董 慧，李曉貝，張艷梅，鄂恒超，周昌艷，趙曉燕

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(上海)，上海 201304)

中國(guó)是認(rèn)識(shí)和利用食用菌最早的國(guó)家，也是世界上主要的食用菌生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。目前我國(guó)境內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的食用菌種類(lèi)有1 000余種，被廣泛食用的有200種左右[1-2]。早期人類(lèi)對(duì)食用菌的獲取完全依賴野外采集，隨著人類(lèi)文明的進(jìn)步及對(duì)食用菌的深入了解，人類(lèi)獲取食用菌的途徑已逐漸由野外采集向馴化栽培邁進(jìn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前人工馴化栽培成功的食用菌有60多種，是僅次于糧、棉、油、菜、果的第六大類(lèi)產(chǎn)品[3]。食用菌蛋白質(zhì)含量約占其干重的30%—45%，是普通蔬菜含量的10倍左右，與牛肉、豬肉等肉類(lèi)相當(dāng)，接近大豆中的蛋白質(zhì)含量，是絕佳的膳食蛋白質(zhì)來(lái)源[4]。除蛋白質(zhì)外，食用菌還富含維生素、多聚糖和多種人體必需氨基酸，營(yíng)養(yǎng)極為豐富。

近年來(lái)，貴州、陜西、吉林等一些省份把食用菌產(chǎn)業(yè)作為脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興的助推產(chǎn)業(yè)，在此政策影響下，食用菌產(chǎn)業(yè)保持了穩(wěn)定增長(zhǎng)。隨著人們對(duì)食用菌品質(zhì)的要求越來(lái)越高，加之其分布的廣泛性以及品種間的差異性，建立一個(gè)科學(xué)客觀的食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)體系對(duì)于生產(chǎn)者、消費(fèi)者及我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)都意義重大。本文以中國(guó)產(chǎn)量最大的食用菌栽培品種香菇及近年栽培技術(shù)取得突破性進(jìn)展的羊肚菌為例，分析影響食用菌品質(zhì)的主要因素，并對(duì)食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行綜述，以期能為食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建提供參考。

1 品質(zhì)影響因素

影響食用菌品質(zhì)的因素主要有外觀、風(fēng)味、內(nèi)在營(yíng)養(yǎng)、安全性等，不同因素間既密切相關(guān)又相對(duì)獨(dú)立。

1.1 外觀因素

食用菌外觀品質(zhì)是決定消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)意向的主要因素，目前食用菌的外觀品質(zhì)仍然采用定級(jí)評(píng)價(jià)，大多是通過(guò)評(píng)價(jià)員及消費(fèi)者的感官來(lái)直接進(jìn)行，識(shí)別的主觀性強(qiáng)而結(jié)果的客觀性差，但由于其評(píng)價(jià)結(jié)果最接近消費(fèi)者的真實(shí)感覺(jué)且可進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，目前仍廣泛應(yīng)用于食用菌的品質(zhì)認(rèn)定及評(píng)價(jià)過(guò)程中。

以香菇和羊肚菌為例，參照NY/T 1061—2006《香菇等級(jí)規(guī)格》標(biāo)準(zhǔn)，將香菇分為特級(jí)、一級(jí)和二級(jí)[5]。香菇在生長(zhǎng)過(guò)程中，由于表皮細(xì)胞與肉質(zhì)細(xì)胞分裂不同步，肉質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)速度過(guò)快會(huì)脹破表皮細(xì)胞使菌蓋龜裂，形成褐白相間的菊花狀花紋，同時(shí)受光照、溫差等環(huán)境因素的影響，不同品種不同批次采收的香菇其菌蓋花紋存在很大的差異，價(jià)格差距也較大，珍品花菇的價(jià)格是普通光面香菇的5—8倍[6-8]。子實(shí)體大小和菌蓋形態(tài)也是影響香菇產(chǎn)量及價(jià)格的關(guān)鍵要素，菌蓋圓整、菌肉質(zhì)厚、開(kāi)傘適宜的香菇一般較受消費(fèi)者歡迎，市場(chǎng)價(jià)格也較高。羊肚菌鮮品的分級(jí)一般以子囊果大小均勻程度、菌肉厚薄程度、含水量大小、顏色、雜質(zhì)等作為標(biāo)準(zhǔn)，其中，顏色(黑)、外形(錐形)、含水量(1∶7—1∶10)是鮮羊肚菌外觀品質(zhì)等級(jí)評(píng)價(jià)的最重要的3個(gè)要素。不同的消費(fèi)方式對(duì)子囊果的大小要求不同，但同一級(jí)別中的羊肚菌要求均勻一致，不同等級(jí)的羊肚菌每公斤售價(jià)差距近千元人民幣。

