于文清,彭艷芳,許迎迎,李 潔
河北民族師范學(xué)院,承德 067000
野生食用菌營養(yǎng)豐富,是國際上公認(rèn)的最理想的蛋白質(zhì)和營養(yǎng)組合來源,被稱之為“健康食品”。經(jīng)常食用野生食用菌能調(diào)節(jié)人體的新陳代謝,降低膽固醇,預(yù)防肝硬化,有的還具有抗癌等功效[1]。野生食用菌味道鮮美,風(fēng)味獨(dú)特,倍受人們喜愛。其風(fēng)味包括香味和滋味,香味主要是食用菌在受熱過程中產(chǎn)生的多種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)綜合平衡的結(jié)果,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分比較復(fù)雜,主要有不飽和醛酮、含硫化合物以及一些雜環(huán)化合物。而滋味通常指舌頭所能嘗到的口味,如甜味、鮮味。食用菌獨(dú)特的滋味主要取決于所含的一些非揮發(fā)性呈味物質(zhì),如游離氨基酸、5'-核苷酸等[2]。目前,對野生食用菌的研究不少,但是多為一般營養(yǎng)成分分析,同時(shí)對其營養(yǎng)及滋味進(jìn)行分析和評價(jià)的不多,為了更好的開發(fā)野生食用菌資源,本文以承德常見的五種野生食用菌為原料,通過對其蛋白質(zhì)和非揮發(fā)性呈味物質(zhì)氨基酸、核苷酸等進(jìn)行測定、分析和評價(jià),旨在為野生食用菌的營養(yǎng)、風(fēng)味研究及開發(fā)利用提供參考依據(jù)。
供試野生食用菌松蘑(Tricholoma matsutake)、牛肝菌(Boletus edulis)、肉蘑(Gomphidius viscidus)采自承德縣;白蘑(Tricholoma mongdium)、雞爪蘑(Lepista irina)采自圍場縣,帶回實(shí)驗(yàn)室45 ℃烘干,粉碎備用(100 目以上)。
18 種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸、5'-CMP(5'-胞苷酸)、5'-GMP(5'-鳥苷酸)、5'-UMP(5'-尿苷酸)、5'-AMP(5'-腺苷酸)、5'-IMP(5'-次黃苷酸)、5'-XMP(5'-黃苷酸)(美國Sigma 公司);乙腈、甲醇(高效液相色譜專用);三乙胺、異硫氰酸苯酯、正己烷、5-磺基水楊酸等皆為分析純,超純水(優(yōu)普超純水機(jī))。
KDN 系列凱氏定氮儀(浙江托普儀器有限公司);PHS-3C 雷磁pH 計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司);LC98-I AAA 氨基酸分析體統(tǒng)(北京溫分分析儀器技術(shù)開發(fā)有限公司);FA1204B 電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);TU-1900 雙光束紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)。
1.4.1 蛋白質(zhì)氨基酸的測定
1.4.1.1 樣品制備
準(zhǔn)確稱取0.1500 g 食用菌于消煮管中,緩慢加入5 mL 6N HCl 并充氮?dú)?,保證樣品全部在試管底部并保證樣品得到全部潤濕,抽真空,維持10 min后,封口。110C±1 ℃水解24 h。用去離子水全部轉(zhuǎn)移到10 mL 容量瓶中、定容,過濾膜過濾,取濾液1 mL 置于25 mL 小燒杯中,在加NaOH 的真空干燥器中蒸干(45 ℃),加入1 mL pH 2.2 鹽酸溶解后,溶液轉(zhuǎn)移到樣品瓶中備用。
1.4.1.2 衍生方法
分別取異硫氰酸苯酯液(S 液)1.2 mL 和三乙胺液(Y 液)13.9 mL 用乙腈定容到100 mL,取200 μL 的標(biāo)樣或樣品于離心管中,加入配置好的衍生試劑200 μL,室溫靜置放置1h;在衍生好的樣品中加入試劑正已烷400 μL,震蕩后靜置10 min 取下層清液用二次蒸餾水稀釋2 倍后取60 μL 注入色譜儀。
