李 标， 李程洁， 陈双阳， 胡秋辉,2， 赵立艳，*

(1.南京农业大学 食品科学技术学院， 江苏 南京 210095； 2.南京财经大学 食品科学与工程学院， 江苏 南京 210023)

*赵立艳，女，教授，主要从事食用菌保鲜与加工、食品中功能成分的高效制备及其活性评价、食品加工过程中风味物质的变化方面的研究，通信作者。

香菇(Lentinulaedodes(Berk.) Pegler)又名香菌、香信、花菇,不仅具有丰富的营养价值、保健功能，还是一种传统的食用药用两用菌[1-2]。随着现代化香菇栽培技术的发展，香菇已成为世界第二大广泛栽培的食用菌[3]。香菇含有较多的碳水化合物、蛋白质、脂肪，除此之外，还含有丰富的维生素B12、香菇多糖等。不仅具有一定的抗菌活性还能显著增强人体的免疫力[4-5],更重要的是香菇中还含有丰富的氨基酸成分，其中已经被发现的氨基酸就有18种。把食用菌作为原料制成食用菌汤不仅可以增加食用菌深加工产品的多样性，还能使香菇中营养成分更便捷的被消费者食用，具有良好的市场前景。

本实验以固形物溶出率及感官评定为评价指标，通过单因素实验、正交试验对香菇菌汤煮制工艺进行探究，并通过高效液相色谱技术对煮制后香菇及汤液中非挥发性物质含量进行测定，从而研究高温煮制后香菇及汤液中非挥发性风味物质含量变化情况，为香菇菌汤的工业化生产提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜香菇、葱、姜、食盐、淀粉均为市售食品级原料；果糖、海藻糖、甘露醇、酒石酸、反丁烯二酸、苹果酸、柠檬酸、冰乙酸、丁二酸、5’-AMP、5’-CMP、5’-GMP、5’-IMP、5’-UMP、5’-XMP均购于上海源叶生物科技有限公司；冰乙酸(色谱纯)、四丁基氢氧化铵、乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、磷酸二氢钾均购于南京寿德实验器材有限公司。

1.2 仪器与设备

HC238- AV型微波炉, 广东美的微波炉制造有限公司；YS- IC22B05C型电磁炉，上海元山电器工业有限公司；切片机，MSC International公司；HH- 6型数显电子恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；DM- 4型电子天平，上海精天电子仪器有限公司；1200型高效液相色谱，美国Agilent公司；L- 8900型全自动氨基酸分析仪，日立高新技术公司；KQ- 250DB型数控超声波清洗机，昆山市超声仪器有限公司；DELTA320型pH计，Mettler Toledo公司。

1.3 实验方法

1.3.1原料预处理

选取大小均一的新鲜香菇样品，去除不可食用部分后清洗干净并切分成1 cm×1 cm的块状，称取相同质量香菇按照前期预实验优化结果于300 W、90 s进行微波烫漂处理。

1.3.2香菇菌汤的制备工艺流程

香菇菌汤的制备工艺流程见图1。

图1 香菇菌汤的制备工艺流程Fig.1 Preparation process of Lentinula edodes soup

1.3.3香菇菌汤煮制工艺优化

为确定香菇菌汤汤液的较优工艺条件，需要对其煮制时间、煮制温度及香菇质量浓度进行优化。称取相同质量的香菇颗粒按照不同煮制时间(30、45、60、75、90 min)、煮制温度(80、100、120、140、160 ℃)在不同香菇质量浓度(0.025、 0.050、 0.075、 0.100、 0.125 g/mL)条件下进行煮制。煮制后冷却定容，进行可溶性固形物溶出率测定，并对最后成品进行感官评价。

1.3.4固形物溶出率测定

香菇菌汤中可溶性固形物含量通过阿贝折光仪进行测定，计算方法如式(1)。

(1)

式(1)中，ω固形物，%；ρ可溶性固形物，g/mL;m新鲜香菇, g;c是新鲜香菇中水分质量分数，本实验中取值91.15%。

1.3.5感官评价

1.3.6高效液相色谱分析

煮制后香菇汤液经0.45 μm滤膜过滤后直接进行分析测量，测量值均以干基计算。

1.3.6.1 可溶性糖(醇)含量测定

分别称取5 g新鲜香菇及煮制后样品于冰浴中研磨均匀，加入50 mL体积分数为80%的乙醇，于60 ℃提取30 min，5 000 r/min 离心15 min，取出上清液，残渣用相同的方法提取2次。合并上清液于旋转蒸发仪中浓缩至完全干燥，用φ=75%的乙腈进行溶解，最后分别定容于10 mL容量瓶中经0.45 μm滤膜过滤后待测定。

