加工方式对食用菌风味物质影响的研究进展

尚海燕1,2,宋莎莎1,王文亮1,王延圣1,张剑1,侯福荣1,弓志青1,程凡升2,崔文甲1*

1(山东省农业科学院,农产品加工与营养研究所,山东 济南,250100)2(青岛农业大学 食品科学与工程学院,山东 青岛,266109)

摘 要 食用菌作为一类富含多样化风味成分的天然食材,其风味物质的复杂构成显著影响产品的感官品质。该文简要综述食用菌风味物质的化学组成,重点聚焦于干制、酶解及烹调3种主要加工方式对食用菌风味物质产生和转化机制的主要影响。该文揭示了干制过程中水分去除对挥发性化合物浓缩与转化的促进作用,还阐明了酶解技术如何通过特异性酶解作用释放细胞内风味前体,促进新型风味化合物的形成。同时对美拉德反应、脂质氧化和降解等风味物质的形成途径进行了阐述,为食用菌风味物质的进一步研究提供理论依据和策略指导。

关键词 食用菌;挥发性风味物质;加工方式;特征风味;风味形成途径

食用菌作为一类具有丰富营养价值和独特风味的真菌资源,以其硕大的子实体著称,多隶属于担子菌亚门,品种超过2 000种,不仅是重要的食用资源,更蕴含深厚的食疗价值[1]。常见食用菌有双孢菇、香菇、金针菇、平菇等,因高蛋白、低脂肪、富含多糖、氨基酸、矿物质及多种维生素的特性,成为健康饮食的关键成分,并具有增强免疫力、抗肿瘤、调节血脂、保护肝脏等多种保健功能,对预防慢性疾病具有重要作用[2-3]。同时,其丰富的膳食纤维有助于优化肠道微生物群落,增强消化系统的整体健康[4]

食用菌的独特风味源于复杂的挥发性与非挥发性化合物体系[5]。其中挥发性风味物质如八碳化合物及其衍生物、醇类、酮类、醛类、酯类以及含硫等多种杂环化合物,非挥发性风味成分则涉及氨基酸、5′-核苷酸和可溶性糖等物质,共同构成味觉体验的核心[6-7]。在食用菌的深加工领域,酶解、干制与烹饪等加工技术被广泛应用,旨在通过物理、化学及酶促反应优化风味特性,释放食用菌内部潜在的风味成分,促进风味物质间的转化与相互作用,显著增强食用菌的整体风味品质,使得食用菌的风味更加丰富,对人类健康及饮食文化具有深远影响。

本文旨在深入探讨食用菌中的挥发性风味物质与非挥发性风味物质,概述食用菌中风味物质的主要形成途径,并分析不同加工方法对风味物质的影响。同时,对未来的研究方向做出了展望,旨在为食用菌加工处理方式的风味品质调控提供理论依据。

1 食用菌风味物质的组成

1.1 食用菌挥发性风味物质

八碳化合物作为风味前体物与活性成分,涵盖了诸如1-辛烯-3-醇、1-辛烯-3-酮、3-辛酮等关键化合物,主要源自蘑菇内的不饱和脂肪酸代谢,特别是亚麻酸和亚油酸的复杂代谢途径[8-9]。其中,以1-辛烯-3-醇(蘑菇醇)为代表的八碳醇类及其衍生物,对食用菌的风味特征有显著影响,并展现出多种生理活性功能,显示出其与食用菌品质之间的紧密联系[10]。研究发现,当食用菌子实体受损时,脂氧合酶和氢过氧化物裂解酶的催化效能显著增强,进而促进1-辛烯-3-醇的形成[11]

食用菌风味不仅依赖八碳化合物的作用,含硫化合物也是食用菌中的重要成分。1966年研究发现的香菇素(1,2,3,5,6-五硫杂环庚烷)作为含硫化合物代表,对香菇风味影响深远[12]。此外,二甲基二硫醚、多种硫杂环化合物等也丰富了食用菌的风味层次。这些含硫化合物主要通过香菇酸与二硫杂环丙烷在酶的催化下生成[13]。与还原糖、氨基酸等发生化学反应,释放大量挥发性成分,共同塑造食用菌的独特香气。

此外,食用菌中的其他挥发性化合物,如醛类、酯类、醇类及烃类等组分,也对风味特性有显著贡献[14]。醛类化合物以其高反应活性和低阈值,展现出多变的香气特征;酯类则通过酯化反应赋予食用菌花香与果香[15];在脂质代谢中,醇类为多不饱和脂肪酸氧化产物;其生成过程与食用菌的生长阶段、加工方式密切相关,且多带有脂肪香或花香等特征,是食用菌风味的重要组成部分。李佳霖等[16]研究大球盖菇干燥过程中的呈味物质,结果相似。烃类化合物源自脂肪酸烷氧基自由基断裂。此类烃类展现甜香等愉悦风味,丰富感官特性。烃类化合物香气强度虽高,对整体香气直接贡献有限,却作为增效剂,强化其他香味成分对风味轮廓的贡献[17]。因此,深入剖析这些挥发性风味物质的化学结构、形成路径及其感官贡献,对于提升食用菌风味品质、促进风味科学研究的深入发展以及推动风味产品的创新具有极其重要的学术价值。

1.2 食用菌非挥发性风味物质

食用菌的氨基酸成分多样且丰富,通常包含17~18种氨基酸,其中约30%以游离状态存在。这些氨基酸作为非挥发性滋味物质,极大地丰富了食用菌的风味复杂性与层次感[18-19]。游离氨基酸通过独特的化学结构,提供4种基本味觉模态:鲜味、无味、甜味、苦味[8]。其中,鲜味(如谷氨酸和天冬氨酸)以及甜味(例如甘氨酸、丙氨酸和苏氨酸)均具备显著的味觉活性。谷氨酸与天冬氨酸因其分子结构与商业鲜味剂(如谷氨酸钠)的高度相似性,在味觉感知上展现出强烈的鲜味特性,从而在食用菌整体风味构成中占据了最为突出的地位[20-21]。然而,苦味氨基酸的味觉贡献相对有限,这主要归因于其少量成分被高浓度的可溶性糖覆盖,呈现出甜味特征[22]。李娜等[23]研究18种常见食用菌发现,姬松茸、猴头菇等种类食用菌在氨基酸组成上相近,且富含鲜味氨基酸,对提升食品风味有重要作用。呈味、鲜味、甜味及苦味氨基酸在各类食用菌中分布不均,但总体上,如草菇、滑子菇等种类食用菌的甜味与鲜味氨基酸总含量较高,表明其在风味调控及营养功能方面具有潜在优势。

在食用菌风味研究中,5′-核苷酸(如GMP、AMP)也是关键成分之一,与氨基酸共同作用于食用菌的口感。研究发现,干制加工中的高温处理显著提升了食用菌中5′-鸟苷酸质量浓度至1.56 mg/g,为鲜香菇的3倍,表明该处理促进鲜味物质积累[22,24]。韩秀琴等[25]研究了7种食用菌在5′-核苷酸组成上的显著差异性,揭示了其种类的多样性与含量的丰富性。其中,香菇的5′-核苷酸总量最为丰富,次之为杏鲍菇,而木耳的总量则为最低,且其组分以胞苷酸为主,其余食用菌则以腺苷酸为主要成分。

