Determination of Soluble Sugar and Organic Acid Components and Evaluation of Taste Quality of 11 Main Cultivars of Lentinula edodes
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摘要: 本研究采用离子色谱法和高相液相色谱法分别对11个主要栽培品种的香菇子实体中可溶性糖和有机酸组分进行定量分析，并结合聚类分析和因子分析对其滋味品质进行评价。分析结果显示11个品种香菇子实体中可溶性糖中可检测到甘露醇、海藻糖、阿拉伯糖醇和葡萄糖4种，以甘露醇和海藻糖为主，品种241-4、L9015和L135含量较高；有机酸以琥珀酸和苹果酸为主，241-4含量最高。滋味品质评价基于上述结果和前期研究中的各品种等鲜浓度值（EUC）数据，聚类结果得到两类，分别是申香8号、申香10号、武香1号、J868、Cr04、939和庆科20为A类，EUC、柠檬酸、酒石酸、乙酸和甘露醇贡献突出；L808、241-1、L9015和L135为B类，富马酸、苹果酸、海藻糖和琥珀酸贡献突出；因子分析（Factor analysis method）得到3个隐性因子，有机酸高感受因子、有机酸中等感受因子和甜味因子，综合评价结果显示B类排序相对靠前，有机酸高感受因子贡献较大，存在不易接收风险；而A类排序靠后，属于滋味易接收区，且EUC鲜味指标较高。Abstract: In this study, the soluble sugar and organic acid components of 11 main cultivars of Lentinus edodes were determined and analyzed by ion chromatography and high performance liquid chromatography, and then the taste quality was evaluated by cluster analysis and factor analysis. The results showed that four kinds of soluble sugar, mannitol, trehalose, arabinose and glucose, in which mannitol and trehalose were main. The total contents of 241-4, L9015 and L135 were relatively high. The organic acids were mainly succinic acid and malic acid, and the total contents of 241-4 were highest in the cultivars. The taste evaluation was based on the above results and EUC data of previous research. According to the clustering analysis, Shenxiang-8, Shenxiang-10, Wuxiang-1, J868, Cr04, 939 and Qingke-20 were classified as class A, in which EUC, citric acid, tartaric acid, acetic acid and mannitol contributed significantly; L808, 241-1, L9015 and L135 were classified as class B, in which fumaric acid, malic acid, trehalose and succinic acid have made outstanding contributions. And the factor analysis was used to obtain three recessive factors, et al, high sensitivity factor of organic acid, medium sensitivity factor of organic acid and sweetness factor. The comprehensive evaluation results showed that class B was relatively high in the ranking, and the contribution of high sensitivity factor of organic acid was relatively large, which was not easy to receive; while class A was relatively low in the ranking, which was easy to receive, and EUC fresh index was relatively high.
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Keywords:
- Lentinula edodes /
- soluble sugar /
- organic acid /
- heatmap analysis /
- factor analysis /
- taste quality
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香菇（Lentinula edodes）属于真菌界（Fungi），担子菌门（Basidiomycota），伞菌纲（Agaricomycetes），伞菌目（Agaricales），光茸菌科（Omphalotaceae），香菇属（Lentinula），具有悠久的栽培历史，南宋嘉定二年（公元1209年），《龙泉县志》记载“大率厚而小者，香味俱勝”[1-3]。香菇是我国产量最大的食用菌，2018年产量为1043.12万吨，占食用菌总产量的27.15%[4]，它营养丰富，食药用价值高，且香气独特，味道鲜美，深受广大消费者的欢迎[5-6]。
风味作为衡量香菇品质的重要指标之一，一直是许多学者关注的重点。风味差异的内在体现，即呈味物质的差异，其“结构”（如含量、比例等）不同决定其风味“性质”不同。风味主要包括挥发性物质（气味）和非挥发性成分（滋味），前期研究中通过分析不同品种香菇子实体的SPME-GC-MS结果，提取42个共有成分，建立了特征指纹图谱和香气评价阈值[7]；对于滋味评价，前期工作仅对比分析了这些品种基于呈鲜氨基酸和5‘-核苷酸计算的等鲜浓度（Equivalent umami concentration，EUC）的差异[8-9]，缺乏“糖酸”分析，无法实现其全面良好的滋味评价。而子实体中可溶性糖和有机酸的含量、种类及其组成比例亦是决定其内在滋味品质的重要因素，因此，本文利用高效液相色谱和阴离子色谱法分别对11个不同品种香菇子实体的有机酸、可溶性糖组分含量进行分析研究，结合前期实验计算得到的EUC结果、热图分析（Heatmap analysis）、主成分分析（PCA）和因子分析（Factor analysis）等，进行良好滋味品质的评价，以期为今后开展不同品种资源的风味评价及香菇产品深加工提供参考依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
