高壓均質(zhì)輔助酶解法制備香菇醬

臧晉，李杰，李慧星

（南陽理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，河南 南陽 473004）

高壓均質(zhì)輔助酶解法制備香菇醬

臧晉，李杰，李慧星

（南陽理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，河南 南陽 473004）

在蛋白酶水解法制備香菇醬的工藝中，首先研究高壓均質(zhì)對原料進(jìn)行細(xì)胞破碎處理的操作條件，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對影響蛋白酶水解效果的條件進(jìn)行選擇優(yōu)化。結(jié)果表明，高壓均質(zhì)處理的最佳均質(zhì)壓力為40 MPa，最佳均質(zhì)次數(shù)為2次，蛋白酶水解的最佳工藝條件為酶解溫度40℃，pH4.5，酶用量0.5%，酶解時(shí)間60 min，在此工藝條件下香菇醬的氨基酸含量為0.88%。

香菇醬；高壓均質(zhì)；蛋白酶；酶解

香菇[Lentinus edods（Berk）Sing]，又名香菌、花菇、香蕈，屬于真菌門，擔(dān)子菌綱，傘菌目，口蘑科，香菇屬。我國香菇栽培具有悠久的歷史[1-2]，是世界上香菇最大的生產(chǎn)國、出口國和消費(fèi)國[3]。香菇肉質(zhì)肥厚細(xì)嫩，味道鮮美，香氣獨(dú)特，營養(yǎng)豐富，是一種食藥同源的食物，具有很高的營養(yǎng)、藥用和保健價(jià)值。每100克香菇干品含蛋白質(zhì)18.6 g，脂肪2.9 g，碳水化合物59.3 g，還含有多種維生素和礦物質(zhì)[4]。此外,香菇所含的氨基酸、核苷酸等多種鮮味物質(zhì)和香菇精、香菇油、辛醇等香氣物質(zhì)共同賦予香菇獨(dú)特的風(fēng)味[5-6]。隨著人們生活水平的提高，香菇食品、藥品、保健品等制品將日益受到人們的重視和青睞[7]。目前，香菇醬的生產(chǎn)方法有調(diào)配法、發(fā)酵法等[8]，酶解法生產(chǎn)香菇醬鮮見文獻(xiàn)報(bào)道。酶解法生產(chǎn)香菇醬首先利用高壓均質(zhì)裂解細(xì)胞壁，釋放出可溶性蛋白等大分子物質(zhì)，再利用蛋白酶酶解可溶性蛋白，增加產(chǎn)品的氨基酸含量。因此，酶解法生產(chǎn)香菇醬可保持香菇獨(dú)特的風(fēng)味，顯著增加產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值。以香菇為原料，首先利用高壓均質(zhì)對原料預(yù)處理的操作條件進(jìn)行了研究，通過正交試驗(yàn)對蛋白酶水解的工藝條件進(jìn)行了選擇優(yōu)化，制定出酶解法制備香菇醬的最佳工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香菇由南陽市西峽縣香菇生產(chǎn)基地提供。

牛血清蛋白、考馬斯亮藍(lán)G250、酸性蛋白酶、檸檬酸、甲醛、氫氧化鈉：中國醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司，以上藥品均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

722型分光光度計(jì)：上海第二分析儀器廠；BS110S型電子天平：德國賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；GYB40-10S型高壓均質(zhì)機(jī)：上海華東高壓均質(zhì)機(jī)廠；PHS-3C型酸度計(jì)：上海雷磁儀器有限公司；DK-98-Ⅱ型恒溫水浴鍋：常州國華電器有限公司；FW100型高速粉碎機(jī)：北京中興實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠。

1.3 方法

取新鮮香菇，經(jīng)干燥，粉碎，過200目篩。香菇粉加5倍水調(diào)成醬，首先利用高壓均質(zhì)機(jī)進(jìn)行預(yù)處理，通過測定樣品的可溶性蛋白質(zhì)含量，選擇確定高壓均質(zhì)處理的均質(zhì)壓力和均質(zhì)次數(shù)。

取高壓均質(zhì)預(yù)處理后的樣品，加入酸性蛋白酶進(jìn)行酶解試驗(yàn)，以樣品的氨基酸含量為指標(biāo)，通過L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對酶解溫度、pH、酶用量和酶解時(shí)間進(jìn)行選擇優(yōu)化。

1.4 指標(biāo)檢測方法

采用考馬斯亮藍(lán)法[9]測定高壓均質(zhì)預(yù)處理后樣品中的可溶性蛋白含量。

采用甲醛法[10]測定蛋白酶水解處理后樣品中的氨基酸含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 高壓均質(zhì)處理?xiàng)l件的研究

2.1.1 均質(zhì)壓力的影響

取香菇粉4份，分別加5倍水調(diào)成醬，采用高壓均質(zhì)機(jī)分別在均質(zhì)壓力為0、20、40、60 MPa條件下處理，測定樣品的可溶性蛋白含量，考察均質(zhì)壓力對樣品可溶性蛋白含量的影響（圖1）。

圖1 均質(zhì)壓力對可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effects of homogen pressure on soluble protein content