此外,可溶性糖类物质在食用菌风味中也占据重要地位,为食用菌带来独特的甜味感官体验。果糖、葡萄糖、甘露糖等多种可溶性糖共同影响着食用菌的口感和风味[26]。CHEN等[27]的研究进一步揭示了不同生长阶段和不同种类的食用菌,其可溶性糖的种类和含量也会发生显著变化。例如,甘露醇和海藻糖在食用菌各个生长阶段中的含量尤为显著,是主要的可溶性糖和糖醇成分。除了氨基酸、5′-核苷酸和可溶性糖外,食用菌中还蕴含多种呈味物质,如有机酸、干物质、灰分等。这些成分共同构成了食用菌风味的完整性,并通过协同作用对其风味产生深远影响。

2 加工方式对食用菌风味的影响

在食用菌加工过程中,加热、蒸煮、烘烤等处理手段可显著改变其挥发性风味物质的种类和含量,主要归因于这些方法可能导致化合物的转化、降解或释放,进而影响食用菌的风味。干燥处理通过降低水分含量增加挥发性风味物质浓度,而酶的作用则促进蛋白质、纤维等大分子物质的分解,释放更多的挥发性风味物质,烹调过程中的温度和时间参数也显著影响挥发性风味成分,特别是高温烹饪可能诱导新的风味物质产生。因此,在食用菌的加工过程中,加工条件和方法对于保留或增强原始风味至关重要。

2.1 干制

食用菌因其丰富的营养成分与显著的健康效益而广受欢迎,但其高含水量易导致菌体腐败,增加了贮藏与保鲜难度。食品加工领域广泛采用干燥技术,通过降低食品水分含量来抑制微生物活性,延长保质期。鉴于市场对食用菌在感官品质、营养价值及贮存时长等方面的多元化需求,国内外学者对多种干燥方法进行了深入探究,如表1所示,包括自然干燥、热风干燥、微波干燥、冷冻干燥等,旨在保持食用菌原有品质与风味的同时,实现更优的贮存效果[28-29]

表1 干制加工方式对食用菌风味物质的影响

Table 1 Effect of dry processing methods on flavor substances of edible fungi

处理方式食用菌挥发性化合物非挥发性化合物热风干燥香菇含硫化合物、呋喃酮类化合物含量增加 30-31 酸类化合物含量增加 醇类化合物减少 32 谷氨酸、赖氨酸含量增加 精氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、色氨酸含量下降 31 羊肚菌酮类、吡嗪类化合物含量增加 醇类、酯类化合物减少 33 总氨基酸含量下降 34 微波干燥滑子蘑醛类、酯类、酮类、烯烃、烷烃、其他类物质含量均较高 35 /冷冻干燥硫黄鳞伞醇类化合物含量下降 36 /香菇酯类化合物含量升高 37 醇类、酮类化合物含量下降 38 鲜味、苦味氨基酸 核苷酸含量增加 38 真空冷冻干燥香菇醇类物质含量增加 生成含硫化合物 39 可溶性糖 果糖、甘露醇和海藻糖 和5′-核苷酸含量均显著上升 39 热风与冷冻干燥香菇1-辛烯-3-醇、1-辛烯-3-酮、3-辛酮含量降低 2 3-丁二酮含量增加 40 苏氨酸、甘氨酸、丝氨酸含量增加 5′-肌苷酸含量下降 40 中短波红外干燥杏鲍菇醛类和酮类含量增加 醇类和酯类含量减少 41 5′-腺苷酸、5′-鸟苷酸、5′-肌苷酸、谷氨酸、柠檬酸、琥珀酸及有机酸含量增加 41 较好地保留阿拉伯糖 游离氨基酸和必需游离氨基酸含量下降 42

注:/表示该处无文献支撑(下同)。

在食用菌干制的早期阶段,食用菌香气成分主要是通过酶促反应实现富集。随后,设备干制过程中,美拉德反应和斯特雷克降解成为香气生成的主要途径。食用菌干制中风味物质种类丰富,且含量受香菇加工工艺条件显著影响[43]。LI等[44]对羊肚菌运用冷冻干燥、热风干燥和自然风干3种干燥方式,并对比分析了挥发性风味物质的差异。研究显示,在挥发性风味物质总含量方面,冷冻干燥后含量最高,热风干燥次之,而自然风干中的挥发性风味物质含量差异最大。冷冻干燥有利于保留羊肚菌中醇类、酮类、醛类和酯类挥发性风味物质;热风干燥则因热反应可促进杂环和酮类等风味物质的形成;自然风干因脱水效率低,导致风味物质损失,并产生不良风味。LUO等[45]对比热风干燥、真空冷冻干燥、脉冲空气冲击喷射干燥3种干燥方式对香菇挥发性风味物质的影响。研究结果显示,热风干燥降低了C8醇含量,而真空冷冻干燥和冲击喷射干燥则增加,归因于C8醇在蘑菇中的稳定性较差,易受干燥温度及方法影响。与热风干燥和真空冷冻干燥相比,冲击喷射干燥更能提升含硫化物、甜味及鲜味氨基酸含量,改善香菇风味。相反,HAD导致游离氨基酸含量显著下降。唐秋实等[46]对比热风、微波、冷冻、热泵4种干燥工艺对杏鲍菇挥发性化合物的影响,发现冷冻干燥后醇类化合物含量最高,同时检测到少量酯类、酮类、烃类及吡嗪类化合物。微波干燥促使杏鲍菇分子内部发生美拉德反应,生成6种烤香味的吡嗪类化合物,这些吡嗪类化合物通常与食品中的氨基酸、肽和还原糖高温反应有关。而在热风、微波、热泵干燥中,醛类化合物含量最高,主要来源于杏鲍菇脂质氧化和降解反应。

综上所述,食用菌经过不同干燥方法处理后,其挥发性风味成分展现出显著的差异性。热风干燥有助于促进杂环与酮类风味物质的形成,而冷冻干燥则更有利于保留风味物质,特别是醇类、酮类、醛类及酯类化合物。脉冲空气冲击喷射干燥能显著提升香菇中含硫化合物及甜味、鲜味氨基酸含量。此外,微波干燥能促使杏鲍菇生成具有烤香味的吡嗪类化合物。干燥工艺对食品中挥发性化合物的影响是一个复杂且重要的研究领域。通过深入研究不同干燥工艺对化合物的影响机制,并采取适当的措施优化干燥条件,可以有效地维持并提升食品的品质和口感。

2.2 酶解

酶解作用在植物细胞壁处理中展现出高度的选择性,能够精准地破坏细胞壁结构,从而加速植物细胞内部成分的溶解与扩散,显著提高成分的浸出率。在食用菌深加工领域,酶解技术的应用不仅有效破坏了食用菌细胞壁的致密结构,促进多糖、蛋白质及其他功能物质的溶出,而且通过酶解作用将大分子物质转化为小分子物质,进一步促进这些物质的扩散并有效去除杂质,最终显著提升了产品的口感和整体质量。如表2所示,在食用菌加工实践中纤维素酶、复合酶、碱性蛋白酶等酶制剂被广泛采用,以实现高效且精确的酶解处理,为食用菌深加工领域带来了显著的效益[47]