1.2 風(fēng)味因素

食用菌所具有的獨(dú)特風(fēng)味是決定其品質(zhì)與大眾接受度的一個(gè)重要因素，包括香味和滋味兩方面[9-10]。食用菌香味與其所含的揮發(fā)性成分密切相關(guān)，主要有八碳化合物和含硫化合物，醛酸酮酯類(lèi)化合物與之互補(bǔ)。最典型的八碳化合物是1-辛烯-3-醇，幾乎存在于所有的食用菌中，已被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)納入食品添加劑范疇[11]。含硫化合物是食用菌揮發(fā)性香味物質(zhì)的另一重要組成部分，其中1,2,3,5,6-五硫雜環(huán)庚烷(香菇精Lenthionine)、1,2,4-三硫雜環(huán)戊烷等含硫雜環(huán)化合物是香菇中最重要的香味來(lái)源[12-14]。影響食用菌滋味的主要物質(zhì)是一類(lèi)可溶的、相對(duì)分子質(zhì)量較低的化合物，主要有氨基酸、5’-核苷酸及低聚糖等。食用菌中香菇呈鮮性最強(qiáng)，含有較多的呈味核苷酸類(lèi)物質(zhì)，如鳥(niǎo)苷酸、腺苷酸、胞苷酸、尿苷酸等，其中鳥(niǎo)苷酸的含量最為豐富，是香菇中最主要的呈鮮因素[15]，當(dāng)5’-核苷酸與氨基酸尤其是谷氨酸共同作用時(shí)，增鮮作用尤為明顯[16]。羊肚菌也具有極其獨(dú)特的風(fēng)味，在美、法等國(guó)被視為僅次于塊菌的美味食用菌，其主要的呈味成分為順-3-氨基-L-脯氨酸、α-氨基異丁酸及2,4-二氨基異丁酸等稀有氨基酸[17]。

1.3 內(nèi)在營(yíng)養(yǎng)因素

影響食用菌品質(zhì)的內(nèi)在營(yíng)養(yǎng)因素眾多，不同品種間品質(zhì)差異也較大，因此在食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)過(guò)程中，需要對(duì)其內(nèi)在營(yíng)養(yǎng)因素進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，才能對(duì)食用菌的品質(zhì)及價(jià)值做到全面的認(rèn)識(shí)。

1.3.1 蛋白質(zhì)與氨基酸

食用菌是典型的高蛋白、低脂肪產(chǎn)品，蛋白質(zhì)中氨基酸種類(lèi)豐富，必需氨基酸占比達(dá)到38%，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值達(dá)到FAO/WHO提出的必需氨基酸占比40%左右的理想蛋白質(zhì)水平[18]。香菇不僅必需氨基酸配比適宜，還含有較多的人體第一限制氨基酸——賴氨酸，這對(duì)平衡膳食中氨基酸比例具有積極意義[19]。羊肚菌子實(shí)體蛋白質(zhì)含量與雞油菌相近，所含的人體必需氨基酸含量非常高，占氨基酸總量的47.47%，高于一般食用菌必需氨基酸占比25%—40%的水平，其氨基酸含量?jī)H次于白蘑和小刺猴頭。羊肚菌中還存在多種稀有氨基酸，如α-氨基異丁酸、2,4-二氨基異丁酸等[20]。當(dāng)前食用菌中酸水解氨基酸含量一般參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》(GB 5009.124—2016)執(zhí)行[21]。

