低溫脅迫對(duì)阿魏菇菌絲揮發(fā)性物質(zhì)的影響*

魏帥，尚德軍，白羽嘉，張國(guó)良，馮作山

1(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊，830052)2(新疆出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，新疆烏魯木齊，830063)

阿魏菇又名阿魏蘑、阿魏蘑菇、白阿魏蘑，在我國(guó)主要分布于新疆準(zhǔn)噶爾盆地邊緣和天山以北的高寒荒漠地帶，產(chǎn)于木壘、青河、塔城、阿勒泰等寒冷地區(qū)，是干旱草原上大型真菌的代表蕈菌種［1－3］。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于食用菌的研究多為對(duì)其多糖、核酸等活性物質(zhì)的分析，及利用其降血脂、降低膽固醇等功效來(lái)研制各種新藥，或者是對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分的分析［4－7］。為更全面了解食用菌，有關(guān)食用菌的揮發(fā)性成分的研究逐漸成為新的熱點(diǎn)，如對(duì)金針菇［8］、香菇［9］、平菇［10］等揮發(fā)性成分的分析研究。但是關(guān)于低溫對(duì)阿魏菇菌絲揮發(fā)性物質(zhì)的影響目前尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究采用頂空固相微萃取技術(shù)萃取經(jīng)低溫處理后菌絲的揮發(fā)性成分，并通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC/MSMS)分析其揮發(fā)性成分組成及變化。

1 材料與方法

1.1 原料

阿魏菇液體發(fā)酵菌種(NB－1)，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1.2 主要儀器設(shè)備

WS-CJ-2D超凈工作臺(tái)，蘇州凈化設(shè)備有限公司;培英SHZ-86A恒溫?fù)u床，江蘇太倉(cāng)市試驗(yàn)設(shè)備廠;LDZX-50KBS高溫滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械公司;XS104電子分析天平，上海天平一廠;TSQ Quantum GC氣相色譜/三重四極桿質(zhì)譜，賽默飛世爾科技公司;75 μm CAR/PDMS萃取頭，美國(guó) Supelco公司;HP-5 MS氣相色譜柱，安捷倫公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 液體菌種發(fā)酵培養(yǎng)

采用馬鈴薯葡萄糖瓊脂液體培養(yǎng)基，滅菌接種，25℃搖床培養(yǎng)4 d，5、25℃處理1.5 d，25℃培養(yǎng)2 d，其中25℃處理為對(duì)照。

1.3.2 樣品處理

將各處理得到的菌絲體用50 mL蒸餾水沖洗3次，濾除水分，取1.0 g置于20 mL頂空進(jìn)樣瓶中，加入4.0 g無(wú)水硫酸鈉，在40℃下用SPMF萃取頭頂空靜態(tài)吸附30 min，進(jìn)樣口230℃解析2 min。

1.3.3 氣相色譜-質(zhì)譜分析

色譜條件:色譜柱為HP－5MS(30 m×25 mm×0.25 μm)毛細(xì)管柱;載氣為高純氦氣(＞99.999%)，流量1.0 mL/min;進(jìn)樣口采用不分流進(jìn)樣模式。程序升溫，初溫40℃保持3 min，以4℃/min升至120℃，以10℃/min升至230℃，保持2 min。樣口溫度230℃。

質(zhì)譜條件:接口溫度250℃;離子化方式為EI離子源，離子源溫度200℃;電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍40～500 m/z。

1.3.4 定性及定量分析

定性分析:根據(jù)GC-MSMS分析對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行分析鑒定。試驗(yàn)所得的圖譜通過(guò)Thermo Xcalibur Qual Browser工作站處理，得到分離化合物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索NIST譜圖庫(kù)和WILEY譜圖庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照，確定香氣物質(zhì)中的各個(gè)化學(xué)成分，僅報(bào)道匹配度大于800的鑒定結(jié)果。

定量分析:通過(guò)Thermo Xcalibur Qual Browser工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，從而得出各化學(xué)成分的相對(duì)百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理樣品的總離子圖

采用頂空固相微萃取和氣相色譜法/三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)5、25℃處理阿魏菇菌絲揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)，其揮發(fā)性物質(zhì)的總離子流圖見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 5℃處理阿魏菇菌絲揮發(fā)性成分的總離子流圖

圖2 25℃處理阿魏菇菌絲揮發(fā)性成分的總離子流圖

2.2 各處理樣品的揮發(fā)性成分分析

由表1可知，從5℃處理阿魏菇菌絲中共鑒定出45種揮發(fā)性化合物，主要的揮發(fā)性成分為:己醛(47.97%)、2-乙基己酸(7.07%)、環(huán)戊醇(5.93%)、已二酸二異辛酯(3.54%)、正戊醇(3.08%)、十一醇(2.86%)、己酸(2.82%)、2-甲基戊醛(2.60%)、2，2，5，5-四甲基-3-己烯(2.43%)、異辛醇(2.03%)等。對(duì)所得各化合物進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其中醛類(10種)所占整個(gè)揮發(fā)性化合物的比例最大，為55.45%;其次是醇類化合物(11種)，為16.61%;酸類(7種)占12.93%;酯類(4種)為5.26%;烯烴類(4種)、酮類(5種)和烷烴類(4種)分別為4.22%、3.01%和2.52%。阿魏菇菌絲中的醛類化合物占整個(gè)揮發(fā)性成分的比例達(dá)55.45%，說(shuō)明其主要成分為醛類。鑒定出的醛類化合物共10種，其中己醛(占47.97%)是最主要的風(fēng)味物質(zhì)。

