段木黑木耳与代料黑木耳产品质构分析与营养评价

彭裕红

（雅安职业技术学院，四川 雅安 625000）

黑木耳（Auricularia heimuerF.Wu,B.K.Cui&Y.C.Dai）是传统食药兼用真菌，具有降血脂[1］、降血糖[2］、止咳化痰[3］等保健功效，有“血管清道夫”的美誉。

黑木耳人工栽培模式主要分为段木栽培和代料栽培，段木栽培历史悠久，利用青杠段木为栽培基质，简化了基质灭菌和无菌接种环节，适宜在山区林木资源丰富的地区应用，其产品数量相对较少，价格较高；代料栽培是利用农林副产物资源，利用木屑等原料配方，使用塑料筒袋为容器制作菌袋进行生产，是当前我国黑木耳生产的主要方式，其产品数量多，价格相对较低。

不同方式栽培的黑木耳产品品质，如营养成分含量、口感、滋味等，均具有明显差异，从而影响产品的等级和价格，但长期以来，有关这两类黑木耳的品质差异描述更多的是靠人为经验性的判定，缺乏系统的试验数据支持，相关文献报道不多。本项研究以四川甘孜高海拔地区生产的段木黑木耳和东北代料黑木耳为研究对象，尝试在质构和成分方面对段木和代料的黑木耳产品进行系统的比较，试图明确2种栽培模式生产的黑木耳产品在营养价值、组织结构等方面的差异，为进一步产品质量标准和等级标准的制定提供信息。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选取3种供试黑木耳样品（菌株均为黑29），编号和来源见表1。样品1号和2号来自四川甘孜州不同栽培区域。

表1 供试材料和来源Tab.1 Materials and sources

1.2 厚度测定

用游标卡尺测量泡水的黑木耳耳片厚度，分别在浸泡0、30 min、60 min、90 min时测量耳片的厚度，重复测量5次取平均值。

1.3 吸水量测定

采用重量法测定吸水量。将样品在水中泡发，分别在浸泡0、30 min、60 min、90 min时，用吸水纸吸干表面水分称重，重复5次，取平均值。

1.4 质构测定

用TMS-Pro物性仪 （美国F.T.C公司） 分析样品质构特性。TPA感官弹性程序，探头P/12R，形变量 50%，最小感应力 0.375 N，速度 60 mm·min-1，停顿时间2 s，测定感官弹性、硬度、咀嚼性，重复测定5次取平均值。

1.5 成分分析

供试黑木耳样品交四川省农业科学院分析测试中心进行蛋白质、氨基酸、维生素B1、维生素B2、重金属、微量元素、多糖、灰分等指标的测试。

氨基酸含量测定参照GB/T 5009.124-2003[4］；维生素B2含量测定参照GB/T 5009.85-2003[5］；维生素B1含量测定参照GB 5009.84-2016[6］；总砷含量测定参照GB 5009.11-2014第一篇第二法[7］；铅含量测定参照GB 5009.12-2010第一法[8］；总汞含量测定参照GB 5009.17-2014第一篇第一法[9］；铁含量测定参照GB/T 5009.90-2003[10］；镉含量测定参照 GB 5009.15-2014[11］；钙含量测定参照 GB/T 5009.92-2003[12］；镁含量测定参照GB/T 5009.90-2003[10］；磷含量测定参照 GB/T 5009.87-2003[13］；锌含量测定参照 GB/T 5009.14-2003[14］；多糖含量测定参照NY/T 1676-2008[15］；脂肪含量测定参照 GB/T 5009.6-2003[16］；灰分含量测定参照GB 5009.4-2016[17］；蛋白质含量测定参照GB 5009.5-2010[18］；钠含量测定参照GB/T 5009.91-2003[19］。

1.6 评价方法

1.6.1 模糊识别法

采用兰氏距离法定义黑木耳与标准蛋白（FAO全鸡蛋蛋白）的贴近度U（a,u），其贴近度越接近1，蛋白质营养价值越高。计算方法参照林忠宁等[20］方法。以鸡蛋蛋白质为标准蛋白质（a），其中7种EAA（essential amino acids） 含量参考“食物成分表”。根据兰氏距离法定义评价对象ui（i=1，2） 待分析蛋白与标准蛋白a的贴近度U，计算公式为:

