香菇柄中挥发性成分影响检测方案(离子迁移谱仪)

检测样品 食用菌制品

检测项目 理化分析

关联设备 共1种 下载方案

方案详情

摘 要:本文以香菇柄为研究对象,采用气相离子色谱技术分析在不同加水量(20%、50%)条件下经双螺杆挤压膨化处理香菇柄的挥发性成分的变化。共检测并定性了醇、酯、醛、酮、呋喃类、含硫化合物6大类共35 种挥发性物质。香菇柄在120℃加20%水的条件下经双螺杆挤压处理后,主要特征风味成分含硫化合物二甲基二硫醚相对百分含量从2.67%增加至3.62%。增加含水量至50%进行双螺挤压,二甲基二硫醚含量进一步增至6.66%;但对于1-辛烯-3-醇影响不显著。利用ROAV 及主成分得分分析确定了1-辛烯-3-醇、芳樟醇、正己酸乙酯、丙酸乙酯、正辛醛、3-甲基丁醛、庚醛-M、异丁醛、丁醛、2-正戊基呋喃、二甲基二硫共11 种物质为主要香味贡献成分,且感官评价与主成分得分分析显示在120℃加水20%条件下进行双螺杆挤压得分更高,可以增加挥发性风味成分的释放,改善风味。

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食品工业科技 网络首发时间:2020-04-0211:40:33网络首发地址: http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20200402.0940.002.html作者简介:林良静(1996-),女,硕士研究生,研究方向:食品工程, E-mail: 157590525@qq.com。 Science and Technology of Food Industry ISSN 1002-0306,CN 11-1759/TS 《食品工业科技》网络首发论文 题目: GC-IMS 评价双螺杆挤压处理对香菇柄挥发性成分的影响 作者: 林良静,古汶玉,甘忠宏,方田,冯培琳,高向阳 网络首发日期: 2020-04-02 引用格式: 林良静,古汶玉,甘忠宏,方田,冯培琳,高向阳.GC-IMS评价双螺杆挤压处理对香菇柄挥发性成分的影响.食品工业科技. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20200402.0940.002.html 网络首发:在编辑部工作流程中,稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶段。录用定稿指内容已经确定,且通过同行评议、主编终审同意刊用的稿件。排版定稿指录用定稿按照期刊特定版式(包括网络呈现版式)排版后的稿件,可暂不确定出版年、卷、期和页码。整期汇编定稿指出版年、卷、期、页码均已确定的印刷或数字出版的整期汇编稿件。录用定稿网络首发稿件内容必须符合《出版管理条例》和《期刊出版管理规定》的有关规定;学术研究成果具有创新性、科学性和先进性,符合编辑部对刊文的录用要求,不存在学术不端行为及其他侵权行为;稿件内容应基本符合国家有关书刊编辑、出版的技术标准,正确使用和统一规范语言文字、符号、数字、外文字母、法定计量单位及地图标注等。为确保录用定稿网络首发的严肃性,录用定稿一经发布,不得修改改文题目、作者、机构名称和学术内容,只可基于编辑规范进行少量文字的修改。 出版确认:纸质期刊编辑部通过与《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司签约,在《中国学术期刊(网络版)》出版传播平台上创办与纸质期刊内容一致的网络版,以单篇或整期出版形式,在印刷出版之前刊发论文的录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿。因为《中国学术期刊(网络版)》是国家新闻出版广电总局批准的网络连续型出版物 (ISSN2096-4188, CN 11-6037/Z),所以签约期刊的网络版上网络首发论文视为正式出版。 *通讯作者:高向阳(1966-),女,博士,教授,研究方向:功能与发酵食品化学, E-mail: gaoxiangyang@ scau.edu.cn. 基金项目:广东省科技计划项目 (2016B020204004). GC-IMS评价双螺杆挤压处理对香菇柄挥发性成分的影响 林良静1,古汶玉1,甘忠宏3,方田1,冯培琳1,高向阳1.2* (1. 华南农业大学食品学院,广东省功能食品活性物重点实验室,广东广州510642;2.华农(潮州)食品研究院有限公司,广东广州521000;3.