色谱条件：色谱柱Sugar-D(4.6 mm×250 mm，5 μm)；柱温25 ℃；流速1.0 mL/min；流动相为V(水)∶V(乙腈)=25∶75；进样量20 μL；检测器采用蒸发光散射检测器(ELSD)，氮气流速2.5 L/min，漂移管温度为50 ℃。

1.3.6.2 有机酸含量测定

分别称取5 g新鲜香菇及煮制后样品于冰浴中研磨均匀，加入10 mL 0.01 mol/L的KH2PO4(pH=2.56)，于45 ℃下超声提取30 min，5 000 r/min 离心15 min，定容于10 mL容量瓶中，经0.45 μm滤膜过滤后待测。

色谱条件：色谱柱Zorbax-Eclipse XDB-C18(250×4.6 mm, 5 μm);流动相为V(KH2PO4的水溶液，pH=2.56, 0.01 mol/L)∶V(甲醇)=95∶5;柱温25 ℃；流速0.5 mL/min;进样量20 μL；检测器采用紫外检测器，检测波长210 nm。

1.3.6.3 呈味核苷酸含量测定

分别称取5 g新鲜香菇及煮制后样品于冰浴中研磨均匀，加入20 mL超纯水，煮沸1 min，冷却，5 000 r/min离心15 min，残渣用相同的方法提取两次，合并上清液于旋转蒸发仪中浓缩定容，经0.45 μm滤膜过滤后待测。

色谱条件：色谱柱Zorbax-Eclipse XDB-C18(250×4.6 mm, 5 μm); 流动相为V(水)∶V(甲醇)∶V(冰乙酸)∶V(四丁基氢氧化铵)=447.25∶50∶2.5∶0.25；流速0.5 mL/min;柱温25 ℃；采用紫外检测器，检测波长254 nm。

1.3.6.4 游离氨基酸含量测定

称取0.5 g新鲜香菇及煮制后样品(汤液2 mL)于冰浴中研磨均匀，加入1 mL磺基水杨酸和0.5

mL EDTA二钠，超声处理1 h，静置过夜，然后定容至25 mL，混合均匀，静置后取1 mL用氮吹仪吹干，再用1 mL 0.02 mol/L盐酸复溶，最后经0.45 μm滤膜过滤后待测。

1.4 数据分析

非挥发性风味物质含量数据分析采用SPSS软件和Office Excel 2010，并利用最小显著差异法(LSD)对样品数据进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

煮制温度、煮制时间及香菇质量浓度对香菇菌汤固形物溶出率及感官评价得分影响见图2和图3。

图2 香菇菌汤煮制条件对固形物溶出率的影响Fig.2 Effect of cooking conditions on dissolution ratio of solids in Lentinula edodes soup

图3 香菇菌汤煮制条件对感官评价得分的影响Fig.3 Effect of cooking conditions on sensory evaluation score in Lentinula edodes soup

由图2a可知，随着煮制温度的增加，香菇菌汤中固形物溶出率先增加，最后逐渐达到平衡，这可能是因为随着煮制温度的增加，香菇中固形物逐渐向汤中扩散，导致固形物溶出率上升，最后逐渐达到平衡。当煮制温度为120 ℃时，固形物溶出率达到较大值。随着煮制时间的增加，香菇菌汤中固形物溶出率先增加，再降低最后再缓慢增加(如图2b)，当煮制时间为45 min时，其固形物溶出率为40%，达到较大值。香菇质量浓度对香菇菌汤固形物溶出率的影响见图2c，可知当香菇质量浓度为0.075 g/mL时，香菇菌汤中固形物溶出率较高。由图3a可知，当煮制温度为80 ℃时，香菇菌汤感官评价得分较低，随着煮制温度的增加，香菇菌汤感官评价得分逐渐增加，当煮制温度为120 ℃时，香菇感官评价得分最高。随着煮制温度的进一步增加，香菇感官评价得分逐渐降低。因此其最佳煮制温度为120 ℃。由图3b可知，当煮制时间为45 min时，香菇菌汤感官评价得分最高，随着煮制时间的增加，香菇菌汤感官评价得分逐渐降低。当煮制时间为75 min时感官评价得分最低，随着煮制时间的进一步增加，香菇菌汤感官评价得分有所上升。香菇质量浓度对香菇菌汤感官评价得分的影响如图3c所示，当香菇质量浓度为0.075 g/mL时，香菇菌汤感官评价得分较高，随着香菇质量浓度的进一步增加，其感官评价得分逐渐降低，当香菇质量浓度为0.100 g/mL时，感官评价得分达到较小值，随后其感官评价得分随着香菇质量浓度的增加有所上升。因此结合香菇菌汤中固形物溶出率及香菇菌汤感官评价得分可知，当煮制温度、煮制时间、香菇质量浓度分别为120 ℃、45 min、0.075 g/mL时，香菇菌汤综合评价较好。

