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粉碎粒度對毛木耳吸附特性影響的研究

2014-12-16 08:10:12岳鳳麗安東于克學李新勝井瑞潔姜桂傳
食品研究與開發 2014年5期
關鍵詞:油脂能力

岳鳳麗,安東,于克學,*,李新勝,井瑞潔,姜桂傳

(1.山東農業工程學院,山東濟南250100;2.中華全國供銷合作總社濟南果品研究院,山東濟南250014)

毛木耳(Auricularia polytricha)又名粗木耳[1],屬擔子菌綱、木耳目、木耳科、木耳屬,是熱帶和亞熱帶地區主要栽培的食用菌之一。與黑木耳相比,雖是同屬不同的種類,但其耳片較黑木耳大、厚,且背面長有較長的絨毛,質地較粗韌,硬脆耐嚼;氨基酸組成、營養成分及功效與黑木耳基本相似,富含多糖、膠質、蛋白質、維生素和多種礦物質元素,具有益氣強身、活血止血、降低人體血液凝塊、緩和冠狀動脈硬化、防止血栓形成、清除腸胃中積食、纖維素之功能。由于毛木耳抗逆性強,適應性廣,生產技術容易掌握,因此,近年來在山東、河南、浙江、福建等地栽培面積不斷擴大。2013年,僅山東省魚臺縣年產毛木耳就達 6000萬公斤。隨著生活水平的提高,人們在食品安全、健康方面的意識逐步增強,過量的油脂攝入、農田土壤中重金屬以及食用水源的污染等因素[2-3],促使慢性非傳染疾病發病率提高,影響著人體健康。如何通過食物本身除去影響人體健康的脂肪、重金屬等有害成分已成為營養學、食品科學及預防醫學等學科研究的課題之一[4]。毛木耳子實體中的膠質成分,是一種天然的生物吸附劑,近幾年來的研究,揭示了毛木耳膠質具有吸附銅離子的功能[5-9],但尚未見到不同粒度的毛木耳粉體吸附水分、油脂及重金屬鎘離子的報道。本研究通過不同粉碎處理,探討不同粒度毛木耳粉體吸附能力的影響[10-13],旨在為合理開發利用毛木耳資源,乃至工業化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

毛木耳:產于濟寧魚臺縣毛木耳種植基地,清理除雜后,按試驗要求進行不同粒度的粉碎以備用。

主要試劑:重金屬離子標準品:北京中標華威科技有限公司。

1.2 儀器與設備

6B-1型貝利微粉機:濟南貝利粉體技術工程有限公司;RXH-B1型熱風循環烘箱:上海一恒科技有限公司;A3-F型原子吸收分光光度計:北京普析通用公司。

1.3 毛木耳粉體的制備

取毛木耳子實體原料清洗除雜,烘干,含水量≤13%。在0℃~4℃條件下將處理的毛木耳置于超微粉碎機中超微粉碎,按粉碎時間不同,分別過篩得到40目、100目、300目3個粉體樣品,并以未處理的毛木耳子實體原料作為對照樣品。

1.4 毛木耳吸附水分能力的測定

稱取毛木耳粉體樣品及對照樣品各(2±0.01)g,分別置于離心管中,加入50 g的去離子水并攪拌1 min,靜置30 min后,以 1000 r/min離心5 min,去余水,稱重,計算每克樣品的吸水質量。每組重復處理3次。

1.5 毛木耳吸附油脂能力的測定

稱取毛木耳粉體樣品及對照樣品各(5±0.01)g,分別置于離心管中,加大豆油20 mL并攪拌1 min,靜置30 min后,以 1000 r/min離心5 min,稱重,計算每克樣品的吸油體積。每組重復處理3次。

1.6 毛木耳吸附重金屬含量的測定

1.6.1 重金屬溶液的配制

以Cd2+離子溶液的配制為例。用移液器分別精確吸取 Cd2+離子溶液標準品(濃度為 1 mg/mL)5、4、3、2 mL和1 mL,加入500 mL容量瓶中,用新配2%硝酸溶液定容,配制成濃度為分別為 2、4、6、8、10 μg/mL 的Cd2+離子標準溶液,以備用。

2.6.2 重金屬吸附試驗

稱取毛木耳粉體樣品及對照樣品各(2±0.01)g,放入裝有 100 mL 濃度分別為 2、4、6、8、10 μg/mL 重金屬溶液的三角錐瓶中,用恒溫振蕩器在150 r/min和25℃的條件下振蕩吸附5 h,振蕩后溶液用定量濾紙過濾,收集濾液,用FAAS法測定吸附前后溶液重金屬含量,每組重復處理3次。注:檢測方法參照GB/T 5009.15-2003。

1.7 吸附量計算公式

式中:m1、m2、m3為加入毛木耳粉體樣品的質量;C1為吸附前溶液中重金屬離子濃度,(μg/mL);C2為吸附后溶液中重金屬離子濃度,(μg/mL)。

2 結果與分析

2.1 毛木耳粉體吸附水分能力

不同毛木耳粉體樣品飽和吸附水分能力見圖1。

圖1 不同目數毛木耳樣品對水分吸附Fig.1 Adsorpted water of Auricularia polytricha samples at different mesh