广东食品药品职业学院,广东广州510642) 摘 要:本文以香菇柄为研究对象,采用气相离子色谱技术分析在不同加水量(20%、50%)条件下经双螺杆挤压膨化处理香菇柄的挥发性成分的变化。共检测并定性了醇、酯、醛、酮、呋喃类、含硫化合物 6大类共35种挥发性物质。香菇柄在120℃加20%水的条件下经双螺杆挤压处理后,主要特征风味成分含硫化合物二甲基二硫醚相对百分含量从2.67%增加至3.62%。增加含水量至50%进行双螺挤压,,二甲基二硫醚含量进一步增至6.66%;但对于1-辛烯-3-醇影响不显著。利用 ROAV 及主成分得分分析确定了1-辛烯-3-醇、芳樟醇、正己酸乙酯、丙酸乙酯、正辛醛、3-甲基丁醛、庚醛-M、异丁醛、丁醛、2-正戊基呋喃、二甲基二硫共11种物质为主要香味贡献成分,且感官评价与主成分得分分析显示在120℃加水20%条件下进行双螺杆挤压得分更高,可以增加挥发性风味成分的释放,改善风味。 关键词:‘气相离子色谱 (GC-IMS),双螺杆挤压,香菇柄,挥发性成分 GC-IMS to evaluate the effect of twinscrew extrusion on the volatilecomponents of lentinus edodes stalks LIN Liang-jing,Gu Wen-yu',Gan Zhong-hong,Fang Tian,Feng Pei-lin, GAO Xiang-yangl,2* (1 Guangdong Provincial Key Laboratory of Nutraceuticals and Functional Foods, College of Food Science, SouthChina Agricultural University, Guangzhou 510642; 2. SCAV( Chaozhou) Food Institute Co.Ltd., Chaozhou521000,China; 3. China Guangdong food and drug vocational college, Guangzhou 510642, China) Abstract: In this paper, the changes of volatile components of mushroom stalks treated with twin screw extrusionwere analyzed by gas chromatography-ion mobility spectrometry under different water content (20%,50%). Atotal of 35 volatile substances were detected, including alcohol, esters, aldehydes, ketones, furans andsulphur-containing compounds. After extruding with twin screw at 120℃ with 20% water, the content of dimethyldisulfide, the main characteristic flavor component of lentinus edodes stalk, increased from 2.67% to 3.62%. Whenthe water content was increased to 50% for twin screw extrusion, the content of dimethyl disulfide was furtherincreased to 6.66%. However, the effect on 1-octene-3-alcohol was not significant. A total of 11 kinds ofcomponents were determined as the main aroma components by ROAV and principal component score analysis,including 1 -octene-3-alcohol, linalool, ethyl caproate, ethyl propionate and octyl aldehyde, 3-methy butylaldehyde, heptyl aldehyde -M, isobutyl aldehyde, butyl aldehyde, 2 - amyl