由圖1可以看出，采用高壓均質(zhì)對細(xì)胞進(jìn)行破壁處理，可顯著提高樣品的可溶性蛋白含量，有助于營養(yǎng)成分的溶出。樣品可溶性蛋白含量隨均質(zhì)壓力的提高而增加，40 MPa以后增加很少。因此，高壓均質(zhì)處理的最佳均質(zhì)壓力應(yīng)為40 MPa。

2.1.2 均質(zhì)次數(shù)的影響

取香菇粉4份，分別加5倍水調(diào)成醬，采用高壓均質(zhì)機(jī)在均質(zhì)壓力為40 MPa條件下分別處理0、1、2、3次，測定樣品的可溶性蛋白含量，考察高壓均質(zhì)處理次數(shù)對樣品可溶性蛋白含量的影響，見圖2。

圖2的結(jié)果表明，樣品可溶性蛋白含量隨高壓均質(zhì)處理次數(shù)的增加而提高，均質(zhì)次數(shù)2次以上提高很少。因此，高壓均質(zhì)處理最佳均質(zhì)次數(shù)應(yīng)為2次。

圖2 均質(zhì)次數(shù)對可溶性蛋白含量的影響Fig.2 Effects of homogen frequency on soluble protein content

2.2 酶解條件的正交試驗(yàn)

取高壓均質(zhì)預(yù)處理后的樣品，加入酸性蛋白酶進(jìn)行酶解試驗(yàn)，以樣品的氨基酸含量為指標(biāo)，通過L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對酶解溫度、pH、酶用量和酶解時(shí)間進(jìn)行選擇優(yōu)化。正交試驗(yàn)因素水平見表1，結(jié)果分析見表2和表3。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of orthogonal experiment

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 3 Analysis of variance of orthogonal experiment

表2和表3的結(jié)果表明，對于蛋白酶水解反應(yīng)，酶解溫度、pH、酶用量和酶解時(shí)間均對樣品的氨基酸含量產(chǎn)生影響，其中酶解溫度和pH的影響達(dá)到顯著水平。各因素對樣品氨基酸含量影響的主次順序?yàn)锳＞B＞C＞D，最優(yōu)水平組合為A2B2C2D2，即酶解溫度 40℃，pH4.5，酶用量0.5%，酶解時(shí)間60 min。采用最優(yōu)水平組合進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，樣品的氨基酸含量為0.88%。

3 結(jié)論

1）在蛋白酶水解法制備香菇醬的過程中，事先采用高壓均質(zhì)對原料進(jìn)行細(xì)胞破碎處理，可顯著提高酶作用的底物可溶性蛋白含量。試驗(yàn)結(jié)果表明，高壓均質(zhì)處理的最佳均質(zhì)壓力為40MPa，最佳均質(zhì)次數(shù)為2次。

2）采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對影響蛋白酶水解效果的條件進(jìn)行了選擇優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明，酶解溫度、pH、酶用量和酶解時(shí)間都會影響蛋白酶水解效果，其中酶解溫度和pH的影響達(dá)到顯著水平。蛋白酶水解的最佳工藝條件為酶解溫度40℃、pH4.5、酶用量0.5%、酶解時(shí)間60 min，在此工藝條件下樣品的氨基酸含量為0.88%。

[1]張壽橙,賴敏男.中國香菇栽培歷史與文化[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1994:3-5

[2]宋士良.中國香菇栽培技術(shù)發(fā)展史[J].微生物學(xué)通報(bào),1995,22(1):55-57

[3]張樹庭,陳明杰.香菇產(chǎn)業(yè)的過去現(xiàn)在和未來[J].食用菌,2003(1):2-4

[4]李月梅.香菇研究的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].微生物學(xué)通報(bào),2005,32(4):149-150

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[6]芮漢明,賀豐霞,郭凱.香菇干燥過程中揮發(fā)性成分的研究[J].食品科學(xué),2009,30(8):257-259

[7]劉振江,王紅育.食用菌功能食品的研究與開發(fā)[J].食品科技,2007(1):29-31

[8]石明生,袁桂英,焦鐳.黑麥仁香菇營養(yǎng)醬的研制[J].江蘇調(diào)味副食品,2003,20(6):22-23

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[10]樊明濤.食品分析與檢驗(yàn)[M].西安:世界圖書出版公司,1998:85-87

Enzymolysis Preparation of Lentinus Edods Sauce Assisted by High-pressure Homogenization

ZANG Jin,LI Jie,LI Hui-xing

（College of Biology and Chemistry Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang 473004，Henan,China）

In the process of Lentinus edods sauce production by protease enzymolysis,the operation conditions of cell fragmentation treatment by high-pressure homogenization were investigated,and the conditions of protease enzymolysis were optimized through orthogonal test.The results showed that the optimum homogenization pressure is 40 MPa and the optimum homogenization frequency is twice.The optimum conditions of protease enzymolysis are enzymolysis temperature40℃,pH value4.5,protease concentration0.5%,enzy molysis time60min.Under the above conditions,the amino acid content of Lentinus edods sauce is 0.88%.

Lentinus edods sauce;high-pressure homogenization;proteas;enzymolysis

臧晉(1964—)，男（漢），教授，碩士，研究方向：食品生物技術(shù)。

2010-09-06