劉培基，崔文甲，王文亮，弓志青，楊正友

1(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品研究所，山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新食品資源加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南，250100)2(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山東 泰安，271000)

香菇是我國(guó)產(chǎn)量最大的食用菌，具有特殊的鮮香風(fēng)味[1]。香菇是一種藥食兩用的真菌[2]，不僅含有蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，有促進(jìn)人體新陳代謝、提高機(jī)體適應(yīng)力的功效[3]，還富含核苷酸、有機(jī)酸等多種呈味物質(zhì)，可以作為開(kāi)發(fā)食用菌調(diào)味品的原料。但目前香菇主要以鮮食、粗加工為主，產(chǎn)品附加值低[4]。在香菇的加工過(guò)程中，風(fēng)味和滋味都是重要的考慮因素，香菇的特征風(fēng)味物質(zhì)有二甲基三硫、二甲基二硫、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁醛、己醛、2-甲基丁醛、1-庚烯-3-酮、E-2-壬烯醛、(E，E)-2，4-壬二烯醛和 2-十一酮10種揮發(fā)性成分，其中1-辛烯-3-醇又稱蘑菇醇，可以散發(fā)出特有的蘑菇香氣[5]，香菇的特征滋味物質(zhì)主要是香菇中的鮮味氨基酸和鮮味核苷酸[6]。香菇經(jīng)過(guò)酶解，更易釋放其帶有菇香的風(fēng)味物質(zhì)[7]。費(fèi)英敏等[8]使用木瓜蛋白酶對(duì)香菇進(jìn)行酶解，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)香菇中香味成分主要是香菇酸分解生成的香菇精，另外還含有水溶性鮮味物質(zhì)，因此可用作食品調(diào)味品。但是，香菇酶解液存在苦、澀等不良風(fēng)味[9]。美拉德反應(yīng)可以減少香菇酶解液中不良風(fēng)味，產(chǎn)生令人愉悅的香味。與香菇在酶解工藝方面的研究相比，目前香菇等食用菌通過(guò)美拉德反應(yīng)進(jìn)行加工和利用的研究還比較少。

美拉德反應(yīng)會(huì)改善食品的風(fēng)味，產(chǎn)生誘人的色澤，是提升物質(zhì)功能和特性的一種改性方式[10]。美拉德反應(yīng)廣泛存在于食品工業(yè)中，這種褐變反應(yīng)不是在酶的作用下發(fā)生的，所以又被稱為非酶褐變反應(yīng)。它是由羰基化合物(還原糖類)和氨基化合物(氨基酸和蛋白質(zhì))在常溫或加熱時(shí)發(fā)生的一系列反應(yīng)，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的歷程最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)擬黑素或稱類黑精[11]。還原糖種類及添加量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和初始反應(yīng)系統(tǒng)pH在美拉德反應(yīng)中都有非常重要的影響[12]。馮濤等[13]采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(solid phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometer，SPME-GC-MS)，研究其揮發(fā)性風(fēng)味化合物，發(fā)現(xiàn)L-阿拉伯糖分別與4種氨基酸反應(yīng)均產(chǎn)生具有烤香和可可香的風(fēng)味化合物。因此，研究不同還原糖對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味物質(zhì)及特性的影響成為當(dāng)前熱點(diǎn)。

本實(shí)驗(yàn)以吸光度和感官評(píng)價(jià)作指標(biāo)，對(duì)香菇柄酶解液美拉德反應(yīng)工藝進(jìn)行優(yōu)化。香菇柄是香菇在生產(chǎn)加工過(guò)程中的下腳料，由于口感較差，往往被當(dāng)作廢物處理，造成浪費(fèi)[14]，香菇柄與香菇含有相同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，且纖維素含量比香菇蓋中還要高[15]。目前，把香菇柄酶解液與美拉德反應(yīng)相結(jié)合制備風(fēng)味獨(dú)特菇香風(fēng)味的調(diào)味料引起人們關(guān)注。本研究采用的氣相離子遷移譜(gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS)，樣品不需要前處理，會(huì)先利用氣相色譜對(duì)樣品進(jìn)行分離，直接對(duì)樣品進(jìn)行頂空進(jìn)樣分析，再使用IMS檢測(cè)器檢測(cè)得到樣品的揮發(fā)性組分信息，形成指紋圖譜。通過(guò)圖譜可以分析香菇柄酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的風(fēng)味特性變化，為香菇柄的精深加工和應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮帶柄香菇，濟(jì)南市歷城區(qū)桑園路華聯(lián)超市。