表2 酶解加工方式对食用菌风味物质的影响

Table 2 Effect of enzymatic hydrolysis on flavor substances of edible fungi

处理方式食用菌挥发性化合物非挥发性化合物纤维素酶香菇含硫、酸类化合物含量减少 醇类化合物含量增加 48 甘露醇、海藻糖和葡萄糖含量 有机酸总量与琥珀酸含量 甜味、苦味和无味氨基酸含量升高 48 复合酶香菇含硫、酸类化合物含量减少 醛类、醇类化合物含量增加 48 甘露醇、海藻糖、葡萄糖和果糖含量 有机酸总量与琥珀酸含量 5′-胞苷酸和5′-核苷酸含量 游离氨基酸含量升高 48 碱性蛋白酶秀珍菇1-辛烯-3-醇含量增加 月桂烯含量下降 49 总氨基酸含量增加 49 风味蛋白酶香菇醛类化合物相对含量最高 50 葡萄糖和果糖含量 有机酸总量和琥珀酸含量 游离氨基酸含量升高 48 中性蛋白酶羊肚菌醇类、酮类、醛类化合物含量增加 51 除半胱氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸含量下降 其他氨基酸含量增加 51 纤维素酶与风味蛋白酶蟹味菇2-戊基呋喃、醛类化合物含量增加 酯类化合物含量降低 52 5′-鸟苷酸含量下降 52 草菇天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸含量增加 53 可溶性糖含量升高 核苷酸含量下降 53 纤维素酶与果胶酶香菇、草菇醇酚类、酸类和烯烃含量明显下降 54 游离氨基酸 5′-鸟嘌呤、5′-腺嘌呤含量升高 5′-胞嘧啶核苷酸、5′-尿嘧啶核苷酸含量下降 54

通过酶解处理,可以有效释放食用菌中的营养成分及风味物质。DU等[55]的研究选用60 ℃热风干燥处理后的香菇作为原料,并运用纤维素酶与中性蛋白酶对其进行酶解。研究结果表明,酶解后样品中的可溶性糖(醇)、有机酸以及总游离氨基酸的含量均呈现显著上升趋势。且包括谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸在内的多种鲜味与甜味氨基酸成分被充分释放。张伟伟[56]采用所制备的毛霉蛋白酶与其他4种商业蛋白酶对榆黄蘑进行酶解处理,发现相较于其他蛋白酶,采用毛霉蛋白酶所得产物的总游离氨基酸含量较高。其中,该酶解产物内含有的鲜味及甜味氨基酸占比最高,且5′-黄苷酸含量居于最高水平。王秋婷等[57]探究了木瓜蛋白酶和风味蛋白酶对虎掌菌的酶解效果,结果表明,酶解后醛、酮、酚和烯烃类化合物含量增加,脂质氧化分解产生了正己醇等挥发性化合物,且氨基酸含量显著增加,尤其是谷氨酸和甘氨酸,这些变化使得虎掌菌的口感更加鲜甜。黄爱云等[58]选取3种单一酶以及2种复配酶对真姬菇的菌盖和菌柄部分进行酶解处理。结果显示,除木瓜蛋白酶处理外,其余酶解处理均显著提高了游离氨基酸的含量,且风味蛋白酶与复合蛋白酶在处理真姬菇时,能更有效地促进菌盖与菌柄中鲜味氨基酸及鲜味核苷酸的释放。

综上所述,通过对多种食用菌的酶解处理研究,揭示了该加工方式在释放营养与风味物质方面的巨大潜力。无论是香菇、榆黄蘑、虎掌菌还是真姬菇,在纤维素酶、中性蛋白酶等多种酶的作用下,醛类、酮类、酚类及烯烃类化合物含量显著提升,极大丰富了食用菌的香气和口感。同时,有效提高了游离氨基酸含量,特别是鲜味及甜味氨基酸,显著增强了食用菌的鲜甜口感。因此,酶解处理技术作为一种有效的手段,能够显著促进食用菌中的营养成分及风味物质的释放,不同酶的选择与应用对优化食用菌的风味特性具有显著影响。

2.3 烹调

常见的食用菌烹饪技术如表3所示,包括煮、炒、蒸、油炸、烤箱烘烤和微波加热等,这些加工方式会在不同程度上影响食用菌的感官品质、营养成分以及生物活性特性[59]。食用菌因其多样的烹饪用途而备受青睐,在烹饪过程中,美拉德反应作为一种重要的化学反应,能够释放出多种挥发性化合物,这些化合物对于提升食品的口感和风味,尤其是肉味或鲜味,具有显著的正向影响。此外,这些挥发性化合物还具备有效的抗菌和杀虫作用,能够显著减少食物中的有害微生物,避免食源性疾病对人体的伤害,有助于维护人体健康[60]

表3 烹调加工方式对食用菌风味物质的影响

Table 3 Effect of cooking and processing methods on flavor substances of edible fungi

处理方式食用菌挥发性化合物非挥发性化合物煮制炒制蒸制油炸烤制烤箱烘烤微波炉煎制双孢菇酸类、酮类化合物含量增多 产生己醛、对苯二甲醛、壬醛 醛类化合物含量增加 61-62 谷氨酸、天冬氨酸含量升高 尿苷酸 鸟苷酸含量下降 63 鹿茸菇/可溶性糖、游离氨基酸、5′-核苷酸风味物质含量下降 64 双孢菇1-辛烯-3-醇、3-辛醇、己醛和E E-2 4-癸二烯醛含量升高 65 胞嘧啶核苷酸、尿嘧啶核苷酸含量增加 有机酸含量升高 可溶性糖含量呈先上升后下降的趋势 时间延长使谷氨酸、天冬氨酸含量下降 65-66 双孢菇醛类化合物种类增多 酸类含量增多 60 苯甲醇、3-辛酮含量减少 生成1-辛烯-3-酮、2 3-辛二酮 1-辛烯-3-醇、2-乙基己醇、2-辛烯醇含量增加 62-63 谷氨酸含量下降 鸟苷酸含量下降 肌苷酸、腺苷酸含量最低 核苷酸含量下降 63 香菇4-羟基-2 5-二甲基-3 2H 呋喃酮、二甲基三硫含量增加 1-辛烯-3-酮、1-戊烯-3-酮含量减少 生成1 2 3 5 6-五硫杂环庚烷、1 2 4 5-四噻烷 67 /双孢菇苯甲醇、异戊醛含量增加 63 总游离氨基酸含量下降 呈味核苷酸总含量增加 63 双孢菇、香菇产生酮类化合物、五硫、六硫化合物 壬醛含量降低 酯类含量降低 66 总氨基酸含量下降 66 双孢菇1-辛烯-3-醇含量减少 59 总氨基酸含量下降 缬氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、天冬氨酸含量下降 68 双孢菇醛类化合物种类增多 62 醇类化合物含量和数量下降 酮类化合物含量增加 69 丝氨酸、半胱氨酸、脯氨酸、鸟苷酸、腺苷酸、黄苷酸含量最高 生成戊酸 69 双孢菇酮类、醛类化合物种类增多 61 谷氨酸、天冬氨酸含量下降 68

