劉樹萍

(哈爾濱商業(yè)大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，哈爾濱　150076)

茶樹菇是一種高蛋白、低脂肪，營養(yǎng)豐富，具有保健作用的高檔食用菌類[1,2]。近年來，隨著人們對(duì)健康生活的追求，食用菌湯逐漸成為研究的熱點(diǎn)之一。王慧清等人[3]以松茸菌為主要原料，研究了松茸菌湯熬制的工藝參數(shù)，并對(duì)菌湯中的氨基酸、呈味核苷酸和風(fēng)味成分進(jìn)行了分析。郭磊等[4]采用氨基酸自動(dòng)分析儀研究了不同熬制工藝以及不同煮制時(shí)間的牛肝菌湯的游離氨基酸含量。李琴等[5]利用電子鼻技術(shù)對(duì)香菇、雙孢蘑菇、牛肝菌3種食用菌湯進(jìn)行了測定，并利用主成分分析和線性判別分析了菌湯的風(fēng)味。目前，對(duì)菌湯的風(fēng)味研究較少，特別是對(duì)茶樹菇菌湯熬制過程中風(fēng)味的變化鮮見報(bào)道。

本文以茶樹菇為原料，通過單因素和正交實(shí)驗(yàn)，研究了茶樹菇菌湯的熬制工藝參數(shù)，并對(duì)茶樹菇菌湯中風(fēng)味成分進(jìn)行了分析，以期為茶樹菇菌湯工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論依據(jù)。

1　材料與儀器

1.1　實(shí)驗(yàn)材料

茶樹菇、食鹽均為市售。

1.2　主要儀器設(shè)備

方瑞JA系列電子天平上海方瑞儀器有限公司；VC3038油溫槍香港恒高電子集團(tuán)；iNose電子鼻上海瑞玢國際貿(mào)易有限公司。

2　實(shí)驗(yàn)方法

2.1　工藝流程

茶樹菇預(yù)處理→煮沸→熬制→調(diào)味→成品。

2.2　操作要點(diǎn)

挑選新鮮干凈的茶樹菇，洗凈，瀝干水分，切成3 cm長的段。按照茶樹菇與水的不同料液比進(jìn)行熬制，先大火加熱使水沸騰，然后調(diào)至小火熬制一定的時(shí)間。加入適量的食鹽進(jìn)行調(diào)味，備用。

2.3　茶樹菇菌湯熬制工藝的單因素實(shí)驗(yàn)

固定烹制條件為熬制溫度95 ℃、熬制時(shí)間50 min、鹽的用量4 g，考察不同茶樹菇與水的料液比(1∶5，1∶10，1∶15，1∶20，1∶25)對(duì)菌湯熬制的影響；固定烹制條件為茶樹菇與水比1∶15、熬制時(shí)間50 min、鹽的用量4 g，考察不同熬制溫度(80，85，90，95，100 ℃)對(duì)菌湯熬制的影響；固定烹制條件為茶樹菇與水比1∶15、熬制溫度95 ℃、鹽的用量4 g，考察不同熬制時(shí)間(10，30，50，70，90 min)對(duì)菌湯熬制的影響；固定烹制條件為茶樹菇與水比1∶15、熬制溫度95 ℃、熬制時(shí)間50 min，考察不同鹽的用量(1，2.5，4，5.5，7 g)對(duì)菌湯熬制的影響。

2.4　茶樹菇菌湯熬制工藝的正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇采用L9(34)正交表優(yōu)化茶樹菇湯熬制工藝，正交水平見表1。

表1　茶樹菇菌湯熬制工藝的正交實(shí)驗(yàn)因素和水平表

2.5　電子鼻的測定

將茶樹菇菌湯裝入40 mL樣品瓶中，加蓋密封，平衡后直接將進(jìn)樣針頭插入樣品瓶采用頂空吸氣法進(jìn)行電子鼻分析實(shí)驗(yàn)。傳感器整列包含14個(gè)氣敏傳感器，不同傳感器對(duì)不同類別的氣體揮發(fā)敏感。測定條件：傳感器清洗時(shí)間120 s，樣品準(zhǔn)備時(shí)間10 s，進(jìn)樣流量500 mL/min，檢測時(shí)間60 s。電子鼻數(shù)據(jù)采用自帶的軟件系統(tǒng)進(jìn)行主成分分析(PCA)。

3　結(jié)果與分析

3.1　茶樹菇菌湯熬制工藝的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1.1不同茶樹菇與水比對(duì)菌湯品質(zhì)的影響