试验选取国内主产区广泛栽培的11个香菇品种（如表1所示）作为研究对象，菌种由上海市农业科学院食用菌研究所、浙江省丽水市农科院食药用菌研究所等单位提供，栽培地浙江丽水市石牛镇，均采用常规配方（79%木屑，20%麸皮，1%石膏粉）。
表 1 香菇栽培品种信息Table 1. L. edodes cultivar information编号 名称 品种认定编号 谱系 菌种来源 1 申香8号 2007001 野生种70与苏香单孢杂交 上海市农业科学院食用菌研究所 2 申香10号 2007002 野生种L26与苏香非对称杂交 3 L135 2007005 国外引进品种系统选育 浙江省丽水市农科院食药用菌研究所 4 Cr04 2007008 品种7917与当地种L21单孢杂交 5 L9015 2007009 241，8210，日丰34椴木分离 6 241-4 2007010 品种241系统选育 7 武香1号 2007011 国外引进品种系统选育 8 L808 2008009 农户处分离获得 9 939 非国审品种 人工选育 浙江省庆元县食用菌研究中心 10 庆科20 非国审品种 LL9015自然突变品种 11 J868 非国审品种 未知 浙江丽水市大山菇业 岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖醇、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、木糖、核糖、甘露醇、海藻糖、酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、抗坏血酸、富马酸、琥珀酸 标准品，Sigma公司；甲醇、乙腈 色谱级，美国Dikma公司；其他试剂 化学纯，国药集团化学试剂有限公司。
DKY-II恒温调速回转式摇床 上海杜科自动化设备有限公司；DHG-9240A型鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司；Allegra 15R Centrifuge离心机 美国Beckman公司；BF00A粉碎机 上海淀久机械制造有限公司；旋转蒸发仪 瑞士BUCHI公司；ELGA超纯水设备 美国ULTRA公司；ICS2500型离子色谱仪、CarboPac PA-20阴离子交换分析柱 美国Dionex公司；Green ODS-AQ C18色谱柱 上海易创仪器分析有限公司；Waters 600高效液相色谱仪、2996型二极管阵列检测器 美国Waters公司。
1.2 实验方法
1.2.1 香菇子实体栽培、样品采集及预处理
11个香菇品种栽培方法参照谭琦等[10]《香菇栽培实用技术》中丽水香菇栽培方法。样本均为采收的第二茬香菇子实体，按照中华人民共和国农业行业标准《NY/T 1061-2006 香菇等级规格》[11]选取特级鲜香菇，于（50±2）℃烘干至含水量低于10%，将烘干的样品分别粉碎过60目筛后封装，置于干燥器中备用。
1.2.2 可溶性糖测定
参考周帅等[12]、LIU等[13]的提取方法，精确称取500 mg样品加入30 mL 80%乙醇，摇床150 r/min 25 ℃震荡45 min，21000 r/min离心15 min，将滤渣用80%乙醇冲洗3次，取滤液于55 ℃真空旋转蒸发去除乙醇，超纯水定容至25 mL，然后16000 r/min离心10 min后进行一定浓度的稀释，上清液过0.22 μm混合纤维素酯（MCE）微孔滤膜上离子色谱仪测试。
色谱条件[13]：CarboPac PA-20色谱柱（4 mm×250 mm），进样量25 μL，流速0.4 mL/min，柱温30 ℃，流动相为0.48 mol/L NaOH。通过标准品的出峰时间及峰面积建立的标准曲线计算样品中相应物质的含量，甘露醇：Y=90.04X–0.0080，R2=0.9999；海藻糖：Y=119.7X+0.1811，R2=0.9999；阿拉伯糖醇：Y=349.2X+0.3481，R2=0.9989；葡萄糖：Y=21.13X+0.6016，R2=0.9929。每个样品做3次平行试验。
1.2.3 有机酸测定
参考李巧珍等[14]、余昌霞等[15]对食用菌有机酸的测定方法，准确称取500 mg香菇干粉，加入50 mL 0.1 mol/L盐酸，60 ℃震摇60 min提取有机酸。待冷却后将提取液16000 r/min离心15 min，上清液过0.22 μm MCE微孔滤膜于Waters 600高效液相色谱仪检测。
色谱条件：Green ODS-AQ C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为10 mmol/L KH2PO4缓冲盐，pH2.8，采用等浓度洗脱模式，流速1.0 mL/min，紫外检测波长为210 nm，柱温30 ℃，进样量10 μL。通过标准品的出峰时间及峰面积建立的标准曲线计算样品中相应物质的含量，酒石酸：Y=14267X−26912，R2=0.9986；苹果酸：Y=10360X−21810，R2=0.9816；乙酸：Y=9723.9X+2655.2，R2=0.9836；柠檬酸：Y=17161X−37799，R2=0.9939；抗坏血酸：Y=13251X+14326，R2=0.9977；富马酸：Y=10637X−24685，R2=0.9890；琥珀酸：Y=1363.9X−7720.4，R2=0.9934。每个样品做3次平行试验。
1.3 数据处理
利用Excel、IBM SPSS Statistics 20和Matlab 7.0进行数据处理和分析，采用Tukey HSD检验进行显著性分析，显著性水平为P<0.05。
2. 结果与分析
2.1 不同品种香菇中可溶性糖含量分析
可溶性糖是构成香菇滋味的重要物质，其可与氨基酸等物质相互作用，从而影响加工后甜香、焦糖香等风味的产生[16]。11个品种香菇中可溶性糖含量如表2所示，结果显示共检出4种可溶性糖，包括甘露醇、海藻糖、阿拉伯糖醇和葡萄糖，与段秀辉等[17]的研究结果基本一致（除了葡萄糖）。四种可溶性糖总量（88.10~131.6 mg/g）以L9015最高，其次L135。甘露醇在可溶性糖中含量最高（52.52~84.66 mg/g），占总量46%~82%，以品种L9015、J868和939含量较高（三者差异不显著（P>0.05），但与其他品种香菇中含量差异显著（P<0.05）），其次是申香8号和10号，而241-4含量最低；海藻糖含量（7.92~45.51 mg/g）以241-4、L9015和L135含量较高，其次是L808，而J868含量最低；阿拉伯糖醇含量（6.92~24.51 mg/g）以申香8号含量最高，其次是J868和武香1号，而939和L9015含量最低；葡萄糖含量（0.09~6.33 mg/g）以Cr04含量最高，并且远高于其他品种，其次L135品种，而939和L9015含量最低。
