通江香菇固體調味料的研制及其質量檢查

劉娟汝，劉雨詩，郭力，李美鳳,2，葉強*

(1.成都中醫藥大學藥學院 教育部中藥材標準化重點實驗室，中藥資源系統研究與開發利用省部共建國家重點實驗室培育基地，成都 611137；2.成都中醫藥大學 公共衛生學院，成都 611137)

香菇(Lentinusedodes)為真菌門、擔子菌綱、傘菌科植物香菇的子實體，因其營養豐富、味道鮮美，素有“植物皇后”之美譽，深受消費者喜愛。香菇富含多糖、蛋白質、氨基酸、維生素和礦物質等營養成分，現代研究證明香菇多糖具有較好的抗腫瘤、提高機體免疫力等活性[1]。香菇中主要的呈鮮物質是氨基酸與核苷酸，如谷氨酸、天門氨基酸和5'-核苷酸等，均是重要的呈鮮物質，其中5'-鳥苷酸增鮮作用最強，在味精中微量加入就能呈現出高于普通味精上百倍的鮮味[2]，目前廣泛使用酶解法提取其中的鮮味物質。隨著人們對香菇營養成分與藥用價值認識的不斷提高，其在功能性復合調味品的開發方面具有廣闊前景。

通江香菇是四川省通江縣的優質資源，肉質肥厚，味道鮮美，本課題組前期已利用通江香菇開發成曲奇餅干[3]。在此基礎上，本研究利用香菇富含多種呈味物質的特性，以通江香菇為原料，考察其最佳提取工藝，并設計正交試驗優化通江香菇風味固體調味料(以下簡稱通江香菇調味料)配方，確定其最優配方及制作工藝，擴大通江香菇的利用。

1 材料

1.1 材料與試劑

通江香菇：由四川省通江山霸王野生食品有限公司提供；精純鹽、白砂糖、國泰味精(谷氨酸鈉≥99%)、淀粉：均為市售；麥芽糊精：山東西王糖業有限公司；纖維素酶：深圳恒生生物科技有限公司，10萬U/g；中性蛋白酶：南寧龐博生物工程有限公司，2萬 U/g；鉛元素標準溶液(批號：GSB04-1742-2004)：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；茚三酮(批號：2016110801)、乙酸、乙酸鈉等試劑(均為分析純)：成都科龍化工試劑廠。

1.2 儀器

UV2550型紫外-可見分光光度計、AA-6800 原子分光光度計、ASC-6100自動進樣器、GFA-EX7 石墨爐電源 日本島津公司；Sartorius BP121S型電子分析天平 德國賽多利斯有限公司；Sanxin MP511 pH計 上海三信儀表廠；Milestone Ethos Tos微波消解萃取儀 意大利Milestone公司。

2 方法與結果

2.1 總氨基酸標準曲線的繪制

取谷氨酸對照品5 mg，精密稱定為5.15 mg，加超純水定容至10 mL，制成每1 mL含谷氨酸0.515 mg的對照品溶液。分別精密量取對照品溶液1，1.1，1.2，1.4，1.5 mL，置于10 mL容量瓶中，依次加入pH為5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖液2 mL、1%茚三酮溶液3 mL，搖勻后于沸水浴中加熱15 min，取出后迅速冷卻，加超純水定容至刻度，于570 nm波長下測定吸光度。以谷氨酸濃度為橫坐標(X)，對應吸光度為縱坐標(Y)，繪制標準曲線。總氨基酸標準曲線見圖1：Y=9.5898X-0.1375，R2=0.9990，吸光度在0.35～0.60之間線性良好。

圖1 總氨基酸標準曲線

2.2 氨基酸含量的測定

將香菇提取液加超純水定容至100 mL，精密量取1 mL于25 mL容量瓶中，按2.1項下顯色，于570 nm波長處測定吸光度，通過標準曲線計算氨基酸含量。

式中：W為氨基酸含量，%；m1為樣品中氨基酸的質量，mg；m2為樣品質量，mg。

2.3 超聲輔助酶解法提取香菇的工藝優化

2.3.1 提取流程

將香菇低溫干燥，粉碎過篩。取香菇粉5 g于錐形瓶中，加入10倍量純水，檸檬酸調節pH，加入纖維素酶與中性蛋白酶，混勻，于45 ℃超聲酶解[4]，然后置于45 ℃水浴1 h。取出，沸水浴滅酶15 min，離心、過濾，得香菇酶解液。

2.3.2 單因素與正交設計

本試驗采用超聲輔助酶解法提取香菇中的呈味物質，以氨基酸含量為指標，選擇影響氨基酸溶出度的4個主要因素，通過預試驗確定參數取值范圍，并采用正交試驗優化提取條件。確定單因素如下：酶添加量為1.75%，2%，2.25%，2.5%，2.75%；纖維素酶和中性蛋白酶比例為1∶1，1∶2，1∶3，1∶4；超聲時間為20，30，40，50 min；酶解pH為5.0，5.5，6.0，6.5，考察各參數對提取效率的影響。根據單因素試驗結果進行L9(34)正交試驗，平行試驗3次,并使用SPSS 20.0軟件對正交試驗結果進行極差分析和方差分析，因素水平表見表1，正交試驗結果見表2，方差分析結果見表3。