風(fēng)味蛋白酶(20 U/mg)、菠蘿蛋白酶(300 U/mg)、纖維素酶(400 U/mg)，食品級(jí)，上海源葉生物科技有限公司；D-木糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、甘露糖、麥芽糖，山東西王糖業(yè)有限公司；檸檬酸，鄭州鄭亞化工產(chǎn)品有限公司；檸檬酸鈉,濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司。

GZX-9240MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；ZN-20L型小型粉碎機(jī)，北京興時(shí)利和科技發(fā)展有限公司；SHZ-A型水浴恒溫振蕩器，上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；SG2型便攜式pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；1260型高效液相色譜儀，Agilent公司；UV-6100型紫外分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司；Centrifuge 5804R型離心機(jī)，德國(guó)Eppendorf生命科學(xué)公司；Agilent 7890N/5975氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)儀，美國(guó) Agilent公司；20 mL頂空鉗口樣品瓶、固相微萃取裝置、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，美國(guó)Supelco公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 香菇柄酶解液的制備

新鮮的帶柄香菇，取下末端帶根的香菇柄。香菇柄切片并放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干，用小型粉碎機(jī)將干香菇進(jìn)行粉碎，過(guò)100目篩。采用實(shí)驗(yàn)室前期確定的復(fù)合酶解工藝進(jìn)行制備[16]。酶解條件為料液比1∶15(g∶mL)，酶添加量為0.72%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，m(風(fēng)味蛋白酶)∶m(菠蘿蛋白酶)∶m(纖維素酶)=20∶2∶1，時(shí)間2 h，58 ℃。酶解結(jié)束后在100 ℃下滅酶10 min，7 000 r/min離心20 min，取上清液，得到香菇酶解液。

1.2.2 美拉德反應(yīng)改良香菇柄酶解液風(fēng)味反應(yīng)條件的確定

1.2.2.1 還原糖種類及配比對(duì)酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響

取制備好的香菇柄酶解液40 g，分別添加木糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、甘露糖、麥芽糖4 g，調(diào)節(jié)pH值至6，110 ℃條件下進(jìn)行美拉德反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為120 min，冷卻后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.2.2.2 確定蔗糖與果糖最佳配比

取制備好的香菇柄酶解液40 g，分別添加入4 g復(fù)配還原糖(果糖和蔗糖添加質(zhì)量比分別為1∶4、1∶2、1∶1、2∶1、4∶1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，冷卻后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.2.2.3 美拉德反應(yīng)條件單因素試驗(yàn)

取制備好的香菇柄酶解液40 g，加入復(fù)配還原糖(果糖和蔗糖質(zhì)量比為1∶2)進(jìn)行美拉德反應(yīng)，冷卻后進(jìn)行感官評(píng)定?？疾觳煌览路磻?yīng)條件：還原糖添加量(6%、8%、10%、12%、14%)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，初始pH值(5、5.5、6、6.5、7)，反應(yīng)溫度(80、90、100、110、120 ℃)，反應(yīng)時(shí)間(80、90、100、110、120 min)對(duì)酶解液的影響。

1.2.2.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化美拉德反應(yīng)條件

如表1所示，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別以感官評(píng)分和A420為指標(biāo)，選取溫度、時(shí)間、pH值和還原糖添加量為因素，設(shè)計(jì)進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，對(duì)香菇柄酶解液美拉德反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。

表1 正交試驗(yàn)L9(34)因素水平表Table 1 Factors and levels for orthogonal experimental design

1.2.3 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的感官評(píng)價(jià)

請(qǐng)6名(3男3女)受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的感官評(píng)定員組成感官評(píng)定小祖，對(duì)本實(shí)驗(yàn)的樣品進(jìn)行感官評(píng)定鑒評(píng)并進(jìn)行打分。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)嗅覺(jué)及味覺(jué)對(duì)待測(cè)產(chǎn)物的風(fēng)味特性進(jìn)行評(píng)分，從腥糊味、香味、苦澀味、鮮甜味及醇厚感5個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria

