顶空固相微萃取-气质联用分析条纹鸡枞菌子实体香气成分

汪 露，姚晓东，张玉金

(遵义医科大学 生药学教研室，贵州 遵义 563099)

条纹鸡枞菌Termitomycesstriatus隶属于担子菌纲，伞菌目，口蘑科，鸡枞菌属(又称蚁巢菌属)[1]。鸡枞菌属的子实体食之味道鲜美，闻之清香四溢，是不可多得的美味野生食用菌。该属尤以条纹鸡枞菌香味浓烈，品质极佳。鸡枞菌香气随着子实体成熟度的增加而愈发浓烈，产孢阶段达到峰值，而后逐渐下降。鸡枞菌香味与其挥发性气体成分密切相关，其挥发气体的种类、数量构成了鸡枞菌特有的香气特征[2]。研究发现，食用菌最主要的风味化合物是挥发性八碳化合物[3-4]，包括了醇类、醛类、酮类、酯类等[5-6]。本研究利用动态顶空吸附结合气相色谱质谱联用仪技术，对条纹鸡枞菌子实体挥发性成分进行分析，探索条纹鸡枞菌气味成分的物质基础。为具有鸡枞菌风味特色的香精、食品等的开发提供科学依据。同时也为鸡枞菌与白蚁在生态学方面的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 新鲜鸡枞菌购于遵义市新蒲镇。两份鸡枞菌样品假根呈灰白色，菌盖具条纹，形态鉴定为条纹鸡枞菌Termitomycesstriatus(Beeli)R Heim[7]。

1.2 方法 采用HP6890/5975C气相-质谱联用仪进行条纹鸡枞菌挥发性成分的分析。萃取纤维型号2cm-50/30μmDVB/CAR/PDMS StableFlex。色谱柱型号FB-5MSI (30 m×0.25 mm×0.25 μm)。

从两份新鲜鸡枞菌样品中各取一部分烘干至恒重，分别测得含水率为80.2%和83.3%。新鲜鸡枞菌子实体切碎，四分法取样，称取折算后干重为1.2 g的新鲜样品，其鲜重分别为6.061 g和7.186 g。样品捣碎后置于10 mL微萃取采样瓶中，并置于60 ℃水浴锅中进行水浴，同时进行磁力搅拌。再向采样瓶中插入装有萃取纤维的进样器，顶空萃取40 min。随后快速取出萃取头，随即插入气相色谱仪进样口(温度250℃)中，热解析5 min后开始进样。色谱柱柱温40℃(保持2 min)，以4 ℃/min升温至200 ℃，运行42 min；汽化室温度250℃；载气为高纯He(99.999%)；柱前压7.62 psi，载气流量1.0 mL/min；不分流进样；溶剂延迟时间1min。

EI离子源，温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；电子能量70 eV；发射电流34.6 μA；倍增器电压1 565 V；接口温度280 ℃；质量范围29～450 amu。在质谱数据系统中检索离子流峰，并核对Nist2014和Wiley275标准质谱图，确定成分。采用峰面积归一化法，测定了鸡枞菌挥发成分的相对质量分数。

1.3 风味评价 采用相对气味活度值(ROAV)评价各挥发性成分对鸡枞菌总体风味的贡献[8-11]。

2 结果

2.1 条纹鸡枞菌挥发性香味成分分析结果 两份条纹鸡枞菌子实体挥发性成分，经顶空固相微萃取富集、气相色谱上样分析，质谱鉴定后，得到条纹鸡枞菌挥发性成分的总离子流图(见图1)。

左样品1，右样品2。图1 条纹鸡枞菌挥发性成分GC-MS总离子流

两份条纹鸡枞菌的挥发性成分种类大同小异，主要包括酮类、醇类、醛类等成分。检测出的挥发性成分种类为80个左右，经质谱库检索明确化学成分有65个，其组成及相对含量见表1。条纹鸡枞菌中含有的挥发性成分包括，醇类15个、醛类12个、酮类11个、烷类8个、烯类9个、酯类5个及其他1～2个甲苯、呋喃等物质。从分析数据中可见，3-辛酮是样品1、2共有的主要成分，其相对百分含量高达35.27%和71.23%。1-己醇在样品1中的含量为6.1%，居第2位，但该成分在样品2中的含量较低仅为0.13%。苯甲醛在样品1中的含量为5.21%，居第3位，该成分在样品2中的含量为1.25%。3-辛醇在样品1、2中的含量相近，为3.83%和3.64%。表明条纹鸡枞菌主要含量为酮类，尤其是3-辛酮在条纹鸡枞菌子实体中含量极为丰富。

2.2 条纹鸡枞菌挥发性香味成分种类分析 两份条纹鸡枞菌挥发性化合物的种类和相对含量大致相近，如图2所示。结合表1数据可以发现酮类化合物在条纹鸡枞菌中的相对含量最高分别达42.38%和74.17%，其次是醇类化合物占25.69%和12.24%，位居第3位的是醛类化合物占17.29%和7.48%。将已报道香气化合物种类及其在水中的阈值[12]与本研究结果比较分析发现，3-辛酮在水中的阈值为28 μg/kg，含量在本研究中居酮类化合物之首(35.27%、71.23%)，其对条纹鸡枞菌香味成分影响极大。香叶基丙酮在水中的阈值为60 μg/kg，其含量在本研究中居酮类化合物第二(2.45%、1.37 %)。2-十一烷酮在水中的阈值为7 μg/kg，其含量在本研究中居酮类化合物第三(1.79%、0.61 %)。醇类化合物中涉及的几个主要化学成分如，1-己醇、3-辛醇、1-辛烯-3-醇等均不具有香气特征。醛类化合物中，香气成分壬醛在水中的阈值仅为1 μg/kg，其相对含量为35.27%、71.23%，位居醛类化合物前列。苯甲醛在水中的阈值为350～3 500 μg/kg，其相对含量为5.21%、1.25%，位居醛类化合物之首。呋喃类化合物中，2-戊基呋喃在水中的阈值为6 μg/kg，其相对含量为1.9%、1.88%，为样品中呋喃类化合物的唯一香气物质。烷类、烯类化合物中均不具有香气特征成分。酯类化合物中，乙酸己酯仅存于样品一中(0.31%)，其在水中的阈值为2 μg/kg。