從25℃處理阿魏菇菌絲中共鑒定出23種揮發(fā)性化合物，主要的揮發(fā)性成分為:己醛(23.88%)、3-甲基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷(18.99)、2-甲基戊醛(8.96%)、乙醛(6.18%)、環(huán)丁基甲醇(4.70%)、丙酮(4.37%)、甲酸戊酯(3.53%)、十一醇(3.12%)等。對(duì)所得各化合物進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其中醛類(6種)所占整個(gè)揮發(fā)性化合物的比例最大，為43.13%;其次是烷烴類(3種)和醇類化合物(6種)，為18.89、14.83%%;酮類(4種)和酯類(2種)為10.27%、5.43%;烯烴類(2種)和其他(醚和苯類2種)分別為4.50%和2.95%。阿魏菇菌絲中的醛類化合物占整個(gè)揮發(fā)性成分的比例達(dá)41.13%，說(shuō)明其主要成分為醛類。鑒定出的醛類化合物共6種，其中己醛(占23.88%)是最主要的風(fēng)味物質(zhì)。

3 討論及結(jié)論

阿魏菇菌絲各處理中共檢出有效成分52個(gè)，其中醇類為13種、醛10種、酸類7種、酯和酮各6種、烷烴和烯烴類各4種、其他類2種。5、25℃處理阿魏菇菌絲共有的揮發(fā)性成分有16種，其中醇類4種，醛類6種，酮類3種，烯烴類2種，烷烴類1種，肉豆蔻醇、十一醇、正戊醇、正辛醇、苯甲醛、己醛、壬醛、十一醛、乙醛、2-甲基戊醛、2，3-丁二酮、2-己酮、2-甲基環(huán)戊酮、3-甲基-3-羥甲基氧雜環(huán)丁烷、2，2，5，5-四甲基-3-己烯和十三烯。在2種處理中均檢測(cè)出了己醛，且其占整個(gè)揮發(fā)性成分的比例均最大，其中5℃處理占了47.97%，確定其為阿魏菇菌絲揮發(fā)性成分的主體。

醛類是脂肪受熱時(shí)產(chǎn)生的特征香味物質(zhì)，其主要來(lái)源于脂肪的氧化和氨基酸直接經(jīng)strecker降解而成［11］。以往對(duì)食用菌的研究表明，苯甲醛、苯乙醛等是其中的主要揮發(fā)性醛類物質(zhì)，苯甲醛是姬松茸中的主要風(fēng)味物質(zhì)，苯甲醛、苯乙醛為芳香醛，通常具有較強(qiáng)的苦杏仁味和水果香［14］。己醛的含量較高，主要來(lái)源于脂質(zhì)氧化以及氨基酸降解，曾被鑒定為普遍存在于淡水魚中［15］，通常具有藥草香、青香和草香［16］。

表1 5、25℃處理阿魏菇菌絲揮發(fā)性成分比較

對(duì)高溫蘑菇、雙胞蘑菇和靈芝菌絲體的揮發(fā)性物質(zhì)的研究表明，醇類化合物是其主要風(fēng)味物質(zhì)，而1-辛烯-3醇是這些菌中最具特征的風(fēng)味化合物，其他一些八碳醇如3-辛醇、1-辛醇等對(duì)食用菌風(fēng)味的形成也有重要的作用［17－19］。酮類化合物一般是脂肪酸氧化或降解的產(chǎn)物，如2，3-丁二酮，研究證實(shí)釀造發(fā)酵物中含有令人不愉快“餿味”的2，3-丁二酮，其主要由3-羥基-2-丁酮生成，3-羥基-2-丁酮生成的主要原因是由于乳酸的存在［20］。酯類物質(zhì)一般是脂肪氧化產(chǎn)生的醇和游離脂肪酸的相互作用形成的，主要呈水果的香味［21］。烴類和一些飽和醇類的香味閾值較高，其對(duì)阿魏菇揮發(fā)性成分直接貢獻(xiàn)不大，但可能有助于提高整體的風(fēng)味。總的來(lái)說(shuō)，阿魏菇菌絲的主要揮發(fā)性物質(zhì)由醛類和醇類成分起作用，而這些成分主要來(lái)源于脂肪。

阿魏菇所擁有的特殊香味不是某一單一化合物所體現(xiàn)出來(lái)的結(jié)果，而是由眾多組分相互作用、相互平衡的結(jié)果。至于其特征性香味是由少數(shù)的氣味化合物決定、還是大多數(shù)氣味組分的協(xié)同，尚需進(jìn)行香味稀釋、香味模擬等實(shí)驗(yàn)證。從鑒定出的52個(gè)化合物可以看出，阿魏菇產(chǎn)香的天然化學(xué)組分豐富，香味的形成較為復(fù)雜，其香氣形成的機(jī)理還需進(jìn)一步研究與探討。

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