furan, dimethyl disulfide. The sensoryevaluation and principal component score analysis showed that score of twin-screw extrusion under the condition of 120 ℃ with 20% water was higher, which can increase the release of volatile flavor component and improvethe flavor. Key words: gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS); Twin screw extrusion; Letinous edodesstalk; volatile components 中图分类号:TS254.7 文献标志码:A 香菇 (lentinus edodes) 为侧耳科 (Pleurotaceae)植物香蕈的子实体,具有丰富的营养价值,且因其独特浓郁的香气受到消费者的喜爱。在生产中,多采用香菇伞为加工对象,香菇柄柄之不用,造成资源浪费。用 GC-MS 分析香菇伞、柄的挥发性成分,发现都含有主要的香味贡献成分含硫类化合物和八碳化合物,但是含量比菌伞少,菌柄的挥发性成分种类更丰富更2.3]甚至有部分研究表明,菌柄挥发性成分含量高于菌伞,倾向表现出花香和甜味。 香菇柄含丰富的纤维,干物质中粗纤维含量最高达 466.27mg/g, 会对挥发性物质的释出造成阻碍[4]。本文通过螺杆挤压可以提高纤维膨胀力,使因粗纤维包裹而难释放的物质释放。朱慧研究挤压喷雾对香菇的风味影响,发现经过喷雾后的香菇粉末主要风味贡献挥发成分的含量上升。林雅丽等人以粘糙米为原料,采用双螺杆挤压技术制备糙米重组米,其风味质量提高。 气相色谱-离子迁移色谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)相比传统 GC-MS,易分离、灵敏度高,进样不需复杂的前处理。已用 GC-IMS 技术分析得到了不同香菇干样挥发性组分的指纹图谱,验证了 GC-IMS 检测香菇挥发性成分的可靠性8.9。 本文基于GC-IMS 技术研究香菇柄在不同加水量(20%、50%)条件下经双螺杆挤压膨化处理的挥发性成分的变化情况,为充分利用香菇加工废弃物香菇柄开发调味基料提供基础资料。 材料与方法 1.1 材料与仪器 香菇柄浙江品菌食品有限公司。 FlavourSpecR Laboratory Analytical Viewer配有 GCXIMS Library Search Software,德国G.A.S 公司; SET-60螺杆挤压造粒机几江阴市祥达机械制造有限公司;DFY500C粉碎机大德药机有限公司; PCHB-C6000 烘箱 上海品致测控技术有限公司。 1.2 GC-IMS 实验方法 1.2.1 香菇柄样品双螺杆挤压及进样 将新鲜香菇柄于60℃在烘箱中烘干至恒重后打成粉末,过100目筛子。于120℃并参考刘巧红10的实验参数分别加入20%、30%、40%、50%含水量和香菇柄粉末进行预实验,选取感官较佳的20%和50%进行 GC-IMS 分析。双螺杆挤压处理出料后再次烘干至恒重后粉碎过100目筛子。各称取 5g样品于20mL 顶空进样瓶中,60℃孵化20min, 顶空进样,用气相离子迁移谱仪 FlavourSpecQ进行 GC-IMS分析设置样品1(120℃,20%水)、样品2(120℃,50%水),样品3(没有经过双螺杆挤压处理的香菇柄粉空白样),每份样品3个平行。 1.2.2 GC-IMS 条件 1.2.2.1 系统条件包色谱柱FS-SE-54-CB-1, 15m, ID:0.53mm, 柱温40℃,载气/漂移气N2,IMS温度45℃,孵育时间20min, 孵育温度60℃,进样针温度65℃,进样量500uL, 分析时间20min; 1.2.2.2 气相色谱条件 E1(漂移气流速)150mL/min;E2(气象载气流速)0-2min,2mL/min;2-20min, 2mL/min-150mL/min; 20-25min, 150mL/min。 1.3 相对气味活度值 (relative odor activity value, ROAV) 根据刘登勇[]报道,引进一个参数 ROAV, 该参数设定对样品风味贡献最大成成:ROAVstan=100,其他的成分(A): 式中: C%A、TA为各风味组分的相对百分含量和对应的感觉阈值; C%stan、Tstan 分别为对样品风味贡献最大组分的相对百分含量和感觉阈值。