国家重点研发计划项目子课题|北京工商大学刘野教授、毕爽副教授：不同蛋白酶水解对茶树菇挥发性风味成分的影响

食品工业科技编辑部

2025-10-17

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本文获国家重点研发计划项目子课题（2018YFD040050204）支持。

北京工商大学食品与健康学院、中国劳动关系学院酒店管理学院的孟红艳，杨帆，甄少波，苏开，刘野，毕爽等人重点介绍了茶树菇的营养价值、风味特性及酶解工艺对其风味释放的影响。主要内容包括： 1. 茶树菇富含多种营养成分，具有抗氧化、抗菌等生理功能，其独特风味成为研究热点。 2. 现有研究多聚焦于茶树菇的加工方式（如干燥、发酵）对挥发性成分的影响，例如醛类、醇类等关键风味物质的变化。 3. 酶解工艺（如复合蛋白酶、纤维素酶）可有效释放游离氨基酸和挥发性成分，改善食品风味（如鲜味提升、苦味降低），但茶树菇酶解研究尚未见报道。 4. 本研究通过多种蛋白酶水解茶树菇，结合电子鼻与气相色谱-质谱技术分析香气活性化合物，旨在优化酶解条件并为产业链延伸提供技术支撑。

摘要：为探究不同蛋白酶处理茶树菇对其香气活性化合物的影响，本文采用风味蛋白酶、protamex复合蛋白酶、中性蛋白酶以及胰蛋白酶对茶树菇进行了单酶水解处理，通过感官评价对不同酶解液的风味轮廓做了描述，并使用电子鼻和固相微萃取-全二维气相色谱-嗅闻-飞行时间质谱（SPME-GC×GC-O-TOF/MS）技术对不同蛋白酶酶解液中的香气活性化合物进行研究。结果表明，不同蛋白酶的酶解处理显著影响了茶树菇的风味轮廓以及香气活性化合物的组成。感官评价显示，所有经酶解处理后的样品中，蘑菇味、刺激味、麦芽味和黄油味的感知程度均呈下降趋势，而水果味、清香和坚果味则呈上升趋势。对照组和四种酶解液中分别检出50、57、52、52和48种香气活性化合物，主要有醇类、酯类、醛类、酮类和吡嗪类等，这些香气活性化合物的协同作用共同构成了茶树菇及其酶解液的特征气味，感官评价结果进一步验证了香气活性化合物的变化趋势，即酶解后酮类、吡嗪类和含氮、含氧、含硫化合物的增加，刺激性气味的醛类物质含量的减少是酶解液风味优于对照组的主要原因，其中风味蛋白酶酶解液的风味最佳。酶解处理能够保持并改善茶树菇风味，为优化茶树菇的风味特性提供了科学依据，也为食品工业中茶树菇的应用提供了新的理论支持。

PART.01

结果

本章节重点分析了不同蛋白酶水解对茶树菇挥发性风味成分的影响。主要内容包括：1. 感官评价结果显示，四种酶解液（FLH、PRH、NEH、TPH）与对照组相比，水果味、坚果味和清香增强，蘑菇味、黄油味和麦芽味减弱。2. 电子鼻分析表明，五组样品气味存在明显差异，FLH和PRH香气构成相似，与其他组差异较大。PCA分析可信度高，能有效区分不同样品。3. GC×GC-O-TOF/MS分析显示，酶解后香气活性化合物种类增多，FLH总浓度最高且显著增加。不同酶解液产生特定的标志性化合物，如FLH中的(Z)-5-辛烯醇、PRH中的2-戊基呋喃等。4. OAV分析表明，酶解处理降低了蘑菇味、麦芽味等特征风味，但增加了脂肪味、坚果味等新风味。FLH效果最佳，显著增加了香气活性化合物种类和数量。5. OPLS-DA模型验证了不同处理组间的显著差异，并鉴定出35种VIP>1的标志性差异成分，如3-甲基丁醛、1-辛烯-3-醇等。6. 关键风味变化机制：酶解导致热不稳定的蘑菇味化合物降解，同时通过酯化等反应生成新的果香、坚果香成分；醛类、酮类、含硫化合物等对整体风味贡献显著。