式中:ak=（k=1，2，3，4，…7） 为标准蛋白中7种EAA含量；uik为第i个评价对象、第k种蛋白EAA含量；贴近度值反映评价对象蛋白质质量与标准蛋白的接近度，U越接近1，蛋白质的营养价值越高。

1.6.2 氨基酸比值系数法

氨基酸比值系数法参照朱圣陶等[21］的方法。根据氨基酸平衡理论，利用WHO/FAO的必需氨基酸参考模式，计算3种黑木耳样品中必需氨基酸比值（ratio of amino acid，RAA），氨基酸比值系数（ratio coefficient of amino acid，RC） 和比值系数分（score ofRC，SRC）。

RC等于1表明样品蛋白质氨基酸组成比例与氨基酸参考模式一致，RC＞1表明该种EAA相对过剩，RC＜1表明该种EAA相对不足，RC最小者为第一限制性氨基酸。

式中:CV为RC的变异系数；SRC的意义为，若样品中必需氨基酸的组成比例与WHO/FAO必需氨基酸参考模式一致，则RC的变异系数CV为0，SRC=100，SRC越接近100，其营养价值相对较高。氨基酸比值系数分越小，蛋白质的氨基酸组成在氨基酸平衡中负贡献越大，RC变大，SRC变小，蛋白质营养价值越低。

2 试验结果

2.1 样品耳片厚度比较

3种黑木耳泡发后的耳片厚度变化结果见图1。

图1 3个黑木耳样品耳片厚度在泡发后不同时间变化情况Fig.1 Changes of thickness for 3 kinds of Auricularia heimuer samples after soaking in water

由图1可以看出，3种黑木耳泡发后的耳片厚度变化存在较为显著的差异，泡发后厚度增加明显，样品均在泡发后1 h达到最大厚度，与泡发前相比，厚度分别增加 0.481 mm、0.56 mm 和 0.36 mm，增加幅度分别为 120.55%、151.76%和 70.66%，段木样品1号和2号的耳片厚度增加幅度显著高于代料黑木耳；泡发1 h后，样品耳片厚度出现不同程度的下降，3个样品在泡发90 min时与泡发60 min相比，其厚度分别下降为 0.007 mm、0.086 mm 和 0.058 mm，下降幅度分别为 0.7%、9.25%和 6.69%，结果表明，1号样品稳定性较好。

2.2 样品泡发后的重量比较

3种黑木耳泡发后的重量变化结果见图2

由图2可以看出，3种样品泡发后的重量变化较大，在泡发90 min后达到最大重量，与泡发前相比，3个样品的重量分别增加至 90.11 g、94.19 g和57.24 g，分别增加了 17.98 倍、18.72 倍和 11.44 倍，1号和2号样品增幅显著高于3号样品。

图2 3个黑木耳样品泡发不同时间重量变化Fig.2 Change of weight for 3 kinds of Auricularia heimuer samples after soaking in water

1号样品在泡发后 30 min～90 min内重量由68.06 g 增加至 90.11 g，增幅 1 361.2%～1 798.6%，增速从 21.19%下降至 7.41%；2 号样品 30 min～90 min 内重量由 71.89 g 增加至 94.19 g，增幅 1 429.2%～1 872.5%，增速从 20.43%下降至 7.11%；3 号样品30 min～90 min 重量由 43.50 g 增加至 57.24 g，增幅868.2%～1 142.5%，增速从 19.54%下降至 7.51%。

3个样品在各泡发阶段的重量，由大到小的顺序均为2号＞1号＞3号，且1号、2号样品之间重量差异较小，与3号样品之间差异较大。如图2所示，泡发30 min后2号重量是1号样品的1.05倍，是3号样品的1.59倍；泡发60 min后2号样品的重量是1号样品的1.05倍，是3号样品的1.6倍；泡发90 min后2号样品的重量是1号的1.04倍，是3号样品的1.6倍。综上所述，段木栽培的黑木耳的吸水率优于代料黑木耳。