表 2 不同品种香菇样品可溶性糖含量（n=3，mg/g）Table 2. Contents of soluble sugars in L. edodes samples of different cultivars(n=3, mg/g)品种 含量 阿拉伯糖醇 海藻糖 甘露醇 葡萄糖 总量 申香8号 24.51±2.13a 17.71±2.61d 70.15±2.93b 0.23±0.04g 112.6±3.98c 申香10号 14.09±1.76de 28.57±2.67c 70.69±2.18b 0.34±0.01f 113.7±3.54c L135 17.46±1.32c 43.26±3.11a 59.82±2.19d 2.87±0.10b 123.4±2.89b Cr04 13.08±1.45e 27.77±2.13c 60.17±2.11d 6.33±0.04a 107.3±2.31cd L9015 6.92±0.87g 43.51±2.55a 81.11±2.78a 0.13±0.03h 131.6±2.13a 241-4 14.97±1.78d 45.51±2.67a 52.52±3.10e 1.67±0.11c 114.6±3.13c 武香1号 19.07±1.76b 13.64±1.97e 66.29±1.97c 0.22±0.04g 99.24±2.17d L808 14.61±0.97d 33.62±1.68b 64.09±2.19c 1.03±0.09d 113.3±2.37c 939 6.98±0.76g 11.28±1.79f 83.26±3.01a 0.09±0.01h 101.6±2.87d 庆科20 9.16±1.02f 11.04±1.98f 66.79±2.01c 1.09±0.03d 88.10±2.65e J868 20.38±0.96b 7.92±2.18g 84.66±2.57a 0.46±0.06e 113.4±2.54c 注：同列不同小写字母表示不同品种间差异显著（P<0.05）；表3同。 2.2 不同品种香菇中有机酸组分含量分析
在食用菌生长过程中，有机酸与合成酚类、氨基酸、酯类和芳香物质的代谢过程密切相关，其种类和含量的不同在一定程度上影响着子实体的独特风味形成[18-19]。11个品种香菇中有机酸组分含量如表3所示。本试验对样品中7种有机酸进行检测，除品种L135、241-4、J868和L9015未检出柠檬酸外，其他均检出，总量在137.4~303.6 mg/g范围内，其中，品种241-4含量最高，其次为L135，庆科20含量最低。有机酸以琥珀酸为主（82.85~248.3 mg/g），占总量的60%~83%，品种241-4含量最高，其次为L135和L9015；苹果酸含量次之，其中以L808和L9015含量较高，其次为L135。其他，酒石酸0.33~3.73 mg/g，抗坏血酸0.01~1.19 mg/g，乙酸0.05~2.86 mg/g，柠檬酸6.91~20.27 mg/g，富马酸1.12~3.47 mg/g。
表 3 不同品种香菇样品有机酸含量Table 3. Contents of organic acids in L. edodes samples of different cultivars品种 含量（mg/g） 酒石酸 苹果酸 抗坏血酸 乙酸 柠檬酸 富马酸 琥珀酸 总量 申香8号 0.57±0.11e 21.90±1.54f 0.06±0.01d 0.75±0.04e 12.91±0.92b 2.03±0.11e 109.3±2.32g 147.5±3.54f 申香10号 2.12±0.21c 21.22±1.90f 0.03±0.00e 0.62±0.05f 12.46±0.67bc 1.91±0.18e 143.1±3.01e 181.5±3.62e L135 1.67±0.57d 53.62±1.23b 1.19±0.05a 0.66±0.11f − 3.47±0.34a 219.3±3.77b 280.0±3.48b Cr04 1.33±0.28d 14.72±1.83g 0.01±0.00f 0.05±0.02g 20.27±1.31a 1.33±0.22f 112.5±2.49g 150.2±2.89f L9015 2.13±0.43c 56.04±2.04ab 0.07±0.01c 1.98±0.05b − 2.70±0.25c 204.9±3.61b 267.9±4.03c 241-4 1.56±0.12d 49.74±2.11c 0.07±0.01c 0.89±0.08e − 3.07±0.15b 248.3±4.21a 303.6±4.11a 武香1号 2.84±0.16b 20.45±2.28f 0.06±0.01d 0.06±0.01g 13.66±0.79b 2.21±0.21d 112.8±2.35g 152.2±3.01f L808 2.35±0.71c 60.64±1.45a 0.03±0.00e 1.30±0.09d 6.91±0.86d 3.05±0.39b 189.4±3.34c 263.7±3.99c 939 3.73±0.87a 30.27±1.67e 0.02±0.00f 1.62±0.14c 9.47±0.91d 1.12±0.19f 164.2±2.53d 210.5±3.62d 庆科20 2.26±0.37c 36.68±2.41d 0.03±0.01e 2.86±0.13a 11.41±0.88c 1.30±0.10f 82.85±2.01h 137.4±3.12g J868 0.33±0.18e 21.62±1.32f 0.09±0.02b 0.83±0.09e − 2.51±0.13c 124.7±2.12f 150.1±3.67f 注：“−”表示未检出。 2.3 不同品种香菇风味品质评价
前期研究[8]中分析测定了不同品种香菇的游离氨基酸和5'-核苷酸，并计算得到等鲜浓度值（EUC），按照材料编号（表1）顺序，分别为（254.6±5.12）、（342.1±4.61）、（125.1±4.62）、（184.8±3.78）、（190.3±3.90）、（161.4±3.98）、（286.7±4.02）、（71.7±3.07）、（228.6±3.87）、（313.2±5.28）和（150.3±4.58）g MSG/100 g（谷氨酸钠当量浓度值），结合本文测定得到11个品种香菇的可溶性糖和有机酸数据，进行主成分分析（PCA）[20-21]，前三个主成分的贡献率分别为38.77%、22.33%和14.12%，前两个主成分累计贡献率为61.10%，利用Matlab中biplotdiy函数对其得分和权重系数绘图，结果如图1所示，11个品种可以明显区分为两类，申香8号、申香10号、武香1号、J868、Cr04、939和庆科20为A类，L808、241-1、L9015和L135为B类；对于该分类，其中，主成分1（PC1）琥珀酸、苹果酸、富马酸、海藻糖和等鲜浓度值、柠檬酸权重贡献突出，主成分2（PC2）乙酸、酒石酸、甘露醇和阿拉伯糖醇、葡萄糖权重贡献较为突出。
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图 1 11个品种香菇风味成分主成分分析图注：方块及编号：不同香菇样本；圆圈：风味成分。Figure 1. PCA results of L. edodes samples of 11 cultivars为进一步直观和细致展示结果，对数据基于热图（Heatmap）分析[22]，结果如图2所示，11个品种可被聚类为两大类，与PCA结果相同，左数4个品种为B类，其余为A类。对比董慧等[23]利用遗传多样性SSR标记分析建立香菇主栽品种间的遗传相似系数UPGMA（Unweighted pair group method with arithmatic mean）聚类图谱结果，可以看出滋味成分特征和品种关系密切，申香8号、申香10号和武香1号，庆科20和939，以及L9015、241-4和L135，它们种源相近，Heatmap结果中滋味成分特征亦类似。如图2中左侧滋味成分聚类，被分成两组，一组EUC、柠檬酸、酒石酸、乙酸和甘露醇相对含量较高；另一组富马酸、苹果酸、海藻糖和琥珀酸含量较高。
