不同干燥方式对滑子蘑挥发性风味成分的影响

安朝丽门，薛瑞奇，申公锦，侯丽华，钱磊，张业尼

（天津农学院食品科学与生物工程学院，天津 300392）

滑子蘑（Pholiota microspora），又被称为滑菇、光帽磷伞、珍珠菇等，主要分布于中国、日本、菲律宾以及北欧、北美等国家和地区，在我国东北、广西、西藏等地较常见。它富含蛋白质、氨基酸、多糖等营养成分[1]，具有抗氧化、抗肿瘤、降血脂、免疫调节、抑菌抗炎等生理作用[2]。滑子蘑口感鲜嫩、风味独特，多以鲜食、干货以及即食罐头为主。新鲜滑子蘑含水量高、容易褐变腐烂，不易保存，限制了其鲜销和异地运输[3]，常对其进行干燥处理。干燥作为一种广泛使用且相对低廉的延长食用菌货架期的方法，能限制微生物生长，抑制酶活性，并减缓多种水分介导的反应，是滑子蘑重要的保存途径[4]。食用菌常用的干燥方法包括太阳能干燥、热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥以及联合干燥等[5]。相关研究表明，干燥方式对食用菌的品质有很大的影响，尤其对产品的风味影响较为突出[6-8]。近年来，人们对滑子蘑的营养成分[9]、活性成分[10-11]、药理作用[12-13]等方面已经进行了很多研究，但关于不同干燥方式对滑子蘑挥发性风味成分的影响研究较为鲜见。

目前，气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和气相色谱-嗅闻（gas chromatography-olfactometry，GC-O）技术已被广泛应用于香气成分和风味特征的研究[14-16]，如香菇[17]、奶酪[18]、普洱茶[19]和沙枣[20]等。为促进滑子蘑综合利用、加大产品精深加工、推动产业发展，本研究将GC-MS 与GC-O 技术相结合，分析比较不同干燥方式处理后滑子蘑中挥发性成分及气味特征的变化，研究滑子蘑最佳的干燥方式，以期为滑子蘑进一步开发利用或产品研发提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜滑子蘑：市售；苯乙酸异戊酯（99%）：美国Sigma 公司；乙醇（98%）：国药集团化学试剂有限公司。以上化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

YP5002 电子天平：上海佑科仪器仪表有限公司；HH-1 电热恒温水浴锅：江苏拓创科研仪器有限公司；WGL-230B 电热鼓风干燥箱：天津市泰斯特仪器有限公司；WRH-100AB 热泵干燥机：东莞市正旭新能源设备科技有限公司；CC-002A 微波干燥箱：上海镧泰微波设备制造有限公司；08-2T 恒温磁力搅拌器：上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司；57330-U 固相微萃取装置：美国supelco 公司；7890A-5975C 气相色谱质谱联用仪：美国Agilent 公司；Trace1300-OPD2 气相色谱仪：美国Thermo 公司；DX05-ODP4 嗅辨分析仪：德国Gerstel 公司；SGH-300 高纯氢发生器、SGK-2L 低噪音空气泵：北京中科吉瑞科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

挑选新鲜的滑子蘑，清洗去污，剔除不可食用部分，沥干水分后按下述干燥方法进行干燥处理，干燥至含水量10%以下，粉碎并过100 目筛，密封备用。

1）热风干燥：将新鲜滑子蘑均匀铺在电热鼓风干燥箱隔板上，设定温度为50 ℃，干燥至含水量10%以下停止干燥，整个干燥过程10 h 左右。

2）热泵干燥：将新鲜滑子蘑均匀铺在热泵干燥机隔板上，设定温度为50 ℃，干燥至含水量10%以下停止干燥，整个干燥过程7 h 左右。

3）微波干燥：将新鲜滑子蘑均匀铺在微波干燥箱隔板上，设定温度为50 ℃，功率1 kW，干燥至含水量10%以下停止干燥，整个干燥过程2 h 左右。

1.3.2 顶空固相微萃取气质联用法测定

采用顶空固相微萃取（headspace solid phase mi cro-extraction，HS-SPME）技术与GC-MS 联用技术分析3 种不同干燥方式处理后滑子蘑中的挥发性成分。

