红椎菌营养粉的制作工艺

2016-05-30 13:54:10梁文汇吴建文李开祥
农业研究与应用 2016年2期

梁文汇 吴建文 李开祥

摘 要:采用酸性果胶酶对红椎菌液进行酶解,以透光率作为酶解效果指标,探讨酶的添加量、pH、温度变化对酶解效果的影响。结果如下:单因素实验结果发现,果胶酶添加用量0.4 g/kg、pH为3.5、温度为47 ℃时,酶解效果较佳;进一步优化的正交试验与单因素实验结果吻合。最后,将喷雾干燥获得的红椎菌粉辅以膨化土豆粉及大豆蛋白粉复配制成红椎菌营养粉。

关键词:红椎菌 酸性果胶酶 营养粉

红椎菌又名广西红菇,红菌,分类学上隶属于担子菌门(Basidiomycota)担子菌纲(Basidiomycetes )红菇目(Russulales Kreisel exP.M.Kirk.P.F.Cannon & J.C.David.)红菇科(Russulaceae)红菇属(Russula)鳞盖红菇(R.1epida)[1]。红椎菌鲜甜可口,营养丰富并且容易被人体吸收利用,除含有铁、锌、硒、锰等微量元素及多种维生素外,其多糖类活性因子在抗癌方面的功效也备受人们关注。土豆经过膨化处理使得部分淀粉断裂成小分子可溶性糖,部分蛋白裂解成多肽和氨基酸,并且膨化处理时间短,能够较完整的保留营养成分及固有风味[2-3]。大豆不仅富含优质蛋白及多种氨基酸,能够取代膳食结构中部分动物性蛋白质,还含有无机盐、卵磷脂、维生素E等营养成分。试验通过对红椎菌粉制作工艺参数进行初步探索,为今后制备速溶红椎菌营养粉提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红椎菌、膨化土豆粉、大豆蛋白粉,市售;Y-23果胶酶,上海跃腾生物科技有限公司;0.1 mol/L盐酸、0.1 mol/L氢氧化钠,广西蓝天生物制药有限公司。

1.2 仪器与设备

DK-S24型电热恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;TD型电子天平,余姚市金诺天平仪器有限公司;pHB-4型pH计,上海精密雷磁公司;SZ-1 2型多功能食品粉碎机,上海海菱电器有限公司;722光栅分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;SD-1500 喷雾干燥机,上海沃迪自动化装备股份有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 红椎菌粉制作工艺

原料预处理→粉碎→加入700 mL水→混合均匀→加入酸性果胶酶→过滤→浓缩→喷雾干燥→

红锥菌粉→复配→红椎菌营养粉

大豆蛋白粉、膨化土豆粉

复配比例:红椎菌粉70 %,膨化土豆粉18 %,大豆蛋白粉12 %。

1.3.2 透光率的测定

透光率的测定采用分光光度法[4-5],以蒸馏水作参比,在适当的波长下,测滤液的透光率,用透光率T(% )表示滤液的澄清度。

1.3.3 澄清工艺优化

通过单因素试验,分别探讨不同果胶酶用量、pH值、温度对澄清效果的影响。然后,在单因素试验结果的基础上,通过正交试验的方法,采用3因素3水平按L9 ( 34)表布置(见表1)。

2 结果与讨论

2.1 果胶酶用量对酶解效果的影响

酶解温度为45 ℃,pH为3.5,探讨不同果胶酶用量(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1 .0 g/kg)对澄清效果的影响,结果如图1所示。

果胶物质是构成植物细胞壁最重要的构成成分,其在粉碎后的红椎菌液中起到植物纤维的作用,引起浑浊,果胶酶能够将其分解,从而达到澄清的目的[6]。从图1中可以看出,当果胶酶用量小于0.4 g/kg时,随着用量的增加,样品透光率不断上升;当果胶酶的用量大于0.4 g/kg时,随着用量的继续增加,样品的透光率呈现基本维持稳定并逐渐下降的趋势,这是由于随着果胶物质被酶解充分,透光率也相应增加,而过多的酶蛋白反而使得透光率逐渐下降。因此,果胶酶的用量为0.4 g/kg时,酶解效果较为理想,且经济成本较为合理。