1.3.2 糖類(lèi)化合物

目前已從高等擔(dān)子菌中篩選到300余種有生物活性的多糖物質(zhì)，如：雜多糖、甘露聚糖、葡聚糖、糖蛋白和多糖肽，以葡聚糖為主[22]。食用菌種類(lèi)不同，含有的多糖分子量、空間架構(gòu)也不一致，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也不一樣。研究顯示，食用菌多糖可以增強(qiáng)人體免疫功能、減緩腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散，對(duì)部分病毒有一定的抵抗作用[23-24]。Chihara等[25]發(fā)現(xiàn)香菇中含多種多糖，其中一種具有明顯的抗腫瘤作用，定名為L(zhǎng)entinan，其結(jié)構(gòu)以β-(1-3)吡喃葡糖苷為主鏈[26]。在羊肚菌中，主要有MEP-SP1、MEP-SP2和MEP-SP3三種羊肚菌多糖，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降低膽固醇、抗疲勞、抗病毒等作用[27-29]，其中MEP-SP1是一種由木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖(29∶24∶61∶39)殘基為重復(fù)單元組成的雜多糖。目前國(guó)內(nèi)外食用菌多糖的測(cè)定方法主要有比色法、滴定法、高效液相色譜法、薄層層析法等，綜合可操作性、靈敏度及回收率等因素，苯酚-硫酸法是目前測(cè)定食用菌粗多糖含量較為理想的方法[30]。

1.3.3 維生素

食用菌中維生素A、維生素B、煙酸、維生素D、維生素E含量普遍高于植物性食品，常吃食用菌可預(yù)防或減少維生素缺乏癥，提高機(jī)體免疫力[31]。香菇中含有較多的維生素B1、維生素B2、尼克酸等，還含有蔬菜中缺乏的麥角甾醇。麥角甾醇是維生素D2的前體，在陽(yáng)光或紫外線的照射下可以大幅度地轉(zhuǎn)化為維生素D2，參與人體內(nèi)鈣吸收[32]。目前對(duì)于食用菌中維生素含量測(cè)定多采用高效液相色譜法，其操作簡(jiǎn)便、測(cè)定準(zhǔn)確、重復(fù)性好，不過(guò)由于維生素種類(lèi)的多樣性，目前也只能實(shí)現(xiàn)部分維生素同時(shí)測(cè)定。

1.3.4 其他成分

食用菌的營(yíng)養(yǎng)成分還包括三萜類(lèi)、黃酮類(lèi)、核苷類(lèi)、多酚類(lèi)、皂甙類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)和礦物質(zhì)等。在香菇中，除香菇多糖和麥角甾醇外，含有的小分子RNA也具有明顯的抗病毒作用，含有的香菇嘌呤能夠加快膽固醇的分解，方便其從血漿中排除和轉(zhuǎn)移，避免膽固醇長(zhǎng)期留在體內(nèi)，有效降低血脂[33]。羊肚菌中新化合物也不斷被發(fā)現(xiàn)：Tomita[34]從羊肚菌中分離出了血小板集落抑制因子，其效價(jià)比阿司匹林高出2—3倍；Saegusa等[35]從羊肚菌中獲得了黑色素形成的抑制劑(酪氨酸抑制劑)。此外，研究還表明羊肚菌富含纖維素酶、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、藥用色素等活性成分[36]。