1.3.2.1 HS-SPME 条件

称取2.5 g 滑子蘑样品放入20 mL 萃取瓶内，加入100 μL 苯乙酸异戊酯（0.05 mg/mL）作为内标物，密封，置于60 ℃水浴中，磁力搅拌速度500 r/min，平衡20 min 后，插入萃取针（50/30 μL DVB/CAR/PDMS）萃取30 min。萃取针使用前，在气质进样口活化20 min（250 ℃）。

1.3.2.2 GC-MS 分析条件

GC 条件：气相色谱柱HP-5MS（60 m×250 μm ×0.25 μm）；进样口温度250 ℃，气质接口温度250 ℃，载气流速1.5 mL/min，不分流进样。升温程序为初始50 ℃，保持3 min，以5 ℃/min 升温到100 ℃保持2 min；4 ℃/min 升温到140 ℃保持1 min；4 ℃/min 升温到180 ℃保持2 min；5 ℃/min 升温到250 ℃保持5 min。

MS 条件：离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，电子能量70 eV，全扫描模式，质量扫描范围amu 35～550。

1.3.2.3 挥发性成分定性与定量分析

利用气相色谱-质谱联用仪进行分析鉴定，在NIST11 标准谱图数据库进行检索，筛选出匹配度80%以上的物质作为有效的挥发性成分，并采用同一积分参数峰面积归一法计算其相对百分含量。

1.3.3 GC-O 测定

GC 条件：色谱柱RTX-5MS 石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气（氮气，纯度≥99.99%）流速1.5 mL/min，氢气流速40 mL/min，空气流速400 mL/min，升温程序同1.3.2。嗅闻仪条件：嗅闻端口温度250 ℃，色谱柱流出成分在毛细管末端以1∶1 的分流模式分别进入检测器和嗅闻仪。

气相色谱-嗅闻测量法（GC-O）的嗅闻试验由根据GB/T 16291.1—2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则第1 部分：优选评价员》培训后的5 位感官评价人员完成，每位重复嗅闻3 次，并记录气味特征和气味强度。气味强度等级采用4 分制：0 分为未检测到、1 分为很弱、4 分为最强，最终香气强度值取5 名评价人员记录的平均值。

1.3.4 风味轮廓测定

对特征香气活性物质按照其香气属性进行归类，将具有相同特征香气活性物质的气味强度值相加，得到的分数就是该属性的得分。最后根据得分结果绘制雷达图，即为各个样品的风味轮廓图。

1.4 数据处理

利用Microsoft Excel 2010 软件整理汇总原始数据及制表，使用统计软件SPSS 22.0 进行显著性分析，使用画图软件Origin 9.8.0.200 进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式处理后滑子蘑中的挥发性成分分析

采用GC-MS 对3 种不同干燥方式处理的滑子蘑中挥发性成分进行分析。各种干燥方式处理后滑子蘑中挥发性成分及相对含量见表1，其挥发性成分在数值上的重叠情况的韦恩图见图1。

图1 不同干燥方式处理的滑子蘑中挥发性成分韦恩图Fig.1 Venn diagram of volatile components in Pholiota microspore by different drying methods

表1 不同干燥方式处理的滑子蘑中挥发性成分及相对含量Table 1 Volatile components and relative content of Pholiota microspore by different drying methods

由表1 可知，在3 种干燥滑子蘑样品中共检出39种挥发性化合物，其中，热风干燥、热泵干燥、微波干燥滑子蘑样品中分别检测出21、19、22 种挥发性化合物。主要包括14 种酯类（35.90%）、6 种醛类（15.38%）、1 种酮类（2.56%）、8 种烷烃类（20.51%）、6 种烯烃类（15.38%）和4 种其它类（10.26%）。