2.3 样品的感官弹性比较

3种黑木耳的感官弹性变化结果见图3。

图3 3种样品感官弹性Fig.3 Changes of springiness for 3 kinds of Auricularia heimuer samples after soaking in water

由图3可以看出，3个样品的感官弹性随泡发时间的延长呈现逐步下降的变化。1号样品的感官弹性从 81.74%下降至 78.49%，降幅为 3.78%，但 60 min～90 min无下降。2号样品的感官弹性从77.90%下降至73.25%，降幅为6%；30 min～60 min的降幅为 1.5%，60 min～90 min 的降幅为 4.53%，下降速度明显加快。3号样品的感官弹性从70.56%下降至57.39%，降幅为 18.66%；30 min～60 min 的降幅为14.54%，60 min～90 min 的降幅为 4.82%，下降速度明显变慢。

将3个样品在各时间点的感官弹性进行对比，均是1号＞2号＞3号。泡发30 min时，1号样品的感官弹性是2号样品的1.05倍，是3号样品的1.16倍；泡发60 min时，1号样品的感官弹性是2号样品的1.02倍，是3号样品的1.3倍；泡发90 min时，1号样品的感官弹性是2号样品的1.07倍，是3号样品的1.37倍。

综上所述，随着时间的推移，各黑木耳样品间的感官弹性差距逐步加大，1号样品相对稳定，2号样品变化较大，3号样品出现显著的下降。段木黑木耳在感官弹性的强度和稳定性方面优于代料黑木耳。

2.4 样品泡发后的硬度变化

3个样品的硬度变化结果见图4。

图4 3个黑木耳样品泡发后的硬度变化Fig.4 Changes of hardness for 3 kinds of Auricularia heimuer samples after soaking in water

由图4可以看出，3个黑木耳样品的硬度随泡发时间的延长呈现逐步下降的趋势。1号样品硬度由30.36 N 下降至 24.94 N，降幅为 17.85%；2 号样品从 32.27 N 下降至 23.59 N，降幅为 26.89%；3 号样品从 17.81 N 下降至 24.42 N，降幅为 18.66%。从图4可知，1号和2号样品的硬度高于3号样品，1号样品的硬度下降速度较缓，相对稳定，2号、3号样品下降速度较快，稳定性相对较差。综上所述，1号和2号样品硬度优于3号，1号样品在保持硬度稳定性方面为最佳。

2.5 咀嚼性

3种黑木耳的咀嚼性变化结果见图5。

图5 3个黑木耳样品咀嚼性随泡发时间的变化Fig.5 Changes of chewiness for 3 kinds of Auricularia heimuer samples after soaking in water

由图5可以看出，3个黑木耳样品的咀嚼性随泡发时间的延长呈现逐步下降的趋势。泡发30 min～60 min，1 号样品的咀嚼性从 11.41 mJ下降至 10.77 mJ，降幅为5.61%；2号样品的咀嚼性从11.96 mJ下降至10.86 mJ，降幅为9.20%；3号样品的咀嚼性从 9.27 mJ下降至 6.26 mJ，降幅为 32.47%。由此可知，1号和2号样品的咀嚼性高于3号样品，1号样品咀嚼性下降速度较缓，相对稳定，2号样品次之，3号样品最快。综上所述，段木黑木耳泡发后在保持咀嚼性的稳定性为最佳。

2.6 3个样品蛋白质、氨基酸含量的差异比较

2.6.1 蛋白质、氨基酸含量差异

3个黑木耳样品子实体蛋白质含量和氨基酸含量结果见图6和表2。

图6 黑木耳样品蛋白质含量Fig.6 Content of protein for different Auricularia heimuer samples

由图6可以看出，3个样品子实体蛋白质含量差异显著。3号样品显著高于1号和2号样品，1号和2号样品间蛋白质含量差异不明显。3号样品蛋白质含量分别是1号和2号样品的1.39倍和1.46倍。代料木耳蛋白质含量显著高于段木木耳。