主成分分析(PCA)是將所提取的電子鼻傳感器多指標(biāo)的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和降維的一種分析方法[6]。不同茶樹菇與水的料液比熬制的菌湯的PCA圖譜見圖1。

圖1　不同茶樹菇與水比的電子鼻PCA圖

注：1號(hào)為1∶5，2號(hào)為1∶10，3號(hào)為1∶15，4號(hào)為1∶20，5號(hào)為1∶25。

由圖1可知，第1主成分的貢獻(xiàn)率為91.4%，第2主成分的貢獻(xiàn)率為5.8%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為97.2%，表明提取的信息能夠反映原始數(shù)據(jù)的大部分信息。而且主成分1的貢獻(xiàn)率明顯大于主成分2的貢獻(xiàn)率，表明不同比例熬制菌湯的風(fēng)味差異主要由第1主成分決定。1號(hào)樣品橫跨第二、第三象限，但是其重心落在第三象限。而且1號(hào)樣品與2～5號(hào)樣品組間距大，說明1號(hào)樣品在氣味上與其他組存在差異，這可能是因?yàn)?號(hào)樣品的加水量最少，影響了茶樹菇風(fēng)味物質(zhì)的浸出。3號(hào)樣品橫跨第一、第四象限，可以推測出重心落在第四象限，其與2，4，5號(hào)樣品距離較遠(yuǎn)[7]。2，4，5號(hào)樣品分別分布在第二、第一和第四象限，樣品間在第1主成分上變化不大，表明這3組樣品的氣味成分差異相對(duì)較小。另外，判別指數(shù)(DI)是指進(jìn)行PCA時(shí)樣品區(qū)分程度的表征值，當(dāng)判別指數(shù)在80～100之間時(shí)說明區(qū)分有效。圖1顯示的判別指數(shù)為95.6%，說明5組茶樹菇與水比的菌湯可以用電子鼻區(qū)分出來。結(jié)合感官評(píng)價(jià)，4號(hào)樣品(茶樹菇與水的比例為1∶20)的感官評(píng)分最高。

3.1.2不同熬制溫度對(duì)菌湯品質(zhì)的影響

不同熬制溫度的電子鼻PCA圖見圖2。

圖2　不同熬制溫度的電子鼻PCA圖

注：1號(hào)為80 ℃；2號(hào)為85 ℃；3號(hào)為90 ℃；4號(hào)為95 ℃；5號(hào)為100 ℃。

2個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為91.8%和8.0%，總貢獻(xiàn)率為99.8%，說明2個(gè)主成分能夠反映樣品的整體信息。判別指數(shù)為93.3%，說明不同熬制溫度的菌湯氣味有明顯區(qū)別。由圖2橫坐標(biāo)可知，4號(hào)和5號(hào)樣品的分布區(qū)域較近，說明在氣味上2種樣品比較接近。1，2，3號(hào)樣品分別分布第四、第三和第三象限，其分布區(qū)域與4，5號(hào)樣品的分布區(qū)域較遠(yuǎn)，說明在氣味上差別明顯。這可能是由于4，5號(hào)樣品的熬制溫度較高，使得茶樹菇與水能夠形成強(qiáng)烈對(duì)流，提高了茶樹菇中水溶性物質(zhì)的溶出速度[8]。結(jié)合感官評(píng)價(jià)，3號(hào)樣品(熬制溫度90 ℃)的感官評(píng)分最高。

3.1.3不同熬制時(shí)間對(duì)菌湯品質(zhì)的影響

不同熬制時(shí)間的電子鼻PCA圖見圖3。

圖3　不同熬制時(shí)間的電子鼻PCA圖

注：1號(hào)為10 min；2號(hào)為30 min；3號(hào)為50 min；4號(hào)為70 min；5號(hào)為90 min。

第1主成分的貢獻(xiàn)率為94.8%，第2主成分的貢獻(xiàn)率為3.6%，總貢獻(xiàn)率為98.4%，說明這2個(gè)主成分構(gòu)成的二維平面可以表征不同熬制時(shí)間菌湯氣味的差異。判別指數(shù)達(dá)到98.2%，說明5組菌湯在氣味上存在著顯著差別。1號(hào)樣品的數(shù)據(jù)分布在第一象限，且在第1主成分上的得分最高，與其他4組數(shù)據(jù)的采集點(diǎn)在橫坐標(biāo)上差別很大，表明1號(hào)樣品的氣味明顯區(qū)別其他4組樣品。2～5號(hào)樣品數(shù)據(jù)都分布在Y軸的左側(cè)，且在橫坐標(biāo)方向上距離較近，表明4組菌湯的揮發(fā)性氣味比較相近。這可能是因?yàn)楫?dāng)熬制溫度為10 min時(shí)，湯汁中的香味物質(zhì)溶出量不足；隨著熬制時(shí)間的增加，茶樹菇中的風(fēng)味物質(zhì)逐漸溶到湯汁中，香氣增加。結(jié)合感官評(píng)價(jià)，3號(hào)樣品(熬制時(shí)間50 min)的感官評(píng)分最高。