表1 条纹鸡枞菌挥发性气味组分及相对百分含量

图2 两份条纹鸡枞菌挥发性香味物质种类及相对含量

2.3 条纹鸡枞菌主体挥发性香味成分分析 条纹鸡枞菌香味物质3-辛酮与其他风味修饰物质共同构成了条纹鸡枞菌的独特香味。各种香味物质对条纹鸡枞菌风味的贡献情况(见表2)。

表2 两份条纹鸡枞菌样品主体挥发性物质及对应ROAV

样品1中，ROAV值大于1的主效成份达21个，分别是1-辛烯-3-醇、2-甲基丙醛、壬醛、2-甲基丁醛、3-辛酮、癸醛、2-戊基呋喃、己醛、(E)-2-辛烯醛、2-十一烷酮、3-辛醇、2,3-丁二酮、乙酸己酯、2-壬酮、香叶基丙酮、(E)-2-庚醛、壬醇、1-己醇、乙酸乙酯、1-辛醇、苯甲醛。ROAV值介于0.1到1之间的修饰成分3个，分别是柠檬烯、2-庚酮、反式石竹烯。

样品2中，ROAV值大于1的主效成份达13个，分别是1-辛烯-3-酮、3-辛酮、1-辛烯-3-醇、壬醛、癸醛、2-甲基丙醛、2-戊基呋喃、(E)-2-辛烯醛、2-甲基丁醛、3-辛醇、己醛、2-十一烷酮、壬醇。ROAV值介于0.1到1之间的修饰成分6个，分别是1-辛醇、香叶基丙酮、2,3-丁二酮、(E)-2-庚醛、柠檬烯、苯甲醛。两份样品共同的主效成分有12个，分别是3-辛酮、1-辛烯-3-醇、壬醛、癸醛、2-甲基丙醛、2-戊基呋喃、(E)-2-辛烯醛、2-甲基丁醛、3-辛醇、己醛、2-十一烷酮、壬醇。

在鸡枞菌香气成分的组成中，3-辛酮不溶于水，具有果实香味，常用于薰衣草香型香精的勾兑[13]。1-辛烯-3-醇具有强烈的蘑菇气味，在其他菌类中也普遍存在[14]。壬醛具有蜡香、脂肪香和花的香味[15]；2-戊基呋喃具果香、奶酪等酸性乳制品的香气[16]。2-辛烯醛具有脂肪及黄瓜的青香味[17]；2-甲基丁醛稀释后有独特的可可和咖啡的香气，微带水果味[18]。1-辛烯-3-醇是食用菌最重要的风味物质[19-20]。己醛具有玫瑰花香、青香、巧克力香气[21]；2-十一烷酮香气醇和，用于调配奶类香精及天然柑橘类香精。极微量壬醇便有强烈的玫瑰香气和柑橘香气[22]。足见条纹鸡枞菌香气成分复杂，各种香气物质的调合，构成了条纹鸡枞菌独特香气。

3 讨论

由于新鲜鸡枞菌子实体的含水量对取样量和含量成分影响较大，本实验研究中取出部分新鲜鸡枞菌子实体烘干至恒重测含水率，计算相同干重情况下两份材料的鲜重，以避免因样品含水量差异对实验结果的影响；采用四分法取样，以避免因菌盖菌柄的含水量差异对实验结果的影响。

采用动态顶空萃取技术对条纹鸡枞菌的挥发性香气成分进行收集，利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对挥发性成分进行分析测试，从测试的样品中共鉴定出65个挥发性香气成分，主要包括酮类中的3-辛酮，以及其他化合物，如醇类、醛类、呋喃类、烷类、酯类等。 3-辛酮可为鸡枞菌的风味评估提供科学依据。

依据制样时笔者对两份样品的外观检视，发现样品2更为新鲜。且嗅时样品2较样品1具有更浓郁的鸡枞菌典型香味。从图2酮类物质在两份样品含量的折线图中可以直观观察到，鸡枞菌典型香味的浓郁程度，与酮类物质含量具有正的相关性。推测3-辛酮含量将随鸡枞菌子实体存放时间的延长而降低(71.23%下降至35.27%)，其他鸡枞菌非典型特征气味成分则逐渐增加(由13种增加至21种)。

鸡枞菌子实体释放出大量的挥发性物质3-辛酮，或具有极其重要的生态学意义。鸡枞菌与白蚁共生，其共生传播方式，大多为水平传播，即白蚁成虫不能从飞离的母巢中携带条纹鸡枞菌种质资源到新的蚁巢中，继续共生关系[23]。只能通过白蚁成虫产卵孵化后形成的新蚁群，从外界环境中获取鸡枞菌种质，进而建立共生关系[24-25]。白蚁对条纹鸡枞菌的水平传播特征，给两者共生关系的建立带来了时间和空间上的不确定性。本研究分析得到的3-辛酮成分，或为信号物质，以此增益白蚁寻找鸡枞菌孢子在空间上的不确定性，引诱共生培菌白蚁前来获取其繁殖孢子，进而建立其与白蚁的共生关系，实现物种的生存和延续。