由表2可以看出，3个黑木耳样品间子实体氨基酸含量差异显著。3号样品氨基酸总量在供试样品中含量最高，达到97.04 mg·g-1，各氨基酸含量均高于段木黑木耳样品2号和3号；所测样品的人体必需氨基酸含量分别为 23.49 mg·g-1（1 号样品）、22.59 mg·g-1（2号样品）、33.2 mg·g-1（3号样品），从含量数值分析，代料黑木耳样品的氨基酸含量均高于段木样品。3个样品 EAA/NEAA分别为0.511 4、0.516 8 和 0.520 0，EAA/TAA 分别为 0.338 4、0.340 7和0.342 1，均十分接近。

表2 不同黑木耳样品中氨基酸含量Tab.2 Contents of amino acids of different Auricularia heimuer samples

2.6.2 模糊识别法的评价结果

由模糊识别法公式计算得出的3个黑木耳样品蛋白与标准蛋白（全鸡蛋蛋白）的贴近度见表3。

表3 黑木耳样品相对于标准蛋白的贴近度Tab.3 Closeness degree relative to egg protein of Auricularia heimuer samples

由表3可以看出，样品贴近度越接近1，表明其蛋白质营养价值越高。以全鸡蛋蛋白为标准，样品的蛋白贴近度分别为 0.455 4、0.451 9 和 0.487 5，可以看出3个样品差异不大。

2.6.3 氨基酸比值系数法的评价结果

3个样品必需氨基酸RAA、RC和SRC的结果见表4。现代营养学观点认为，必需氨基酸不足会影响蛋白质的营养价值，必需氨基酸过剩也会限制食品的营养价值，因此提出氨基酸平衡理论。

由表4的测试结果显示，样品1号和2号的赖氨酸的RC十分接近1，与模式蛋白的必需氨基酸组成基本一致；3个样品的异亮氨酸、蛋氨酸＋胱氨酸以及3号样品的赖氨酸的RC＜1，苯丙氨酸＋酪氨酸、苏氨酸RC＞1，3个样品的第一限制氨基酸均为蛋氨酸＋胱氨酸。SRC最接近100的为样品1号和2号。

表4 样品蛋白RAA、RC及SRC比较Tab.4 Comparison of RAA,RC and SRC value of different materials

2.7 样品多糖含量的比较

3个黑木耳样品的多糖含量结果见图7。

由图7可以看出，样品1号和2号的多糖含量显著高于样品3号，1号多糖含量最高，达到9.74 g·100-1·g-1，样品多糖含量分别是样品 3 号的 1.58 倍和 1.29 倍。

图7 3个样品子实体多糖含量比较Fig.7 Content of polysaccharide for 3 tested samples

2.8 3个样品维生素含量的比较

维生素B1和B2的含量见图8、图9。

图8 3个样品子实体维生素B1的含量比较Fig.8 Content of VB1of 3 samples

图8和图9的结果显示，样品1号、2号的VB1含量显著高于样品3号，其中样品1号VB1含量最高，分别是样品2号和3号的1.13倍和1.62倍。样品3号VB2含量高于样品1号和2号，分别是样品1号和2号的1.21倍和1.33倍。

图9 3个样品子实体维生素B2含量比较Fig.9 Content of VB2of 3 samples

2.9 样品重金属含量比较

3个黑木耳样品的重金属砷、铅、汞、镉含量的测定结果见图10。

由图10可以看出，3号样品的汞和镉含量高于1号和2号样品，而砷和铅的含量样品3号高于样品1号、2号。

图10 3个样品重金属含量Fig.10 Content of heavy metal of 3 samples

2.10 样品微量元素含量的比较

3个黑木耳样品的微量元素含量见表5。

表5 3个样品中钙，镁、磷、锌、钠含量Tab.5 Contents of Ca，Mg，P，Zn and Na of 3 samples

由表5可以看出，3个黑木耳样品间的钙，镁、磷、锌、钠等5种元素含量差异较大，钙和镁间含量差异不明显。锌和钠含量在段木和代料之间无明显的规律性，1号样品锌的含量最高，分别是2号和3号样品的1.82倍和1.74倍；磷的含量以代料样品3号为最高；钠的含量1号为最低。