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图 2 11个品种香菇滋味成分热图分析结果Figure 2. Heatmap of flavor components in L. edodes samples of 11 cultivars上述两种分析结果均显示11个品种香菇被分为两类，且两类具有自己的滋味特征成分，为了进一步全面评价本研究采用因子分析[24]，方差贡献率结果如表4所示，根据初始特征值方差（即合计值）大于1的准则，主成分的数目应为3。经过因子转换矩阵（表4）得到旋转因子矩阵（如表5所示），因子1主要与富马酸（阈值0.04 mg/g[25]）、琥珀酸（阈值0.11 mg/g[25]）和苹果酸（阈值0.50 mg/g[26]）相关，可以命名为有机酸高感受因子，因子2主要与酒石酸（阈值0.02 mg/g[27]）和乙酸（阈值0.11 mg/g[27]）相关，可以命名为有机酸中等感受因子，因子3主要以葡萄糖（阈值16.3 mg/g[28]）和海藻糖相关，可以命名为甜味因子。采用回归估算得到因子得分系数矩阵（如表5所示），从而可以得到因子得分函数：
表 4 总方差贡献率结果和因子转换矩阵Table 4. Total variance explained and component transformation matrix主成分 1 2 3 初始特征值 合计 4.72 2.73 1.72 方差贡献率（%） 39.34 22.78 14.30 累计贡献率（%） 39.34 62.11 76.42 旋转平方和载荷 合计 4.67 2.39 2.11 方差贡献率（%） 38.88 19.95 17.59 累计贡献率（%） 38.87 58.82 76.42 因子转换矩阵* 1 0.99 0.11 −0.11 2 −0.03 0.82 0.58 3 0.15 −0.57 0.81 注：旋转方法：具有Kaiser标准化的正交旋转法。 表 5 旋转后因子载荷矩阵和因子得分系数矩阵Table 5. Rotated component matrix and component score coefficient matrix编号 滋味成分 旋转因子矩阵 因子得分系数矩阵 1 2 3 1 2 3 1 阿拉伯糖醇 −0.01 −0.95 0.00 0.01 −0.42 −0.10 2 海藻糖 0.79 0.14 0.43 0.15 0.10 0.20 3 甘露醇 −0.26 0.09 −0.80 −0.02 −0.04 −0.38 4 葡萄糖 −0.02 −0.08 0.88 −0.04 0.05 0.44 5 酒石酸 −0.11 0.79 −0.03 −0.03 0.35 0.07 6 苹果酸 0.87 0.39 −0.06 0.19 0.16 −0.03 7 抗坏血酸 0.58 −0.22 0.22 0.12 −0.08 0.07 8 乙酸 0.08 0.67 −0.48 0.03 0.24 −0.18 9 柠檬酸 −0.84 0.04 0.44 −0.20 0.07 0.26 10 富马酸 0.91 −0.33 −0.01 0.20 −0.15 −0.08 11 琥珀酸 0.90 0.19 0.10 0.19 0.09 0.03 12 等鲜浓度值 −0.73 0.16 −0.15 −0.15 0.06 −0.03 Z1=0.01X1+0.15X2−0.02X3−0.04X4−0.03X5+0.19X6+0.12X6+0.03X6−0.02X9+0.20X10+0.19X11−0.15X12
Z2=−0.42X1+0.10X2−0.04X3+0.05X4+0.35X5+0.16X6−0.08X6+0.24X6+0.07X9−0.15X10+0.09X11+0.06X12
Z3=−0.01X1+0.20X2−0.38X3+0.44X4+0.07X5−0.03X6+0.07X6−0.18X6+0.26X9−0.08X10+0.03X11−0.03X12
以上3个表达式中，Xi为12个滋味特征成分的Z-score处理之后数据。各因子（Z1、Z2和Z3）的权重系数通过对应的旋转平方和载荷（表4）的方差贡献率除以3个主成分的总累计贡献率，从而得到综合评价模型，即
Z综合=Z1×38.88/76.42+Z2×19.95/76.42+Z3×17.59/76.42=0.51Z1+0.26Z2+0.23Z3
通过计算，最终获得因子综合评价及其排序情况（如表6所示），结果显示种源聚类相近的L135和241-4排在前两位，有机酸高感受因子占主导，滋味特征存在不易被接收风险，反观排名靠中间，甚至偏后的品种，滋味特征易接收程度会较高，即PCA分析（图1）中A类属于滋味易接收区，B类则存在不易接收风险。
表 6 因子综合评价及排序Table 6. Factor comprehensive evaluation and ranking品种 Z1 Z2 Z3 Z综合 排名 申香8号 −0.65 −1.45 −0.45 −0.81 11 申香10号 −0.68 0.06 0.02 −0.33 8 L135 1.65 −0.55 0.79 0.88 1 Cr04 −1.05 −0.13 2.26 −0.05 5 L9015 0.96 1.09 −0.87 0.57 4 241-4 1.24 0.04 0.63 0.79 2 武香1号 −0.82 −0.46 0.05 −0.53 9 L808 0.95 0.35 0.10 0.60 3 939 −0.64 1.45 −0.72 −0.11 6 庆科20 −0.91 1.19 −0.32 −0.23 7 J868 −0.04 −1.60 −1.50 −0.78 10 3. 结论
香菇营养丰富、味道鲜美，且具有较高的食药用价值[29-30]，深受广大消费者的喜爱。本文对国内主产区广泛栽培的11个香菇品种中可溶性糖和有机酸进行分析，其中共检出四种可溶性糖，分别为甘露醇、海藻糖、阿拉伯糖醇（阿糖醇）和葡萄糖，其中，以甘露醇为主，占总量46%~82%；对于不同品种香菇，甘露醇含量J868和939含量较高，海藻糖以241-4、L9015和L135含量较高，而可溶性糖总量以L9015最高。对7种常见有机酸中，琥珀酸和苹果含量最高；单一琥珀酸含量和有机酸总含量均以品种241-4含量较高。
结合前期研究中的各品种等鲜浓度值（EUC）数据，进行主成分分析（PCA）和热图（Heatmap）分析，结果均得到两个聚类，分别是申香8号、申香10号、武香1号、J868、Cr04、939和庆科20为A类，EUC、柠檬酸、酒石酸、乙酸和甘露醇贡献突出；L808、241-1、L9015和L135为B类，富马酸、苹果酸、海藻糖和琥珀酸贡献突出。进一步采用因子分析（Factor analysis method），得到3个隐性因子，有机酸高感受因子、有机酸中等感受因子和甜味因子，综合评价结果显示B类排序相对靠前，有机酸高感受因子贡献较大，存在不易接收风险；而A类排序靠后，属于滋味易接收区，且EUC鲜味指标较高。
综上所述，本研究中香菇滋味成分聚类特征与品种种源关系相印证，为深入探究呈味差异根源提供实践基础，同时结合因子分析，挖掘滋味品质影响敏感因子，为进一步调控和筛选香菇风味产品优质原料提供有利的理论基础。
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图 1 11个品种香菇风味成分主成分分析图