食用菌内部特征与理化性质受烹调方式影响,表现出多样化的风味特征。刘常园[70]的研究表明,煮制方式对香菇汤风味成分有显著影响,高温煮制增加酯类与醇类化合物含量,而变温煮制促进烃类及其他挥发性化合物生成,传统煮制则利于保留含硫化合物与醛酮类化合物。表明不同煮制方式虽导致风味成分差异,但均能有效提升香菇汤整体风味。马高兴等[65]探讨了炒制时间和温度对双孢菇风味物质的影响,炒制时间延长导致部分醇类、醛类化合物及呈味核苷酸含量增加,但过长炒制时间和高温会诱发美拉德反应,减少可溶性糖和游离氨基酸含量,同时降低含硫化合物含量。DAVILA等[63]的研究表明,双孢菇经蒸制和烤箱烘烤处理后,因美拉德反应和加热降解反应,导致游离氨基酸含量降低,而脂肪醛类、酮类、醇类化合物含量增加。SELLI等[71]的研究发现,煮沸和烘烤处理下,双孢菇和平菇的酮类、醛类和醇类化合物含量有所减少,部分醛类化合物含量增加。烹饪方法对酚类化合物含量有所影响,蒸煮过程中酚类化合物含量下降,而烘烤过程中则上升。YAO等[72]的研究发现,煮制后的香菇挥发性成分以醇类化合物为主,而空气油炸处理后的香菇则以含硫化合物为主。邢苏徽[73]的研究采用6种不同热加工方式处理秀珍菇,结果表明,酮类、醇类和酯类化合物含量减少。煮制、微波和真空蒸煮等温和处理方式下醛类化合物含量下降,而空气炸锅和油炸等高温处理方式下醛类化合物含量上升。基于上述趋势分析,可以推断醛类化合物的生成与温度条件具有相关性,特别是在高温环境下,会加速或促进醛类化合物的形成。

不同烹饪方式对食用菌挥发性风味成分具有显著影响。煮制处理主要促进酯类、醇类化合物的生成,同时伴随部分醛类及酮类化合物的产生,但酚类化合物含量呈现下降趋势。炒制过程中,高温快速加热不仅影响醇类、醛类及呈味核苷酸的含量,还可能诱发美拉德反应,形成独特风味。油炸与空气油炸则显著促进含硫化合物的生成,使风味更为浓郁,同时醛类化合物含量上升。烘烤处理导致游离氨基酸含量降低,但醛类、酮类及醇类化合物含量增加,赋予食用菌烤香风味。微波与真空蒸煮处理则导致醛类化合物含量减少。综上所述,不同烹饪方式通过调控挥发性风味成分的生成与变化,赋予食用菌多样化的风味特征。

3 食用菌加工后其风味物质的形成途径

采用多种方法对食用菌进行加工,可赋予其独特的风味,提升其营养价值,同时确保食品的安全性。在食用菌的加工过程中,美拉德反应、脂质氧化和降解等复杂的化学反应过程,对其外观、口感和风味物质的形成产生影响。

3.1 脂质氧化和降解

脂质氧化降解被认为是生成风味物质的关键途径之一(图1)。在食用菌的加工过程中,尤其是烹饪与干燥阶段,脂质氧化降解机制成为塑造其独特风味的关键因素。尽管食用菌干品中的脂肪含量相对较低,介于0.2%~3.6%,但微量的脂质成分却对食用菌的香气贡献显著,主要包括游离脂肪酸、甘油三酯以及磷脂等多种组分[74]。这些脂质成分在加工受热条件下,会经历氧化降解路径,从而释放出多样的风味化合物。随着加工温度的升高,脂质受热分解,转化为饱和与不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸由于其分子结构中存在双键,更易发生自动氧化、光氧化及酶促氧化等多种氧化反应。脂质的自动氧化反应是一个复杂的自由基链式反应过程,涉及引发、增值和终止3个主要阶段[75]。反应首先生成了脂质氧化的初级产物,即氢过氧化物(RO2H)。然而,氢过氧化物在高温等环境下极易分解,进而产生包括烷氧自由基(RO·)和羟自由基(·OH)在内的活性氧物质。烷氧自由基的进一步裂解是形成风味物质的关键步骤,促使了包括醇类、酮类、醛类和酯类等在内的次级氧化产物的生成。尤为显著的是,中等碳链醛类化合物作为脂质氧化分解的主要产物之一,能够赋予食用菌独特且宜人的香气特征[75-76]。因此,在食用菌的加工过程中,合理控制加工条件,可以有效促进脂质的有序氧化降解,从而优化风味物质的生成,提升食用菌产品的风味品质。

图1 脂质氧化机理[77-78]

Fig.1 Lipid oxidation mechanism[77-78]

醛类化合物的稳定性受其前体脂肪酸及氢过氧化物异构体降解特性的影响[79]。在食用菌贮藏与加工过程时,如采用微波加热等处理方法,会显著加速脂质的氧化降解过程,从而影响风味成分。郭瑜[74]的研究表明,干制工艺下松茸的挥发性风味成分形成与脂质降解密切相关。研究结果显示,氧化时间的增加导致脂质含量显著下降,揭示了脂质降解在风味演变中的核心作用。具体而言,在脂质氧化过程中醛类、酮类、酸酯类及杂环类化合物含量显著增加,而醇类化合物则相应减少,这一变化体现了脂质降解产物在风味构成中的相互转化过程。此外,氢过氧化物的不稳定性促使其进一步分解为多种挥发性和非挥发性次级产物,这些产物通过裂变、脱水等化学反应路径形成,丰富了松茸的风味复杂性,凸显了脂质氧化在风味构建中的关键地位。

3.2 美拉德反应

美拉德反应,作为一种在食品加工过程中尤为关键的化学反应,影响着其风味与色泽的形成。这一复杂的羰氨反应机制,通过羰基化合物与氨基化合物之间的相互作用,逐步展开多阶段的化学转化过程。此反应包括3个阶段:初级阶段、高级阶段以及终极阶段(图2)。在初级阶段,随着高温的迅速作用,食用菌内部的温度上升,促使羰基和氨基酸通过缩合作用形成不稳定的席夫碱,随后通过环化转变为N-葡萄糖基胺,此阶段的关键在于葡糖胺分子重排后,形成关键的中间产物1-氨基-1-脱氧-2-酮糖。这一阶段不引起褐变与香味的产生。在高级阶段,三大主要路径显著影响风味与色泽的生成。首先,斯特雷克降解路径中,氨基化合物与α-二羰基化合物反应,生成醛类、氨基酮化合物,这些中间产物可能进一步缩合为吡嗪类物质,丰富了食品的风味成分。碱性条件下的还原酮路线,葡糖胺重排产物将进行碱性脱氨降解反应,这一过程中涉及2,3-烯醇化反应,生成还原酮、呋喃酮及二羰基化合物等一系列风味与色泽的前体物质。其中二羰基化合物作为活性中间体,继续参与后续反应,促进风味物质的生成。酸性条件下的羟甲基醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)路线,葡糖胺重排产物经酸催化脱水反应,生成HMF及其衍生物,这些产物对食品的风味与色泽有重要贡献[80]。在反应的高级阶段,通过杂环化、醇醛缩合等反应机制,形成了诸如还原酮类等活性中间体,最终生成结构复杂、高分子质量的褐色含氮色素-类黑素[81]

图2 美拉德反应流程图[82-83]

