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金福菇子实体的基本组成及呈味物质的分析

2018-12-10

食品研究与开发 2018年24期
关键词:核苷酸食用菌可溶性

(合肥产品质量监督检验研究院,安徽合肥230088)

食用菌是指可供人们食用的大型真菌,俗称菇,蕈,蘑,菌。长期以来,食用菌以其丰富的营养价值和药用价值受到人们的喜爱和广泛关注。常见的食用菌有:香菇、草菇、蘑菇、木耳、银耳、猴头、竹荪、松口蘑(松茸)、口蘑、红菇、灵芝、虫草、松露、白灵菇和牛肝菌等[1]。例如香菇,是一种高营养低脂肪的保健食品,含有蛋白质、糖、多种维生素和矿物质,其中最主要的有30多种酶及7种人体必需氨基酸。猴头菇,味道鲜美,营养丰富,含蛋白质、碳水化合物、脂肪、粗纤维、16种氨基酸、矿物质及维生素。食用菌味道鲜美,具有独特的滋味,主要是因为食用菌中存在一些小分子化合物,如可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸以及核苷酸等,这些化合物对于发挥食用菌的风味具有重要作用。

食用菌不仅有高的营养价值和保健价值,还具有独特的风味,如草菇具有肉质脆嫩,味道鲜美,香味浓郁等特点,素有“放一片,香一锅”之美誉;杏鲍菇以“香味浓郁似杏仁,味道鲜美如鲍鱼”而得名;真姬菇又名玉蕈,具有独特的蟹香味。食用菌的风味包括风味和香味,滋味是指舌头上能尝到的口味,如甜味等,主要取决于食用菌所含的一些水溶性小分子物质。食用菌的风味非常复杂,不是单一物质所呈现的结果,而是多种不同组分在数量上平衡的结果。

金福菇是食用菌中一种珍贵的品种。金福菇(巨大口蘑)是一种适合温暖地区栽培的金福菇新品种。其子实体硕大,肉肥而白,口感爽滑,营养丰富,味甜鲜,有突出菇香,种植容易,且耐贮性好,适于鲜销和干制,价格也合理,是一种很有发展前途的食用菌新品种[2]。

目前对金福菇的研究主要集中于金福菇的栽培、生物学特性[3]以及对子实体中多糖的研究,尤其对于金福菇多糖,在其分离,纯化,修饰,活性等方面做了大量的研究,取得了重要成果[4-7]。但目前关于金福菇子实体呈味物质分析的报道较少,所以有必要对金福菇子实体的基本组成和呈味物质等非挥发性成分进行研究,为金福菇这一新兴的食用菌的进一步开发和食用提供参考。

为此,本文对金福菇粗蛋白、粗多糖、可溶性多糖、可溶性蛋白、总酚、灰分等进行研究,了解其基本组成。确定各组成成分含量的同时,确定呈味物质含量,从而实现金福菇的开发与利用,为研究金福菇的食用价值奠定基础。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

金福菇子实体:购自海南,冷冻干燥后打成粉末状待用。

无水葡萄糖(分析标准品)、标准蛋白液(对照品)、甲醇(色谱纯):Sigma公司;浓硫酸、无水乙醇、没食子酸、盐酸、乙酸、四丁基氢氧化铵、6%苯酚溶液(称取6 g苯酚,定容至100 mL)、碳酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠:均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;Folin-cilcalteu试剂(分析纯)、考马斯亮蓝G-250(生物染色剂):生工生物工程(上海)股份有限公司;50 μmol/L、pH7.8的磷酸盐缓冲液配置为甲液:0.05 mol/L Na2HPO4溶液(称取磷酸氢二钠7.098 g,加蒸馏水至1 000 mL),乙液:0.05 mol/L NaH2PO4溶液(称取磷酸二氢钠5.999 g,加蒸馏水至1 000 mL),取甲液91.5 mL,乙液8.5 mL,稀释1 000倍即得。

1.2 仪器

BP211D型电子天平:德国Sartorius公司;DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒科技有限公司;RE-52旋转蒸发器:东京理化器械公司;4100型紫外可见近红外分光光度计:日本日立公司;AglientHPLC 1260型高效液相色谱仪:美国安捷伦公司;MLS-3750灭菌锅:日本Sanyo公司;MAX-M2e酶标仪:美国Molecular Devices;索氏提取器、S-433D氨基酸分析仪:德国赛卡姆公司;DNKDN-103F凯氏定氮仪:上海纤检仪器有限公司;DK-S26型电热恒温水浴锅:上海精宏实验设备有限公司;ELGA超纯水机:Veolia Water System公司;3K15高速冷冻离心机:美国Sigma公司;ALpha1-4 Lo plus冷冻干燥机:德国CHRIST公司。

1.3 方法

1.3.1 基本组成分析

1.3.1.1 粗蛋白、粗脂肪以及灰分的测定[8]