1.4.2 游離氨基酸的測定
1.4.2.1 樣品處理
準(zhǔn)確稱取0.8000 g 食用菌樣品于10 mL 容量瓶中,用5%的5-磺基水楊酸定容,沉淀1h 后離心,取上清液,過膜備用。
1.4.2.2 衍生方法
取200 μL 的標(biāo)樣或樣品于離心管中,加入配置好的衍生試劑200 μL,室溫靜置放置1 h;在衍生好的樣品中加入試劑正已烷400 μL,震蕩后靜置10 min 取下層清液取60 μL 注入色譜儀。
1.4.3 呈味核苷酸的測定[3]
取1 g 食用菌干樣品用0.14 moL/L NaCl 溶液潤濕并定容至10 mL,恒溫63 ℃浸泡3 h,離心去雜后,在上述溶液中加入2 mL 溫度為63 ℃的5'-磷酸二酯酶溶液,用2 mol/HCl 溶液調(diào)pH,并在63 ℃恒溫下酶解2 h。然后升溫至95 ℃并保溫15 min,用超純水定容10 mL,再經(jīng)離心處理得5'-核苷酸的上清液10 mL,60 ℃減壓濃縮至干燥,再用超純水定容至10 mL,過膜用于HPLC 分析。
1.4.4 營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)方法[4]
根據(jù)FAO/WHO1973 年建議的氨基酸模式(%,dry)和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式(%,dry),氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)分別按以下公式計(jì)算:
式中:aa 為試驗(yàn)樣品氨基酸含量(mg/g);AA(FAO/WHO)為FAO/WHO 評分標(biāo)準(zhǔn)模式同種氨基酸含量(mg/g);AA(Egg)為雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g)。
必需氨基酸指數(shù)(EAAI)根據(jù)下列公式計(jì)算:
EAAI=(蘇氨酸t(yī)/蘇氨酸s×賴氨酸t(yī)/賴氨酸s…纈氨酸t(yī)/纈氨酸s)1/n
式中:n 為比較的氨基酸數(shù);t 為實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)的氨基酸含量;s 為標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)的氨基酸含量。
1.4.5 鮮味評價(jià)
呈味核苷酸與谷氨酸鈉(MSG)按一定比例混合使用,具有協(xié)同和增鮮效果。參照Yamaguchi[5]等提出的等鮮濃度(Equivalent umami concentration,EUC)來表示某個(gè)食物的鮮味物質(zhì)含量,可以對食物的呈鮮作用進(jìn)行客觀的評價(jià)。等鮮濃度:是指在100 g 干重的食物中,以谷氨酸鈉(MSG)的含量來表示呈鮮物質(zhì)的總量,計(jì)算公式如下:
Y=∑aibi+1218(∑aibi)(∑ajbj)
其中Y 表示等鮮濃度(g/100g),ai 為呈鮮氨基酸(Asp 或Glu)的量,aj 為呈鮮核苷酸(5'-GMP、5'-IMP、5'-XMP、5'-AMP)的量,bi 為呈鮮氨基酸相對谷氨酸的值(Glu=1,Asp=0.077),bj 為呈味核苷酸相對5'-肌苷酸的值(5'-IMP=1、5'-GMP=2.3、5'-XMP=0.61、5'-AMP=0.18),1218 為協(xié)同作用常數(shù)。