2.11 样品脂肪含量的比较

样品的脂肪含量测试结果显示，见图11。

从图11可以看出，1号和2号样品的脂肪含量高于3号，样品1号和2号含量相当，为3号样品的 1.22 倍。

图11 样品脂肪含量比较Fig.11 Comparison of fat content of different samples

2.12 样品灰分含量的比较

灰分含量测量结果如图12所示。

图12 样品灰分含量比较Fig.12 Comparison of ash content of different samples

结果表明，样品1号和2号灰分的含量高于3号样品，分别超过3号样品21.2%和30.3%。各样品的灰分含量均低于GB/T6192-2008对灰分≤6.0%的要求。

3 结论与讨论

质构在食品物性学中已被广泛用来表示食品的组织状态、口感及滋味感觉。消费者不仅关注营养，食材烹饪后的口感和滋味也是消费的主要参考内容。对于食用菌作为食材的质构分析目前还十分少见，本项研究首次利用质构的方法分析段木木耳和代料黑木耳的质构特点，结果显示泡发30 min～60 min，段木黑木耳感官弹性降幅为1.5%～3.78%，硬度降幅3.26%～22.8%，咀嚼性降幅 5.6%～9.2%；代料黑木耳的感官弹性降幅为18.66%，硬度降幅35.71%，咀嚼性降幅32.47%。段木黑木耳在感官弹性、强度和硬度以及泡发后保持这些属性的稳定性上均高于代料黑木耳，表明段木黑木耳的组织结构可能有别于代料黑木耳，作为烹饪材料二者有一定的区别。这可能也是段木黑木耳烹饪后口感脆、咀嚼性强的原因。必需氨基酸的含量是评价食品营养价值的重要方面，氨基酸比值系数法和模糊识别法在食用菌营养评价方面已有一些应用[22-24］。本项研究结果显示，代料黑木耳的蛋白质含量和氨基酸含量均高于段木黑木耳，但 3 个样品SRC分别为 77.42、75.6 和 72.1，段木黑木耳较代料黑木耳更接近100。两类黑木耳产品与标准蛋白的贴近度分别为 0.436 3、0.433 8 和 0.422 3，根据现代营养学的观点，氨基酸不足和氨基酸过剩均会影响营养价值，3个样品中段木黑木耳的营养价值高于代料黑木耳；3个样品的第一限制氨基酸均为蛋氨酸＋胱氨酸，与姜萍萍等[25］结果不完全一致。

多糖是大型真菌的重要功效成分，在抗肿瘤、提高机体免疫力等方面均发挥重要作用。测定结果表明，段木黑木耳多糖含量显著高于代料黑木耳，2个段木黑木耳的多糖含量分别是代料黑木耳的1.58倍和1.29倍，这可能与段木黑木耳生长环境及生长快慢等因素相关。同时VB1、脂肪和灰分含量方面段木黑木耳也占有一定的优势。对重金属和微量元素的测定结果表明，3个样品均含有丰富的钙、镁、磷、锌等微量元素。按照国标《黑木耳》（GB/T6192-2008）的规定，砷（≤1.0 mg·kg-1），铅（≤2.0 mg·kg-1），汞（≤0.2 mg·kg-1）、镉（≤1.0 mg·kg-1），供试产品均符合产品质量安全要求。

本项研究结果显示，段木黑木耳和代料黑木耳在质构上差异显著，在多糖、脂肪和VB1的含量上段木黑木耳有明显的优势，氨基酸的分析结果表明，与标准蛋白的贴近度方面段木与代料黑木耳相当，在营养价值方面，供试段木黑木耳似乎比代料黑木耳具有更高的营养价值，与宫志远等[26］研究结果有一定的差异，有待分析更多的样品进一步确认。