香菇呈味物质研究进展及产品开发

李延年，王文亮，贾凤娟，弓志青，赵凤春，宋莎莎*

（1.山东省农业科学院农产品研究所，农业农村部新食品资源加工重点实验室，山东省农产品精深加工技术重点实验室，山东 济南 250100；2.山东农业大学生命科学学院，山东 泰安 271000）

香菇（Lentinus edodes）又名香覃、花菇，属担子菌纲（Basidaiomycetes）、伞菌目（Agaricales）、口蘑科（Tricholomatacete）、香菇属（Lentinus），中国栽培香菇历史悠久，距今约有800多年历史。早在公元1313年王桢的《农书》记述了“浸水打木”的香菇栽培方法。香菇的菌肉肥嫩，味道鲜美，香气浓郁，营养和保健价值高，具有食药同源的特点，因此被人们誉为“菇中之皇后”。本文主要从香菇呈味物质的研究进展以及香菇产品开发两个方面来综述香菇的应用价值，为其在食品、药品和保健品中的应用提供依据。

1 香菇呈味物质研究进展

香菇不仅营养价值丰富，而且具有独特风味特征，香菇的风味包括滋味和香味。滋味是味觉系统即舌头能够品尝到酸味、甜味和苦味等，香菇的滋味因其本身含有的一些非挥发性呈味物质，主要包括呈味氨基酸、呈味核苷酸、可溶性糖、有机酸等；香味主要是嗅觉系统所能感受到味道，香菇散发出的香味依赖于自身含有的挥发性物质，主要包括八碳挥发性化合物和含硫化合物等。随着消费者对食品感官品质意识的提高，食品的风味特征成为影响消费者选择的重要因素，它对消费者的偏好有很大的影响。

1.1 非挥发性滋味物质

1.1.1 呈味氨基酸

氨基酸是人体进行新陈代谢的重要物质，具有许多生理功能，其在食品呈味方面也发挥着重要作用。香菇中所含氨基酸种类齐全，一般含有17种～18种，而且含量丰富，总量一般在6%～21%[1]。史琦云等[2]分析测定了8种食用菌中的成分物质，发现香菇中的呈味氨基酸含量尤为丰富，其中天门冬氨酸含量为1.56%，谷氨酸含量为1.29%。杨秉耀等[3]对香菇鲜品中的氨基酸组成和含量测定分析，得出鲜品香菇中尤以鲜甜味氨基酸含量最为丰富：谷氨酸含量达到0.55%、天冬氨酸为0.21%、丙氨酸为0.17%、甘氨酸为0.13%、苏氨酸为0.11%、丝氨酸为0.11%。高燕红等[4]对香菇、银耳、干枞菌、姬松茸、岩耳、云耳这6种食用菌中氨基酸的含量作了分析，研究表明在以上6种食用菌中谷氨酸含量最高，天冬氨酸次之，蛋氨酸和胱氨酸含量最低。呈味氨基酸谷氨酸能与食盐结合形成L-谷氨酸钠，是调味品味精中的主要成分，具有强鲜味，因此建议人们在烹调食用菌时加入少许食盐，有提鲜助鲜的作用。丙氨酸具有一定甜味，与鸟苷酸、谷氨酸等鲜味物质搭配能使鲜味倍增，而且可以引出肉类、海鲜类、蔬菜类中的鲜味成分，提升食物口感和味道[5]。

1.1.2 呈味核苷酸

核酸存在于食用菌中可被特定生物酶降解为许多种核苷酸，而大量的核苷酸是香菇产生鲜味的重要呈味成分，如 5′-鸟苷酸、5′-腺苷酸、5′-肌苷酸、5′-黄苷酸等，其中5′-鸟苷酸在食用菌中含量最丰富[6]，也是香菇中鲜香味的最主要来源。研究发现香菇中主要的呈味核苷酸包括腺苷酸、鸟苷酸、肌苷酸、胞苷酸、尿苷酸、黄苷酸，其中5′-核苷酸在呈味核苷酸中是最主要的，呈味效果显著，相比于其它种类的食用菌，香菇中的5′-核苷酸含量是最高的，这使得香菇的香气浓郁[7]。

