鳞杯伞营养成分及挥发性风味物质的分析*

2021-01-18王术荣郭富宽何轶榕孟俊龙常明昌

中国食用菌 2020年11期

王江，王术荣，郭富宽，何轶榕，孟俊龙，常明昌 **

（1.山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷 030801；2.黄土高原食用菌提质增效协同创新中心，山西太谷 030801）

山西省特色野生食用菌种质资源丰富，台蘑久负盛名。台蘑泛指生长于五台山生态区的一些优质野生食用菌类，主要品种有台蘑小香蕈、黑水皮香蕈、银盘蘑菇、虎皮香蕈、秋露白等[1]。台蘑味香浓郁，含有丰富的营养成分和药理活性成分，长期食用能够提高人体免疫力，具有防癌抗癌、降低胆固醇、防止动脉硬化、调节人体免疫等保健功效[2-3]，可以作为一种纯天然的营养风味保健食品，进一步了解台蘑的营养价值，以达到合理开发利用、资源保护为目的。

黑水皮香蕈学名鳞杯伞 [Clitocybe squamulosa(Pers.)Kumm]隶属于伞菌目（Agaricales）白蘑科（Tricholomataceae）杯伞属（Clitocybe），主要生长于五台管涔山的云杉、落叶松林内的草地上[4-5]。野生鳞杯伞的营养丰富并兼有食疗价值，其香气浓郁、质地柔嫩、风味独特而深受广大消费者青睐[6]。目前，关于鳞杯伞的营养成分分析及挥发性风味物质的研究尚未有报道。采用顶空-固相微萃取气质联用法（HS-SPME-GC-MS）对于鳞杯伞子实体中的挥发性风味成分进行测定与分析，将其中挥发性化合物的种类与含量作为其独特香味的重要特征。旨在明确鳞杯伞的营养成分及挥发性风味的物质，为进一步研究开发天然风味物质及深加工的开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

鳞杯伞 [Clitocybe squamulosa(Pers.)Kumm]，山西食用菌工程技术研究中心提供。放置在35℃烘箱烘干、粉碎、过60目筛（0.25 mm），放置于4℃冰箱冷藏备用。

1.2 仪器与设备

TB-214型电子分析天平，北京赛得利斯仪器系统有限公司；GZX-9240MBE型电恒温鼓风干燥箱，上海博讯实业有限责任公司；DF-101S磁力搅拌器，北京中兴伟业仪器有线公司；MultifugeX1R Centrifuge离心机，美国THERMO公司；德国Christ ALPHA 2-4 LSC冷冻干燥机，德国格马有限责任公司；UV-1800紫外可见分光光度计，上海美普达仪器有限公司；KDN-1型全自动凯氏定氮仪，上海仪电科学仪器股份有限公司；MARS型微波消解仪，美国CEM公司；7700X型电感耦合等离子体质谱仪，美国Agilent公司；Biochrom-30+全自动氨基酸分析仪，英国biochrom/百康公司；StableFlex手动固相微萃取装置，美国Supelco公司；HP6890/5975C型气相色谱质谱联用仪，美国Agilent公司。

1.3 鳞杯伞子实体中基本成分的分析

蛋白质含量测定参照GB 5009.5-2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定方法[7]，采用凯氏定氮法测定；水分含量测定参照GB 5009.3-2016食品安全国家标准食品中水分的测定方法[8]，将样品放于（105±1）℃的烘箱中烘至恒重。脂肪含量测定参照GB 5009.6-2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定方法[8]；灰分含量测定参照GB 5009.4-2016食品安全国家标准食品中灰分的测定方法[9]，将样品置于（550±25）℃高温下煅烧4 h，称量残渣的质量；不溶性膳食纤维含量的测定参照GB 5009.88-2014食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定方法[10]；依次对鳞杯伞子实体粉进行粗蛋白、水分、粗脂肪、灰分及粗纤维的测定。碳水化合物含量的测定参照李茉[11]的方法，称取样品质量减去样品中所测的水分，灰分，脂肪及蛋白质含量的总和。矿质元素含量的测定参照常鼎然[6]的方法，采用微波消解处理，电感藕合等离子发射光谱法（ICP-OES）进行测定。