Fig.2 Maillard reaction flowchart[82-83]

美拉德反应在高级阶段展现出显著特征,即产物具有独特的风味与色泽特性。QIU等[84]针对美拉德反应对香菇水解液风味的影响进行了深入研究。研究结果表明,美拉德反应不仅能够产生大量的挥发性醛类和酮类化合物,还伴随着一系列复杂的化学转化过程,导致水解液中的氨基酸、糖类及黄酮类成分有所减少。尤为重要的是,促进了茶氨酸、琥珀酸关键风味前体的富集,在这些成分的共同作用下,赋予香菇水解液焦糖味和肉香味。因此,美拉德反应被证实是食用菌经过加工方式处理后形成挥发性风味物质的主要反应之一,对改善食品风味具有显著作用。

3 结论

在食用菌加工领域,尽管不同加工技术在提升食用菌风味品质方面取得了显著进展,但该领域仍面临一系列不足与挑战。具体而言,传统干燥工艺可能导致风味物质的大量损失,而新型干燥技术虽在风味保留方面表现更佳,却因成本高昂而难以推广,进而制约了风味品质的提升;酶解处理虽能显著提升风味物质含量,但其应用受限于酶的选择与使用条件;烹饪技术虽能丰富食用菌风味,但不同烹饪方法导致风味差异显著,且可能伴随有害物质的生成,对消费者健康构成潜在风险。针对这些不足,本研究通过分析3种主要加工工艺对食用菌风味品质的影响,揭示了干燥工艺、酶解处理及不同烹调手段在提升食用菌营养价值、丰富风味物质及确保食品安全性方面的关键作用。研究结果显示,不同干燥技术能影响风味物质保留与生成,如提升杂环、酮类及氨基酸含量,或促进烤香味的吡嗪类化合物生成。酶解处理则通过蛋白酶的作用,显著提升了食用菌中风味物质及游离氨基酸的含量,进而改善其香气与口感。此外,多种烹饪方式对食用菌风味成分的形成具有显著影响,其中酯类、醇类、醛类及酮类化合物含量变化显著,酚类及游离氨基酸含量受不同处理影响呈现不同变化趋势,而含硫化合物的生成则使风味更为浓郁。未来研究应聚焦于整合优化干燥与酶解工艺的优势,探究高效且环保的加工手段,以最大化保留并提升食用菌的风味与营养价值。同时,需要系统性地研究烹调过程中风味物质转化机制及风味物质之间的相互作用规律,为食品加工技术的发展奠定坚实的理论基础。

参考文献

[1] 张慢,邢苏徽,千春录,等.7种食用菌的营养成分及抗氧化性分析[J].食品科技,2022,47(6):120-126.ZHANG M,XING S H,QIAN C L,et al.Analysis of the nutritional components and antioxidant properties of seven species of edible mushrooms[J].Food Science and Technology,2022,47(6):120-126.

[2] YAN Z Y,LIU H G,LI J Q,et al.Application of identification and evaluation techniques for edible mushrooms:A review[J].Critical Reviews in Analytical Chemistry,2023,53(3):634-654.

[3] YU Q N,GUO M J,ZHANG B,et al.Analysis of nutritional composition in 23 kinds of edible fungi[J].Journal of Food Quality,2020,2020(1):8821315.

[4] 李文远.食用菌可溶性膳食纤维对人体肠道菌群的影响[D].上海:上海应用技术大学,2021.LI W Y.Effects of soluble dietary fiber from edible fungi on human intestinal microflora[D].Shanghai:Shanghai University of Applied Sciences,2021.

[5] 于梓芃,李宁阳,弓志青,等.食用菌呈味物质及其检测技术、应用的研究进展[J].食品工业科技,2024,45(2):373-379.YU Z P,LI N Y,GONG Z Q,et al.Research progress on edible fungus flavor substances and their detection technology and application[J].Science and Technology of Food Industry,2024,45(2):373-379.

[6] MLECZEK M,SIWULSKI M,BUDKA A,et al.Toxicological risks and nutritional value of wild edible mushroom species-a half-century monitoring study[J].Chemosphere,2021,263:128095.

[7] NAKALEMBE I,KABASA J D.Fatty and amino acids composition of selected wild edible mushrooms of Bunyoro Sub-region,Uganda[J].African Journal of food,Agriculture,Nutrition and Development,2013,13(1):7225-7241.

[8] LIU Q,BAU T,JIN R X,et al.Comparison of different drying techniques for shiitake mushroom (Lentinus edodes):Changes in volatile compounds,taste properties,and texture qualities[J].LWT,2022,164:113651.

[9] LIU Q,CUI X,SONG Z B,et al.Coating shiitake mushrooms (Lentinus edodes) with a polysaccharide from Oudemansiella radicata improves product quality and flavor during postharvest storage[J].Food Chemistry,2021,352:129357.

[10] 郭家稳.双孢蘑菇1-辛烯-3-醇的生物学功能研究[D].郑州:河南农业大学,2024.GUO J W.Biological functions of 1-octen-3-ol in Agaricus bisporus[D].Zhengzhou:Henan Agricultural University,2024.

[11] KALA P.Chemical composition and nutritional value of European species of wild growing mushrooms:A review[J].Food Chemistry,2009,113(1):9-16.

[12] MORITA K,KOBAYASHI S.Isolation and synthesis of lenthionine,an odorous substance of shiitake[J].Tetrahedron Letters,1966,7(6):573-577.

[13] HIRAIDE M,KATO A,NAKASHIMA T.The smell and odorous components of dried shiitake mushroom,Lentinula edodes V:Changes in lenthionine and lentinic acid contents during the drying process[J].Journal of Wood Science,2010,56(6):477-482.

[14] 张梦珂,陈明杰,余昌霞,等.食用菌挥发性香味物质及分离鉴定技术研究进展[J].微生物学通报,2024,51(10):3847-3858.ZHANG M K,CHEN M J,YU C X,et al.Research progress in volatile odor components of edible fungi and their separation and identification techniques[J].Microbiology China,2024,51(10):3847-3858.

[15] 谷镇,杨焱.食用菌呈香呈味物质研究进展[J].食品工业科技,2013,34(5):363-367.GU Z,YANG Y.Research progress in flavor components of edible fungus[J].Science and Technology of Food Industry,2013,34(5):363-367.

[16] 李佳霖,杨焱,李文,等.大球盖菇干制过程香气变化规律及与关键酶促反应的关联性[J].食品科学技术学报,2023,41(1):30-42.LI J L,YANG Y,LI W,et al.Aroma change and its relationship with key enzymatic reactions in drying process of Stropharia rugosoannulata[J].Journal of Food Science and Technology,2023,41(1):30-42.

[17] 曾小峰,颜蜜,盖智星,等.羊肚菌酶解工艺优化及酶解液挥发性风味物质分析[J].食品工业科技,2025,46(4):147-154.ZENG X F,YAN M,GE Z X,et al.Optimization of enzymatic hydrolysis process of Morchella esculenta and analysis volatile flavor compounds in enzymatic hydrolysate[J].Science and Technology of Food Industry,2025,46(4):147-154.

[18] 邹盛勤,陈武.食用菌的营养成分·药理作用及开发利用[J].安徽农业科学,2005,33(3):502-503.ZOU S Q,CHEN W.Research progress of the nutrient composition,pharmacological effect and development of edible mushroom[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences,2005,33(3):502-503.