1.1.3 可溶性糖

可溶性糖是食用菌中甜味的主要来源，糖的种类和含量会直接影响到食用菌的口感与味道。吉田博等[8]研究并测出31种菇类中含有的可溶性糖，试验结果表明食用菌中可溶性糖的主要成分是甘露醇和海藻糖。Chen等[9]研究得出人们品尝食用菌时产生爽口的甜味是因为其含有较高含量的甘露醇，这种食用菌更受人们欢迎。Litchfield[10]研究发现可溶性糖和一些糖醇在香菇中有增加甜味的作用。食用菌中常见的可溶性糖包括甘露糖、果糖、核糖、肌糖、树胶醛糖、海藻糖和甘露醇，不同种类的食用菌可溶性糖和糖醇的含量有较大差别，如木耳、草菇中可溶性糖比例较高，茶树菇、毛头鬼伞中可溶性糖的比例较低，而斑玉覃中的甘露糖含量相对较低，仅在18.19 mg/g～36.10 mg/g[11]。陈万超等[12]研究并测定7种香菇中可溶性糖和糖醇的含量，研究结果显示，7种香菇中可溶性糖和糖醇的总量为96.04 mg/g～223.61 mg/g。

1.1.4 有机酸

有机酸与氨基酸、合成酚类、酯类和芳香类物质的代谢过程密切相关，其种类和含量的不同对香菇独特风味的产生有着一定影响。山下市二等[13]在对香菇鲜度下降机理研究时发现香菇内含有的有机酸主要是苹果酸，还有少量的琥珀酸和柠檬酸。吉田博等[8]从香菇的呈味成分角度出发，研究得出8种市售香菇共有的有机酸是苹果酸、柠檬酸、延胡索酸、焦谷氨酸、甲酸、乙酸、乳酸、草酸和α-酮戊二酸，且含量在1.1%～1.5%；其中苹果酸、柠檬酸、延胡索酸和焦谷氨酸4种有机酸大约占香菇内有机酸总量的86%～92%，是香菇中有机酸的主要组成成分，研究表明香菇独特风味的形成与有机酸有关。于海龙等[14]利用反向高效液相色谱法对不同产地的同种类商品香菇中有机酸含量比较分析发现，地区不同种类相同的香菇产品中有机酸含量存在明显差异，含量从高到低依次是琥珀酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、富马酸。琥珀酸及其钠盐在海鲜产品中含量十分丰富，这使得食品具有鲜味；苹果酸、柠檬酸、乙酸和富马酸常作为特定的酸味添加剂添加到食品中来改善味道与口感。多个研究共同表明，有机酸是香菇形成独有风味必不可少的一部分。

1.1.5 其它

香菇中的滋味成分除了呈味氨基酸、呈味核苷酸、可溶性糖以及有机酸之外，常规成分和无机离子对其最终呈味效果也有影响。常规成分包括水分、碳水化合物、灰分、总还原糖、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、干物质，这些物质对香菇独特风味的产生有直接或间接的影响。无机离子与其它物质结合会产生不同的呈味物质，如Na+与谷氨酸结合会形成谷氨酸钠盐，与琥珀酸会生成琥珀酸钠盐，谷氨酸钠与琥珀酸钠两种物质均为鲜味调节剂[6]。

1.2 挥发性香味物质

八碳挥发性化合物和含硫化合物是食用菌中主要挥发性香味物质，醛、酮、酸、酯类化合物对食用菌的挥发性香味起到调和和补充的作用。食用菌中八碳挥发性化合物主要包括1-辛醇、1-辛烯-3-醇（俗称蘑菇醇）、3-辛醇、2-辛烯-1-醇、1-辛烯-3-酮、3-辛酮等[15]。含硫化合物主要包括以 1，2，3，5，6-五硫杂环庚烷（俗称香菇精、香菇素）为代表的含硫杂环化合物。香菇中挥发性风味成分种类齐全，其产生的香味是多种挥发性物质共同作用的结果[16]。郑建仙[17]应用蒸馏萃取技术结合气相色谱-质谱联用对福建香菇的菇伞和菇柄中的风味物质进行了检测，测出菇伞和菇柄中分别含有挥发性香味物质64种和42种。

八碳化合物是组成香菇中挥发性香味成分的重要成分，以辛醇类、辛酮类风味物质为主[18]。辛醇类物质中的1-辛烯-3-醇又被称为“蘑菇醇”，因其具有浓郁的蘑菇香而得名，但因其热稳定性较差，所以在干香菇中产生的风味劣于鲜香菇[19]，MAU等[20]研究认为食用菌中的特征性风味物质是1-辛烯-3-醇，而1-辛烯-3-醇的形成和脂肪氧化酶的活性是密切相关的。1-辛烯-3-醇的风味阈值为0.1 mg/L，其产生的气味与1-辛烯-3-醇含量高低有密切联系，1-辛烯-3-醇在水中的浓度达到1 mg/L时，会呈现出较弱的蘑菇风味[21]。除1-辛烯-3-醇外，3-辛醇在香菇挥发性风味物质中也是重要的主体成分,辛酮类物质以3-辛酮为主，约占香菇中主体挥发性香气成分的28.53%[22]。