1.2.4 美拉德反應(yīng)程度的測(cè)定

香菇酶解液在420 nm吸光度值反映了香菇酶解液中美拉德反應(yīng)程度的高低[17]。將美拉德反應(yīng)產(chǎn)物稀釋10倍，以超純水為空白，在420 nm處測(cè)其吸光度值，對(duì)其美拉德反應(yīng)的褐變程度進(jìn)行檢測(cè)。每次檢測(cè)做3組平行，實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值。

1.2.5 氨基酸分析

參照崔文甲等[18]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.6 有機(jī)酸的測(cè)定

參照李曉[19]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.7 揮發(fā)性化合物的測(cè)定

1.2.7.1 氣相色譜離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定方法

取2 mL樣品放入20 mL頂空進(jìn)樣瓶中，40 ℃孵化10 min，用氣相離子遷移譜儀FlavourSpec?進(jìn)行測(cè)試，G.A.S.開(kāi)發(fā)的功能軟件分析酶解液和最優(yōu)工藝美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(Maillard reaction products，MRPs)中揮發(fā)性有機(jī)物，得到差異圖譜；通過(guò)軟件內(nèi)置的NIST數(shù)據(jù)庫(kù)和IMS數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比，可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析。

1.2.7.2 氣相離子遷移譜實(shí)驗(yàn)條件

分析時(shí)間20 min；色譜柱類型FS-SE-54-CB-1，15 m，ID 0.53 mm；柱溫60 ℃；載氣流量分別為0～2 min，2 mL/min；2～10 min，2～20 mL/min；10～15 min，20～100 mL/min；15～20 min，100 mL/min；漂移氣流量150 mL/min；載氣/漂移氣N2；IMS溫度45 ℃；進(jìn)樣針溫度45 ℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 還原糖種類對(duì)香菇酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響

本研究選取了木糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、甘露糖和麥芽糖作為反應(yīng)的還原糖。如圖1所示，果糖組及蔗糖組鮮味、甜味方面感官評(píng)分較高。美拉德反應(yīng)后多種風(fēng)味物質(zhì)相互協(xié)調(diào)[20]、共同作用，使果糖和蔗糖參與的MRPs擁有豐富的口味層次感，在醇厚感及味覺(jué)豐富度得分較高。

a-木糖;b-果糖;c-葡萄糖;d-蔗糖;e-甘露糖;f-麥芽糖圖1 不同還原糖對(duì)MRPs感官評(píng)價(jià)得分的影響Fig.1 Effects of different reducing sugars on sensory evaluation scores of MRPs

由表3可知，在6組實(shí)驗(yàn)中，蔗糖作為還原糖參與反應(yīng)產(chǎn)生的MRPs液感官評(píng)定總分最高，其次是果糖組。將MRPs在420 nm處的吸光度分析及感官評(píng)定結(jié)果分析相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)果糖組在吸光度值和感官評(píng)定總分方面都達(dá)到較高水平。木糖、蔗糖及甘露糖組在感官評(píng)定總分都十分突出，蔗糖組在鮮味、甜味、醇厚感、味覺(jué)豐富度及感官評(píng)定總分等幾個(gè)方面的得分均為最高，且成本低于甘露糖。所以最終選擇蔗糖及果糖進(jìn)行還原糖復(fù)配，復(fù)配工藝可以使優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，感官評(píng)定各個(gè)方面都達(dá)到較高水平。

表3 不同還原糖對(duì)MRPs吸光值(420 nm)及感官評(píng)價(jià)總分的影響Table 3 Effects of different reducing sugars on MRPs absorbance value (420 nm) and sensory evaluation total score

2.1.2 還原糖復(fù)配比例對(duì)香菇酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響

由圖2和表4可知，蔗糖與果糖不同配比情況下，感官評(píng)分變化較為明顯。當(dāng)蔗糖與果糖的添加質(zhì)量比為2∶1時(shí)，酶解液的感官評(píng)價(jià)總分最高，綜合口感很好，且在A420也處于較高水平，美拉德反應(yīng)程度較好。綜合考慮，選擇蔗糖與果糖質(zhì)量比為2∶1為較好的復(fù)配比例。

