香菇酶解加工工藝研究

香菇屬擔(dān)子菌綱、傘菌目、香菇屬，起源于我國(guó)，是世界第二大菇，也是我國(guó)久負(fù)盛名的珍貴食用菌。我國(guó)最早栽培香菇，至今已有800多年歷史[1]。香菇肉質(zhì)肥厚細(xì)嫩，味道鮮美，香氣獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，是一種食藥同源的食物，具有很高的營(yíng)養(yǎng)、藥用和保健價(jià)值。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，香菇的國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)將會(huì)日益擴(kuò)大，對(duì)香菇及其加工品、保健品的需求量迅速增加，香菇制品前景廣闊。干香菇是傳統(tǒng)的香菇加工品。香菇罐頭是香菇的另外一種傳統(tǒng)加工產(chǎn)品，香菇罐頭可保持其色、形、味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也方便食用[2]。

近幾年來，我國(guó)香菇產(chǎn)量迅速提高，但香菇產(chǎn)品的開發(fā)卻相當(dāng)落后，這已經(jīng)成為制約香菇產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素。國(guó)內(nèi)外關(guān)于菌類酶解的研究也有一些報(bào)道，如LI等[3]研究發(fā)現(xiàn)，蘑菇湯經(jīng)過酶解預(yù)處理后蛋白質(zhì)、氨基酸等成分顯著增加；研究發(fā)現(xiàn)，纖維素酶酶解法釋放香菇柄中各滋味成分效果好于熱水浸提法。本研究采用酶解法，利用不同蛋白酶的作用位點(diǎn)不同，使香菇及香菇柄得到有效利用，并建立了香菇風(fēng)味酶解液的加工方法。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與設(shè)備

材料：干香菇，購于市場(chǎng)，經(jīng)絞切機(jī)粉碎后過60目篩，取篩下物密封保存?zhèn)溆茫焕w維素酶、復(fù)合風(fēng)味蛋白酶、脫氨酶和核酸酶，安琪公司。

試劑：氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，甲醛（37%～40%），不含聚合物；純水。

設(shè)備：數(shù)顯滴定器，北京五洲東方科技發(fā)展有限公司；電子分析天平（精度為0.000 1 g），上海天平儀器廠；磁力攪拌器，上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司；滴定儀，廣東省中科進(jìn)口有限公司；水浴鍋。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

（1）酶制劑的選擇。取適量香菇粉高壓蒸煮10 min后取出，按照料水比1∶10（g∶mL）加入純水，并使用均質(zhì)器進(jìn)行混合均勻，按表1的酶制劑添加量加入對(duì)應(yīng)的酶，在55 ℃下酶解4 h后，在100 ℃條件下滅酶10 min，4 000 r·min-1條件下離心5 min，取上清液檢測(cè)，比較不同酶之間的酶解能力和酶解液風(fēng)味，確定最佳用酶。

表1 酶制劑條件擬定表

（2）酶解條件的確定。在選定的酶制劑條件下，分別研究酶解溫度、酶添加量、料水比和酶解時(shí)間對(duì)香菇水解的效果。①酶解溫度的影響。選定料水比1∶10，酶添加量為各0.1%，分別在40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃和65 ℃條件下酶解4 h，在100 ℃條件下滅酶10 min，離心，取上清液檢測(cè)，確定最佳酶解溫度。②酶添加量的影響。在最佳酶解溫度，料水比1∶10條件下，分別選擇酶添加量0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%，酶解4 h，在100 ℃條件滅酶10 min，離心，取上清液檢測(cè)，確定最佳的酶添加量。③料水比的影響。在上述最佳的酶解溫度和酶添加量的條件下，在料水比分別為1∶8、1∶10、1∶12、1∶14和1∶16酶解4 h，在100 ℃條件下滅酶10 min，離心，取上清液檢測(cè)，確定最佳的料水比。④酶解時(shí)間的影響。在上述最佳的酶解溫度、酶添加量和料水比的條件下，酶解2 h、3 h、4 h、5 h和6 h后，在100 ℃條件下滅酶10 min，離心，取上清液檢測(cè)，確定最佳的酶解時(shí)間。

（3）正交實(shí)驗(yàn)。以A酶解溫度、B酶添加量、C料水比以及D酶解時(shí)間為考察因素，以氨基酸生成率為考察指標(biāo)，設(shè)置4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)，確定香菇酶解的最佳條件。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。