由表1 可知,野生松蘑、牛肝菌和白蘑含有18種氨基酸,雞爪蘑含17 種氨基酸,肉蘑含16 種氨基酸,總含量分別是18.58%、12.51%、27.30%、23.04%和7.29%;含有人體必需氨基酸總量分別為7.17%、4.54%、12.44%、10.85%和3.13%;占氨基酸總量(E/T)的38.58%、36.35%、45.56%、47.07%和42.87%;必需氨基酸與非必需氨基酸的總量之比(E/N)分別為0.62、0.57、0.84、0.89 和0.75;根據(jù)FAO/WHO 提出的理想模式,質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)氨基酸組成為E/T 在40%左右,而E/N在0.60 以上[6]。本研究結(jié)果顯示,白蘑、雞爪蘑和肉蘑的E/T 大于40%,E/N 在0.60 以上,蛋白質(zhì)氨基酸組成高于FAO/WHO 提出的理想蛋白,屬優(yōu)質(zhì)蛋白;但是肉蘑氨基酸總量偏低。松蘑、牛肝菌的蛋白質(zhì)氨基酸組成接近FAO/WHO 的理想蛋白,屬于質(zhì)量較好的蛋白質(zhì);五種野生食用菌均含有9 種藥效氨基酸,總含量從高到低依次為松蘑63.89%、肉蘑62.79%、雞爪蘑49.14%、白蘑46.30%、牛肝菌45.60%。
表1 五種野生食用菌中氨基酸含量(mg/g DW)Table 1 Content of amino acid of five wild edible fungi(mg/g DW)
按照FAO/WHO 的標(biāo)準(zhǔn)和全雞蛋模式,松蘑的EAAI 為100.47 和74.46、牛肝菌的EAAI 為95.40和70.97,白蘑的EAAI 為139.93 和103.79,雞爪蘑的EAAI 為114.08 和84.52,肉蘑的EAAI 為110.30 和86.83;說明五種野生食用菌中必需氨基酸均衡性好,相互比例適宜,易于消化吸收和人體利用。由AAS 和CS 可知,第一、二限制氨基酸松蘑的分別是蛋氨酸+胱氨酸、色氨酸,牛肝菌分別是賴氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸,白蘑分別是賴氨酸、蛋氨酸+胱氨酸,雞爪蘑和肉蘑相同,分別是色氨酸、蛋氨酸+胱氨酸。說明雖然必需氨基酸含量高,但是氨基酸模式與人體有一定差別,開發(fā)利用時(shí)需給予補(bǔ)充,才能提高利用率。
表2 五種野生食用菌必需氨基酸模式與FAO/WHO 模式、全雞蛋模式的比較Table 2 Comparison of five wild edible fungi essential amino acid pattern,F(xiàn)AO/WHO pattern and the whole egg model
表3 五種野生食用菌的AAS、CS 和EAAITable 3 AAS,CS and EAAI of five wild edible fungi
2.3.1 呈味氨基酸分析
氨基酸不僅是人體新陳代謝活動(dòng)中的重要物質(zhì),也是重要的呈味物質(zhì),對食品的風(fēng)味發(fā)揮著重要作用。食用菌味道鮮美,主要是其中含有鮮甜味活性成分,游離氨基酸就是一類重要的味覺活性物質(zhì)。由表4 可見,測定了18 種氨基酸,野生松蘑游離氨基酸含有15 種,牛肝菌含有14 種,白蘑含有12 種氨基酸,雞爪蘑17 種,肉蘑16 種。松蘑、牛肝菌、白蘑、雞爪蘑和肉蘑的總游離氨基酸含量分別為15.80、2.97、14.1、16.3 和2.16 mg/g。松蘑中的主要游離氨基酸是谷氨酸、精氨酸、蘇氨酸;白蘑為色氨酸、蘇氨酸和谷氨酸;雞爪蘑中的主要游離氨基酸是精氨酸、色氨酸、蘇氨酸和谷氨酸;牛肝菌和肉蘑中游離氨基酸含量偏低,牛肝菌主要為蘇氨酸、精氨酸和谷氨酸;肉蘑主要為谷氨酸和精氨酸。
根據(jù)氨基酸的呈味特性,可分為:鮮味、甜味、苦味和無味四類,食用菌中氨基酸種類及含量不同,構(gòu)成了不同食用菌特有的風(fēng)味。其中鮮味氨基酸和甜味氨基酸是蘑菇特殊風(fēng)味的主要組分,而苦味氨基酸不具有味覺活性,可能被可溶性糖的甜味掩蓋[7]。表5 顯示,松蘑鮮味氨基酸(谷氨酸+天冬氨酸)含量最高,為5.31 mg/g,其次是雞爪蘑為3.12 mg/g,白蘑為2.18 mg/g,牛肝菌和肉蘑比較低,分別為0.68 mg/g 和0.64 mg/g。按照食用菌鮮味氨基酸含量分組,松蘑屬于中組(鮮味氨基酸含量在5~20mg/g),而雞爪蘑、白蘑、牛肝菌和肉蘑屬于低組(鮮味氨基酸含量小于5 mg/g)。甜味氨基酸含量由高到低依次為白蘑(4.71 mg/g)、雞爪蘑(4.45 mg/g)、松蘑(3.24 mg/g)、牛肝菌(0.95 mg/g)、肉蘑0.29 mg/g。