2.1.3 還原糖添加量對(duì)香菇酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響

美拉德反應(yīng)主要是還原糖與氨基酸之間的反應(yīng)，所以還原糖添加量對(duì)于美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的風(fēng)味有較大影響。由圖3可知，隨著還原糖添加量的增加，美拉德反應(yīng)程度總體呈現(xiàn)增大趨勢(shì)；當(dāng)還原糖添加量大于10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，會(huì)產(chǎn)生腥味、糊味等不良風(fēng)味，感官評(píng)價(jià)總分急劇下降。綜合考慮，選取10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為最優(yōu)還原糖添加量。

圖2 蔗糖與果糖添加比例對(duì)MRPs感官評(píng)價(jià)總分的影響Fig.2 Effect of sucrose and fructose ratio on sensory evaluation score of MRPs注:不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)(下同)

表4 蔗糖與果糖添加比例對(duì)MRPs吸光值(420 nm)及感官評(píng)價(jià)總分的影響Table 4 Effects of sucrose and fructose addition ratio on MRPs absorption value (420 nm) and sensory evaluation total score

2.1.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)香菇酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響

由圖4可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，MRPs在420 nm處的吸光度值持續(xù)增加，美拉德反應(yīng)程度增大。在選定的反應(yīng)時(shí)間范圍內(nèi)，MRPs感官評(píng)價(jià)總分呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為110 min時(shí)，感官評(píng)價(jià)總分最高。所以選取110 min為最優(yōu)的美拉德反應(yīng)時(shí)間。

圖3 還原糖添加量對(duì)MRPs感官評(píng)分及吸光度值(420 nm)的影響Fig.3 Effect of reducing sugar content on sensory score and absorbance (420 nm) of MRPs

圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)MRPs感官評(píng)分及吸光度值(420 nm)的影響Fig.4 Effect of the reaction time on sensory score and absorbance (420 nm) of MRPs

2.1.5 反應(yīng)溫度對(duì)香菇酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響

由圖5可知，隨著反應(yīng)溫度的增加，MRPs在420 nm處的吸光度值增加，美拉德反應(yīng)程度增大。MRPs感官評(píng)價(jià)總分隨著溫度的增加，呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì)，在100 ℃條件下，MRPs感官評(píng)價(jià)總分最高。所以選取100 ℃為美拉德反應(yīng)的最優(yōu)溫度。

圖5 反應(yīng)溫度對(duì)MRPs感官評(píng)分及吸光度值(420 nm)的影響Fig.5 Effect of the reaction temperature on sensory score and absorbance (420 nm) of MRPs

2.1.6 反應(yīng)體系初始pH對(duì)香菇酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味的影響

由圖6可知，選取的初始pH處于弱酸和弱堿范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)體系初始pH不斷提高，MRPs的感官評(píng)價(jià)總分先上升再下降，當(dāng)初始pH值為6時(shí)，感官評(píng)分最高，且吸光度值最高，美拉德反應(yīng)程度最大。綜合考慮，選取反應(yīng)體系初始pH值為6。

圖6 pH對(duì)MRPs感官評(píng)分及吸光度值(420 nm)的影響Fig.6 Effect of pH on sensory score and absorbance (420 nm) of MRPs

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇溫度、時(shí)間、初始pH值和還原糖添加量為影響因素，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，對(duì)香菇柄酶解液美拉德反應(yīng)工藝進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)表5中各因素極差大小可知,4個(gè)因素對(duì)MRPs感官評(píng)分的影響順序?yàn)闇囟?A)>pH(C)>時(shí)間(B)>還原糖添加量(D)，根據(jù)因素間感官評(píng)價(jià)總分和極差分析，還原糖添加量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、初始pH值皆對(duì)酶解液感官品質(zhì)影響顯著(P<0.05)，最優(yōu)組合為A2B2C1D2，即反應(yīng)溫度為100 ℃，反應(yīng)時(shí)間為110 min，初始pH為5.5，還原糖添加量為10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。在此條件下，重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)，最后測(cè)得A420為0.347 6，美拉德反應(yīng)程度較高，感官評(píng)價(jià)總分為21.33，風(fēng)味較好。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The result of orthogonal experimental

