、3、3和4種,相對(duì)含量分別為9.72%、3.65%、13.87%、11.06%、3.89%和8.55%,這些含N的化合主要來(lái)源是氨基酸和還原糖之間發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物或者副產(chǎn)物,還有蛋白質(zhì)的降解和氨基酸的熱解[24],其中共有成分是(Z)-9-十八烯酰胺、棕櫚酰胺和齊墩果腈,(Z)-9-十八烯酰胺含量最高?？梢钥闯?與新鮮樣品相比,冷凍、微波干燥使含N化合物含量增加,其他干燥樣品均降低,有可能是因?yàn)槔鋬龈稍镞m宜的溫度和干燥時(shí)間使美拉德反應(yīng)和蛋白質(zhì)的降解反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,在真空干燥中檢測(cè)到1-苯甲?；?2-(吡咯烷基甲基)哌啶、N-(3-甲基亞丁基)-苯乙胺和4-芐基吡啶三種新的物質(zhì),可能是由于發(fā)生美拉德反應(yīng)所產(chǎn)生的。與新鮮樣品相比,酶解樣品中含N類化合物種類和含量變化較小,說(shuō)明酶解對(duì)于茶褐牛肝菌風(fēng)味感受的提升與含N類物質(zhì)無(wú)關(guān)。

表2 不同干燥方法和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性化合物的分類比較(%)Table 2 The comparison of flavor compounds in N. brunneissimus by the different drying method and enzymolysis(%)

2.2.6 不同干燥方式和酶解對(duì)其他類化合物的影響 檢測(cè)到兩種其他類揮發(fā)性化合物分別是3-(2-氧代丙基)-環(huán)戊酮和2,2′-亞甲基-二(4-甲基-6-叔丁基)苯酚,在熱風(fēng)干燥中未檢出這兩個(gè)物質(zhì),大多數(shù)酮類和酚類物質(zhì)閾值較高,在所有樣品中相對(duì)含量較低,對(duì)茶褐牛肝菌的風(fēng)味貢獻(xiàn)不大,但有助于提升整體風(fēng)味。在褐黃牛肝菌[14]和美味牛肝菌[12]均檢測(cè)到吡嗪類化合物,這類化合物是氨基酸和還原性糖發(fā)生美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物,具有堅(jiān)果、燒烤的氣味,對(duì)食用菌風(fēng)味的形成有很大的貢獻(xiàn)[25],而在此研究中并未檢測(cè)到吡嗪類化合物,原因可能是吡嗪類化合物生成的溫度較高,約為120～150 ℃之間,而所采用的干燥方式和酶解的溫度達(dá)不到吡嗪類化合物生成的溫度導(dǎo)致吡嗪類化合物未檢出[26],在所有樣品中均未檢出醛類、含硫類和醚類化合物,說(shuō)明這些化合物對(duì)茶褐牛肝菌的風(fēng)味形成貢獻(xiàn)不大,也可能是揮發(fā)性成分萃取方法有所欠缺,還有待進(jìn)一步改進(jìn)研究。

2.3 不同干燥方式和酶解對(duì)茶褐牛肝菌揮發(fā)性風(fēng)味成分的聚類分析

運(yùn)用SPSS 19.0軟件對(duì)不同干燥方式和酶解茶褐牛肝菌中的揮發(fā)性成分進(jìn)行聚類分析,探討不同樣品之間的相似性和差異性。采用離差平方和法,用歐氏距離的平方作為樣品之間相似度的度量標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析,所得樹(shù)狀圖結(jié)果見(jiàn)圖2,可以看出所有樣品最終聚合在一起,說(shuō)明不同干燥方式和酶解的茶褐牛肝菌中揮發(fā)性化合物化學(xué)特征有一定的相似性,從最小歐氏距離來(lái)看,主要可以分為兩小類,新鮮和冷凍干燥首先聚合成第一小類,其歐氏距離為1,說(shuō)明二者相似性很高,從表2可知,二者各類揮發(fā)性化合物種類和含量差異不大。真空和熱風(fēng)干燥樣品聚合成第二小類,其歐氏距離為3,說(shuō)明二者也存在一定的相似性,主要表現(xiàn)在酸類化合物種類和含量上。隨著歐式距離增加到3時(shí),酶解樣品與第一小類聚合組成第一大類,存在一定的相似性,主要表現(xiàn)在烴類化合物上;當(dāng)歐式距離增加到4時(shí),微波干燥樣品與第二小類聚合組成第二大類,存在較小相似性。但當(dāng)歐氏距離增加到25時(shí),第一大類和第二大類才聚合到一起,說(shuō)明它們相似度很低,揮發(fā)性化合物種類和含量差異較大,表明不同干燥方法和酶解對(duì)茶褐牛肝菌風(fēng)味成分有較大影響,真空、微波和熱風(fēng)干燥在干燥過(guò)程中易造成揮發(fā)性化合物的損失,其中干燥時(shí)間和溫度是主要因素,而冷凍干燥樣品與新鮮樣品相似度較高,能較大程度上保留新鮮茶褐牛肝菌的原始香氣成分。