2.2 正交试验优化结果

采用三因素三水平进行正交试验优化，正交试验结果见表1，方差分析见表2。

表1 正交试验方案及结果

表2 方差分析表

由表1中R值可知，影响香菇菌汤风味的3个因素主次关系依次为煮制温度、煮制时间、香菇质量浓度。以感官评价得分为评价指标，经过直观分析，香菇菌汤煮制较佳工艺组合为B2A2C1，即煮制温度120 ℃、煮制时间45 min、香菇质量浓度为0.050 g/mL，在此工艺条件下，香菇菌汤滋味、气味和颜色达到最佳。除此之外，以菌汤中固形物溶出率为评价指标，香菇菌汤煮制较佳工艺组合为B3A2C1，即煮制温度140 ℃、煮制时间45 min、香菇质量浓度为0.050 g/mL，这与感官评价结果有所差异。由表2方差分析可知，煮制温度对香菇菌汤固形物溶出率及成品感官评价影响较为显著，但当煮制温度为120 ℃时，香菇菌汤中固形物溶出率及产品感官评价得分高于煮制温度为140 ℃时香菇菌汤中固形物溶出率和感官评价得分，因此在本实验中选取较佳煮制工艺为煮制温度120 ℃、煮制时间45 min、香菇质量浓度0.050 g/mL。王英等[6]研究表明，当煮制时间为30 min、煮制温度为120 ℃、香菇质量分数为1.43%时，香菇菌汤中固形物溶出率较高，这与本实验研究结果略有差异。这可能是由于香菇的颗粒度大小引起的。除此之外，煮制方法的不同也对香菇菌汤品质产生较大的影响[7]。

2.3 验证实验

在正交试验9组工艺条件组合中，并不包含B2A2C1，因此需要对该煮制工艺进行验证。在B2A2C1条件下进行3组平行实验，其感官评价得分为8.31、固形物溶出率为40.36%，这说明选取该煮制工艺可得到香气适中、滋味较好、颜色诱人且固形物溶出率较高的香菇菌汤样品。

2.4 可溶性糖(醇)含量

新鲜香菇、煮制后香菇及煮制后汤液中可溶性糖(醇)变化情况见表3。

表3 香菇煮制前后可溶性糖(醇)含量变化

Tab.3 Changes of contents of soluble sugar (polysols) inLentinulaedodesbefore and after cooking

mg·g-1

不同字母表示数据之间差异显著(p<0.05)。

由表3可知，新鲜香菇、煮制后香菇及煮制后汤液中可溶性糖(醇)总量在21.12～172.22 mg/g之间且新鲜香菇中果糖、甘露醇和海藻糖含量显著高于煮制后香菇及煮制后汤液中含量(p<0.05)，依次为w(新鲜香菇) >w(煮制后汤液)>w(煮制后香菇)。在新鲜香菇中，甘露醇含量最高，为120.83 mg/g，其次为果糖(35.86 mg/g)和海藻糖(15.53 mg/g)。除此之外，煮制后汤液中可溶性糖(醇)含量显著高于煮制后香菇中含量(p<0.05)，这可能是由于香菇细胞结构在高温煮制过程中被破坏，使得可溶性糖(醇)释放到汤液中所引起的。在煮制后香菇及汤液中，可溶性糖(醇)总量显著低于新鲜香菇中含量，这可能是由于可溶性糖(醇)在高温煮制过程中发生降解、脱水或者与氨基化合物发生美拉德反应导致的[8-9]。

2.5 有机酸含量

香菇煮制前后有机酸含量变化情况见表4。

表4 香菇煮制前后有机酸含量变化

Tab.4 Changes of contents of organic acid in Lentinula edodes before and after cooking mg·g-1