由表1 和图1 可看出，3 种干燥滑子蘑样品间挥发性成分及相对含量存在明显差异。在热风干燥中检出8 种特有物质，包括邻苯二甲酸正丁基异丁基酯、十三酸甲酯、2-甲基丁醛、2，6-二甲基-十一烷、5-乙基-2-甲基辛烷、正十三烷、豆甾-3，5-二烯和邻二甲苯，其中邻苯二甲酸正丁基异丁基酯（9.34%）和豆甾-3，5-二烯（7.03%）相对含量较高，占热风干燥总挥发性成分的16.37%；热泵干燥中检出6 种特有物质，包括丙酸甲酯、异丁酸甲酯、庚酸甲酯、可可醛、Γ-杜松烯和β-瑟林烯，其中丙酸甲酯（8.31%）含量最高，对热风干燥滑子蘑风味有贡献作用；微波干燥中检出10 种特有物质，分别为邻苯二甲酸酯、棕榈酸乙酯、己醛、2-丁基-2-辛烯醛、2-十一酮、4-甲基癸烷、正十七烷、双戊烯、α-柏木烯/雪松烯和对二甲苯，占总挥发性成分的22.16%，对微波干燥滑子蘑的风味有重要贡献作用。

由图1 可知，在3 种干燥滑子蘑样品中检出8 种共有化合物，包括己酸甲酯、苯乙酸甲酯、异戊醛、苯甲醛、十二烷、十四烷、十六烷和β-红没药烯，表明以上化合物可能是干燥滑子蘑中主要的风味物质。

2.2 不同干燥方式处理后滑子蘑中的挥发性成分含量分析

干燥滑子蘑中挥发性成分主要可分为6 类，包括酯类、醛类、酮类、烷烃类、烯烃类和其它类。不同干燥方式处理后滑子蘑中各类成分相对含量变化见表2。

表2 不同干燥方式处理的滑子蘑中挥发性成分分类及相对含量Table 2 Classification and relative content of volatile components in Pholiota microspore by different drying methods %

由表2 可知，滑子蘑在不同干燥方式处理后挥发性成分的类别和相对含量的变化明显。在滑子蘑干燥样品中，酯类物质相对含量最高，通常短链的酯类（C1～C10）挥发性较强，具有水果的甜香气味，而长链脂肪酸酯具有轻微油脂气味[21]。热风干燥滑子蘑中酯类和醛类物质含量较高，主要挥发性成分为苯乙酸甲酯和2-甲基丁醛，赋予热风干制品强烈的甜润、细腻的蜜香香气和可可、咖啡香气；热泵干燥中酯类物质含量最高，占71.08%，显著高于其它干燥方式（P＜0.05），这些酯类物质一般是由脂质氧化生成的游离脂肪酸与醇类发生酯化反应生成的产物[22]，其中主要的酯类物质是苯乙酸甲酯，而酮类物质则未被检测出；微波干燥中酯类、醛类、烷烃、烯烃、酮类、其它类物质含量均较高，主要为十八碳二烯-[9，12]-酸乙酯、异戊醛和2-正戊基呋喃，其中异戊醛已被报道具有苹果香气、2-正戊基呋喃具有豆香和果香[23]。从挥发性成分的种类、相对含量以及各类挥发性成分的分布情况来看，微波干燥具有较大的优势，其所含挥发性成分种类最多，且相对含量也比较高，各类挥发性成分均占有一定比例，比较均衡。

2.3 不同干燥方式处理后滑子蘑中的特征香气成分分析

采用GC-O 分析判断不同干燥方式处理后滑子蘑中多种香气物质，3 种干燥方式产生的香气物质气味强度及其相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）结果见表3。滑子蘑经不同干燥处理后的特征香气物质强度变化热图见图2。

图2 滑子蘑经不同干燥处理后的特征香气物质强度变化热图Fig.2 Heatmap of characteristic aroma component intensity of Pholiota microspore changes by different drying methods

表3 不同干燥方式处理的滑子蘑香气活性物质GC-O 分析Table 3 GC-O analysis of aromatic active components of Pholiota microspore by different drying methods