2.3 游離氨基酸種類及含量分析

由表6可知，甜味氨基酸和無(wú)味氨基酸含量有少量增加，鮮味氨基酸含量有所降低，苦味氨基酸含量則明顯降低。游離氨基酸不僅在食品的營(yíng)養(yǎng)功效中發(fā)揮著重要作用，也是重要的滋味成分和氣味前體物質(zhì)[21]，還可以與食品體系中的其他成分協(xié)同作用，影響食品風(fēng)味。在美拉德反應(yīng)中，部分氨基酸作為美拉德反應(yīng)的前體物質(zhì)參與反應(yīng)，導(dǎo)致了其含量的減少，但這部分氨基酸會(huì)轉(zhuǎn)變成為其他呈味物質(zhì)，繼續(xù)影響酶解液的風(fēng)味[22-23]。美拉德反應(yīng)后，谷氨酸含量均有所提高，說(shuō)明美拉德反應(yīng)并未破壞原料中的谷氨酸，保留了酶解液原有的鮮味[24-25]。美拉德反應(yīng)后，呈味氨基酸占總游離氨基酸的比率(delicious amino acids/total free amino acid，DAA/TFAA)有所減少，主要是由于苦味氨基酸含量大量減少，酶解液苦味也明顯降低。

表6 美拉德反應(yīng)對(duì)香菇柄酶解液中游離氨基酸含量的影響Table 6 Effect of Maillard reaction on the content of free amino acids in Lentinus edodes enzymatic hydrolysis solution

2.4 有機(jī)酸種類及含量的分析

由表7可知，經(jīng)美拉德反應(yīng)后，酶解液中有機(jī)酸有明顯變化。其中酒石酸、檸檬酸、丁二酸、馬來(lái)酸的含量明顯增加，這是由于在美拉德反應(yīng)中，酶解液中的香菇細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，使有機(jī)酸完全釋放到MRPs中，導(dǎo)致其含量升高[26]。草酸、蘋果酸、乳酸和富馬酸含量降低，可能是由于在美拉德反應(yīng)的高溫條件下，酶解液中的這些有機(jī)酸發(fā)生氧化，或者是在加熱過(guò)程中發(fā)生脫羧反應(yīng)[27]。

表7 美拉德反應(yīng)對(duì)香菇柄酶解液中有機(jī)酸含量的影響Table 7 Effect of Maillard reaction on the content of organic acid in the enzymatic hydrolysate of mushroom stalk

2.5 氣相離子遷移譜分析揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

通過(guò)GC-IMS對(duì)美拉德反應(yīng)后香菇酶解液中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果如表8所示。共檢測(cè)出37種揮發(fā)性化合物，包括醛類、酮類、醇類、酸類、脂類、雜環(huán)化合物及醚類。

表8 酶解液及MRPs中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的鑒定結(jié)果及分析[28-34]Table 8 Identification and analysis of volatile flavor substances in enzymatic hydrolysate and MRPs