粗蛋白含量的测定可通过凯氏定氮仪来测定;粗脂肪的含量可通过索式提取来间接的测定;灰分主要通过样品在高温下灼烧,从而测定灰分含量。

1.3.1.2 可溶性糖

1)提取

用电子天平称取1 g粉碎金福菇菌种的样品,用50 mL的去离子水边搅拌边溶解,放在80℃水浴锅中水浴2.5 h,然后用12 000 r/min离心机离心10 min,取上清液于试管。

2)苯酚硫酸法测定可溶性糖含量[9]

标准曲线制作:以葡糖糖为标准单糖,测定糖含量。配制100 μg/mL的葡糖糖标准溶液,分别吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL,使用蒸馏水补足到 2 mL,分别加入5 mL浓硫酸和1 mL 6%苯酚溶液,混合均匀。常温下静置30 min后在490 nm测定吸光值,以2 mL水代替多糖溶液按上述同样方法添加苯酚和硫酸作为空白对照。

测定:以葡萄糖含量为横坐标,吸光值为纵坐标,绘制标准曲线,从而计算出上述上清液中可溶性糖的含量。

1.3.1.3 可溶性蛋白[9]

1)提取

用电子天平称取0.5 g金福菇子实体粉末样品,用5 mL 的磷酸盐缓冲液(50 μmol/L,pH7.8)均质,然后12 000 r/min离心机离心20 min,取上清液置于试管中;将1 mL提取液加入4.0 mL考马斯染液中混匀静置3 min后在595 nm处比色。

2)考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量

标准曲线制作:取3 mL配制好的考马斯亮蓝G-250溶液,置于1 cm光程玻璃比色皿中,以紫外分光光度计在400 nm~800 nm范围内进行扫描,确定考马斯亮蓝G-250溶液和其蛋白反应液的最大吸收峰和空白吸收值。分别取标准蛋白液 0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 于 8 支试管,分别加 1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.4、0.2、0 mL蒸馏水于这8只试管中。混匀后,向各管中加入4 mL考马斯亮蓝G-250溶液。每加完一支试管,立即在涡旋混合器上混合(注意不要太剧烈,以免产生大量气泡而难于消除)。混合后静置3 min左右,以0号试管为空白对照,在595 nm波长处测定吸光度。

测定:以标准蛋白液浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。根据标准曲线计算出样品上清液中的可溶性蛋白含量。

1.3.1.4 总酚含量[10]

1)提取

电子天平称取0.5g样品,用5mL80%乙醇溶液均质5 min,在黑暗中反应2 h,然后用离心机10 000 r/min离心10 min,收集上清液(提取液);吸取50 μL提取液分别加入 200 μL ddH2O 以及 50 μL Folin-cilcalteu 试剂,混合反应6 min,加入7.5%碳酸钠500 μL,然后定容至1.3 mL,室温反应60 min,765 nm测吸光值。

2)总酚含量测定

标准曲线制作:精密称取没食子酸0.001 g,配置成1 mg/mL的母液,稀释成浓度为100 μg/mL的标准液,准确吸取标准液 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 置于试管中,分别加蒸馏水至1 000 μL,分别加Folin-ciccalteu试剂50 μL,混合反应6 min后,加入7.5%碳酸钠溶液500 μL,室温下反应60 min,用酶标仪在765 nm波长下测反应液的吸光值。

测定:以没食子酸含量为横坐标,以吸光值为纵坐标,绘制标准曲线,计算样品中的总酚含量。样品上清液中总酚含量以每克样品中含有的没食子酸当量表示(mg GAE/g干重)。

1.3.2 呈味物质的分析

1.3.2.1 游离氨基酸的检测[11]

用电子天平称取样品50mg,加到5 mL的0.1 mol/L的盐酸缓冲液中,室温下反应45min,然后用10000r/min离心机离心15 min,上清液用滤膜过滤,然后用氨基酸分析仪检测游离氨基酸含量。

1.3.2.2 5'-核苷酸的检测[12]

用电子天平称取500 mg干样品,用50 mL的去离子水提取,悬浮液煮沸1 min,结束后再搅拌15 min,冷却至室温,用10 000 r/min离心机离心20 min,取上清液,蒸干,后用10 mL的水溶解,过膜,得到10 mL的提取液,备用。

高效液相色谱分析(high performance liquid chromatography,HPLC):使用核苷酸国家级标准物质,采用外标法对样品中的核苷酸含量进行定量测量。

HPLC条件为检测波长为:254nm;流速0.7:mL/min;柱温:30 ℃;色谱柱:XDB-C18;进样量:10 μL;流动相:去离子水∶甲醇∶乙酸∶四丁基氢氧化铵=894.5∶100∶5∶0.5(体积比)。

2 结果与分析

2.1 金福菇子实体一般性成分分析

测得粗蛋白、粗脂肪以及灰分含量见表1。

表1 金福菇中粗蛋白、粗脂肪、灰分的含量Table 1 The content of crude protein,crude fat and ash in the mushroom

