《Journal of Future Foods》：Edible Mushroom Mycelia as Multifunctional Ingredients for Plant-Based Meat: Strain Screening, Culture Modulation, and Processing Quality
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研究人员以马铃薯葡萄糖 broth（PDB）为标准化筛选平台，对23种食用真菌菌株进行植物基肉应用适配性评估。21株满足接种要求的菌株经液体培养后，依据生物量、蛋白积累与热诱导肉样香气筛选，选定 Lentinus sajor-caju、Morchella es
研究人员以马铃薯葡萄糖 broth（PDB）为标准化筛选平台，对23种食用真菌菌株进行植物基肉应用适配性评估。21株满足接种要求的菌株经液体培养后，依据生物量、蛋白积累与热诱导肉样香气筛选，选定 Lentinus sajor-caju、Morchella esculenta、Pleurotus pulmonarius 与 Hypsizygus marmoreus。通过单因素调节 pH、温度与摇床转速，最优条件下 M. esculenta 在 130 rpm 生物转化率达 52.0%，L. sajor-caju 与 P. pulmonarius 在 160 rpm 分别达 50.8% 与 47.4%。选定菌丝粉按配方质量 5%、10%、15%、20% 部分替代大豆分离蛋白（SPI），制备植物基肉饼，并比较蒸制与煎制两种烹饪模式。结果表明，选中菌丝蛋白含量 32.3–41.8%，热处理后产生吡嗪、噻唑等肉样挥发物；10–15% 添加量下，菌丝粉较 SPI 对照普遍提高硬度与咀嚼性；煎制因表面脱水、美拉德反应与蛋白交联，使肉饼色泽、质构与感官评分优于蒸制，其中 L. sajor-caju 与 P. pulmonarius 在 10–15% 添加量下最接近浅色煎制产品，M. esculenta 因内源色素适合深色或增香体系，H. marmoreus 具海鲜样差异化香气。该研究为农业副产物低成本培养候选菌株及高品质菌丝强化植物基肉开发提供科学依据。
研究背景方面，全球肉类需求到2050年预计达455百万吨，传统畜禽肉生产带来资源消耗、温室气体排放与食品安全问题，推动植物基肉等可持续替代蛋白食品发展。当前植物基肉仍存在三大瓶颈：营养上植物蛋白氨基酸谱异于动物蛋白；风味上豆腥与植物异味难完全掩盖；加工上高湿挤压等导致质构均质化，难以模拟不同肉制品差异化口感。食用菌菌丝因高蛋白（20%–60%）、氨基酸均衡、可借啤酒糟与茶渣等农业副产物快速液体发酵，具备成本与可持续优势；其天然三维纤维网络及富含几丁质（chitin）与β-葡聚糖（β-glucan）的细胞壁，能与大豆分离蛋白（SPI，soy protein isolate）形成复合凝胶网络，提升硬度、咀嚼性与纤维结构；游离氨基酸、还原糖与含硫前体还可经美拉德反应产生吡嗪、噻唑等肉样挥发物。但食用真菌在生长速率、蛋白含量、风味强度与色素形成上差异显著，pH、温度、摇速等培养条件影响不明，且菌丝—SPI复合体系在蒸制、煎制等烹饪模式下的色泽、质构与感官变化缺乏系统研究，因此亟需从菌株筛选、培养调控到添加量与烹饪模式联合表征的多尺度研究。
该论文发表于《Journal of Future Foods》。研究人员以应用导向初步收集23种具食用背景与栽培可行性的食用菌，经PDA（potato dextrose agar，马铃薯葡萄糖琼脂）平板与PDB液体培养，由训练评审小组对热处理后菌丝进行蘑菇、青草、花香、甜、醇、酸、肉样七类香气强度评分，再以单因素实验优化培养条件，并将冻干菌丝粉按配方质量5%、10%、15%、20%替代SPI制备肉饼，比较蒸制（100°C，5 min）与煎制（1300 W，3 min）下色差、TPA（texture profile analysis，质构剖面分析）与盲法感官评分。样本队列为23株市售食用真菌菌种，后续进入肉饼实验的为4株入选菌丝。
主要关键技术方法如下：以PDA与PDB标准化培养进行菌株生长与生物量评价；以总有机氮仪按6.25折算粗蛋白并测算总蛋白；以酸水解—氨基酸分析仪测定氨基酸组成；由10人训练评审小组以参照化合物做七属性香气描述评分与肉饼五色泽、外观、纤维结构、口感、风味百分制感官评价；以TPA用36 R柱形探头测硬度、黏附性、弹性、凝聚性、胶黏性、咀嚼性、回复性；以单因素实验考察pH、温度、摇速对菌丝干重与生物转化率影响；以蒸制与煎制两种烹饪模式处理SPI—菌丝复合肉饼并做色差与质构—感官联合比较。