含硫化合物是一种典型的芳香性物质，它是香菇香气的重要来源，能影响香菇的整体气味。含硫化合物占香菇挥发性风味成分总量很高，达50%以上，其中以1，2，4-三硫杂环戊烷含量最高，占含硫化合物总量的 84%～91%。此外，香菇中的 1，2，3，5，6-五硫杂环庚烷是香菇中非常重要的风味化合物，但是它的稳定性差，很容易分解，分解产物为二甲基硫醚和二甲基三硫醚，二甲基二硫醚和二甲基三硫醚，以上主要含硫化合物的存在和组合影响着香菇的整体香气[23-24]。刘杨岷等[25]应用蒸馏萃取装置结合气相色谱-质谱联用技术发现了香菇中存在91种挥发性风味成分，包括含硫化合物30种，其中主要呈味成分为1，2，4-三硫杂环化合物。黄雯[26]选用了蒸馏萃取装置研究香菇，通过萃取的方法分别从干香菇的菌盖和菌柄上得到了挥发性成分，之后通过气相色谱—质谱联用仪鉴定出共包括76种化合物，有10种是含硫化合物。

其它化合物如酮类、醛类、酯类等对香菇风味起修饰或互补作用，同样不可或缺。酮类化合物有特殊的香气，如丙酮能产生类似薄荷的香气，2-十一烷酮具有类似柠檬的味道；醛类化合物能产生多种香气，微量的醛可增加香气浓醇度；酯类化合物是低级饱和脂肪酸与醇类化合而成，可以散发出许多果实香味[6]。

2 产品开发

香菇含有丰富的呈味物质，独特的滋味和香味使其受众广泛，除此之外，香菇还具有功能性活性物质丰富、产量高的特点，在营养保健和功能药效方面具有广泛的应用价值，这保证了香菇产业的可持续发展。目前，香菇产品的开发还具有非常大的探索空间，其产品具有广阔的市场。因此，香菇产品的研究与开发将成为当今社会的热点。

2.1 香菇醋

香菇味道鲜美浓郁、营养价值丰富，适宜用作调味品。邵伟等[27]以马铃薯、麸皮和糠壳为主要原料，用香菇进行发酵，研制出具有营养保健功能的香菇醋。香菇的发酵温度控制在28℃，转速为150 r/min，发酵时间2 d，这种香菇醋生产周期短，不添加任何化学物质，得到的香菇醋风味独特，口感纯正。徐彩芳[28]提取香菇柄多糖，对香菇柄汁、枣汁以及桃汁发酵，分别制得香菇枣醋和香菇桃醋。魏登等[29]用香菇和薏米作为原料，酒精发酵条件为：发酵温度28℃，糖度15%，酵母液8%，醋酸发酵条件为：温度33℃，pH 6.0，醋酸菌用量8%，以此工艺生产出营养保健型香菇薏米烹调醋。

2.2 香菇酒

香菇酒是以香菇为主要原料发酵而成的含酒精的饮品，此产品不仅能够保留香菇自身的有效成分，而且经过发酵、富集等工序后进一步提高了香菇的营养与保健价值。杨猛等[30]采用安琪酵母进行香菇酒发酵，通过试验确定在糖度170 g/L、柠檬酸2 g/L、蛋白酶用量2 g/L时生产出的香菇保健酒口感绵柔、香气怡人，各指标符合国家标准要求。王大为等[31]采用顶空固相微萃取技术和气相色谱-质谱联检测出早期陈酿的香菇酒中含有54种香气成分，并研究得出香菇酒在不同的陈酿阶段，其香气成分和含量都会发生相应变化。

2.3 香菇酱

香菇酱是以鲜香菇或干香菇复水作为主要原料，经清洗、预煮、烹炒、调味、罐装、密封、杀菌一系列处理制成的调味酱产品，在提高香菇加工利用率的同时增加了产品的附加值。香菇调味酱有味道鲜美、营养丰富、即食性强的特点，符合现代人的膳食理念。王桂桢等[32]通过试验得出香菇酱最佳的工艺参数为：2 400 r/min条件下脱水3.5 min，切成8 mm3香菇丁，110℃条件下油炸5 min，140℃条件下熬制8 min，110℃条件下炒制14 min，100℃条件下搅拌5 min。此外，结合不同地域不同条件，可生产不同口感的香菇酱，刘晓梅等[33]制作了香辣香菇风味酱，并对该酱进行全面质量检查，结果显示各项指标均符合国家标准要求。范露等[34]研究并确定了紫菜香菇复合调味酱的最佳工艺条件：香菇酶解液与发酵紫菜酱的质量比1∶2，蔗糖添加量10%，食盐添加量3%，羧甲基纤维素钠添加量0.4%，质机转速10 000 r/min，均质时间4 min。