表1显示了粗蛋白、粗脂肪和灰分的含量,其中粗蛋白含量为(17.34±0.22)g/100 g、粗脂肪的含量为(5.86±0.03)g/100 g,这说明金福菇子实体营养成分中蛋白质含量丰富,脂肪含量较低,使其可以作为健康食品开发食用。此外,子实体还含有灰分,有助于血糖稳定[13]。

2.2 可溶性糖和可溶性蛋白含量分析

以葡萄糖为参照制作标准曲线,如图1所示。

图1 葡萄糖标准曲线Fig.1 Standard curve of glucose

以多糖含量为横坐标,吸光值为纵坐标,得到回归方程y=0.014 7x-0.006 14,R2=0.995 62,由图1可知,两者呈现良好的线性关系,可依此计算样品可溶性糖含量为(30.32±0.33)g/100 g。

以标准蛋白液为参照制作标准曲线,如图2所示。

图2 标准蛋白液标准曲线Fig.2 Standard curve of standard protein liquid

以标准液浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标,得到回归方程y=0.008 23x+0.178,R2=0.990 56,计算可得可溶性蛋白含量为(2.84±0.27)g/100 g。

2.3 总酚含量测定结果

以标准没食子酸为参照制作标准曲线,如图3所示。

图3 没食子酸标准曲线Fig.3 Standard curve of gallic acid

没食子酸样品含量为横坐标,吸光值为纵坐标,得到回归方程y=0.003x+0.0 076,R2=0.998,由图3可知,两者呈现良好的线性关系,经计算待测样品中总酚含量为(148.96±1.06)mg GAE/100 g干重。

2.4 游离氨基酸的含量分析

游离氨基酸是通过氨基酸分析仪测得,具体成分含量见表2。

氨基酸是重要的呈味物质,金福菇呈味氨基酸含量都特别丰富,所以口感会很好。由表2可知,检测到13种游离氨基酸,各种氨基酸含量差异较大。谷氨酸和丙氨酸是金福菇子实体鲜味的重要来源。按照Yang等[10]的分类方法将金福菇游离氨基酸划分为了几个组分,天冬氨酸和谷氨酸是对味觉有敏感性作用的游离氨基酸,是产生蘑菇风味的主要来源,在金福菇子实体中的含量均较高,仅次于苦味和甜味物质,Yang等将鲜味氨基酸的含量等级划分为高等级(>20 g/kg)、中等级(5 g/kg~20 g/kg)、低等级(<5 g/kg),以便于更好的客观评价食用菌中鲜味氨基酸,由此可知,金福菇子实体鲜味为中等级(17.07 g/kg)。

表2 游离氨基酸的含量Table 2 The content of free amino acid

2.5 5'-核苷酸含量分析

5'-核苷酸的高效液相色谱分析如图4所示。

图4 核苷酸的高效液相色分析图谱Fig.4 The spectra of HPLC of nucleotides

金福菇子实体中各种核苷酸含量,如表3所示。

已知5'-GMP是野生食用菌最主要的风味核苷酸[14],金福菇子实体中5'-GMP含量丰富,有很强的助鲜作用的 5'-AMP也达到(0.13±0.01)mg/g,各种呈味核苷酸总量也较大。

呈味核苷酸与谷氨酸钠按一定比例混合使用,不但可以显著提高鲜味效果,而且具有协同和增鲜效果。参照Yamaguchi等[15]提出的EUC来表示某个食物的鲜味物质含量,可以对食物的呈鲜作用进行客观的评价。考虑到核苷酸和游离氨基酸对金福菇味道的影响,按Yamaguchi等的计算方法进行计算得到EUC值为(31.65±1.56)g/100 g,杨生兵[16]将 EUC 分成 4 个级别,一级>1 000(>10g MSG/g),二级 100~1 000(1 g~10 g MSG/g),三级 10~100(0.1 g~1 g MSG/g),四级<10 g/100 g(<0.1 g MSG/g)。据表3可知金福菇子实体的EUC在三级水平。有研究表明,5'-核苷酸助鲜作用是因为其存在时,鲜味物质的受体蛋白同核苷酸结合而导致立体结构变化,更易与MSG结合,才能表现出鲜味。氨基酸类呈鲜物质的含量在阈值以下时,其鲜味并不能表现出来,可以通过添加少量5'-核苷酸提高呈鲜效果。市场上的一些复合调味料正是利用核苷酸与MSG的相互作用,在调味品中加入一定量的呈味5'-核苷酸制备高鲜度复合调味品[17]。

表3 金福菇子实体各核苷酸含量测定结果Table 3 The results of Tricholoma lobayense fruiting body of each nucleotide content

3 结论

金福菇子实体含有丰富的粗蛋白质、粗脂肪、可溶性多糖,游离氨基酸、核苷酸等物质,同时含有一定量的灰分。从核苷酸和游离氨基酸检测结果综合分析来看,金福菇子实体的EUC在三级水平,具有较高的等鲜度,结果表明,金福菇是一味营养丰富且滋味鲜美的食材,可以进行深加工。增加金福菇产品产业链,进一步开发与利用的发展空间巨大,具有潜在的市场价值。

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