当物质的ROAV>1时,该物质对于挥发性风味的贡献大,为主香成分, ROAV 越大,对风味的贡献就越大。当0.11成分所代表的香型和实验过程中较常感应到的香型得出感官评价词如表1, 评定小组由10人组成,在评定前经过闻嗅训练和标度方法培训,训练时间大于 20h, 参比样为1-辛烯-3-醇(香菇味)、3-甲基丁醛(坚果味)、正辛醛(油脂炒香味)、2-正戊基呋喃(杏仁味)标准品按照表1的评分标准对香味作感官评定分析。 表1 感官评价标准 Table1 Sensory evaluation criteria 得分(分) 香菇味 杏仁味 洋葱味 炒香味 焦糊味 坚果味 0-2 不适异味 不适异味 不适异味 不适异味 焦糊味重 不适异味 3-5 稍微较淡 稍微较淡 稍微较淡 稍微较淡 焦糊味稍重 稍微较淡 6-8 中度适中 中度适中 中度适中 中度适中 焦糊味轻 中度适中 9-10 浓烈香味 浓烈香味 浓烈香味 浓烈香味 焦糊味宜人 浓烈香味 1.5数据处理 使用 G.A.S.开发的 GCxIMS Library Search 软件,通过内置的 NIST 2014气相保留指数数据库与 G.A.S.的 IMS 迁移时间数据库二维定性, 利用LAV 软件的 Gallery Plot 插件选取图中所有的待分析区域,生成指纹图谱。用 IBM SPSS 225.0、Excel软件和 Origin2018 64Bit进行数据处理及作图。 2结果与分析 2.1主成分分析 对香菇柄粉末样品的挥发性化合物的信号峰强度信息进行主成分分析,检测各样品间挥发性物质是否有显著性差异,结果如图1所示。 图1香菇柄样品挥发性物质的主成分分析 Fig. 1 Similarity of volatile compounds in lentinus edodes handles treated with different methods (对照样品:没有经过双螺杆挤压处理的香菇柄粉末;20%、50%水分样品:于120℃分别加入20%和 50%水分进行双螺杆挤压处理的样品) 从图1可知,对各个样品所得到的挥发性成分的峰强大小作主成分分析,各组样品间主成分得分相差较远,有较好的组外差异,分组效果较好。同组组品得分相近,组内差异小,样品间平行性好。 2.2香菇柄挥发性成分差异分析 使用 G.A.S.开发的 GCxIMS Library Search 软件,通过内置的 NIST 2014气相保留指数数据库与 G.A.S.的 IMS 迁移时间数据库二维定性和定量分析,得到 Gallery Plot 图,如图2.段1 段2 图2气相离子迁移谱图中选取的挥发性有机物的 Gallery Plot 图 Fig. 2Gallery plot diagram of volatile organic compounds selected from GC-IMS Spectrum 注:每一列为同一保留时间及漂移时间下的有机物(不同样品中相同的物质)的信号峰;其色块颜色越白,峰强越强,含量越高。XG1、XG2、XG3分别是加水量20%、50%样品及对照样品。 从图2可知,此次共检测出醇、酯、醛、酮、呋喃类化合物、含硫化合物6大类共35种挥发性物质,还有31种未知挥发性物质。根据双螺杆挤压后的香菇柄挥发性风味化合物的检测结果,将这些挥发性风味化合物归类为醇类化合物、酯类化合物、醛类化合物、酮类化合物、呋喃类化合物、含硫类化合物,再利用面积归一法15计算各挥发性成分的百分含量并统计如表2~3. 表2主要的挥发性风味物质种类和相对含量 Table2 The main volatile flavor substance types and relative content 香味成分 数量 相对含量% 对照样品 20%含水量样品 50%含水量样品 醇类 10 15.65 23.01 17.50 酯类 5 26.93 14.07 12.19 醛类 12 14.83 15.48 9.49 酮类 5 9.79 9.97 9.54 呋喃类 2 0.74 1.39 2.47 含硫类 2.67 3.62 6.66 表3香菇柄中香菇风味挥发性物质相对含量 Table 3 Relative content of volatile substances in the mushroom stalk 从表2可知,共检测到10种醇类、5种酯类、12种醛类、5种酮类、2种呋喃类、1种含硫类化合物,其中,含量最高的是醇类,占总体挥发性成分的15.65%~23.01%,其次是酯类(12.19%~26.93%) 和醛类 (9.49%~15.48%), 种类最丰富的是醛类,达12种挥发性成分。