[19] 王文亮,宋莎莎,宋康,等.食用菌呈鲜呈味物质提取工艺研究进展[J].食品工业,2015,36(7):237-240.WANG W L,SONG S S,SONG K,et al.Research advance on extraction condition of flavor components in edible fungus[J].The Food Industry,2015,36(7):237-240.

[20] 高双双.香菇挥发性硫化物和滋味物质代谢相关基因的筛选及候选基因的功能研究[D].武汉:华中农业大学,2019.GAO S S.Functional study of the candidate genes related to volatile organosulfur and taste compounds metabolism in Lentinula edodes[J].Wuhan:Huazhong Agricultural University,2019.

[21] SUN L B,ZHANG Z Y,XIN G,et al.Advances in umami taste and aroma of edible mushrooms[J].Trends in Food Science &Technology,2020,96:176-187.

[22] 黄岩,史伊格,梁莉,等.食品中苦味物质的感知与调控研究进展[J].食品科学,2023,44(11):185-195.HUANG Y,SHI Y G,LIANG L,et al.Research progress on perception and regulation of bitter compounds in foods[J].Food Science,2023,44(11):185-195.

[23] 李娜,吕爽,董建国,等.常见食用菌营养成分及风味物质分析[J].食品工业科技,2023,44(18):441-448.LI N,LYU S,DONG J G,et al.Analysis of nutritional components and volatile flavor compounds in common edible fungi[J].Science and Technology of Food Industry,2023,44(18):441-448.

[24] 赵静,丁奇,孙颖,等.香菇菌汤及酶解液中滋味成分及呈味特性的对比分析[J].食品科学,2016,37(24):99-104.ZHAO J,DING Q,SUN Y,et al.Comparison of taste compounds and taste characteristics of shiitake mushroom soup and enzymatic hydrolysate[J].Food Science,2016,37(24):99-104.

[25] 韩秀琴,管庆林,周笑犁.7种常见食用菌的挥发性风味及非挥发性呈味物质分析[J].食品科技,2024,49(11):133-140.HAN X Q,GUAN Q L,ZHOU X L.Analysis of volatile flavor and nonvolatile taste components of seven kinds of common edible fungi[J].Food Science and Technology,2024,49(11):133-140.

[26] NAKNAEN P,ITTHISOPONKUL T,CHAROENTHAIKIJ P.Proximate compositions,nonvolatile taste components and antioxidant capacities of some dried edible mushrooms collected from Thailand[J].Journal of Food Measurement and Characterization,2015,9(3):259-268.

[27] CHEN W C,LI W,YANG Y,et al.Analysis and evaluation of tasty components in the Pileus and stipe of Lentinula edodes at different growth stages[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2015,63(3):795-801.

[28] 孟迪,党斌,杨希娟.食用菇类干燥方法研究进展[J].青海农林科技,2022(3):46-51.MENG D,DANG B,YANG X J.Research progress on drying methods of edible mushrooms[J].Science and Technology of Qinghai Agriculture and Forestry,2022(3):46-51.

[29] 李湘利,刘静,魏海香,等.食用菌干燥技术的研究进展[J].食品研究与开发,2019,40(6):207-213.LI X L,LIU J,WEI H X,et al.Research progress in drying technology of edible mushroom[J].Food Research and Development,2019,40(6):207-213.

[30] 王思录.香菇热风干燥过程中香气成分的变化及其变化机制研究[D].大连:大连工业大学,2021.WANG S L.Changes and change mechanisms of the odorants of shiitake mushrooms during hot air drying[D].Dalian:Dalian Polytechnic University,2021.

[31] 李润.香菇加工干制过程特征性香气成分形成机制研究[D].兰州:兰州理工大学,2022.LI R.Research on the formation mechanism of characteristic aroma components of Lentinus edodes during processing and drying[D].Lanzhou:Lanzhou University of Technology,2022.

[32] 侯会.不同干燥方式和切分处理对香菇品质的影响[D].南京:南京农业大学,2021.HOU H.Effect of different drying methods and cutting treatments on the quality of Lentinula edodes[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University,2021.

[33] 孙海斓,裴龙英,陈瑶,等.基于电子鼻和顶空气相色谱-离子迁移谱分析不同干燥方式对羊肚菌挥发性化合物的影响[J].食品工业科技,2024,45(7):261-269.SUN H L,PEI L Y,CHEN Y,et al.Analysis the effects of different drying methods on the volatile compounds in morchella esculenta based on electronic nose and headspace gas chromatography-ion mobility spectrometry[J].Science and Technology of Food Industry,2024,45(7):261-269.

[34] 张艳珍,谢永康,王菲,等.不同干燥方式对羊肚菌品质特性的影响[J].农业工程学报,2024,40(6):111-119.ZHANG Y Z,XIE Y K,WANG F,et al.Effects of different drying methods on the quality characteristics of Morchella[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2024,40(6):111-119.

[35] 安朝丽门,薛瑞奇,申公锦,等.不同干燥方式对滑子蘑挥发性风味成分的影响[J].食品研究与开发,2023,44(15):142-148.AN C L M,XUE R Q,SHEN G J,et al.Effects of different drying methods on volatile flavor components in Pholiota microspora[J].Food Research and Development,2023,44(15):142-148.

[36] 吴芳,徐宁,彭思敏,等.不同干燥方式对硫黄鳞伞子实体挥发性成分的影响[J].食用菌学报,2024,31(1):102-117.WU F,XU N,PENG S M,et al.Different drying methods affected volatile compounds in Pholiota conissans fruiting bodies[J].Acta Edulis Fungi,2024,31(1):102-117.

[37] CHEN G T,WU F N,PEI F,et al.Volatile components of white Hypsizygus marmoreus detected by electronic nose and HS-SPME-GC-MS:Influence of four drying methods[J].International Journal of Food Properties,2017,20(12):2901-2910.

[38] ZHANG L J,DONG X B,FENG X,et al.Effects of drying process on the volatile and non-volatile flavor compounds of Lentinula edodes[J].Foods,2021,10(11):2836.

[39] 卢晓烁.香菇真空冷冻干燥过程中风味物质变化规律及挥发性含硫物质形成机制研究[D].南京:南京农业大学,2024.LU X S.Variation rules of flavor components and formation mechanism of volatile sulfur-containing compounds in Lentinula edodes during vacuum freeze-drying[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University,2024.

[40] HOU H,LIU C,LU X S,et al.Characterization of flavor frame in shiitake mushrooms (Lentinula edodes) detected by HS-GC-IMS coupled with electronic tongue and sensory analysis:Influence of drying techniques[J].LWT,2021,146:111402.

[41] 马琦.不同干燥方式和熟化温度对杏鲍菇风味成分的影响研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2019.LU X S.Effects of different drying methods and curing temperature on the flavor composition of Pleurotus eryngii[D].Yangling:Northwest A &F University,2019.

[42] 刘鑫烨,李蕴澍,马琦,等.不同干燥方式对杏鲍菇滋味成分的影响研究[J].食品研究与开发,2020,41(16):8-13.LIU X Y,LI Y S,MA Q,et al.Effect of different drying treatments on the non-volatile flavor components in Pleurotus eryngii[J].Food Research and Development,2020,41(16):8-13.