由圖1所示,隨著粉體目數的增加,毛木耳粉體飽和吸水量顯著增大,當粉碎目數達到300目時,飽和吸水量為17.12 g/g,與對照組(6.13 g/g)相比,吸附水分能力提高179.3%。這說明,毛木耳經過粉碎處理后,隨著粉體比表面積增大,更多的親水基團暴露出來,對水分吸附能力顯著增強。

2.2 毛木耳粉體吸附油脂能力

不同毛木耳樣品油脂能力見圖2。

圖2 不同目數毛木耳樣品對油脂吸附Fig.2 Adsorpted oil of Auricularia polytricha samples at different mesh

由圖2所示,隨著粉碎目數的增加,毛木耳吸附油脂﹙具體油脂名稱﹚的能力逐漸增強。在粉碎目數達到300目時,飽和吸油量為1.06 mL/g,與對照組(0.37 mL/g)相比,吸附油脂能力提高186.5%。經過粉碎后,吸附能力有了顯著提高,但由于毛木耳子實體中親油基團較少,因而對油脂的吸附能力表現一般,不及吸附水的量大。

2.3 毛木耳粉體吸附Cd2+離子能力

毛木耳樣品對Cd2+離子的吸附能力見圖3。

圖3 不同目數毛木耳樣品對金屬離子Cd2+吸附Fig.3 Adsorpted metal ion Cd2+of Auricularia polytricha samples at different mesh

從圖3可以看出,隨著溶液中Cd2+離子濃度的增加,四組樣品的吸附量均呈現增加趨勢。且粉碎目數越大,吸附量越大。在Cd2+離子濃度達到10μg/mL時,此時 40、100、300 目樣品的吸附量分別為:115.25、126.55、165.80 μg/g,與對照組的吸附量 55.23 μg/g相比,吸附能力分別提高了108.7%、129.1%及200.2%。這表明,粉碎處理能夠增大毛木耳的比表面積,使其暴露更多的吸附基團,顯著增強其吸附Cd2+離子的能力。

2.4 毛木耳粉體吸附Pb2+離子能力

毛木耳樣品對Pb2+離子的吸附能力見圖4。

圖4 不同目數毛木耳樣品對金屬離子Pb2+吸附Fig.4 Adsorpted metal ion Pb2+of Auricularia polytricha samples at different mesh

從圖4可以看出,隨著溶液中離子Pb2+濃度的增加,四組樣品的吸附量同樣均呈現增加趨勢。且粉碎目數越大,吸附量也越大。在Pb2+離子濃度達到10 μg/mL時,此時40、100、300目樣品的吸附量分別為:110.02、144.13、196.08μg/g,與對照組的吸附量85.95μg/g相比,吸附能力分別提高了28.0%、67.7%及128.1%。這同樣說明,粉碎處理能夠增強毛木耳吸附Pb2+離子的能力。對比樣品吸附Cb2+離子的能力,可以發現吸附Pb2+離子能力提高幅度小于吸附Cb2+離子,是由于Pb2+離子溶液的量濃度最小,其包含的離子數量少所致。

3 結論

通過粉碎處理得到不同目數的毛木耳粉體樣品,以未粉碎毛木耳樣品為對照,發現粉碎處理對毛木耳吸附能力的影響顯著??傮w趨勢為,粉碎目數越大,表面積越大,毛木耳的吸附能力越強。在吸附水分方面,300目毛木耳樣品飽和吸水量達到17.12 g/g,與對照組(6.13 g/g)相比,吸附能力提高179.3%;在吸附油脂方面,300目毛木耳樣品飽和吸油量為1.06 mL/g,與對照組(0.37 mL/g)相比,吸附油脂能力提高186.5%;在吸附重金屬離子方面,在Cd2+離子濃度達到10 μg/mL時,40、100、300 目樣品的吸附量分別為 115.25、126.55、165.80 μg/g,與對照組的吸附量 55.23 μg/g 相比,吸附能力分別提高了108.7%、129.1%及200.2%,在Pb2+離子濃度達到 10 μg/mL 時,40、100、300 目樣品的吸附量分別為:110.02、144.13、196.08 μg/g,與對照組的吸附量85.95 μg/g相比,吸附能力分別提高了28.0%、67.7%及128.1%。

通過粉碎處理后,粉體粒度越小,表面積越大,毛木耳吸附水、油脂及重金屬能力得到提高,提示食用毛木耳時粉體好于子實體,且食用子實體時咀嚼越細,毛木耳清除腸胃積食、纖維、油脂及重金屬等功能越強。隨著子實體粒度減小,目數增加,提示細胞的破壁率逐漸增加,一系列功效成分也逐漸的釋放出來,在食用后更容易被人體吸收,提升了毛木耳自身的營養價值?;诒狙芯坷碚摶A之上,充分利用毛木耳自身物料的特性,開展毛木耳粉體加工產品的研發,無論對于開發利用毛木耳資源還是益于人體健康發展,都具有重要的現實意義。

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