含量较高的挥发性成分有乙醇、2-甲基-1-丙醇、1-丙醇、乙酸乙酯、己醛、3-甲基丁醛、丁醛、丙酮、二甲基二硫醚等。经过双螺杆挤压处理后,醇类、呋喃类、含硫化合物含量增加,酯类减少。 在香菇中起到主要风味作用的是含硫和八碳化合物,其余的醛、酮、酯、呋喃类化合物起着调和香菇香味的作用1161。新鲜香菇中主要的特征含硫化合物有1,2,3,5,6-五硫环庚烷(香菇精)、1,2,4-三硫杂环戊烷、二甲基二硫醚(DMDS)、二甲基三硫醚(DMDS),4-甲基-甲硫基甲基二硫醚(SDMDS)等117,18。香菇中的谷氨酸和胱氨酸经过系列反应形成结合物1,2,3,5,6-五硫环庚烷(香菇精),前体物质香菇酸在谷氨酸转氨酶的作用下生成中间体二硫杂环丙烷,,再聚合形成1,2,4-三硫杂环戊烷,但它们受热不稳定,在高温干制过程中,容易分裂形成二甲基二硫醚(DMDS)和二甲基三硫醚(DMDS)[19-22]。经过高温干制后的香菇伞1,2,3,5,6-五硫环庚烷(香菇精)含量降低,在柄中几乎检测不到。香菇柄中香菇精含量低且在干制过程中被严重破坏。但是含硫化合物含量百分比增加约20%231,是香味的主要来源。实验结果与其一致,显示二甲基二硫醚 (DMDS)经过双螺杆挤压处理后,相对百分含量增加。增加加水量进行双螺杆挤压,二二甲基二硫醚百分比进一步增加。 根据文献241,香菇中主要的特征风味成分八碳化合物有1-辛烯-3-醇,3-辛醇,2-辛烯-1-醇,11-辛醇,2-辛烯醛,3-辛酮等。这一类物质阈值较低,可以提供浓郁的香菇风味,微小含量变化对香菇风味影响甚大。实验检测出的八碳化合物为1-辛烯-3-醇。1-辛烯-3-醇是由亚油酸经过脂肪氧合酶作用生成10-HPOD,再经过氢过氧化物裂解酶作用生成的,也被称为香菇醇,是香菇的主要特征风味成分125。FeiPei26.等人利用 HS-SPME-GC-MS 检测香菇高温处理过程中八碳化合物的变化,1-辛烯-3-醇的含量显著下降。与其结果一致,经过双螺杆挤压高温处理后,1-辛烯-3-醇相对百分含量变化不明显,增加水量处理,1-辛烯-3-醇含量下降。经过螺杆挤压处理后1-辛烯-3-醇性质不稳定,在加热过程中被破坏。 除八碳化合物和含硫化合物以外的醛酸酮酯类等物质是由高温引起的美拉德反应生成27,能够调和香菇含硫化合物和八碳化合物的浓郁香味。乙醇(药味28)、芳樟醇(荔枝果实芳香[29])、Y-丁内酯-M(牛奶、奶油香[30])、Y-丁内酯-D(牛奶、奶油香[30])、正己酸乙酯(果香31])、乙酸乙酯(菠萝、水果香[31])、丙酸乙酯(苹果香[32])、壬醛(腐败异味[33])、正辛醛(柑橘类I34])、3-甲基丁醛(坚果味、麦芽味(刺鼻的辛辣味)[35])、戊醛(果香、面包[30]l)、丙酮(苦杏仁味[36])等物质于120℃加20%水分经过双螺杆挤压后相对百分含量下降,增加水分至50%,相对百分含量进一步下降。其中乙醇和3-甲基丁醛在高浓度时有不良风味,低浓度会有宜人风味[35]。壬醛是油脂氧化的产物,有腐败异味。这三类物质经过双螺杆挤压后浓度下降或许会带来好的风味。 糠醇(甜香[27])、苯乙酮(山楂香[37])、2-乙基呋喃(豆香、麦芽香[38])经过 120℃加20%水分双螺杆挤压处理后相对百分含量增加,增加水分,相对百分含量进一步增加。2-乙基己醇(鱼腥、泥土[39])、2-己烯-1-醇(清香[40])、1-戊醇(酒香[41])、2甲基-1-丙醇、3-甲基丁醇(发霉味[42])、1-丙醇(清爽[43])、苯甲醛(杏仁香、坚果香和水果香[33])、5-甲基呋喃醛(焦糖甜香[44])、庚醛-M(脂肪香[36])、庚醛-D(油脂、金属[39])、E-2-辛烯醛(油脂味[45])、甲基丙醛、丁醛、2-庚酮-M(梨香[46])、2-庚酮-D(梨香[46])、2-己酮、2-正戊基呋喃(面包味[45])等物质挥发性风味成分在120℃加20%水分进行双螺杆挤压后含量增加,但加水量增加,相对百分含量下降。说明在合适加水量范围内,用双螺杆挤压处理香菇柄能够增加调和香味的风味成分。 2.3挥发性风味成分的主要香味贡献成分 对检测结果中香菇风味成分的香味阈值进行查询并计算。本研究中检测到二甲基二硫醚物质,虽然含量较低,但根据香菇挥发性风味的相关文献[47,48]报道,1-辛烯-3-醇等八碳化合物和二甲基二硫醚等含硫化合物作为香菇香气的特征风味成分是香菇香味的重要来源,这类物质的风味味值低,香菇气味强烈。