1.4 安全性因素

食用菌安全性主要受農(nóng)藥濫用與殘留、重金屬污染、添加劑污染、微生物污染影響。

食用菌在生產(chǎn)過(guò)程中常會(huì)受到病蟲(chóng)害的侵害，一般采用農(nóng)藥來(lái)進(jìn)行防治。目前在我國(guó)獲得登記的可用于食用菌的農(nóng)藥有效成分只有6種，菇農(nóng)亂用藥的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，對(duì)食用菌品質(zhì)及人體健康影響較大[37]。此外，食用菌本身具有較強(qiáng)的富集作用，受栽培環(huán)境等的影響，重金屬污染成為威脅食用菌質(zhì)量安全的重要因素之一，香菇中鎘(Cd)元素含量超標(biāo)情況較嚴(yán)重[38-39]。甲醛香菇、熒光劑蘑菇、檸檬酸食用菌等質(zhì)量安全事件的曝光也使大眾對(duì)食用菌添加劑的關(guān)注增加[40]。食用菌中常見(jiàn)的含量超標(biāo)成分有二氧化硫、甲醛、亞硫酸鹽、亞硝酸鹽、山梨酸和苯甲酸等[41]，其中，二氧化硫和亞硫酸鹽主要來(lái)源于漂白劑和護(hù)色劑的不當(dāng)應(yīng)用，而熒光增白劑作為一種危險(xiǎn)源，是嚴(yán)禁在食品中使用的。香菇中含有甲醛一直是受到消費(fèi)者質(zhì)疑乃至遭遇國(guó)際貿(mào)易“綠色壁壘”的重要問(wèn)題，但香菇中的甲醛乃香菇風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生過(guò)程中的副產(chǎn)物，不能直接根據(jù)游離甲醛的毒性結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)香菇內(nèi)源性甲醛的毒性，而應(yīng)對(duì)內(nèi)源性甲醛以何種狀態(tài)存在于香菇中、其存留形式是否對(duì)其毒性產(chǎn)生影響等問(wèn)題進(jìn)行深入研究,尋找和研發(fā)高效安全的香菇甲醛分析檢測(cè)和調(diào)控技術(shù)[42]。

食用菌微生物污染主要為細(xì)菌污染和真菌污染兩種。食用菌作為一種真菌微生物，在生產(chǎn)加工過(guò)程中接觸其他微生物的概率更大，其感染微生物后，會(huì)發(fā)生毒變，人食用后會(huì)導(dǎo)致慢性中毒甚至細(xì)胞癌變[43]。

2 品質(zhì)評(píng)價(jià)方法

目前關(guān)于食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)的方法與之前相比有了很大的進(jìn)步和發(fā)展，尤其是統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)的應(yīng)用，為品質(zhì)評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確和科學(xué)。

2.1 化學(xué)計(jì)量學(xué)評(píng)價(jià)

常用的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法有主成分分析法(principal components analysis，PCA)、聚類(lèi)分析法(cluster analysis，CA)、灰色關(guān)聯(lián)度分析法(grey system connection method，GSCM)、層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法(neural network)以及模糊綜合評(píng)判法(fuzzy comprehensive evaluation，F(xiàn)CE)等。食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)中常用的是主成分分析法和聚類(lèi)分析法。于士軍等[44]通過(guò)主成分分析和聚類(lèi)分析對(duì)6種食用菌的品質(zhì)進(jìn)行分析，為食用菌資源的品質(zhì)鑒定提供了依據(jù)。

2.2 化學(xué)指紋圖譜評(píng)價(jià)

化學(xué)指紋圖譜是以化學(xué)成分為基礎(chǔ)進(jìn)行的光譜或者色譜研究。不同品種食用菌所含成分及含量不同，其差異可通過(guò)化學(xué)指紋圖譜進(jìn)行區(qū)分，根據(jù)圖譜反映出的信息差異，可對(duì)食用菌品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和分類(lèi)。常用的色譜方法有薄層層析色譜(TLC)、高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)、液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)和氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)等。薄層色譜主要用于食藥用菌物種真?zhèn)舞b別研究，丁平平等[45]利用高效薄層色譜指紋圖譜對(duì)37批靈芝樣品進(jìn)行分析比較，結(jié)合相似度分析和聚類(lèi)分析對(duì)靈芝和近緣品種進(jìn)行了區(qū)分鑒定。液相色譜指紋圖譜可用于食用菌產(chǎn)地、物種、部位鑒別及質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面的研究，Chen等[46]采用高效液相色譜法建立了6個(gè)產(chǎn)地靈芝的指紋圖譜，從中篩選出4個(gè)指標(biāo)成分，并將樣品按照產(chǎn)地來(lái)源進(jìn)行了區(qū)分。氣相色譜指紋圖譜常用于食用菌風(fēng)味物質(zhì)的研究，陳萬(wàn)超等[47]采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(SPME-GC-MS)對(duì)12個(gè)品種香菇的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，并結(jié)合聚類(lèi)分析法篩選出42個(gè)共有香氣特征成分，構(gòu)建出香菇特征化學(xué)指紋圖譜 。