圖2 不同干燥方式和酶解的茶褐牛肝菌揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)據(jù)聚類分析結(jié)果Fig.2 Clustering results of flavor components of N. brunneissimus by different drying method and enzymolysis

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)不同干燥方式和酶解處理的茶褐牛肝菌進(jìn)行有機(jī)溶劑超聲萃取后利用GC-MS分析其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),新鮮茶褐牛肝菌主要香氣成分為亞油酸、棕櫚酸、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、角鯊烯和(Z)-9-十八烯酰胺,與鮮樣相比,真空和熱風(fēng)干燥導(dǎo)致酸類化合物含量增加,主要香氣成分為亞油酸、棕櫚酸、反油酸和鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯。微波干燥導(dǎo)致酯類和酸類化合物含量增加,主要香氣成分為鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、(Z,Z)-9,12-十八二烯酸-2-羥基-1-(羥甲基)乙酯、亞油酸和棕櫚酸。酶解導(dǎo)致酯類化合物增加,主要香氣成分為鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、亞油酸、棕櫚酸和(Z)-9-十八烯酰胺。冷凍干燥樣品中各類風(fēng)味成分變化較小,主要香氣成分為亞油酸、棕櫚酸、反油酸、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、角鯊烯和(Z)-9-十八烯酰胺。聚類分析反映出冷凍干燥樣品與新鮮樣品具有較高的相似度,說(shuō)明冷凍干燥處理后的茶褐牛肝菌與鮮茶褐牛肝菌在整體風(fēng)味成分上較為接近,冷凍干燥能夠較好的保持茶褐牛肝菌的原有風(fēng)味,有利于加工保存,對(duì)云南茶褐牛肝菌的加工保存和開(kāi)發(fā)利用提供了一定的理論依據(jù)和參考價(jià)值。

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EffectsofdifferentdryingmethodsandenzymolysisonvolatileflavorcompoundsinNeoboletusbrunneissimus

ZHOUChao,HUANGYu-yi,HUXu-jia*

(Faculty of Life Science and Technology,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China)

In order to study the effects of volatile flavor compounds ofNeoboletusbrunneissimusby different drying methods and enzymolysis,the volatile flavor compounds ofN.brunneissimusin fresh,vacuum drying,freeze drying,microwave drying,hot air drying and enzymolysis were extracted by ultrasonic solvent extraction and determined by gas chromatography mass spectrometry(GC-MS). The results showed that a total of 51,47,49,19,18,44 compounds were detected under different drying methods and enzymolysis. The similarity of volatile components of theN.brunneissimusprocessed by different drying methods and enzymolysis could be reflected by cluster analysis. Alcohol,acids,esters,and hydrocarbon were changed remarkably after four dehydrations and enzymolysis. The contents of alcohol and hydrocarbon were reduced,except those processed with freeze drying. The contents of esters were reduced,except those in microwave drying and enzymolysis. The volatile flavor components ofN.brunneissimusby freeze drying were close to those of the fresh sample on the whole and have high similarity with it,suggesting that freeze drying method can protect the volatile flavor components ofN.brunneissimusbetter.

Neoboletusbrunneissimus;drying methods;enzymolysis;flavor compounds;GC-MS;cluster analysis

2017-04-18

周超(1991-)，男，在讀碩士研究生，研究方向：食品藥品分析檢測(cè)和質(zhì)量控制，E-mail：zhouchao0871@163.com。

*通訊作者:胡旭佳(1968-)，女，博士，教授，研究方向：食品藥品分析檢測(cè)和質(zhì)量控制，E-mail：huxjia@gmail.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31460430，31660437)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)23-0203-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.23.038