故定义二甲基二硫的 ROAV 为 100,其他风味成分的ROAV 由式(1)计算得出。选择其中ROAV>0.1的成分列出如表 4: 表4香菇柄挥发性风味成分的相对风味活度值 Table 4 Relative odor activity value of volatile flavor components in L.edodes stalk 成分 阈值 相对风味活度值 ROAV (mg/kg) [49] 对照样品 20%含水量样品 50%含水量样品 1-辛烯-3-醇 0.002 0.303 0.249 0.108 芳樟醇 0.0015 0.390 0.287 0.096 正己酸乙酯 0.0005 1.034 0.365 0.144 丙酸乙酯 0.01 4.157 0.013 0.004 正辛醛 0.0001 5.618 3.812 1.351 3-甲基丁醛 0.00025 23.281 11.403 3.388 庚醛-M 0.031 4.168 0.039 0.007 异丁醛 0.0007 5.457 4.451 1.699 丁醛 0.00526 1.025 1.355 0.637 2-正戊基呋喃 0.0048 0.033 0.690 0.024 二甲基二硫醚 0.00006 100 100 100 由表4可知, ROAV>0.1有11种挥发性成分,对香菇柄的香味贡献较大。在未处理前,关键香味成分为正己酸乙酯,丙酸乙酯,正辛醛,3-甲基丁醛,庚醛-M,异丁醛,丁醛,二甲基二硫醚,经加水20%螺杆挤压处理后,关键香味成分为正辛醛,3-甲基丁醛,异丁醛,丁醛,二甲基二硫醚。经加水50%螺杆挤压处理后,关键香味成分为正辛醛,3-甲基丁醛,异丁醛,二甲基二硫醚。在这些关键风味成分中, ROAV>1且共有的成分有正辛醛、3-甲基丁醛、异丁醛、二甲基二硫醚,可以知道,这几个成分是香菇柄的重要香味成分。与前人研究一致,除八碳化合物和含硫化合物,醛类对香菇风味贡献程度较大l50]。 2.4感官评定 进行感官评定闻嗅实验,得出关于香味的感官评分,如表所示: 表5感官评价得分表 Table 5 Sensory evaluation score table 样品 得分(分) 香菇味 杏仁味 洋葱味 炒香味 焦糊味 坚果味 总分 对照 5.55±0.98 5.55±0.72 4.15±0.41 4.9±0.88 7.3±0.71 4.45±0.55 31.9±1.51 20%含水量 6.85±0.71 7.35±0.78 5.6±0.74 6.65±0.63 2.95±0.86 5.6±0.61 35.00±1.27 样品 50%含水量 5.85±0.53 7.55±0.80 6.3±0.59 5.75±0.75 2.6±0.74 5.45±0.55 33.50±1.18 样品 香菇味、炒香味和坚果味的感官得分在120℃加20%双螺杆挤压处理后的样品中呈现最高分值,进一步增加水量处理,得分下降。原因或许是120℃加20%水分进行双螺杆挤压处理,代表香菇味和炒香味的1-辛烯-3-醇及庚醛-M相对百分含量上升,因此与没有经过双螺杆挤压处理样品的香菇味、炒香味得分相比上升。但在120℃加 50%水分双螺杆挤压处理后1-辛烯-3-醇及庚醛-M相对百分含量下降,香菇味和炒香味得分下降,其次高温和低水分活度会导致香菇内酶活降低、大分子物质断裂和美拉德反应加剧,逐渐形成干香菇特有的炒香味I51,52]。代表坚果味的物质3-甲基丁醛在一定浓度时呈现较好的坚果风味,但高浓度时则风味不佳[35]。杏仁味和洋葱味的得分也与其代表香型的2-正戊基呋喃(杏仁味)、二甲基二硫醚(洋葱味)的相对百分含量变化保持一致。 从总体感官评价看,20%水分双螺杆挤压样品得分最高,其次是50%水分双螺杆挤压样品。相比对照组,经过双螺杆挤压处理后,感官分值上升,但是加水量为50%时感官分值较20%加水量时低。 2.5挥发性成分的主成分得分分析 选取对香味贡献较大的11种挥发性成分作主成分分析,结果如下: 表6挥发物类别主成分累计方差贡献率 Table 6 The cumulative variance contribution rate of volatile constituents 主成分 特征值 方差贡献率(%) 累计方差贡献率(%) 1 7.14187 64.93% 64.93% 2 3.85813 35.07% 100.00% 选取特征值>1的成分作为主成分,共提取了2个主成分,累计方差贡献率达100%,可充分解释原始数据。