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松茸和姬松茸挥发性成分比较分析

2019-06-11张宪臣张朋杰容裕棠邱德义卢俊文华洪波

食品科学 2019年10期
关键词:辛烯松茸甲酯

张宪臣,张朋杰,容裕棠,邱德义,*,卢俊文,华洪波

(1.中山出入境检验检疫局检验检疫技术中心,广东 中山 528403;2.中山市卓雅外语学校,广东 中山 528401)

松茸(Tricholoma matsutake Sing.)为担子菌亚门伞菌目口蘑科真菌,素有“绿色黄金”之美誉,在我国主要产于西藏、贵州、云南、四川和东北等海拔较高的林区,是全球化的天然滋补品[1-3]。松茸目前尚未实现完全人工栽培,是珍稀的天然野生食药两用菌,含有丰富的营养成分,具有抗氧化、抗肿瘤、增强免疫力等药用功能[4-9]。姬松茸(Agaricus blazei Murrill)又称巴西蘑菇,为担子菌亚门伞菌目蘑菇科真菌,原产于美国加利福尼亚州南部、南美巴西等地,目前已实现人工化栽培[10]。姬松茸蛋白质含量丰富,其多糖具有免疫调节、抗氧化、抑制白血病肿瘤细胞增长、预防糖尿病等药用特性[11-13]。

松茸由于产量较低、价格昂贵、不宜运输等原因受到消费者广泛关注。松茸与姬松茸仅一字之差,但是产地、形态、风味、生长条件等有较大差异,价格相差近10 倍。新鲜松茸,形若伞状,色泽鲜明,菌盖呈褐色,菌柄为白色,均有纤维状茸毛鳞片,菌肉白嫩肥厚,质地细密,有浓郁的特殊香气。新鲜的姬松茸样品粗壮,菌盖扁圆形至半球形,表面被覆淡褐色至栗褐色的纤维状鳞片,盖缘有菌幕的碎片,菌肉厚,白色,受伤后变橙黄色,与松茸相比有明显的差异。据调研及相关报道,许多商贩及餐厅为牟取暴利,以人工栽培姬松茸冒充松茸售卖,损害消费者利益。目前有文献对二者的矿物质成分、氨基酸等营养成分进行比较分析[14-15],但鲜见有关于松茸与姬松茸挥发性成分比较的研究报道。

本研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-串联质谱联用技术定性定量分析野生松茸和人工培育的姬松茸挥发性成分,旨在揭示松茸与姬松茸挥发性成分之间的异同,为甄别松茸与姬松茸提供化学成分的鉴定指标。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1#野生干松茸样品产自四川省凉山彝族自治州,2#野生干松茸样品产自西藏工布江达市,3#野生干松茸样品产自云南省香格里拉市,4#野生干松茸样品产自吉林省长白山区(均为自然晾干);1#干姬松茸样品产自吉林省白山市,2#干姬松茸样品产自云南香格里拉市,3#干姬松茸样品产自四川省都江堰市(均为自然晾干)。

1.2 仪器与设备

TSQ 8000 Evo气相色谱-串联质谱联用仪(配TRIPLUS RSH三合一自动进样器) 美国Thermo公司;Milli-Q超纯水器 美国Millipore公司;A11BS25粉碎机 德国IKA公司;20 mL顶空进样瓶 上海安谱公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取头 美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理及顶空萃取条件

挑选无霉变、无病虫害的干松茸和干姬松茸样品各50 g,磨碎混合,分别称取5.00 g(精确至0.01 g)于20 mL顶空萃取管中。用50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取头在55 ℃条件下顶空静态吸附60 min,然后在气相色谱进样口于250 ℃解吸2 min,用于气相色谱-串联质谱联用仪分析检测。

1.3.2 气相条件

色谱柱:TR-PESTICIDE(30 m×0.25 mm,0.25 μm);进样方式:SSL,分流进样,分流比10∶1;分流流量12 mL/min,流速1.2 mL/min,进样体积1 μL;进样口温度250 ℃;升温程序:初始温度40 ℃,保持2 min,以7 ℃/min升到70 ℃,保持1 min,以3 ℃/min升到120 ℃,保持2 min,以10 ℃/min升到230 ℃,保持5 min。