表1 提取工藝正交試驗因素水平表

表2 提取工藝正交試驗結果

表3 方差分析結果

根據極差分析與方差分析結果得出，各因素對風味物質提取的影響大小依次為：C>A>D>B，即酶比例>酶用量>超聲時間>pH。預測最佳提取工藝為A3B1C2D1，試驗最佳提取工藝為A3B1C2D3，與預測值有差異，通過驗證試驗，預測組氨基酸含量為49.03 mg/g，試驗組氨基酸含量為43.34 mg/g，故確定香菇提取最佳條件為A3B1C2D1，即：纖維素酶和中性蛋白酶比例為1∶3，酶總添加量2.75%，pH 5.0，超聲20 min，氨基酸含量達49.03 mg/g。

2.4 通江香菇調味料配方的優化

2.4.1 通江香菇調味料的制備

取香菇粉1000 g，采用最佳提取工藝提取，于55 ℃減壓濃縮至稠膏狀，以干香菇量計，每1 g香菇提取液含干香菇2 g。將白砂糖、味精分別粉碎過6號篩，取一定量于研缽中，加入食鹽共研至混合均勻，得混合物1。將淀粉與麥芽糊精混勻，得混合物2。再按等量遞增法將混合物1和2混勻。取香菇稠膏，加入輔料混合物制得軟材，達到“輕握成團，輕壓即散”的狀態，再擠壓過篩，45 ℃干燥，整粒。

2.4.2 通江香菇調味料配方的單因素與正交設計

為保證通江香菇調味料具有良好的顆粒性和溶解性，預試驗確定取香菇稠膏12 g，麥芽糊精20 g，淀粉40 g。選擇影響滋味的3個因素，通過預試驗確定參數取值范圍，以感官評分為評價指標，確定單因素如下：白砂糖粉添加量4，6，8，10，12 g；味精添加量5，10，15，20 g；食鹽添加量2，5，8，11 g，考察各參數對調味料滋味的影響。依據單因素試驗結果進行L9(33)正交試驗，并使用SPSS 20.0軟件對正交試驗結果進行極差分析和方差分析，因素水平表見表4，正交試驗結果見表5，方差分析結果見表6。

表4 通江香菇調味料正交試驗因素水平表

表5 通江香菇調味料正交試驗結果

表6 方差分析結果

根據極差分析及方差分析結果得出，3個因素感官評價影響的主次順序為：C>B>A，即食鹽>味精>白砂糖粉，味精、食鹽添加量對感官評價有顯著影響(P<0.05)，預測最佳配方為A3B2C3，試驗最佳配方為A1B2C3，與預測值有差異，需進行驗證試驗。按照預測組、試驗組分別制作3批樣品，進行感官評分，預測組平均得分為68.4，試驗組平均得分為69.2，因此確定最優配方為A1B2C3，即：香菇稠膏12 g，白砂糖10 g，味精10 g，食鹽8 g。

2.5 感官評價標準

根據產品香味、滋味、色澤及組織狀態設計感官評分表，香味25分，滋味35分，色澤10分，組織狀態10分，總分80分，感官評價標準見表7。稱取通江香菇調味料約1 g，加水100 mL配成溶液，進行感官評分，取平均值。受試者均為在校大學生，接受過感官評價相關培訓，滿足感官評價要求，共計92人。

表7 通江香菇調味料感官評分表

2.6 質量檢查

2.6.1 理化及衛生指標[5-8]

按最優配方制作通江香菇調味料3批，混合，隨機取樣，參照SB/T 10484—2008《菇精調味料》所規定的方法及標準限量，對其干燥失重、氯化物、氨基酸態氮、呈味核苷酸二鈉、鉛含量進行測定，平行測定3次，取平均值，結果見表8。結果顯示，本配方下制作得到的調味料，均符合SB/T 10484—2008《菇精調味料》項下的限量要求。

表8 理化及衛生指標檢查結果

2.6.1.1 干燥失重

參照GB/T 8967—2007《谷氨酸鈉(味精)》中的快速法測定樣品中易揮發性物質的質量。

2.6.1.2 氯化物

參照SB/T 10371—2003《雞精調味料》中氯化物的測定方法進行測定。

2.6.1.3 呈味核苷酸二鈉

參照SB/T 10371—2003《雞精調味料》中呈味核苷酸二鈉的測定方法進行測定。

2.6.1.4 氨基酸態氮

參照SB/T 10484—2008《菇精調味料》中氨基酸態氮的測定方法進行測定。

2.6.1.5 鉛含量

參照GB/T 5009.12-2007《食品安全國家標準 食品中鉛的測定》中石墨爐原子吸收光譜法對樣品中的鉛含量進行測定。

2.6.2 粉體學性質檢查[9,10]

按最優配方制作通江香菇調味料3批，混合，隨機取樣，對其進行粒度、成型率、休止角和引濕性的考察，結果見表9。結果顯示，本配方制作得到的調味料顆粒分布均勻，成型率達到90%，流動性良好，稍具引濕性，但引濕性不強。