[43] 陈道游,陈万超,王光强,等.香菇特征风味物质产生机制及感知过程研究进展[J].食用菌学报,2023,30(4):97-107.CHEN D Y,CHEN W C,WANG G Q,et al.Research progress on the formation mechanism and perception process of characteristic flavor substances in Lentinula edodes[J].Acta Edulis Fungi,2023,30(4):97-107.

[44] LI X B,ZHANG Y M,E H C,et al.Characteristic fingerprints and comparison of volatile flavor compounds in Morchella sextelata under different drying methods[J].Food Research International,2023,172:113103.

[45] LUO D S,WU J H,MA Z,et al.Production of high sensory quality Shiitake mushroom (Lentinus edodes) by pulsed air-impingement jet drying (AID) technique[J].Food Chemistry,2021,341(Pt 2):128290.

[46] 唐秋实,刘学铭,池建伟,等.不同干燥工艺对杏鲍菇品质和挥发性风味成分的影响[J].食品科学,2016,37(4):25-30.TANG Q S,LIU X M,CHI J W,et al.Effects of different drying methods on quality and volatile components of Pleurotus eryngii[J].Food Science,2016,37(4):25-30.

[47] 段秀辉,黄文,李露,等.生物酶技术在食用菌加工中的应用[J].食用菌,2014,36(6):3-5.DUAN X H,HUANG W,LI L,et al.Application of biological enzyme technology in edible fungi processing[J].Edible Fungi,2014,36(6):3-5.

[48] 吴珊珊,许兴华,卢星如,等.酶解方法对香菇风味物质的影响[J].中国食品学报,2024,24(9):297-309.WU S S,XU X H,LU X R,et al.Effects of enzymatic hydrolysis methods on flavor substances of Lentinus edodes[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology,2024,24(9):297-309.

[49] 宋心鹏,陈寿辉,冯梦媛,等.秀珍菇残次菇超声酶解工艺优化及挥发性风味成分分析[J].中国调味品,2024,49(7):24-31.SONG X P,CHEN S H,FENG M Y,et al.Optimization of ultrasonic enzymatic hydrolysis process and analysis of volatile flavor components of defective Pleurotus geesteranus[J].China Condiment,2024,49(7):24-31.

[50] 刘丽娜,李顺峰,魏书信,等.不同蛋白酶对香菇酶解液性质的影响[J].中国酿造,2022,41(3):152-157.LIU L N,LI S F,WEI S X,et al.Effects of different protease on the property of Lentinus edodes enzymatic hydrolysate[J].China Brewing,2022,41(3):152-157.

[51] 曾涛,冯璨,祝义伟,等.蛋白酶对羊肚菌水解液滋味和风味物质的影响[J].食品研究与开发,2024,45(14):58-64.ZENG T,FENG C,ZHU Y W,et al.Effect of proteases on taste and flavor substances of Morchella spp.hydrolysate[J].Food Research and Development,2024,45(14):58-64.

[52] 李雪.蟹味菇风味物质研究及其呈味肽的提取鉴定[D].上海:上海应用技术大学,2020.LI X.Research of flavor substance of Hypsizygus marmoreus and its taste peptides preparation[D].Shanghai:Shanghai Institute of Technology,2020.

[53] 徐晓东.草菇特征风味物质的鉴定及呈味肽的制备研究[D].上海:上海应用技术大学,2019.XU X D.Identification of key aroma compounds of straw mushroom and its taste peptides preparation[D].Shanghai:Shanghai Institute of Technology,2019.

[54] 李延年.香菇复配草菇酶解呈味物质的研究与产品开发[D].泰安:山东农业大学,2022.LI Y N.Study on flavor substances of the enzymatic hydrolysate of Lentinus edodes mixed with volvaria volvacea and product development[D].Tai’an:Shandong Agricultural University,2022.

[55] DU J X,XI J P,CHEN X,et al.Effects of different extraction methods on the release of non-volatile flavor components in Shiitake mushroom (Lentinus edodes)[J].Journal of Food Composition and Analysis,2024,128:106001.

[56] 张伟伟.榆黄蘑酶解物鲜味特性及其美拉德反应呈味机理的研究[D].天津:天津科技大学,2023.ZHANG W W.Study on umami properties and flavor formation mechanism of the Maillard reaction obtained from enzymatic hydrolysate of Pleurotus citrinopileatus[D].Tianjin:Tianjin University of Science and Technology,2023.

[57] 王秋婷,李泽林,桂海佳,等.虎掌菌的酶解工艺优化及酶解前后风味成分的对比分析[J].现代食品科技,2022,38(9):308-320.WANG Q T,LI Z L,GUI H J,et al.Optimization of enzymolysis of Sarcodon aspratus and comparative analysis of its flavor components before and after enzymatic hydrolysis[J].Modern Food Science and Technology,2022,38(9):308-320.

[58] 黄爱云,董晓博,康淑芳,等.不同蛋白酶处理对真姬菇菌盖与菌柄鲜味物质释放的影响[J].中国食品学报,2022,22(8):153-162.HUANG A Y,DONG X B,KANG S F,et al.Effects of different protease treatments on the release of umami compounds in the Pileus and stipe of Hypsizygus marmoreus[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology,2022,22(8):153-162.

[59] DU X F,SISSONS J,SHANKS M,et al.Aroma and flavor profile of raw and roasted Agaricus bisporus mushrooms using a panel trained with aroma chemicals[J].LWT,2021,138:110596.

[60] 俞明君.烹饪加工方式对香菇营养特性和抗氧化活性的影响研究[D].新乡:河南科技学院,2020.YU M J.The effect of cooking and processing methods on the nutritional characteristics and antioxidant activities of Lentinus edodes[D].Xinxiang:Henan Institute of Science and Technology,2020.

[61] 刘玉荞.不同的加工方式对双孢菇食用品质的影响[D].上海:上海应用技术大学,2019.LIU Y Q.Effect of different processing methods on the edible quality of Agaricus bisporus[D].Shanghai:Shanghai University of Applied Sciences,2019.

[62] 谢立梅.不同烹饪方式对双孢蘑菇风味的影响研究[D].福州:福建农林大学,2024.XIE L M.Study on the effects of different cooking methods on the flavor of button mushroom (Agaricus bisporus)[D].Fuzhou:Fujian Agriculture and Forestry University,2024.

[63] DAVILA M,MUNIZ A,DU X F.The impact of roasting and steaming on savory flavors contributed by amino acids,5’-nucleotides,and volatiles in Agaricus bisporus mushrooms[J].International Journal of Gastronomy and Food Science,2022,30:100590.

[64] 李晓龙,杨焱,李文,等.不同烹饪方式对鹿茸菇营养特性和非挥发性风味物质的影响[J].食品工业科技,2025,46(3):304-312.LI X L,YANG Y,LI W,et al.Effects of different cooking methods on nutritional properties and non-volatile flavor substances of Lyophyllum decastes[J].Science and Technology of Food Industry,2025,46(3):304-312.

[65] 马高兴,陶天艺,裴斐,等.不同炒制条件对预制菜肴中双孢蘑菇风味的影响[J].中国农业科学,2022,55(3):575-588.MA G X,TAO T Y,PEI F,et al.Effects of different stir-fry conditions on the flavor of Agaricus bisporus in ready-to-eat dishes[J].Scientia Agricultura Sinica,2022,55(3):575-588.