表4 5 種野生食用菌中游離氨基酸含量(mg/g DW)Table 4 Content of free amino acid of five wild edible fungi(mg/g DW)
表5 五種野生食用菌中呈味游離氨基酸含量(mg/gDW)Table 5 Content of flavor amino acid of five wild edible fungi(mg/gDW)
2.3.2 呈味核苷酸分析
食用菌中除呈味氨基酸外,還含有大量的呈味核苷酸。呈味核苷酸是食用菌中核酸酶解產(chǎn)生的單核苷酸,以5'-嘌呤核苷酸為主,包括:5'-腺苷酸(AMP)、5'-鳥苷酸(GMP)及其脫氨基產(chǎn)物5'-肌苷酸(IMP)和5'-黃苷酸(XMP)。5'-IMP 在水溶液中只要有0.012%~0.025%的量存在就有呈味作用。測定結(jié)果顯示(表6),白蘑的5'-GMP 和5'-IMP 含量都高于松蘑、牛肝菌、雞爪蘑和肉蘑,而呈味核苷酸總量白蘑含量最高為12.14mg/g,是松蘑的5.42倍,肉蘑的11.45 倍。
表6 五種野生食用菌核苷酸含量(mg/g DW)Table 6 Content of nucleotide of five wild edible fungi(mg/g DW)
2.3.3 鮮味評價(jià)
研究表明,氨基酸類鮮味物質(zhì)含量在閾值以下時(shí)其鮮味是潛在性的,只要添加少量的核苷酸就能使其提到閾值以上,發(fā)揮其增鮮效果,食物的味道實(shí)際上是谷氨酸鈉(MSG)和呈味核苷酸共同作用的結(jié)果[8]。等鮮濃度(EUC)可以表示某個(gè)食物的鮮味物質(zhì)含量,來客觀評價(jià)食物的呈鮮作用。Mau[9]等將等鮮濃度EUC 值劃分為四個(gè)水平:第一水平為EUC>1000 g MSG/100 g 干重,100<EUC<1000 g MSG/100 g 干重屬于第二水平,第三水平為10~100 g MSG/100 g 干重,第四水平是為EUC<10。將松蘑、牛肝菌、白蘑、雞爪蘑和肉蘑的氨基酸和核苷酸測定結(jié)果,帶入公式計(jì)算EUC 值,松蘑的EUC為16.29g/100 g,牛肝菌的EUC 為0.91g/100 g,白蘑的EUC 為42.67g/100 g,雞爪蘑的EUC 為3.23g/100 g,肉蘑的EUC 為0.59 g/100 g。松蘑、白蘑屬于第三水平,牛肝菌、雞爪蘑和肉蘑屬于第四水平??梢姲啄Ⅴr味最大,其次分別為松蘑、雞爪蘑、牛肝菌,肉蘑鮮味最小。
目前對野生食用菌的營養(yǎng)評價(jià)和鮮味評價(jià)常常是分開進(jìn)行,難以對野生食用菌進(jìn)行綜合客觀的評價(jià)。本研究對松蘑、牛肝菌、白蘑、雞爪蘑和肉蘑五種野生食用菌的蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)氨基酸、游離氨基酸及呈味核苷酸進(jìn)行了測定,通過計(jì)算AAS、CS 和EAAI 對五種野生食用菌進(jìn)行了營養(yǎng)評價(jià),白蘑的EAAI 最高,分別高達(dá)139.93(AAS)、103.79(CS),其次是雞爪蘑的EAAI 為114.08(AAS)和84.52(CS),松蘑的EAAI 為100.47(AAS)、74.46(CS),肉蘑的EAAI 為110.30(AAS)和86.83(CS);牛肝菌的EAAI 最低,分別是95.40(AAS)、70.97(CS);通過計(jì)算EUC 對五種野生食用菌進(jìn)行了鮮味評價(jià),白蘑的EUC 值最高,為42.67 g/100 g,松蘑的EUC為16.29 g/100 g,雞爪蘑的EUC 為3.23 g/100 g,牛肝菌的EUC 為0.91 g/100 g,肉蘑的EUC 為0.59 g/100 g。綜合評價(jià)五種野生食用菌,白蘑的營養(yǎng)和鮮味最好,其次為松蘑、雞爪蘑,牛肝菌和肉蘑較差。
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