2.6.2.1 粒度分布與成型率

分別用2，3，4號分析篩對制粒后的調味料進行篩分，以通過2，3號篩為合格品，計算合格品所占比例，即成型率。

表9 粉體學性質檢查結果

2.6.2.2 休止角

采用固定漏斗法測定休止角，當α≤30°時，認為其流動性良好。

2.6.2.3 引濕性

參照《中國藥典》2015版第四部藥物引濕性試驗指導項下規定進行測定。當引濕增重<0.2%時，無或幾乎無引濕性；當0.2%<引濕增重<2%時，略有引濕性；當2%<引濕增重<15%時，有引濕性；當引濕增重>15%時，極具引濕性。

3 討論

3.1 提取工藝研究

食用菌中呈味物質的提取方法包括熱水浸提、酶解提取、自溶提取、微波提取、超聲提取等，其中應用最廣泛的是酶解法[11]，相比于單一酶酶解提取，雙酶法具有提取率高，時間短的優點[12]，纖維素酶通過破壞細胞壁，增加胞內物質的溶出；中性蛋白酶從蛋白質分子內部切斷肽鏈，將蛋白質水解成氨基酸，有利于呈味物質的釋放[13]，使鮮味更濃郁，營養價值更高。超聲波具有空化效應、熱效應和機械效應，通過破壞細胞壁而促進內容物溶出，對香菇呈味物質具有極佳的提取效果[14]。因此，本研究選擇超聲輔助酶解法，并采用纖維素酶與中性蛋白酶合用的方式，以提高通江香菇中呈味物質的溶出度。

3.2 制備工藝研究

固體調味料的制備方法包括擠壓制粒法、攪拌法、沸騰法、噴霧干燥法等。文獻[15]對食用菌調味品造粒工藝進行研究，發現通過擠壓制粒法得到的顆粒，具有顆粒成型性高、流動性好、吸濕率低的優點。香菇水提液富含多糖，高溫容易破壞香菇多糖的結構，而噴霧干燥溫度一般在150～200 ℃[16]，易造成營養成分的損失。綜上考慮，本研究將香菇提取液減壓濃縮，再與輔料混合，最后擠壓制粒得到香菇調味料，使得營養物質最大限度保留，同時顆粒質量較優。

3.3 質量檢查研究

固體調味料常見的質量問題除了食品安全隱患、指標性成分不達標等，還包括吸潮、結塊、變色等。對現有文獻進行整理，發現研究者對固體調味料的質量檢查包括以下兩方面：①理化及衛生指標，包括呈味核苷酸二鈉、氨基酸態氮、干燥失重、氯化物、Pb含量等。呈味核苷酸二鈉、氨基酸態氮體現了調味料的呈味特性；Pb含量屬于食品安全性指標，食品中應嚴格控制其含量；②粉體學性質考察，包括粒徑分布、成型率、流動性和引濕性等。粉體學性質旨在評價顆粒的性質，與制粒工藝、產品質量息息相關，休止角反映了顆粒的流動性，吸濕性反映了顆粒吸附空氣中水蒸氣的能力，顆粒的大小、顆粒均勻度會直接影響其流動性及吸濕性[17]。粉體學性質在藥物制劑方面應用廣泛，以粉體學性質為指標篩選干燥工藝、輔料類型和制粒方法，有助于提高顆粒的制粒質量，得到質量穩定、適宜于工業化生產的制備工藝[18-20]。食用菌固體調味料是調味料行業冉冉升起的新星，在研究初期，其質量可控性更應該受到重視，研究過程中不應只以提取呈味物質為主要目的，還應考慮到最終產品的質量。因此，本研究在基礎配方的研究上，增加了調味料的質量檢查，更為系統全面地進行調味料的開發研究，使調味料質量更具可控性。

4 結論

超聲輔助提取能縮短酶解時間，纖維素酶與中性蛋白酶聯用可以提高呈味物質的溶出度，試驗結果表明最佳提取條件為：纖維素酶和中性蛋白酶比例為1∶3，酶總添加量2.75%，pH 5.0，超聲時間20 min，此提取條件下氨基酸含量為49.03 mg/g。通江香菇調味料最優配方為：香菇稠膏12 g、味精10 g、食鹽8 g、白砂糖10 g、淀粉40 g、麥芽糊精20 g。按此配方工藝制作的香菇調味料為黃褐色，香菇特有風味濃，味道鮮美。質量檢查結果表明，采用擠壓制粒法制得的通江香菇調味料顆粒均勻，成型率高，流動性良好，具有一定吸濕性，且理化及衛生指標達到《菇精調味料》項下標準。

香菇不僅滋味鮮美，且富含多種人體必需氨基酸，具有良好的營養保健功能。通江香菇調味料的開發，合理利用了通江香菇的優質資源，保留了香菇的鮮美滋味，不僅能增加菜肴的色、香、味，同時滿足了現代人對綠色健康食品的需求，是大健康產業下多元發展的體現。