圖7為具有明顯差異的美拉德反應(yīng)前后酶解液的VOCs離子峰圖，美拉德反應(yīng)前后的酶解液具有共同的VOCs，但部分風(fēng)味物質(zhì)濃度明顯不同。圖中的每一行為一個(gè)樣品，由該樣品所含的全部VOCs信號(hào)峰組成；每一列為同一保留時(shí)間及漂移時(shí)間下的有機(jī)物(不同樣品中相同的物質(zhì))的信號(hào)峰。反應(yīng)后組的樣品為在前文所述正交實(shí)驗(yàn)吸光度值最優(yōu)條件和感官評(píng)價(jià)最優(yōu)條件下的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。從指紋圖中縱向?qū)Ρ瓤梢钥闯觯摼€框區(qū)域中的風(fēng)味物質(zhì)有庚醛、二甲基二硫、二甲基三硫、3-辛酮和異戊醇等帶有魚(yú)腥、臭味等刺激性不良風(fēng)味，經(jīng)過(guò)美拉德反應(yīng)，MRPs中這些物質(zhì)的濃度明顯減少甚至消失，腥味減輕，與前文感官評(píng)價(jià)中結(jié)果一致。同時(shí)MRPs中產(chǎn)生了大量新的風(fēng)味物質(zhì)，其中，實(shí)線框區(qū)域的風(fēng)味物質(zhì)為香菇柄酶解液-蔗糖-果糖體系的MRPs的特征風(fēng)味物質(zhì)，其中包括乙醇、環(huán)己酮、丙酮、2-甲基吡嗪和2-乙酰基吡咯等，這些風(fēng)味物質(zhì)帶有香甜氣息及烤香風(fēng)味，對(duì)樣品整體風(fēng)味有明顯的改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，香菇酶解液通過(guò)美拉德反應(yīng)，減少了二甲基二硫、二甲基三硫等物質(zhì)帶來(lái)的刺激性氣味，保留了香菇的特征香氣，并通過(guò)美拉德反應(yīng)生成的2-甲基吡嗪和2-乙?；量┑任镔|(zhì)給酶解液帶來(lái)烤香等香味，使香菇酶解液的風(fēng)味達(dá)到令人更易接受的程度，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)香菇天然調(diào)味料提供研究基礎(chǔ)。

圖7 香菇酶解液美拉德反應(yīng)前后GC-IMS圖譜中VOCs的指紋圖譜Fig.7 Fingerprint of VOCs in GC-IMS before and after Maillard reaction of Lentinus edodes enzymatic hydrolysate注：“1～15”代表樣品在GC-IMS檢測(cè)到的但還未被識(shí)別出種類的風(fēng)味化合物

圖8為香菇柄酶解液及其美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的主成分分析(principal components analysis，PCA)結(jié)果。用GC-IMS獲得的美拉德反應(yīng)前后酶解液樣品的PCA結(jié)果，清楚地顯示了在美拉德反應(yīng)前后香菇酶解液樣品之間的分離結(jié)果。酶解液和MRPs得到很好的區(qū)分，在風(fēng)味上有明顯差異。主成分1和主成分2的累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)99%，通過(guò)二維平面數(shù)據(jù)點(diǎn)圖的分布及情況可以直接看出美拉德反應(yīng)前后酶解液的差異性。隨著美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，樣品在PCA圖中從左到右分布，差異性較大，結(jié)合感官評(píng)價(jià)，說(shuō)明美拉德反應(yīng)對(duì)香菇柄酶解液的風(fēng)味具有改善作用。

圖8 香菇酶解液美拉德反應(yīng)前后基于GC-IMS的PCA分析Fig.8 PCA analysis of Lentinus edodes enzymatic hydrolysate before and after Maillard reaction was based on GC-IMS

3 結(jié)論

為獲得擁有特征風(fēng)味的香菇風(fēng)味基料，提高香菇柄的利用率，對(duì)美拉德反應(yīng)體系還原糖進(jìn)行復(fù)配工藝，并對(duì)體系最終產(chǎn)物進(jìn)行風(fēng)味分析。確定了美拉德反應(yīng)改良香菇酶解液風(fēng)味的工藝條件為選用果糖與蔗糖復(fù)合添加，復(fù)合質(zhì)量比1∶2，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.0%，反應(yīng)體系初始pH值為5.5，100 ℃反應(yīng)110 min。經(jīng)美拉德反應(yīng)后，擁有不良風(fēng)味的庚醛、二甲基二硫、二甲基三硫、3-辛酮和異戊醇等物質(zhì)含量明顯減少甚至消失，并生成了MRPs的特征風(fēng)味物質(zhì)乙醇、環(huán)己酮、丙酮、2-甲基吡嗪和2-乙?；量┑龋瑸轶w系帶來(lái)特殊的香甜氣息和烤香風(fēng)味。美拉德反應(yīng)對(duì)香菇柄酶解液的風(fēng)味有明顯改良作用，反應(yīng)后的酶解液風(fēng)味得到了較大改善，腥味減弱，鮮香味濃郁，為香菇風(fēng)味調(diào)味料的開(kāi)發(fā)提供了理論支持。