2.4 香菇酱油

香菇酱油是香菇经80℃～90℃热水浸提后，将浸提液兑入酱油中调成的调味品。张梅[35]测定了香菇酱油每100 g含蛋白质2 g、糖类47.2 g、核黄素13 mg、尼克酸 1.5 mg、硫胺素 0.01 mg、钙 97 mg、磷 31 mg、铁5 mg和水分66.9 g。周建华等[36]以深层发酵后的香菇菌丝发酵液为主要原料生产酱油，经指标测定发现成品酱油中氨基态氮含量高，味道鲜美浓郁，是良好的营养保健调味品，符合现代化膳食理念。曹海丽等[37]用香菇、核桃饼、黑米等为原料，发酵生产了富含香菇多糖、核桃生物活性肽以及黑米色素等含有多种活性物质的核桃黑米香菇新型功能性酱油。从日趋多元化、健康化的饮食方式以及天然调味料的未来市场潜力来看，香菇酱油的开发具有广阔的发展前景，产品不仅能保留香菇酱油的口感，还为人们提供了品质和味道较好的新型酱油产品。

2.5 香菇素肉干

素肉是指在色、香、味和组织上类似于肉类制品的素食，香菇素肉干是以香菇为主要原料生产的素肉食品，通过这种方法生产出的素肉产品具有低脂肪、高蛋白的特点，同时其制作过程中使用的原材料没有荤腥，因此十分适合素食主义者食用。徐旭[38]以香菇柄为原料，对生产香菇素肉干中的碾轧、腌制、干制等关键工艺参数进行研究，并利用扫描电子显微镜、物性仪等检测方法对香菇素肉干进行分析。张铂瑾等[39]经过多次试验尝试，得出采用盐渍、捶打、腌制和二次烘干之间刷炼乳为最佳时间点，原味香菇素肉干的配料添加量为白砂糖0.06%、酱油0.02%、花生油0.01%、五香粉0.005%、蜂蜜0.007 5%、炼乳0.003%；辣味素肉干的配料在原味香菇素肉干基础上增加0.005%胡椒和0.001%辣椒，此工艺不添加防腐剂和肉味香精，是天然健康的食品。

2.6 香菇脆片

香菇脆片是指香菇不经过破碎、榨汁、浓缩等工艺，在真空或缺氧环境下，利用香菇在低温环境下脱水的原理，保留住香菇营养成分，维持香菇的本色本味，然后直接进行烘干、膨化处理而制成的香菇产品。隋世有等[40]优化了非油炸香菇脆片的干燥工艺，首先将香菇脆片进行护色工艺优化，接下来进行流化-微波-焙烤三段式联合干燥。刘增强[41]以新型的气流膨化技术为手段，通过单因素试验设计，得到气流膨化香菇的最佳预处理工艺为：香菇预干燥水分含量30%，护色液中柠檬酸浓度2%、抗坏血酸1.5%、焦亚硫酸钠0.2%。朱金艳等[42]以整朵香菇为主要原料，通过单因素及正交试验，确定微波膨化香菇脆片的最佳工艺为：香菇含水量35%，浸油率4%，微波功率360 W，此时膨化率达到195%，感官指标达9.4。任爱清等[43]对真空环境下油炸香菇脆片加工过程中的干燥工艺环节进行了全面性的研究，得出真空油炸香菇脆片-热风联合干燥最佳工艺条件为：热风温度65℃、风速1.0 m/s、真空油炸温度90℃、水分转换点35%。

2.7 其它产品

除香菇饮品、香菇调味品外，香菇等食用菌在我国医药行业的应用也受到更多研究者的关注。研究表明，目前我国已经发现了大约150种大型真菌具有抗肿瘤的生物活性[44]，香菇中多糖具备促进钙吸收、降低胆固醇、抗肿瘤等多种生物活性[45]。因此，结合香菇生物活性功能及药用价值生产了大量的药品及其保健用品，如香菇菌多糖片[46]、香菇提取口服液[47]、香菇多糖注射剂[48]、香菇多糖胶囊[49]、香菇多糖脂质体[50]以及香菇多糖冻干粉针剂[51]等。

3 展望

关于香菇风味和产品开发的研究日渐兴起，香菇加工技术也日趋完善，新型香菇产品开发越来越多样化，但香菇产业仍面临产品精深加工匮乏、加工过程营养损耗等问题。因香菇具有很高的食药用价值，所以香菇风味产品的开发不仅要保留其独特的风味，更要注重保留其特有的功能性。如今，人们对香菇的营养价值和保健功效的认知日益加深，“一荤、一素、一菇”的正餐结构逐渐被广大消费者接受，香菇产业正蓬勃发展，香菇产品将拥有更为广阔的市场前景。本文通过介绍香菇呈味物质的研究进展以及香菇产品开发现状，对今后香菇的研究与产品的开发具有深远的指导意义。