2.3 電子鼻和電子舌

電子鼻是由不同專一性氣敏傳感器構(gòu)成的陣列和適當(dāng)?shù)淖R(shí)別方法組成的儀器，用來(lái)識(shí)別氣味，可得到與人感官品評(píng)一致的結(jié)果。電子鼻在食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用主要集中在不同品種、不同產(chǎn)地、不同等級(jí)等樣品的香氣品質(zhì)的鑒別。電子舌是模仿人體味覺(jué)機(jī)理研制出來(lái)的，是通過(guò)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析并對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)行模式識(shí)別，進(jìn)而得出不同物質(zhì)的信息[48]，較少用于食用菌的品質(zhì)分析方面的研究。陳茂晴[49]在金耳深層發(fā)酵過(guò)程中基于電子鼻和電子舌進(jìn)行過(guò)程檢測(cè)，分析了發(fā)酵液中關(guān)鍵理化指標(biāo)變化情況。

2.4 光譜學(xué)評(píng)價(jià)

紅外光譜指紋圖譜、紫外光譜指紋圖譜、核磁共振指紋圖譜等是依據(jù)樣品所含化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)信息得到特征圖譜，進(jìn)而對(duì)樣品中特定化學(xué)成分進(jìn)行研究。紅外光譜因其無(wú)污染、取樣無(wú)損傷、準(zhǔn)確快速等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于大型真菌的化學(xué)成分分析和質(zhì)量檢測(cè)[50]。張榮芳[51]基于近紅外漫反射光譜技術(shù)成功建立了雙孢蘑菇內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)的偏最小二乘判別模型 。紫外光譜可用于食用菌的分析鑒別，楊天偉等[52]分析了14種牛肝菌的菌蓋紫外指紋圖譜，結(jié)果表明不同產(chǎn)地、不同種類(lèi)牛肝菌的化學(xué)成分具有一定差異，為食用菌的市場(chǎng)質(zhì)量控制提供了理論依據(jù)。核磁共振指紋圖譜可提供樣品初生和次生代謝產(chǎn)物的整體信息，具有較強(qiáng)的特征性和專屬性，是鑒別品種真?zhèn)蔚挠行Х椒?，陳罡等[53]構(gòu)建了3個(gè)不同產(chǎn)地野生冬蟲(chóng)夏草及偽品的水提物和醇提物核磁特征指紋圖譜，發(fā)現(xiàn)冬蟲(chóng)夏草偽品與野生樣品之間差異明顯，能夠較好區(qū)分。

3 展望

我國(guó)食用菌種類(lèi)繁多，但地域、品種以及栽培管理措施的差異，使得市場(chǎng)上的食用菌品質(zhì)參差不齊。判定其品質(zhì)優(yōu)劣的因素有很多，不同指標(biāo)間既密切相關(guān)又相對(duì)獨(dú)立，為避免信息重復(fù)，需對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化，提取主要指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。未來(lái)食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)研究主要趨于兩方面：一是多方法結(jié)合，將不同的方法綜合應(yīng)用，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更具科學(xué)性和可靠性，比如主成分分析法與聚類(lèi)分析法結(jié)合應(yīng)用可篩選影響食用菌品種的關(guān)鍵因子，并對(duì)具有類(lèi)似品質(zhì)的品種進(jìn)行分類(lèi)；二是利用評(píng)價(jià)模型對(duì)品質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，其不僅具有較強(qiáng)的通用性和推廣性，還有算法新穎、計(jì)算方便的優(yōu)勢(shì)。

綜上，當(dāng)前食用菌品質(zhì)評(píng)價(jià)主要針對(duì)于營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面，需要建立一個(gè)科學(xué)的綜合性評(píng)價(jià)體系，為提高食用菌品質(zhì)提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。