注：方块及编号：不同香菇样本；圆圈：风味成分。
Figure 1. PCA results of L. edodes samples of 11 cultivars
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图 2 11个品种香菇滋味成分热图分析结果
Figure 2. Heatmap of flavor components in L. edodes samples of 11 cultivars
表 1 香菇栽培品种信息
Table 1 L. edodes cultivar information
编号 名称 品种认定编号 谱系 菌种来源 1 申香8号 2007001 野生种70与苏香单孢杂交 上海市农业科学院食用菌研究所 2 申香10号 2007002 野生种L26与苏香非对称杂交 3 L135 2007005 国外引进品种系统选育 浙江省丽水市农科院食药用菌研究所 4 Cr04 2007008 品种7917与当地种L21单孢杂交 5 L9015 2007009 241，8210，日丰34椴木分离 6 241-4 2007010 品种241系统选育 7 武香1号 2007011 国外引进品种系统选育 8 L808 2008009 农户处分离获得 9 939 非国审品种 人工选育 浙江省庆元县食用菌研究中心 10 庆科20 非国审品种 LL9015自然突变品种 11 J868 非国审品种 未知 浙江丽水市大山菇业 
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表 2 不同品种香菇样品可溶性糖含量（n=3，mg/g）
Table 2 Contents of soluble sugars in L. edodes samples of different cultivars(n=3, mg/g)
品种 含量 阿拉伯糖醇 海藻糖 甘露醇 葡萄糖 总量 申香8号 24.51±2.13a 17.71±2.61d 70.15±2.93b 0.23±0.04g 112.6±3.98c 申香10号 14.09±1.76de 28.57±2.67c 70.69±2.18b 0.34±0.01f 113.7±3.54c L135 17.46±1.32c 43.26±3.11a 59.82±2.19d 2.87±0.10b 123.4±2.89b Cr04 13.08±1.45e 27.77±2.13c 60.17±2.11d 6.33±0.04a 107.3±2.31cd L9015 6.92±0.87g 43.51±2.55a 81.11±2.78a 0.13±0.03h 131.6±2.13a 241-4 14.97±1.78d 45.51±2.67a 52.52±3.10e 1.67±0.11c 114.6±3.13c 武香1号 19.07±1.76b 13.64±1.97e 66.29±1.97c 0.22±0.04g 99.24±2.17d L808 14.61±0.97d 33.62±1.68b 64.09±2.19c 1.03±0.09d 113.3±2.37c 939 6.98±0.76g 11.28±1.79f 83.26±3.01a 0.09±0.01h 101.6±2.87d 庆科20 9.16±1.02f 11.04±1.98f 66.79±2.01c 1.09±0.03d 88.10±2.65e J868 20.38±0.96b 7.92±2.18g 84.66±2.57a 0.46±0.06e 113.4±2.54c 注：同列不同小写字母表示不同品种间差异显著（P<0.05）；表3同。
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表 3 不同品种香菇样品有机酸含量
Table 3 Contents of organic acids in L. edodes samples of different cultivars
品种 含量（mg/g） 酒石酸 苹果酸 抗坏血酸 乙酸 柠檬酸 富马酸 琥珀酸 总量 申香8号 0.57±0.11e 21.90±1.54f 0.06±0.01d 0.75±0.04e 12.91±0.92b 2.03±0.11e 109.3±2.32g 147.5±3.54f 申香10号 2.12±0.21c 21.22±1.90f 0.03±0.00e 0.62±0.05f 12.46±0.67bc 1.91±0.18e 143.1±3.01e 181.5±3.62e L135 1.67±0.57d 53.62±1.23b 1.19±0.05a 0.66±0.11f − 3.47±0.34a 219.3±3.77b 280.0±3.48b Cr04 1.33±0.28d 14.72±1.83g 0.01±0.00f 0.05±0.02g 20.27±1.31a 1.33±0.22f 112.5±2.49g 150.2±2.89f L9015 2.13±0.43c 56.04±2.04ab 0.07±0.01c 1.98±0.05b − 2.70±0.25c 204.9±3.61b 267.9±4.03c 241-4 1.56±0.12d 49.74±2.11c 0.07±0.01c 0.89±0.08e − 3.07±0.15b 248.3±4.21a 303.6±4.11a 武香1号 2.84±0.16b 20.45±2.28f 0.06±0.01d 0.06±0.01g 13.66±0.79b 2.21±0.21d 112.8±2.35g 152.2±3.01f L808 2.35±0.71c 60.64±1.45a 0.03±0.00e 1.30±0.09d 6.91±0.86d 3.05±0.39b 189.4±3.34c 263.7±3.99c 939 3.73±0.87a 30.27±1.67e 0.02±0.00f 1.62±0.14c 9.47±0.91d 1.12±0.19f 164.2±2.53d 210.5±3.62d 庆科20 2.26±0.37c 36.68±2.41d 0.03±0.01e 2.86±0.13a 11.41±0.88c 1.30±0.10f 82.85±2.01h 137.4±3.12g J868 0.33±0.18e 21.62±1.32f 0.09±0.02b 0.83±0.09e − 2.51±0.13c 124.7±2.12f 150.1±3.67f 注：“−”表示未检出。
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表 4 总方差贡献率结果和因子转换矩阵
Table 4 Total variance explained and component transformation matrix
主成分 1 2 3 初始特征值 合计 4.72 2.73 1.72 方差贡献率（%） 39.34 22.78 14.30 累计贡献率（%） 39.34 62.11 76.42 旋转平方和载荷 合计 4.67 2.39 2.11 方差贡献率（%） 38.88 19.95 17.59 累计贡献率（%） 38.87 58.82 76.42 因子转换矩阵* 1 0.99 0.11 −0.11 2 −0.03 0.82 0.58 3 0.15 −0.57 0.81 注：旋转方法：具有Kaiser标准化的正交旋转法。