不同字母表示数据之间差异显著(p<0.05)。

由表4可知，在新鲜香菇中有机酸总量为177.40 mg/g，其中苹果酸的质量分数最高为68.30 mg/g，其次为冰乙酸(38.33 mg/g)、柠檬酸(31.04 mg/g)、酒石酸(26.08 mg/g)、反丁烯二酸(9.44 mg/g)、丁二酸(4.21 mg/g)。在新鲜香菇中，苹果酸、酒石酸、丁二酸及反丁烯二酸含量显著高于煮制后香菇及汤液中含量(p<0.05)，这可能是由于高温煮制使得香菇中有机酸氧化或在加热过程中发生脱羧反应所引起的[10-11]。与此相反，煮制后香菇中苹果酸、酒石酸、冰乙酸、柠檬酸及反丁烯二酸含量则显著低于煮制后汤液中含量(p<0.05)，这可能是由于在高温条件下，香菇细胞结构受到破坏使得有机酸释放到汤液中引起的。除此之外，在煮制后汤液中，冰乙酸和柠檬酸含量与新鲜香菇相比无显著差异。

2.6 呈味核苷酸含量

香菇煮制前后呈味核苷酸含量变化见表5。由表5可知，新鲜香菇、煮制后香菇及煮制后汤液中5’-核苷酸总量在0.34～6.61 mg/g，依次为w(新鲜香菇)>w(煮制后汤液)>w(煮制后香菇)。5’-鸟苷酸作为香菇主要的风味核苷酸，在新鲜香菇及煮制后汤液中含量较高，分别为1.80 mg/g和1.03 mg/g，而另一种风味核苷酸5’-肌苷酸在新鲜香菇及煮制后汤液中则未检测到，这是因为5’-肌苷酸是热敏性呈味核苷酸，加热容易分解[12-14]。赵静等[15]研究表明，在香菇菌汤中，5’-肌苷酸含量为0.015 mg/g，这与本实验结果有所差异，这可能是由于在香菇煮制过程中，煮制温度等条件不同所引起的。在煮制后汤液中，5’-腺苷酸含量为0.70 mg/g，显著高于煮制后香菇(0.01 mg/g)中含量(p<0.05)，并且5’-腺苷酸还可以作为一种甜味剂，能有效地抑制香菇中苦味物质的形成[16]。除此之外，在煮制后汤液中，5’-尿苷酸含量(1.51 mg/g)也显著高于煮制后香菇(0.24 mg/g)中含量(p<0.05)，但其与新鲜香菇相比，无显著差异。

表5 香菇煮制前后呈味核苷酸含量变化

Tab.5 Changes of content of 5’-nucleotides inLentinulaedodesbefore and after cooking

mg·g-1

—表示未检测出，不同字母表示数据之间差异显著(p<0.05)。

2.7 游离氨基酸含量

香菇煮制前后游离氨基酸含量的变化情况见表6。

表6 香菇煮制前后游离氨基酸含量变化

—表示未检测出；苦味氨基酸包含缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸； 甜味氨基酸包含甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸。

由表6可知，在煮制后汤液中，游离氨基酸总量为21.59 mg/g，显著高于煮制后香菇(0.82 mg/g，汤液中含量的3.8%)中含量(p<0.05)，与此相反，则显著低于新鲜香菇(68.25 mg/g)中游离氨基酸含量，这可能是由于香菇中部分游离氨基酸在高温煮制过程中与糖类发生美拉德反应造成的[8]。在这些游离氨基酸中，天冬氨酸和谷氨酸属于鲜味氨基酸，它们赋予产品特殊的鲜味[17]，而在煮制后汤液中，天冬氨酸和谷氨酸总量为4.99 mg/g，显著高于新鲜香菇(3.96 mg/g，汤液中含量的79.4%)及煮制后香菇(0.21 mg/g，汤液中含量的4.2%)中含量(p<0.05)。除此之外，在煮制后香菇及汤液中，苦味氨基酸含量(0.12 mg/g和5.65 mg/g)与新鲜香菇(44.07 mg/g)相比，显著降低(p<0.05)。与此相反，在煮制后汤液中，甜味氨基酸含量(10.09 mg/g)则显著高于新鲜香菇(4.01 mg/g)及煮制后香菇(0.46 mg/g)中含量(p<0.05)。

3 结 论

通过单因素实验、正交试验考察不同煮制条件对香菇菌汤品质的影响，并对优化后产品非挥发性特征风味物质进行分析。结果表明，当煮制温度为120 ℃、煮制时间为45 min、香菇质量浓度为0.050 g/mL时，香菇菌汤综合评价较好。在煮制过程中，香菇中风味物质向汤液中转移使得在煮制后汤液中可溶性糖(醇)、有机酸、呈味核苷酸及风味氨基酸含量显著高于煮制后香菇中含量(p<0.05)。但是，与新鲜香菇相比它们在煮制后汤液及香菇中绝大多数含量有所降低。

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