表2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表

（4）檢測(cè)方法。①酶解液氨基酸態(tài)氮的測(cè)定按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸態(tài)氮的檢測(cè)》（GB 5009.235—2016）中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定方法進(jìn)行。②根據(jù)《食品感官評(píng)價(jià)》[4]感官評(píng)價(jià)是采用7分標(biāo)度法，1分為一個(gè)區(qū)間，感官香菇酶解液的香菇味、鮮味、苦味特性風(fēng)味。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酶制劑對(duì)香菇和香菇柄酶解的能力

由表3可知，各種酶的酶解能力大小依次為組合5＞組合4＞組合3＞組合2＞組合1。由表4可知，5款香菇酶解液中，組合1、組合4和組合5的香菇酶解液無苦味，組合2和組合3在酶解過程中產(chǎn)生一部分苦味，這表明酶解不僅能產(chǎn)生較多的呈味物質(zhì)，也會(huì)生成一些苦味物質(zhì)，這與沈文鳳等[5]的研究結(jié)果相一致。綜合來看，組合5酶解4 h時(shí)的酶解液感官評(píng)分最高，香菇味強(qiáng)烈和鮮味強(qiáng)烈，無苦味。綜上，最終采用組合5為最優(yōu)酶制劑，此時(shí)制備的香菇酶解液香菇味、鮮味均較強(qiáng)，無苦味，氨基酸態(tài)氮生產(chǎn)率達(dá)35.52%。

表3 不同酶解液氨基酸態(tài)氮含量和生成率表

表4 不同酶解液風(fēng)味結(jié)果表

2.2 酶解條件的確定

2.2.1 酶解溫度的確定

由圖1可知，酶解溫度由40 ℃升至55 ℃時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量增加，繼續(xù)升高溫度時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量呈下降趨勢(shì)。當(dāng)酶解溫度為55 ℃，酶的活力達(dá)到最佳，因而溶出的氨基氮含量為最多。溫度發(fā)生變化，酶的活力也會(huì)隨著變化，故確定最佳酶解溫度為55 ℃。

圖1 酶解溫度對(duì)香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖

2.2.2 酶添加量的確定

由圖2可知，隨著酶添加量的增大，氨基酸態(tài)氮生成率呈上升趨勢(shì)，但當(dāng)酶添加量超過0.15%時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量增加并不明顯，從生產(chǎn)成本綜合考慮，選擇最佳酶添加量為0.10%。

圖2 酶添加量對(duì)香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖

2.2.3 料水比的確定

由圖3可知，當(dāng)料水比為1∶10時(shí)，氨基酸態(tài)氮生成率最高，酶解效果最好，繼續(xù)增加水用量，酶解效果有下降，主要是因?yàn)榈鞍缀繉?duì)酶活力的影響所致，故確定最佳料水比為1∶10。

圖3 料水比對(duì)香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖

2.2.4 酶解時(shí)間的確定

由圖4可知，酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，有利于氨基酸態(tài)氮的生成，但酶解4 h以后，氨基酸態(tài)氮的增長(zhǎng)緩慢，且隨著酶解時(shí)間延長(zhǎng)，樣品色澤會(huì)逐漸加深。綜合考慮生產(chǎn)成本，選用最佳酶解時(shí)間為4 h。

圖4 酶解時(shí)間對(duì)香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖

2.2.5 正交實(shí)驗(yàn)

由表5可知，經(jīng)R值可知，4個(gè)因素對(duì)香菇酶解的影響大小依次為B＞D＞C＞A，即酶添加量＞酶解時(shí)間＞料水比＞酶解溫度。實(shí)驗(yàn)得到的最佳組合為A2B2C2D1，即香菇的最佳酶解條件為料水比1∶10，酶添加量0.10%，酶解溫度55 ℃，酶解時(shí)間4 h。按以上最佳酶解條件進(jìn)行酶解實(shí)驗(yàn)，氨基酸態(tài)氮生成率約為36.7%。

表5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表

3 結(jié)論

綜上，香菇的最佳酶解條件為料水比1∶10，酶添加量0.10%，酶解溫度55 ℃，酶解時(shí)間4 h，氨基酸態(tài)氮生成率約為36.7%，酶解后氨基酸態(tài)氮最高含量可達(dá)29.54 mg/100 g，且酶解液的香菇味強(qiáng)烈和鮮味強(qiáng)烈，苦味非常小。