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表 5 旋转后因子载荷矩阵和因子得分系数矩阵
Table 5 Rotated component matrix and component score coefficient matrix
编号 滋味成分 旋转因子矩阵 因子得分系数矩阵 1 2 3 1 2 3 1 阿拉伯糖醇 −0.01 −0.95 0.00 0.01 −0.42 −0.10 2 海藻糖 0.79 0.14 0.43 0.15 0.10 0.20 3 甘露醇 −0.26 0.09 −0.80 −0.02 −0.04 −0.38 4 葡萄糖 −0.02 −0.08 0.88 −0.04 0.05 0.44 5 酒石酸 −0.11 0.79 −0.03 −0.03 0.35 0.07 6 苹果酸 0.87 0.39 −0.06 0.19 0.16 −0.03 7 抗坏血酸 0.58 −0.22 0.22 0.12 −0.08 0.07 8 乙酸 0.08 0.67 −0.48 0.03 0.24 −0.18 9 柠檬酸 −0.84 0.04 0.44 −0.20 0.07 0.26 10 富马酸 0.91 −0.33 −0.01 0.20 −0.15 −0.08 11 琥珀酸 0.90 0.19 0.10 0.19 0.09 0.03 12 等鲜浓度值 −0.73 0.16 −0.15 −0.15 0.06 −0.03
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表 6 因子综合评价及排序
Table 6 Factor comprehensive evaluation and ranking
品种 Z1 Z2 Z3 Z综合 排名 申香8号 −0.65 −1.45 −0.45 −0.81 11 申香10号 −0.68 0.06 0.02 −0.33 8 L135 1.65 −0.55 0.79 0.88 1 Cr04 −1.05 −0.13 2.26 −0.05 5 L9015 0.96 1.09 −0.87 0.57 4 241-4 1.24 0.04 0.63 0.79 2 武香1号 −0.82 −0.46 0.05 −0.53 9 L808 0.95 0.35 0.10 0.60 3 939 −0.64 1.45 −0.72 −0.11 6 庆科20 −0.91 1.19 −0.32 −0.23 7 J868 −0.04 −1.60 −1.50 −0.78 10
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[1] 李传华, 曲明清, 曹晖, 等. 中国食用菌普通名名录[J]. 食用菌学报,2013,20(3):50−72. [LI C H, QU M Q, CAO H, et al. Checklist of common names of mushrooms in China[J]. Acta Edulis Fungi,2013,20(3):50−72. doi: 10.3969/j.issn.1005-9873.2013.03.011 [2] 陈洪雨, 鲍大鹏, 康前进, 等. 香菇挥发性风味物质的研究进展[J]. 食用菌学报,2018,25(4):105−114. [CHEN H Y, BAO D P, KANG Q J, et al. Research progress of volatiles in Lentinula edodes[J]. Acta Edulis Fungi,2018,25(4):105−114. [3] 张寿橙, 周昌勇. 从《博物志》《龙泉县志》的有关记载再论龙庆景菇民的历史奉献[J]. 食药用菌, 2017, 6: 61−64. ZHANG S C, ZHOU C Y. On the historical contribution of Longqingjing mushroom farmer from the records of Bo Wu Zhi and Longquan Xian Zhi[J]. Edibleand Medicinal Mushrooms, 2017, 6: 61−64.
[4] 中国食用菌协会公共服务平台. http: //www. cefa. org. cn/index. html[OL]. 2020. Public Service Platform of China Edible Fungi Association. http://www.cefa.org.cn/ index .html[OL]. 2020. [5] 王琦, 张立娟, 王玥玮, 等. 香菇柄营养成分分析及高值化利用研究[J]. 食品研究与开发,2019,40(15):199−203. [WANG Q, ZHANG L J, WANG Y W, et al. Nutrient composition analysis and high value utilization of Lentinus edodes stalk[J]. Food Research and Development,2019,40(15):199−203. doi: 10.12161/j.issn.1005-6521.2019.15.033 [6] 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. doi: 10.1021/jf505410a
[7] 陈万超, 杨焱, 李文, 等. 香菇挥发性成分SPME-GC-MS分析及特征指纹图谱的建立[J]. 食品与生物技术学报,2016,35(10):1074−1080. [CHEN W C, YANG Y, LI W, et al. Analysis of volatile components in Lentinula edodes by SPME-GC-MS and establishment of fingerprint[J]. Journal of Food Science and Biotechnology,2016,35(10):1074−1080. doi: 10.3969/j.issn.1673-1689.2016.10.010 [8] 于海龙, 李玉, 陈万超, 等. 不同品种干制香菇子实体等鲜浓度值差异分析[J]. 食品科学,2018,39(4):171−175. [YU H L, LI Y, CHEN W C, et al. Analysis of differential EUC in dried fruiting bodies of different cultivars of Lentinus edodes[J]. Food Science,2018,39(4):171−175. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201804026 [9] CHEN Z Q, GAO H Y, WU W J, et al. Effects of fermentation with different microbial species on the umami taste of Shiitake mushroom (Lentinus edodes)[J]. LWT-Food Science and Technology,2020,141:110889.