2.2 pH值对果胶酶酶解效果的影响

果胶酶用量为0.4 g /kg ,温度为45 ℃,探讨不同pH值(1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5)对澄清效果的影响,结果如图2。

从图2可以看出,pH值对样品透光率的影响较大,当pH值为3~4时酶解效果较好,由于pH值能够影响果胶酶的活性以及样品悬浮液的稳定性,当pH值超出3~4时,样品透光率变化较大。

2.3 温度对果胶酶酶解效果的影响

固定果胶酶用量为0.4 g/kg,pH值为3.5,探讨不同温度(40、42、44、46、48、50、52、54、56、60 ℃)对澄清效果的影响,结果如图3。

从图3可以看出,温度对酶解效果影响较大,超过60℃后酶的活性急剧下降直至失活,温度为46~48℃时,样品透光率最大。

2.4 果胶酶对红椎菌液酶解的多因素正交试验

根据单因素实验结果,通过正交试验进一步优化红椎菌液的酶解工艺,其因素水平设计如表1。

表2为正交实验的分析结果,从表中可知,pH值对透光率的影响最大,其次是果胶酶的用量,最后是温度,优组合优水平分别为B2 A2C1。为进一步验证各因素对透光率的影响,采用spss19.0进行方差分析,结果如表3。

从表3中可知,pH值对样品透光率的影响最为显著,其次是果胶酶的用量,最后是温度,由于正交试验选用的温度各水平透光率的一致,与单因素的实验结果保持一致。

3 讨论

①单因素实验结果表明:当酸性果胶酶添加量为0.4 g/kg时,酶解效果最佳;pH值对酶的活性影响较大,维持pH值在3~4,酶解澄清效果较好;温度对酶解效果影响也很大,温度越高,酶的活性越低,酶解澄清效果越不理想,较佳的酶解温度为47 ℃。

②根据单因素实验结果,设计了正交试验进一步优化酶解澄清工艺,其结果与单因素实验结果保持一致,pH值对酶解效果影响最大,其次是酸性果胶酶的添加量,最后是温度。最优值分别为:果胶酶用量0.4 g/kg、pH3.5和处理温度47 ℃。

参考文献

[1] 李国杰,文华安. 中国红菇属分类研究进展[J]. 菌物学报,2009,28(2):303-309.

[2] 孙灵慧,钱珍,刘晓宇. 白灵菇和红椎菌的成分分析研究[J]. 食品科技,2009,34(11):101-

104.

[3] 荣玉珊, 满静凝, 边宝林. 以马铃薯全粉为主料的老年营养粉的研制[J]. 食品科学,1996,17(6):27-32.

[4] 俞德俊.中国植物志:第37卷[M]. 北京:科学出版社,1985,355.

[5] 陈蔗来,陈洁. 澄清草莓汁的研制[J]. 食品科学,1995,16(4):22-24.

[6] 陈娟,阙健全,杜木英,等. 果胶酶制剂及其在果浆出汁和果汁澄清方面的应用[J]. 中国食品添加剂,2006(3):119-124.

Abstract: The enzymolysis of Russula lepida extract was conducted by acid pectinase, and the effect of enzyme concentration, pH value and temperature on enzymolysis results was discussed by using light transmittance as enzymolysis effect index. The single-facter experiment result indicated that the enzymolysis effect was better under the conditions of pectinase 0.4 g/kg, pH 3.5 and temperature 47 ℃. The result of further optimized orthogonal experiment was consistent with the result of single-facter experiment. Finally,the nutrient powder of Russula lepida was made from the dried powder of Russula lepida,expanded the potato powder and soybean protein powder.

Key words: Russula lepida; acid pectinase; nutrient power