研究结果部分，3.1 食用菌菌丝蛋白积累与热诱导香气筛选：经PDA菌落半径、孢子浓度与PDB菌丝干重评价，Agaricus subrufescens、Agaricus bisporus因孢子量低被排除，Auricularia heimuer与Tremella fuciformis在PDB无可见生物量；Pleurotus eryngii与Pleurotus pulmonarius生物量最高。蛋白含量上 Pleurotus citrinopileatus 达54.3%，Wolfiporia cocos 仅8.5%，Lentinus sajor-caju 总蛋白1.41 g·L?1居首。热处理前肉样香气弱，加热后肉样香气显著提升，M. esculenta 达4.2分；依生物量、蛋白与热诱导肉香为主、差异化香气为辅，入选 L. sajor-caju、M. esculenta、P. pulmonarius、H. marmoreus。
3.2 培养条件对菌丝生物量与形态的影响：弱酸条件利于 L. sajor-caju、M. esculenta、P. pulmonarius 生长，L. sajor-caju 最适 pH 6.0，后两者 pH 6.5，H. marmoreus 对pH不敏感；温度约25°C适合前三株，H. marmoreus 偏好低温；摇速通过供氧与剪切影响生长，优化后 L. sajor-caju 与 P. pulmonarius 在160 rpm 生物转化率50.8%与47.4%，M. esculenta 在130 rpm 达52.0%，H. marmoreus 在150 rpm 为32.2%。M. esculenta 在不同条件下均深褐，低pH高摇速色素聚集更明显，其余三株呈浅色紧凑菌球，适合作浅色配料。
3.3 烹饪模式与菌丝添加对肉饼品质的联合调控：3.3.1 外观，未煮菌丝饼随添加量升高呈红棕至棕、颗粒感增强；蒸后整体变深黄褐，M. esculenta 暗斑与色素聚合加重；煎制下 L. sajor-caju、P. pulmonarius 呈金黄或橙黄脆层，10–15% 时表面均匀，接近煎猪里脊；M. esculenta 仍深暗，H. marmoreus 适差异化色质产品。3.3.2 质构，蒸制下多数菌丝饼硬于SPI对照（1633 g）但低于猪肉（3178 g），15% L. sajor-caju 硬度2233 g，10% M. esculenta 2208 g；煎制硬度、胶黏性、咀嚼性普遍更高，15% M. esculenta 硬度3291 g最接近猪肉；10–15% 为硬度与咀嚼性最优区间，过量纤维破坏SPI连续相致硬度回落；菌丝细胞壁 chitin 与 β-glucan 与 SPI 凝胶、水分重分布共同决定质构。3.3.3 感官，蒸制总分多高于SPI对照（59.4）低于猪肉（76.9），10–15% L. sajor-caju、P. pulmonarius、H. marmoreus 为62.5–68.1；煎制总分均高于蒸制并超SPI对照（64.9），15% L. sajor-caju 与 P. pulmonarius 达76.1与77.1，M. esculenta 风味高但颜色分仅8.8受色素限制。
讨论部分总结：研究人员指出PDB标准化筛选可降低基质变异、优先获得植物基肉候选菌株，后续应在啤酒糟、茶渣、咖啡渣等低成本农业副产物上放大；冻干菌粉破坏完整菌丝网络，其作为分散多功能配料与完整湿菌丝、提取真菌蛋白的构造表现不可等同；非蛋白氮、chitin、β-glucan未单独定量，故质构差异为全菌粉综合效应；M. esculenta 内源黑色素在蒸、煎下均限制浅色产品接受度，却适合深色增香体系；未来需做蛋白标准化配方、流变与显微结构验证、核酸削减及更大规模消费者测试。
结论部分翻译：本研究系统筛选23种食用真菌，确定 Lentinus sajor-caju、Morchella esculenta、Pleurotus pulmonarius 与 Hypsizygus marmoreus 为具潜力的植物基肉菌丝配料；选中菌丝蛋白32.3–41.8%且具差异化热诱导香气；经 pH、温度、摇速单因素调控，L. sajor-caju、M. esculenta、P. pulmonarius 生物转化率接近成熟真菌或酵母生物质发酵体系。肉饼中菌丝添加改善质构，煎制强于蒸制，10–15% 添加量因多糖填充、蛋白交联、chitin缠结与β-glucan–SPI网络形成取得最佳平衡。L. sajor-caju与P. pulmonarius适浅色煎制产品，H. marmoreus具海鲜样差异化风味，M. esculenta因强肉香与暗色素适深色或增香体系。PDB平台为低成本农业副产物培养候选菌提供路径，支撑高品质菌丝强化植物基肉开发；后续应比较冻干粉、完整湿菌丝与提取蛋白，量化主要组分并做流变显微验证，上市前完成核酸削减、消费者研究与评审可靠性评估。
