JAFC：Peter Schieberle采用Sensomics研究香菇的关键香气化合物

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慕尼黑工业大学Peter Schieberle采用Sensomics研究生香菇煎制和干香菇复水的关键香气化合物变化

导 读

2020年3月20日，德国慕尼黑工业大学Philipp Schmidberger和Peter Schieberle*在Journal of Agricultural and Food Chemistry（1区，IF：3.571）在线发表了题为“Changes in the Key Aroma Compounds of Raw Shiitake Mushrooms (Lentinula edodes) Induced by Pan-Frying as well as by Rehydration of Dry Mushrooms”的研究文章。该文采用系统的分子感官组学研究生香菇煎制和干香菇复水的关键香气化合物变化。

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研究背景

蘑菇（食用真菌）的全球市场消费量约为1270万吨（2018），其中双孢蘑菇占有最大的市场份额，其次是香菇。过去几十年，尤其是在西方国家，对无肉食品的需求不断增长，蘑菇组织中的脂肪和胆固醇含量低，大量微量营养素的存在以及独特的香气无疑是推动蘑菇产消增长的主要动力。香菇在亚洲美食主要因为其风味，但如今在欧洲国家也越来越受到追捧。

已经提出了几种气味物质对于香菇的香气很重要。Morita 和Kobayashi是最早在香菇中鉴定香菇素（1,2,3,5,6-pentathiepane）的学者，这表明硫化合物因其“香菇样”气味而成为一种特征香味。后来，Chen和Ho在原料香菇中进一步鉴定出18种硫化合物，例如1,2,4,5--四硫环己烷，1,2,3,5-四硫环己烷和1,2,4-三硫杂环戊烷。Hong等通过同时蒸馏/萃取（SDE）从生香菇和干香菇中分离出挥发性成分，并报告了除了1-辛烯-3-醇，1-辛烯-3-酮，3-辛醇，3-辛酮，顺-2-辛烯醇，顺-2-辛烯和n-辛醇之外的二硫化碳，二甲基二硫化物，二甲基三硫化物和1-（甲硫基）-二甲基二硫化物作为进一步挥发性组分。但是，将SDE方法应用到含酶的生食中会在组织浸软过程中或在蒸馏过程中通过热处理引起伪影。

同时，在科学文献中已经接受的是，并非特定食品中存在的所有挥发物都对总体香气有贡献。寻找，鉴定和定量能够与人类气味受体相互作用的关键香气化合物的一种参考方法是Sensomics（分子感官组学）方法。但是蘑菇中很少用这样的方法，但通常通过烹饪或煎炸进行加工，因此，原始组织中存在的非挥发性前体可能会热转化为挥发性化合物。为了了解这种转化，以前曾采用Sensomics方法对生和煎双孢蘑菇的关键香气化合物的变化进行研究。4-羟基-2,5-二甲基呋喃-3（2H）-酮（caramel-like），2-丙酰基-1-吡咯啉（popcorn-like）和3-羟基-4,5-二甲基呋喃-2（5H）-酮（seasoning-like）等主要的香气化合物随着煎炸过程中而增加。

研究思路

但是，关于热处理对香菇香气成分变化影响的系统研究很少。因此，本研究的目的是（i）通过应用AEDA表征生香菇中的关键香气化合物，以及（ii）通过稳定的同位素稀释法（SIDA）定量香气活性化合物，然后计算气味活性值。最后，对煎炸以及干燥后复水的香菇采用上述相同的方法，以阐明在热处理或复水过程中发生变化的化合物。为了建立分析数据，应根据蘑菇样品中测得的定量数据，通过香气重组物来模拟煎制香菇和干后复水香菇的香气特征。最后，应该进行同位素标记实验以阐明1-辛烯-3-酮（1-octen-3-one）的形成途径，这是几乎所有类型的可食用蘑菇中都存在的生香菇中的主要香气化合物。

研究结论

对来自香菇的提取物/馏出物的香气提取物稀释分析（AEDA）的应用揭示了32种气味物质，其中3-（甲硫基）丙醛（cooked potato），1-辛烯-3-一和1-辛烯-3-醇（both mushroom-like)）显示出最高的风味稀释（FD）因子。

原始香菇组织和13C18-亚油酸或2H4-1-辛烯-3-醇的同位素富集实验证实，1-辛烯-3-醇和1-辛烯-3-酮都是脂肪酸的直接降解产物，但首次证明酮不是由醇的氧化形成的。煎制后出现42种气味活性化合物，其中3-羟基4,5,5-二甲基呋喃2（5H）-酮（savory），1,2,4,5--四硫环己烷（burnt, sulfury），4-羟基-2,5-二甲基呋喃-3 （2H）-酮（caramel-like），苯乙酸（honey-like），3-（甲硫基）-丙醛和反式-4,5-环氧-（E）-2-癸醛（metallic）显示出最高的FD因子。

为了更深入地了解其香气的贡献，通过稳定的同位素稀释法对生香菇中的19种主要气味物质和煎制香菇中对21种主要气味物质进行了定量，并开发了定量四种硫化合物的新方法。气味活性值（OAV）的计算表明，1-辛烯-3-酮是迄今为止在生香菇中最重要的气味物质。在煎制过程中，特别是四种芳香化合物显著增加，即4-羟基-2,5-二甲基呋喃3（2H）-酮，三硫化二甲基，1,2,4,5--四硫环己烷和香菇素。煎制香菇的总体香气特征可由确定浓度的15种标准气味化合物组成的风味重组物很好地模拟。进一步的结果表明，与煎制香菇相比，复水干香菇中的硫化合物甚至更高。

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