[10] 谭琦, 宋春艳. 香菇栽培实用技术[M]. 北京: 中国农业出版社, 2011. TAN Q, SONG C Y. Practical cultivation techniques of Lentinula edodes[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2011.
[11] 中华人民共和国农业部. 香菇等级规格: NY/T 1061-2006[S]. 北京: 中国农业出版社, 2006. Ministry of Agriculture and Rural Affairs of the People’s Republic of China. Grades and specifications of Lentinula edodes (Berk.) Pegler[S]. Beijing: China Agriculture Press, 2006.
[12] 周帅, 张晓昱, 唐传红, 等. 沪农灵芝一号生长过程中子实体各部位糖醇和海藻糖积累及其代谢酶的表达变化[J]. 菌物学报,2018,37(8):1090−1099. [ZHOU S, ZHANG X Y, TANG C H, et al. Change of polyol and trehalose content and expression of their related metabolism enzymes in Ganoderma lingzhi SH during fruiting body growth[J]. Mycosystema,2018,37(8):1090−1099. [13] LIU Y F, SU P F, XU J F, et al. Structural characterization of a bioactive water-soluble heteropolysaccharide from Nostoc sphaeroids kütz[J]. Carbohydrate Polymers,2018,200(15):552−559.
[14] 李巧珍, 李晓贝, 吴迪, 等. 工厂化栽培的不同杏鲍菇菌株非挥发性风味成分分析及风味评价[J]. 上海农业学报,2019,35(1):38−42. [LI Q Z, LI X B, WU D, et al. Analysis and evaluation of non-volatile flavor compounds in different strains of Pleurotus eryngii from industrialized production[J]. Acta Agriculturae Shanghai,2019,35(1):38−42. [15] 余昌霞, 赵妍, 陈明杰, 等. 香菇失香突变菌株的营养成分和呈味物质分析[J]. 上海农业学报,2019,35(6):17−23. [YU C X, ZHAO Y, CHEN M J, et al. Analysis of nutritional components and flavor substances in a mutant Lentinula edodes strain with no aroma[J]. Acta Agriculturae Shanghai,2019,35(6):17−23. [16] 刘培基, 崔文甲, 王文亮, 等. 食用菌风味物质及其在美拉德反应中的研究进展[J]. 食品研究与开发,2020,41(15):188−192. [LIU P J, CUI W J, WANG W L, et al. Research progress of edible fungi flavor substances and their application in maillard reaction[J]. Food Research and Development,2020,41(15):188−192. doi: 10.12161/j.issn.1005-6521.2020.15.032 [17] 段秀辉, 李露, 薛淑静, 等. 杏鲍菇、香菇及其预煮液中可溶性糖的GC-MS分析[J]. 食品工业科技,2015,36(17):281−285. [DUAN X H, LI L, XUE S J, et al. Determination of soluble sugars from Pleurotus eryngii, Lentinula edodes and their blanching liquid by GC-MS[J]. Science and Technology of Food Industry,2015,36(17):281−285. [18] 于海龙, 陈万超, 李文, 等. 不同产地商业香菇品种中有机酸含量差异分析[J]. 北方园艺,2015,2:133−135. [YU H L, CHEN W C, LI W, et al. Comparison of organic acids components in commercial Lentinus edodes collected from different areas[J]. Northern Horticulture,2015,2:133−135. [19] 李晓贝, 杨焱, 周峰, 等. 杏鲍菇子实体及其下脚料的营养成分和呈味物质研究[J]. 现代食品科技,2015,35(6):272−278. [LI X B, YANG Y, ZHOU F, et al. Nutritional contents and flavor substances in fruit bodies and leftovers of Pleurotus eryngii[J]. Modern Food Science & Technology,2015,35(6):272−278. [20] MEENU M, XU B. Application of vibrational spectroscopy for classification, authentication and quality analysis of mushroom: A concise review[J]. Food Chemistry,2019,289:545−557. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.03.091
[21] 唐拥政, 宋春艳, 尚晓东, 等. 主成分分析法在香菇化学成分评价中的应用[J]. 食用菌学报,2014,3:66−69. [TANG Y Z, SONG C Y, SHANG X D, et al. Principal component analysis of nine selected biochemical constituents present in fruit bodies of eight Lentinula edodes cultivars[J]. Acta Edulis Fungi,2014,3:66−69. doi: 10.3969/j.issn.1005-9873.2014.03.015 [22] MALLAPPA R H, SINGH D K, ROKANA N, et al. Screening and selection of probiotic Lactobacillus strains of Indian gut origin based on assessment of desired probiotic attributes combined with principal component and heatmap analysis[J]. LWT-Food Science and Technology,2019,105:272−281. doi: 10.1016/j.lwt.2019.02.002