1.4 鳞杯伞子实体的氨基酸组成与营养价值分析

使用分析天平准确称取鳞杯伞子实体粉200 mg，置于安瓿管中加6 mol·L-1HCl溶液定容至10 mL。通入氮气迅速封口后，置于110℃烘箱内盐酸水解22 h，将安瓿管取出后迅速冰水浴冷却至室温。将样品水解液经滤纸过滤后，用0.01 mol·L-1HCl定容至50 mL，准确吸取水解液2.0 mL，置于60℃下真空旋转蒸干；继续加入0.02 mol·L-1HCl溶液2.0 mL，过0.45 μm滤膜，即得酸水解液[12]。Biochrom+氨基酸自动分析仪器，上样取20 μL水解液，分析样品蛋白中水解氨基酸的组成与比例含量；最后，根据氨基酸平衡理论WHO/FAO的必需氨基酸模式，采用氨基酸评分（AAS）、化学评分 (CS)评价鳞杯伞的营养价值。

1.5 鳞杯伞挥发性风味物质的测定

1.5.1 SPME固相微萃取进样条件

准确称取1.0 g烘干的鳞杯伞子实体粉，将其装入10 mL固相微萃取的样品瓶，置于60℃恒温水浴摇床震荡30 min，取样前将萃取头放置在250℃的气相色谱进样口，老化萃取头30 min，并进行空白试验，直至无杂峰出现。将SPME萃取头迅速插入样品瓶的顶空部分，在60℃下萃取吸附30 min后，抽回萃取头，再迅速插入GC-MS进样口，置于250℃下解吸5 min后，进行GC-MS气-质联机分析测定样品中挥发性风味物质[13]。

1.5.2 GC-MS分析条件

气相色谱条件；TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）弹性毛细管柱；进样口温度250℃；载气为氦气，流速量1.0 mL·min-1，不分流进样模式，随后进行程序升温；柱温起始温度35℃，停留3 min，以 5℃·min-1升至 180℃，保持 3 min，然后再以10℃.min-1升至250℃，最后停留5 min[14-15]。质谱条件；电子轰击（EI）离子源温度250℃，电子能量70 eV，传输线温度250℃，离子源四级杆温度150℃，质量扫描范围 35 m·z-1～500 m·z-1，分析化合物CAS号经NIST和WLIEYT谱图库检索分析确认定性[16]。

1.6 数据处理

鳞杯伞子实体粉通过GC-MS分析检测的质谱数据，经计算机检索结合谱库，确定其化学成分用峰面积归一化法进行定量，得到各组分的相对含量，结合保留时间、质谱及化合物成分等参数进一步确定其挥发性香味物质的成分。

2 结果与分析

2.1 鳞杯伞子实体中基本成分的分析

鳞杯伞子实体的主要营养成分分析见表1。

表1 鳞杯伞子实体的主要营养成分分析Tab.1 Analysis of main nutrient components of Clitocybe squamulosa

如表1所示，鳞杯伞子实体蛋白质含量高达38.57%，粗纤维为8.16%、水分5.68%、灰分3.36%、脂肪3.27%、碳水化合物40.96%。猴头菇蛋白质的含量为26.3%，白灵菇约25.0%，香菇为19.9%，平菇为10.5%[13]，由此可知鳞杯伞中蛋白质的含量远高于常见的食用菌蛋白质含量。

2.2 鳞杯伞子实体矿物质元素含量的分析

通过对鳞杯伞子实体粉微波消解处理，利用电感耦合等离子体质谱法 (ICP-OES)测定分析鳞杯伞子实体中矿质元素种类与含量，共检测了14种矿物质元素，结果见表2。

由表2可知，鳞杯伞中矿物质含量丰富，其中Mg含量最高、其次为Ca、K元素，而微量元素中Fe、Zn、Cu、Mn元素的含量也较为丰富。矿物质在人体组织生理作用中发挥着重要的功能，除具有维持细胞渗透压与机体的酸碱平衡外，还可以作为辅助因子参与机体的特殊生理功能的调节[17]。

表2 鳞杯伞子实体中矿物元素分析的测定结果Tab.2 Analysis results of Mineral elements in the body of Clitocybe squamulosa

2.3 鳞杯伞子实体氨基酸组成的分析

鳞杯伞子实体中氨基酸的组成与含量分析结果见表3。

表3 鳞杯伞子实体中氨基酸的组成与含量分析Tab.3 Analysis of the Composition and Content of Amino Acids in the Fruit Body of Clitocybe squamulosa

由表3可知，鳞杯伞子实体粉经过酸水解后对其氨基酸种类及含量进行测定，采用Biochrom-30+氨基酸自动分析仪，检测出有17种氨基酸（色氨酸除外）其总量为28.37%，其中必需氨基酸有7种，非必需氨基酸有10种，必需氨基酸占总氨基酸含量的36.66%，必需氨基酸与非必需氨基酸比值为57.87%；鳞杯伞中所含的非挥发性含氮呈味氨基酸（谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸）总量为13.04%，占总氨基酸的比例达到了45.96%。其中非挥发性的呈味氨基酸组成和比例含量，赋予其独特的风味与鲜味等特点。