1.3.3 质谱条件

电子电离源;电离电压70 eV;离子源温度280 ℃,传输线温度280 ℃;全扫描模式;质量扫描范围m/z 33~350。

1.4 数据处理

根据NIST.11 Library标准谱图库对松茸和姬松茸样品中各挥发性成分进行检索并对比数据,选择匹配度大于800(最大值为1 000)鉴定结果予以确认,结合文献[16-28]报道对挥发性成分进行定性;在1.3.1节前处理条件下,采用面积归一法计算松茸和姬松茸样品中挥发性成分的相对含量(挥发性化合物的峰面积占总的挥发性风味物质的峰面积的百分比表示)[16-19,24-27]。

2 结果与分析

2.1 不同产地松茸挥发性组分结果分析

根据1.3节方法对1#、2#、3#和4#野生干松茸样品进行3 次平行检测,总离子流图见图1,干松茸的组分鉴别分析见表1。

图1 干松茸挥发性成分总离子流图Fig. 1 Total ion chromatograms of volatile components in dried T. matsutakei

表1 干松茸挥发性组分气相色谱-串联质谱分析结果Table 1 GC-MS MS analytical results of volatile components from dried T. matsutake

续表1

1#、2#、3#和4#野生干松茸样品分别产自我国松茸主产区四川、西藏、云南和东北长白山区,由于长期的地理隔离及气候生境差异,每个产区松茸挥发性组分呈现一定程度的差异,形成独特的地域性特征。4 种不同产地野生干松茸样品中总计检出76 种特征挥发性组分,其中25 种特征挥发性组分4 种不同产地野生干松茸样品同时检出,其余51 种特征挥发性组分存在差异(图1和表1)。51 种存在差异特征挥发性组分中,有11 种特征挥发性组分在3 种不同产地野生干松茸样品中同时检出,有11 种特征挥发性组分在2 种不同产地野生干松茸样品中同时检出,其余29 种特征挥发性组分仅在1 种松茸样品中检出。仅在1 种松茸样品中检出29 种特征挥发性组分,按照化合物类别划分,酯类化合物7 种,醛类化合物5 种,醇类化合物6 种,酚类化合物1 种,烯烃类化合物1 种,酮类化合物3 种,酸类化合物5 种,烷烃类化合物1 种,其相对含量均小于2%。4 个不同产地干松茸样品中25 种共有的特征挥发性组分相对含量也存在显著差异,其中构成松茸特有香气成分的重要挥发性组分为1-辛烯-3-醇,在1#松茸样品的相对含量为4.51%,在2#松茸样品的相对含量为28.78%,在3#松茸样品的相对含量为1.43%,在4#松茸样品的相对含量为1.24%,产自西藏的2#松茸样品1-辛烯-3-醇相对含量显著高于其他3 种松茸样品。

因此,特征性挥发性成分作为松茸的次生代谢产物,其种类及含量信息,可作为溯源松茸产地的重要化学手段。

2.2 不同产地姬松茸挥发性组分结果分析

根据1.3节方法对1#、2#和3#干姬松茸样品进行3 次平行检测,总离子流图见图2,干姬松茸的组分鉴别分析见表2。

图2 干姬松茸挥发性成分总离子流图Fig. 2 Total ion chromatograms of volatile components in dried A. blazei

表2 干姬松茸挥发性组分气相色谱-串联质谱分析结果Table 2 GC-MS MS analytical results of volatile components from dried A. blazei

续表2

1#、2#和3#干姬松茸样品分别产自我国松茸主产区吉林省、云南省和四川省,由于地理及气候生境差异,不同产区干姬松茸样品发性组分呈现一定程度地域性差异。3 种不同产地干姬松茸样品中总计检出69 种特征挥发性组分,其中28 种特征挥发性组分在3 种不同产地干姬松茸样品中同时检出,有9 种特征挥发性组分在2 种不同产地干姬松茸样品中同时检出,其余32 种特征挥发性组分仅在1 种干姬松茸样品中检出。仅在1 种松茸样品中检出32 种特征挥发性组分,按照化合物类别划分,酯类化合物7 种,醛类化合物2 种,醇类化合物6 种,酚类化合物2 种,烯烃类化合物4 种,酮类化合物4 种,酸类化合物6 种,含氮化合物1 种,32 种特征挥发性组分相对含量均小于3%,其中己内酯、椰子醛等部分挥发性组分可作为溯源干姬松茸样品产地的重要参数[23]。

3 个不同产地干姬松茸样品中28 种共有的特征挥发性组分相对含量也存在较大差异,其中干姬松茸特有的香气成分苯甲醛,在1#干姬松茸样品的相对含量为56.38%,在2#干姬松茸样品的相对含量为12.34%,在3#干姬松茸样品的相对含量为48.37%,产自云南省的2#干姬松茸样品与其余2 种干姬松茸样品差异明显。