由表3 可知，在热风、热泵、微波3 种不同干燥处理的滑子蘑中分别鉴定出11、13、15 种香气活性物质。其中，苯乙酸甲酯（气味强度：热风3.80、热泵3.80、微波3.67）对3 种干燥滑子蘑整体香气贡献最大，具有花香、甜味。此外，在热风和热泵干燥滑子蘑中异戊酸甲酯（气味强度：热风2.47、热泵3.13）、己酸甲酯（气味强度：热风2.27、热泵3.60）的药草和菠萝香气强度较高；但在微波干燥的滑子蘑中2-正戊基呋喃（气味强度2.87，具有果香、青草香及类似蔬菜的香气）、异戊醛（气味强度2.67，具有苹果香）等物质气味强度较高，对滑子蘑整体香气的贡献较大。通过图2 可直观看出，微波干燥处理后的滑子蘑与热风和热泵干燥相比整体香气强度有所变化，GC-O 分析发现异戊醛（气味强度2.67，具有苹果香）、己醛（气味强度2.20，具有生油脂味、青草香和果香）、苯甲醛（气味强度1.33，具有果香、苦杏仁味）3 种醛类特征香气成分香气强度均有所提高，表明微波处理丰富了滑子蘑的醛类香气，这也与GC-MS 分析的结果相符合。

总体而言，不同干燥方式处理的滑子蘑中香气物质种类、数量及强度都存在一定差异。苯乙酸甲酯在3种不同干燥方式的滑子蘑中均表现出最高的气味强度，而对于其它香气活性物质来说，微波干燥的活性物质数量明显多于其它两种干燥方式，且大多数香气活性化合物的气味强度也高于热风和热泵干燥。

2.4 不同干燥方式处理后滑子蘑中风味轮廓分析

为使香气活性物质的气味强度数据转化为感官描述信息，将所描述的多种气味归类为花香、青草香、木香、果香/甜味、药香、可可/烟熏味、油脂味、异味（特殊气味和不愉快气味）这8 种香气属性。将各类香气活性物质气味强度值相加，并绘制成雷达图，即得不同干燥处理后滑子蘑样品的风味轮廓图，见图3。

图3 滑子蘑经不同干燥处理后的风味轮廓图Fig.3 Graph of flavor profile from of Pholiota microspore by different drying methods

由图3 可以看出，3 种干燥方式处理后滑子蘑花香、药香这两种属性强度差异不明显，微波干燥处理后青草香、异味和油脂味属性强度均最高。微波和热泵干燥处理的木香和果香/甜味属性强度明显高于热风干燥，而热泵干燥处理的可可/烟熏味属性强度明显低于微波和热风干燥。干燥处理后滑子蘑中果香/甜味属性气味强度最高，可认为滑子蘑干燥后主要呈现果香/甜味。总的来说，与热风干燥相比，热泵与微波干燥样品的主要属性较高，且微波干燥样品的其它香气属性强度也较高。结果表明，微波干燥处理的滑子蘑整体香气强度明显高于其它两种干燥方式，论证了微波干燥技术在滑子蘑干燥中的优势。

3 结论

本研究以滑子蘑为研究对象，考察了热风、热泵和微波干燥3 种不同干燥方式对其挥发性成分和特征香气的影响。通过GC-MS 分析，在3 种干燥滑子蘑样品中共检出了39 种化合物，在热风、热泵、微波处理的样品中分别检出21、19、22 种挥发性化合物。主要包括14 种酯类、6 种醛类、1 种酮类、8 种烷烃类、6 种烯烃类和4 种其它类，其中酮类只在微波干燥中检出。跟其它两种干燥方式相比，微波干燥滑子蘑中挥发性物质的数量和种类都是最多的，而且相对含量也比较高，各类挥发性物质都占有一定的比例，比较均衡。GC-O 分析发现，在3 种干燥滑子蘑样品中共鉴定出23 种香气物质，分别为热风11 种、热泵13 种、微波15 种，其中苯乙酸甲酯在3 种不同干燥方式的滑子蘑中均表现出最高的气味强度。风味轮廓分析发现，滑子蘑干燥后主要呈现果香/甜味，其中微波干燥处理的滑子蘑主要香气属性强度较高，且整体香气强度明显高于其它两种干燥方式。综上，微波干燥跟热风和热泵干燥相比更适合干燥滑子蘑，其风味较好。本试验为滑子蘑适宜干燥方式的选择提供参考，也对滑子蘑产品的深加工及开发利用提供依据。