2.4 鳞杯伞子实体氨基酸的营养价值评价

按照FAO/WHO模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式为评分标准[18-19]，分别从必需氨基酸AAS评分、化学评分CS对鳞杯伞子实体蛋白质进行营养价值评价，结果见表4。其中，全鸡蛋模式是指鸡蛋蛋白质不但含有人体所需各种氨基酸，而且其组成与人体所需模式很接近，为天然食物中最理想的优质蛋白质。

表4 鳞杯伞必需氨基酸含量AAS、CS营养价值评价Tab.4 Essential amino acids content and AAS、CS of Clitocybe squamulosa

由表4可知，鳞杯伞氨基酸评分第一限制性氨基酸为半胱氨酸+蛋氨酸接近0.40，其他种类氨基酸均高于0.70；而鳞杯伞子实体蛋白氨基酸化学评分CS，第一限制性氨基酸化学评分为0.24，其他种类的氨基酸均接近0.60，必需氨基酸组成越接近全鸡蛋白质模式，则表明其营养价值就越高[20]。从鳞杯伞子实体蛋白的氨基酸模式来看，接近FAO/WHO模式。鳞杯伞子实体蛋白可以作为一种优质的蛋白质来源。

2.5 鳞杯伞挥发性风味物质的分析

利用固相微萃取SPME-GC/MS进行萃取分离鳞杯伞子实体中挥发性风味化合物[21]，分析得到的总离子色谱结果见图1。

经NIST和WEILERY谱图库检索进行对比分析定性，共鉴定出35种挥发性风味化合物，利用出峰面积归一化法对化合物的相对含量进行分析，结果见表5。

由图1、表5可知，鳞杯伞子实体所检测到的挥发性物质主要为酮类、醇类、脂类及醛类等物质；其中酮、醇、醛类挥发性化合物的含量较高，酮类挥发性化合物检出有5种，比例含量占总挥发性呈味物质的64.96%。醛类化合物11种，占19.89%；醇类化合物7种，占13.87%；酸类化合物8种，占1.1%；酯类化合物3种，占0.13%。鸟苷类化合物1种，占0.05%。其中主要的挥发性风味物质含量以3-辛酮39.48%、1-辛烯-3-酮25.02%、苯甲醛10.43%、1-辛烯-3-醇8.29%、反-2-辛烯醛4.38%、正己醇3.99%、正己醛2.45%、辛醇1.14%等为主，这些化合物与鳞杯伞子实体中独特的风味有密切关联。

3 结论

试验明确了鳞杯伞子实体的主要营养成分、氨基酸组成及对挥发性呈香物质的鉴定与分析。鳞杯伞子实体中的碳水化合物40.96%、蛋白质38.57%、膳食纤维8.16%，营养物质含量比较丰富。所含的矿物质常量元素Mg、Ca的含量较高，微量元素中Fe、Zn、Cu、Mn的含量较高。鳞杯伞具有很高的营养价值，日常食用可以为人体补充所需的矿物质元素，其中所含的营养成分兼具养生保健功效，对促进人体健康起着积极的作用。

鳞杯伞味道鲜美、风味独特，通过对其氨基酸的含量进行分析，共检测出人体所需17种氨基酸（色氨酸除外）总量为28.37%；包括7种人体必需氨基酸、10种非必需氨基酸，必需氨基酸的比例接近FAO/WHO的推荐值，能够满足人体对于氨基酸的基本需求。鳞杯伞子实体非挥发性呈味氨基酸主要以谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸为主，总量为13.04%，占氨基酸总量的比例高达45.96%。而挥发性呈香味成分，共鉴定出35种挥发性风味化合物；主要的

挥发性风味物质以3-辛（39.48%）、1-辛烯-3-酮（25.02%）、苯甲醛（10.43%）、1-辛烯-3-醇（8.29%）、反-2-辛烯醛（4.38%）、正己醇（3.99%）、正己醛（2.45%）、辛醇（1.14%）等与挥发性风味密切关联；鳞杯伞子实体中非挥发性呈味氨基酸与挥发性风味物质，共同赋予了鳞杯伞独特的香味与味道鲜美的特征。因此，通过进一步研究鳞杯伞风味物质对开发利用天然呈香成分及功能性风味食品提供了理论依据。