3.1.4不同鹽的用量對(duì)菌湯品質(zhì)的影響

鹽的用量的電子鼻PCA圖見圖4。

圖4　不同鹽的用量的電子鼻PCA圖

注：1號(hào)為1 g，2號(hào)為2.5 g，3號(hào)為4 g，4號(hào)為5.5 g，5號(hào)為7 g。

主成分1和主成分2貢獻(xiàn)率分別為99.2%和0.4%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為99.6%，同時(shí)判別指數(shù)為94%，表明樣品間有著明顯差異。5個(gè)樣品分布在4個(gè)象限，說明電子鼻能夠在氣味上將它們有效區(qū)分。1號(hào)和2號(hào)樣品的數(shù)據(jù)均分布在第二象限，3號(hào)樣品數(shù)據(jù)分布在第三象限，3個(gè)樣品在橫坐標(biāo)上距離較近，表明茶樹菇菌湯在3個(gè)條件下風(fēng)味差異較小。4號(hào)樣品橫跨第一、第三和第四象限，其4個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的圖形重心落在第四象限；5號(hào)樣品遠(yuǎn)離其他4組樣品，數(shù)據(jù)分布在第一象限，表明整體風(fēng)味上有一定的差異。結(jié)合感官評(píng)價(jià)，3號(hào)樣品(鹽的用量4 g)的感官評(píng)分最高。

3.2　茶樹菇菌湯熬制工藝的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

茶樹菇菌湯熬制的關(guān)鍵因素是茶樹菇與水的比例、熬制溫度、熬制時(shí)間及鹽的用量，各個(gè)因素在制作過程中相互影響、相互制約。因此，為更好地確定最佳工藝，以單因素實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用茶樹菇與水的料液比1∶20、熬制溫度90 ℃、熬制時(shí)間50 min及鹽的用量4 g為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)。茶樹菇菌湯正交實(shí)驗(yàn)的電子鼻PCA圖見圖5。

圖5　正交實(shí)驗(yàn)電子鼻的PCA圖

第1主成分的貢獻(xiàn)率為98.3%，第2主成分的貢獻(xiàn)率為1.4%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為99.7%，說明兩組分基本綜合了全部傳感器的響應(yīng)結(jié)果。9組樣品分布在4個(gè)象限，判別指數(shù)為98.9%，表明PCA方法可以對(duì)菌湯氣味進(jìn)行區(qū)分。1，2，3號(hào)樣品均分布在第一象限，3組樣品的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)在第1主成分上變化不大，在第2主成分上基本無變化，表明彼此間氣味差異不大[9]。5號(hào)和6號(hào)樣品分布在第二象限，4號(hào)和9號(hào)分布在第三象限，且樣品間距離較近，表明菌湯間的氣味差異較小。7號(hào)和8號(hào)樣品分別分布在第四、第三象限，在PCA圖中明顯遠(yuǎn)離其他7組樣品，表明其與其他7組樣品間風(fēng)味差異較大。結(jié)合感官評(píng)價(jià)，最佳的熬制工藝是茶樹菇與水的比例為1∶17，熬制溫度為90 ℃，熬制時(shí)間為40 min，鹽的用量為3 g。

4　結(jié)論

本文以茶樹菇為原料，利用電子鼻研究了茶樹菇菌湯熬制工藝的風(fēng)味變化。研究表明：茶樹菇菌湯的最佳工藝條件為：茶樹菇與水的比例1∶17，熬制溫度90 ℃，熬制時(shí)間40 min、鹽的用量3 g，在此條件下制得的茶樹菇菌湯色澤清澈透亮、香氣濃郁、味道鮮美。電子鼻研究結(jié)果表明：利用PCA能很好地區(qū)分不同茶樹菇與水的比例、熬制溫度、熬制時(shí)間、鹽的用量條件下茶樹菇菌湯的風(fēng)味變化。而且9組正交樣品的判別指數(shù)為98.9%，說明茶樹菇菌湯在氣味上有著明顯差異。以上研究對(duì)茶樹菇菌湯風(fēng)味指紋圖譜的建立和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。

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