作风味品质分析得到风味品质函数,结果如表7和表8: 表7挥发物类别主成分荷载矩阵 Table 7 Principal component load matrix of Volatile category PC1 PC2 1-辛烯-3-醇 0.20942 0.42191 芳樟醇 0.33641 0.22292 正己酸乙酯 0.34409 -0.20006 丙酸乙酯 0.31409 -0.27671 正辛醛 0.36132 0.1324 3-甲基丁醛 0.37225 -0.05177 庚醛-M 0.31162 -0.28185 异丁醛 0.26773 0.35567 丁醛 -0.23366 0.39766 2-正戊基呋喃 0.01615 0.50864 二甲基二硫醚 -0.3649 -0.11274 表8 挥发性风味品质综合评分及排名 Table 8 Comprehensive score and ranking of volatile flavor quality 主成分 Y1 Y2 排序 对照 0.95692 -0.64625 0.394688 2 20%含水量样品 0.0812 1.15184 0.456673 1 50%含水量样品 -1.03813 -0.5056 -0.85137 3 由表6~8可知,得分最高的是20%含水量样品,为0.456。其次是原始样品为0.395。最低是50%含水量样品。双螺杆挤压有利于香菇柄的挥发性风味的释放,但是不同加水量对其影响不同,需要适量加水,双螺挤压才能促进香菇柄的挥发性物质释放。 3结论与讨论 利用 GC-IMS 对香菇柄在不同加水量(20%,50%)条件下经双螺杆挤压膨化处理的挥发性成分的变化情况进行分析,共检测出醇、酯、醛、酮、呋喃类化合物、含硫化合物6大类共35种挥发性物质,但目前 G.A.S.公司软件内置数据库还不够完善,有31种物质未被定性。研究表明[51],其中二甲基二硫醚(DMDS) 和1-辛烯-3-醇是螺杆挤压处理后对香味贡献最大的物质。其余醇类、酯类、醛类、呋喃类物质起调和作用。经过螺杆挤压处理后,二甲基二硫醚(DMDS)百分含量增加,增加含水量进行双螺杆挤压处理可以进一步增加二甲基二硫醚(DMDS)百分含量。但对于1-辛烯-3-醇影响不大。综合考虑了挥发性成分和阈值对挥发性风味的影响,采用了 ROAV 和主成分得分分析双螺杆挤压处理前后不同挥发性风味物质对香菇的风味贡献程度和得分情况,最终确定了1-辛烯-3-醇、芳樟醇、正己酸乙酯、丙酸乙酯、正辛醛、3-甲基丁醛、庚醛-M、异丁醛、丁醛、2-正戊基呋喃、 二甲基二硫醚共11种挥发性物质为主要香味贡献成分。经感官评价得出加水量在20%时候进行双螺杆挤压处理得分最高,主成分得分分析与感官评分一致,在120℃下加20%水分经过双螺杆挤压的得分最高,但次得分样品主成分得分与感官评分不一致,原因可能是主成分分析过程没有考虑不同挥发性成分的对感官的权重比例。 双螺杆挤压处理后的香菇柄粉末可作为增加挥发性风味调味基料,降低生产成本,是香菇加工废弃物香菇柄高值化利用的发展方向。 ( 参考文献 ) ( [1]徐毅,陈治光,钟海霞.浅谈 香 菇的保健作用及深加工[J].内江科技,2018,39(7):70-71. ) ( [2]郑建仙.福建香菇风味物质的分离与鉴定[].中国食用菌,1995(6):3-6. ) ( [3]黄雯.香菇风味物质研究及酶解香菇技术探索[D].杭州:浙江大学,2012. ) ( [4]吴关威.香菇柄中滋味成分释放研究及香菇精的研制[D].武汉:华 中 农业大学,2010. ) ( [5]朱慧.挤压喷雾生产香菇粉工艺及风味物质的研究[D].天津:天津科技大学,2017. ) ( [6]林雅丽,张晖,王立,等.挤压生产糙米重组米的研究[].食品工业科技, 2016,37(7):193-198. ) ( [7]王熠瑶,张悉彦,孙俊,等.基于GC-IMS技术分析糙米储藏过程中风味物质变化[J].食品与 发酵工业, 2019:1-8. ) ( [8]肖冬来,张迪,黄小菁,等.香菇挥发性风味成分的气相色谱-离子迁移谱分析[J].福建农业 学报,20 1 8,33(3):309-312. ) ( [9]李文,陈万超,杨焱,等.香菇生长过程中挥发性风味成分组成及其风味评价[J].核农学报, 2018,32(2):325-334. ) ( [10]刘巧红.香菇多糖提取新工艺研究[D].福州:福建农林大学,2013. ) ( [11] Liu DY, Zhou G H , Xing-Lian X U. 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