[66] SISSONS J,DAVILA M,DU X F.Sautéing and roasting effect on free amino acid profiles in portobello and shiitake mushrooms,and the effect of mushroom-and cooking-related volatile aroma compounds on meaty flavor enhancement[J].International Journal of Gastronomy and Food Science,2022,28:100550.

[67] SCHMIDBERGER P C,SCHIEBERLE P.Changes in the key aroma compounds of raw shiitake mushrooms (Lentinula edodes) induced by pan-frying as well as by rehydration of dry mushrooms[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry.2020,68(15):4493-4506.

[68] DAVILA M,DU X F.Primary exploration of mushroom protein hydrolysis and cooking impact on the protein amino acid profiles of Agaricus bisporus and Lentinula edodes mushrooms[J].International Journal of Gastronomy and Food Science.2023,32:100710.

[69] LI Q,ZHANG H H,CLAVER I P,et al.Effect of different cooking methods on the flavour constituents of mushroom (Agaricus bisporus (Lange) Sing) soup[J].International Journal of Food Science &Technology,2011,46(5):1100-1108.

[70] 刘常园.煮制、复热方式对香菇汤品质的影响及香菇汤产品货架期的预测[D].南京:南京农业大学,2020.LIU C Y.Effect of cooking and reheating methods on the quality of Lentinus edodes soups and prediction of shelf life of Lentinus edodes soups products[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University,2020.

[71] SELLI S,GUCLU G,SEVINDIK O,et al.Variations in the key aroma and phenolic compounds of champignon (Agaricus bisporus) and oyster (Pleurotus ostreatus) mushrooms after two cooking treatments as elucidated by GC-MS-O and LC-DAD-ESI-MS/MS[J].Food Chemistry,2021,354:129576.

[72] YAO F,GAO H,YIN C M,et al.Effect of different cooking methods on the bioactive components,color,texture,microstructure,and volatiles of shiitake mushrooms[J].Foods,2023,12(13):2573.

[73] 邢苏徽.不同加工方式对秀珍菇品质的影响研究[D].扬州:扬州大学,2023.XING S H.Study on the effect of different processing methods on the quality of Pleurotus geesteranus[D].Yangzhou:Yangzhou University,2023.

[74] 郭瑜.长白山野生松茸传统干制过程中特征香气成分的形成机制研究[D].大连:大连工业大学,2023.GUO Y.Formation mechanism of characteristic aroma components in dried wild Tricholoma matsutake Singer from Changbai mountain[D].Dalian:Dalian Polytechnic University,2023.

[75] 张玉莹.鲍鱼热加工过程中醛类香味物质的生成途径及其调控机制研究[D].大连:大连工业大学,2020.ZHANG Y Y.Formation and controlling mechanisms of aromatic aldehydes from the heating treatment of abalone[D].Dalian:Dalian Polytechnic University,2020.

[76] ZHANG L H,ZHANG M,MUJUMDAR A S.Development of flavor during drying and applications of edible mushrooms:A review[J].Drying Technology,2021,39(11):1685-1703.

[77] CHOE E,MIN D B.Mechanisms and factors for edible oil oxidation[J].Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2006,5(4):169-186.

[78] JOHNSON D R,DECKER E A.The role of oxygen in lipid oxidation reactions:A review[J].Annual Review of Food Science and Technology,2015,6:171-190.

[79] 文志勇,孙宝国,梁梦兰,等.脂质氧化产生香味物质[J].中国油脂,2004,29(9):41-44.WEN Z Y,SUN B G,LIANG M L,et al.Flavour compounds from lipid oxidation[J].China Oils and Fats,2004,29(9):41-44.

[80] 高娟.羊肚菌调味基料的制备及其风味特性研究[D].南京:南京农业大学,2023.GAO J.Preparation and flavor characterization of seasoning base derived from Morchella sextelata[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University,2023.

[81] 翟昀.半胱氨酸Maillard中间体示踪制备转化机制与加工风味色泽受控形成[D].无锡:江南大学,2023.ZHAI Y.Mechanisms of tracer preparation and transformation of cysteine-derived Maillard reaction intermediates and controlled formation of their process flavors and color[D].Wuxi:Jiangnan University,2023.

[82] 徐慢.谷氨酸-木糖美拉德反应中间体制备及其加工风味[D].无锡:江南大学,2019.XU M.Preparation of glutamic acid-xylose Maillard reaction intermediate and its processing flavor[D].Wuxi:Jiangnan University,2019.

[83] 李金林.烹煮草鱼汤风味挥发性成分GC-MS指纹图谱构建及形成机理初探[D].南昌:江西师范大学,2022.LI J L.GC-MS fingerprint establishing and formation mechanism of volatiles in grass carp (Ctenopharyngodon idella) soup prepared with frying combined with boiling[D].Nanchang:Jiangxi Normal University,2022.

[84] QIU J G,LI H Y,LIU Y,et al.Changes in flavor and biological activities of Lentinula edodes hydrolysates after Maillard reaction[J].Food Chemistry,2024,431:137138.

Research progress on influence of processing methods on flavor substances of edible fungi

SHANG Haiyan1,2,SONG Shasha1,WANG Wenliang1,WANG Yansheng1,ZHANG Jian1,HOU Furong1,GONG Zhiqing1,CHENG Fansheng2,CUI Wenjia1*

1(Institute of Food &Nutrition Science and Technology,Shandong Academy of Agricultural Sciences,Jinan 250100,China)2(College of Food Science and Engineering,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)

ABSTRACT Edible fungi,as a type of natural ingredient rich in diverse flavor compounds,exhibit a complex composition of flavor substances that significantly affect the sensory quality of products.This article briefly reviews the chemical composition of flavor compounds in edible fungi,focusing on the main effects of three different processing methods,including drying,enzymatic hydrolysis,and cooking,on the generation and transformation mechanisms of flavor compounds.The study reveals that moisture removal during drying promotes the concentration and transformation of volatile compounds.It also explains how enzymatic hydrolysis,through specific enzymatic actions,releases flavor precursors from within the cells,thereby facilitating the formation of novel flavor compounds.Additionally,the article discusses the formation pathways of flavor substances,including the Maillard reaction,lipid oxidation,and degradation,providing a theoretical foundation and strategic guidance for further research on flavor compounds in edible fungi.

Key words edible mushrooms;volatile flavor compounds;processing methods;characteristic flavor;flavor formation pathways

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.041810

引用格式:尚海燕,宋莎莎,王文亮,等.加工方式对食用菌风味物质影响的研究进展[J].食品与发酵工业,2025,51(23):399-409.SHANG Haiyan,SONG Shasha,WANG Wenliang,et al.Research progress on influence of processing methods on flavor substances of edible fungi[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(23):399-409.

第一作者:硕士研究生(崔文甲副研究员为通信作者,E-mail:clementpost@126.com)

基金项目:山东省重点研发计划项目(乡村振兴科技创新提振行动计划)(2024TZXD005);山东省食用菌创新团队产后加工岗位专家项目(SDAIT-07-09)

收稿日期:2024-12-10,改回日期:2025-05-07