[23] 董慧, 章炉军, 张美彦, 等. 中国香菇主栽品种遗传多样性的SSR分析及指纹图谱构建[J]. 微生物学通报,2017,44(6):1427−1436. [DONG H, ZHANG L J, ZHANG M Y, et al. Genetic diversity and fingerprint profiles of Chinese major Lentinula edodes cultivars based on SSR markers[J]. Microbiology,2017,44(6):1427−1436. [24] 梁晓佳, 张力丹, 李丹, 等. 主成分分析和因子分析的异同比较[J]. 科教文汇,2014,12:38−39,48. [LIANG X J, ZHANG L D, LI D, et al. The similarities and differences between principal com-ponent analysis and factor analysis[J]. The Science Education Article Cultures,2014,12:38−39,48. doi: 10.3969/j.issn.1672-7894.2014.25.018 [25] ZHANG J, YI Y, PAN D, et al. (1)H NMR-based metabolomics profiling and taste of boneless dry-cured hams during processing[J]. Food Research International,2019,122:114−122. doi: 10.1016/j.foodres.2019.04.005
[26] ROTZOLL N, DUNKEL A, HOFMANN T. Quantitative studies, taste reconstitution, and omission experiments on the key taste compounds in morel mushrooms (Morchella deliciosa Fr.)[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(7):2705−2711. doi: 10.1021/jf053131y
[27] KONG Y, ZHANG L, SUN Y, et al. Determination of the free amino acid, organic acid, and nucleotide in commercial vinegars[J]. Journal of Food Science,2017,82(5):1116−1123. doi: 10.1111/1750-3841.13696
[28] LOU X, YE Y, WANG Y, et al. Effect of high-pressure treatment on taste and metabolite profiles of ducks with two different vinasse-curing processes[J]. Food Research International,2018,105:703−712. doi: 10.1016/j.foodres.2017.11.084
[29] 李谣, 陈金龙, 夏春燕, 等. 基于HepG2细胞模型的香菇柄粉多酚抗氧化及抗增殖活性[J]. 食品科学,2016,37(11):190−196. [LI Y, CHEN J L, XIA C Y, et al. Antioxidant and antiproliferative activity of polyphenols in Lentinus edodes stipe powder on HepG2 cells[J]. Food Science,2016,37(11):190−196. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201611033 [30] MORALES D, RUTCKEVISKI R, VILLALVA M, et al. Isolation and comparison of α- and β-D-glucans from shiitake mushrooms (Lentinula edodes) with different biological activities[J]. Carbohydrate Polymers,2019,229:115521.
-
期刊类型引用(16)
1. 孙细珍，熊亚青，倪兴婷，李强. 吡嗪类化合物对酱香型白酒香气特征的影响分析. 食品与发酵工业. 2025(01): 305-311 . 
百度学术
2. 王高伟，曹润洁，陈双，徐岩. 采用顶空固相微萃取结合全二维气相色谱飞行时间质谱解析不同等级中高温大曲的挥发性组分差异特征. 食品与发酵工业. 2025(02): 285-292 . 百度学术
3. 王娜，沈毅，庄园，程伟，罗森，张亚东，刘子轩，刘冰，高红波. 气相色谱-串联质谱同时测定白酒中20种吡嗪类化合物. 食品科学. 2025(05): 30-37 . 百度学术
4. 蒋倩儿，梁会朋，李琳琳，钟俊辉，刘军峰. 芽孢杆菌在白酒酿造过程中的应用研究进展. 食品工业科技. 2025(08): 391-401 . 本站查看
5. 杨瑞政. 白酒及原料检验准确性的影响因素及控制策略探讨. 食品安全导刊. 2024(07): 149-151 . 百度学术
6. 杨沙，罗玉航，张季，侯睿. 高效液相色谱法同时测定不同年份酱香型白酒中12种吡嗪化合物含量. 食品安全质量检测学报. 2024(12): 220-229 . 百度学术
7. 缪坤辰，张梦梦，赵巧珍，吕志远，吕晓凤，任广花. 两种功能麸曲混合应用对芝麻香型白酒酿造的影响. 酿酒科技. 2024(07): 74-82 . 百度学术
8. 王宏雨，翁梦婷，孔子浩，张迪. 发酵处理对广叶绣球菌挥发性成分及风味的影响. 菌物学报. 2024(08): 154-170 . 百度学术
9. 陈艳，王孝彦，刘冲，杨沙，张季. GC-MS/MS法同时测定年份酱香型白酒中19种吡嗪类和呋喃类化合物. 中国酿造. 2024(09): 241-248 . 百度学术
10. 何艳艳，刘俊男，李瑞杰，丁润月，杨阳，李姝，赵侨，钟小忠，王松涛，周嘉裕. 酱香型白酒风味及其关键物质分析技术研究进展. 中国酿造. 2024(11): 1-7 . 百度学术
11. 薛锡佳，程伟，陈雪峰，兰伟，李娜，李瑞龙，潘天全，代森. 馥合香型白酒酿造过程中四甲基吡嗪的检测及其溯源分析. 中国酿造. 2024(12): 38-44 . 百度学术
12. 吕晓凤，孟武，刘玉涛，张梦梦，卢春玲，李强，邱振清，石林，赵巧珍，缪坤辰. 功能菌添加对芝麻香原酒中吡嗪类化合物含量的影响研究. 食品安全质量检测学报. 2023(07): 155-163 . 百度学术
13. 陈荻，杨康卓，刘志鹏，赵东，郑佳. 包包曲风味萃取方式的对比及GC×GC-TOFMS在其风味化合物鉴定中的应用. 酿酒科技. 2023(06): 71-76 . 百度学术
14. 苏泽佳，卢斌，李志溥，熊若冰，白卫东，梁景龙，赵文红. 12种市售豉香型白酒挥发性风味物质的分析. 中国酿造. 2023(08): 234-241 . 百度学术
15. 秦炳伟，吕志远，张梦梦，刘阳晴雪，刘玉涛，王文洁，胥鑫钰，李小杰，崔新莹，商海林，王瑞明，高红波，宋妍妍. 顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱解析泉香型白酒的风味物质. 食品与发酵工业. 2023(18): 289-296 . 百度学术
16. 陈心雨，刘念，王超凯，张磊，李觅，常少健，蔡海燕，彭奎. 高温大曲中美拉德反应的研究进展. 食品与发酵科技. 2023(06): 109-112 . 百度学术
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