图 1 茶树菇酶解液感官评价结果

Figure 1. Sensory evaluation results of A. aegerita enzymatic hydrolysates

图 2 电子鼻传感器雷达图

Figure 2. Electronic nose sensor radar plot

图 3 茶树菇酶解液挥发性成分主成分分析图

Figure 3. PCA of volatile components of A. aegerita enzymatic hydrolysate

表 3 茶树菇酶解液中香气活性化合物的组成

Table 3 Composition of aromatic active compounds in the enzymatic hydrolysate of A. aegerita

注：理论RI值为谱库RI值，该值与实际RI值相差不超过100；数值以3组平行数据的平均值±标准差表示，同行不同小写字母表示不同组间存在显著差异（P<0.05）；气味特征为感官评价员嗅闻到的化合物气味描述词。

图 4 茶树菇酶解液香气活性化合物含量热图

Figure 4. Heat map of aromatic active compounds of A. aegerita enzymatic hydrolysates

表 4 香气活性化合物的气味阈值和 OAV值

Table 4 Odor thresholds and OAV of aromatic active compounds

图 5 OPLS-DA 因子载荷图

Figure 5. Factor loading diagram of OPLS-DA analysis

图 6 OPLS-DA 变量重要性投影分析

Figure 6. VIP analysis of OPLS-DA

PART.02

思维导图

PART.03

结论

本章节重点： 1. 不同蛋白酶酶解液香气活性化合物数量及总浓度对比显示，风味蛋白酶（FLH）效果最佳。 2. 酶解后蘑菇味、麦芽味、黄油味及刺激风味减弱，果香、坚果香、清香增强，与感官评价一致。 3. OAV和OPLS-DA分析强化了香气化合物与感官结果的关联性。 4. 结论：酶解显著改变茶树菇风味，风味蛋白酶为最优选择。 5. 研究局限性在于定量精度不足，未来需优化工艺以提升产品质量。

引用本文：孟红艳，杨帆，甄少波，等. 不同蛋白酶水解对茶树菇挥发性风味成分的影响[J]. 食品工业科技，2025，46（18）：345−356. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024100275.

Citation：MENG Hongyan, YANG Fan, ZHEN Shaobo, et al. Eefect of Hydrolysis by Different Proteases on Volatile Flavor Components of Arocybe aegerita[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(18): 345−356. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024100275.

通信作者简介

刘野，博士，教授，博士生导师。现任北京工商大学食品风味与健康交叉创新研究院常务副院长。北京市委组织部优秀人才。北京市海淀区科学技术协会第七届委员会委员，中国食品科技学会果蔬加工分会常务委员、食品装备与智能制造分会委员，中国农业工程学会农产品物流专委会委员，北京市科技专家库专家，CSTM感官分析标准化技术委员会委员，北京市医药卫生科技成果转化专家库专家；《食品科学技术学报》编委，《Frontier in Nutrition》《Fermentation》等SCI期刊客座编辑。主要从事食品风味与感知科学、植物资源加工与利用方面研究。主持承担国家自然科学基金项目面上、国家重点研发计划项目子课题和校企合作等项目16 项。在国内外重要学术期刊发表相关论文100 余篇，其中SCI论文70 余篇；获中国商业联合会科学技术奖一等奖1 项；参与制定国家标准两项；授权发明专利3 项；出版专著3 部。

毕爽，博士，副教授，硕士生导师，中国食品科学技术学会果蔬加工分会委员。主要从事食品加工风味形成及异味控制、食品加工技术与理论研究。主持国家自然科学基金青年项目1项、参与国家级、省部级科研项目5项，以第一或通讯作者在Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Food Chemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry等国际TOP期刊上发表SCI论文10余篇。担任Food Research International、Food Bioscience、Frontiers in Nutrition、molecules等期刊审稿人。

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