2.3 干松茸样品与干姬松茸样品挥发性性组分的比较

4 个不同产地干松茸样品共有的25 种特征挥发性组分与3 个不同产地干姬松茸样品中共有的28 种特征挥发性组分进行比较分析,见表3和图3。

表3 干松茸和干姬松茸中挥发性组分比较Table 3 Comparison of volatile components from dried T. matsutake and dried A. blazei

图3 干松茸和干姬松茸中差异性挥发性组分比较Fig. 3 Differential volatile components from dried T. matsutake and dried A. blazei

干松茸样品中共有的25 种特征挥发性组分与干姬松茸样品中共有的28 种特征挥发性组分分析显示,两者差异性挥发组分中酯类挥发性组分总计9 种,占差异性挥发组分的40.91%,其中干松茸样品中共有的酯类挥发性组分乙酸甲酯在3 个不同产地的干姬松茸样品中均未检出,干姬松茸样品中共有的酯类挥发性组分苯甲酸甲酯在4 个不同产地的干姬松茸样品中均未检出。同时干松茸样品与干姬松茸样品共有组分中肉桂酸甲酯相对含量差异较大,干松茸样品中肉桂酸甲酯平均相对含量(37.49%)显著高于干姬松茸样品中肉桂酸甲酯平均相对含量(0.40%)。肉桂酸甲酯为干松茸样品特征性挥发组分,又称β-苯基丙烯酸甲酯,广泛存在于松茸样品中,具有保护松茸样品抵御弹尾目食菌类昆虫的能力,其具有可可香味,是常用的定香剂或食用香精,常用于调配康乃馨、樱桃、草莓和葡萄等东方型花香香精,用于肥皂、洗涤剂、风味剂和糕点等。肉桂酸甲酯有较高的药用价值,对抑制白癜风有积极作用。肉桂酸甲酯也具有较好的美白和防晒的作用。

醇类物质通常具有植物香的气味,干松茸中共有的醇类挥发性组分1-辛烯-3-醇、芳樟醇和2-甲基丁醇在3 个不同产地的干姬松茸样品中均未检出。其中1-辛烯-3-醇是松茸特有的挥发性成分,为脂肪族不饱和醇,属天然等同香料,可作为调制香料和制药的重要原料。由图3可知,干松茸样品与干姬松茸样品中检出醇类挥发性组分的显著差异是造成两者口感风味差异的重要原因。

干松茸样品与干姬松茸样品中醛类挥发性组分也有很大不同,2 种样品共有的醛类挥发性组分有4 种(异戊醛、2-甲基丁醛、正己醛、苯甲醛),其中干姬松茸样品中苯甲醛平均相对含量(39.03%)远高于干松茸样品(1.12%),苯甲醛是干姬松茸重要的特征性挥发性组分[29-31],其主要是亚油酸氧化作用的结果,具有樱桃与苦杏仁的气味,赋予干姬松茸样品特殊的杏仁香味。干姬松茸特有的醛类挥发性组分还有可可醛,干松茸样品特有的醛类挥发性组分还有戊醛和癸醛,这些醛类物质具有强烈的刺激性气味,会对干松茸样品与干姬松茸样品的风味产生较大影响。

干松茸样品含有特有的酮类物质1-辛烯-3-酮在3 个不同产地的干姬松茸样品中均未检出。1-辛烯-3-酮具有特殊的果香和花香,是野松茸独特芳香气味重要来源。1-辛烯-3-酮、1-辛烯-3-醇、肉桂酸甲酯和芳樟醇等挥发性成分组成干松茸样品特有的风味特征和特有的营养价值,是评定松茸质的主要指标。

3 结 论

采用顶空固相微萃取-气相色谱-串联质谱联用技术对4 种不同产地的干松茸样品与3 种不同产地干姬松茸样品中挥发性风味组分进行分析,并对4 种不同产地干松茸样品中共有的25 种特征挥发性组分与3 种不同产地干姬松茸样品中共有的28 种特征挥发性组分进行比较分析。研究结果显示,干松茸样品与干姬松茸样品中特征挥发性组分存在较大差异。干松茸独特的挥发性风味组分肉桂酸甲酯、1-辛烯-3-酮、1-辛烯-3-醇、戊醛、癸醛和干姬松茸独特的挥发性风味组分,苯甲醛、可可醛是甄别二者的主要鉴定指标。

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