靳羽慧,邓楚君,赵 慧,杨 伟,聂远洋,李 波
(河南科技学院食品学院,河南 新乡 453003)
我国是食用菌生产大国,2016年食用菌产量接近3 600万t,占世界总产量的3/4以上[1]。我国食用菌产量虽高,但精深加工技术水平却比较落后,因此造成食用菌产业产销矛盾日益突出,菇农收益下滑。因此,根据食用菌的营养特点和质地特性,有针对性地对食用菌进行精深加工研究势在必行。
嘌呤在人体内的代谢产物是尿酸,对痛风病人而言,控制饮食中的嘌呤摄入非常重要[2]。目前有关食用菌嘌呤方面的研究较少,民间的错误宣传让消费者对食用菌敬而远之。因此,对食用菌嘌呤物质含量进行分析,对正确引导食用菌加工消费具有重要意义。
金针菇 (Flammunila velutipes) 和杏鲍菇(Pleurotus eryngii)是我国工厂化栽培程度最高的两种食用菌[3]。平菇(Pleurotus ostreatus) 是我国非常普遍的食用菌之一。这三种食用菌颜色较浅,产量高,具有良好的深加工潜质。本试验对3种食用菌营养成分和嘌呤物质含量进行系统的分析检测,以期为其精深加工和科学食用提供理论依据。
杏鲍菇由新乡市康宏食用菌有限公司提供;金针菇由上海光明森源生物科技有限公司提供;平菇由河南省辉县市食用菌合作社提供。耐高温α-淀粉酶溶液(单位酶活30 U·mg-1)和糖化酶溶液(单位酶活100 U·mg-1)购自如吉生物科技公司;碱性蛋白酶溶液(单位酶活100 U·mg-1)购自上海蓝季生物公司;MES、TRIS试剂购自Sigma公司;腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤购自Aladdin公司;其余试剂为色谱纯和分析纯。
DHG-9101-3SA型电热鼓风恒温干燥箱,上海三发科学仪器有限公司;721G分光光度计,上海仪电仪器分析有限公司;SHA-C水浴恒温振器,江苏金坛市中大仪器厂;Optima 2100 DV电感耦合等离子体发射光谱仪,美国PE公司;Agilent 1260高效液相色谱仪,美国Agilent Technologies公司。
1.2.1 菇粉制备
新鲜杏鲍菇切片、金针菇和平菇撕碎后置于太阳下晾晒,待脱水率超过70%后置于烘箱中75℃干燥5 h~6 h,然后粉碎、过80目筛,即得菇粉备用。
1.2.2 基本营养成分测定
水分含量测定参照GB 5009.3-2016直接干燥法;灰分含量测定参照GB 5009.4-2016高温灼烧法;蛋白质含量测定参照GB 5009.5-2016凯氏定氮法;还原糖含量测定参照GB 5009.7-2016直接滴定法;粗脂肪含量测定参照GB/T14772-2008索氏提取法;游离氨基酸含量测定参照GB 5009.235-2016甲醛滴定法;膳食纤维含量测定参照GB 5009.88-2014酶重量法。
1.2.3 矿物元素测定
菇粉经高温灼烧灰化后,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)进行检测。
1.2.4 碳水化合物测定
(1)可溶性糖含量测定
取菇粉水提液50 mL,加入5 mL 6 mol·L-1的HCl于70℃水浴15 min,NaOH中和后用直接滴定法测定转化糖含量,即可算出可溶性糖含量。
(2)水溶性多糖含量测定
菇粉用90℃热水提取2次后,采用苯酚-硫酸法于490 nm测定总糖含量,然后再减去可溶性糖含量即为水溶性多糖含量。
(3)总糖和多糖含量测定
取3 g菇粉,加入100 mL水和30 mL 6 mol·L-1HCl,置沸水浴回流水解2 h,NaOH中和后用直接滴定法测定转化糖含量,即可算出总糖含量。总糖含量减去可溶性糖含量,即得多糖含量。
1.2.5 氨基酸组成分析
采用OPA FMOC柱前衍生化法。色谱条件:流动相A:26 g结晶乙酸钠溶于4 000 mL水中,再加入三乙胺800 μL,滴加5%醋酸调pH至7.2,加入四氢呋喃20 mL,混合后备用。流动相B:30 g结晶乙酸钠溶于800 mL水中,滴加5%醋酸调pH至7.2,再加入乙腈1 600 mL和甲醇1 600 mL,混合后备用。采用梯度洗脱,流速:1.0 mL·min-1,紫外检测器:338 nm 和 262 nm(Pro,Hypro);柱温:40℃。
1.2.6 嘌呤含量测定
采用高效液相色谱法。色谱条件:流动相A为四丁基氢氧化铵∶乙酸∶水=1.5∶1.5∶997,流动相 B 为甲醇,A∶B=99∶1等度洗脱。色谱柱:SunFire TM C18(4.6 mm×250 mm),柱温:25℃,流速:0.8 mL·min-1,波长:254 nm。
样品处理:取0.2 g菇粉于具塞离心管中,加入5 mL 25%HClO4,于100℃水解60 min,将其置于冰浴中迅速冷却。用5 mol·L-1NaOH中和,定容至10 mL。3 000 r·min-1离心30 min,取5 mL上清液,用 0.1 mol·L-1H3PO4调 pH 至 4.0,再以 3 000 r·min-1离心 10 min。上清液过 0.45 μm 滤膜[4]。
将新鲜杏鲍菇、金针菇和平菇干燥粉碎后,所得菇粉的营养成分组成结果见表1。
表1 杏鲍菇、金针菇、平菇的营养组成Tab.1 Nutritional components of Pleurotus eryngii,Flammunila velutipes and Pleurotus ostreatus
由表1可以看出,3种食用菌鲜品的含水量均在90%左右,菇粉含水量均在5%左右。灰分含量在4%~9%之间,其中平菇灰分含量最高,杏鲍菇最低。粗脂肪含量在5%左右,据文献[5]报道食用菌的脂肪以不饱和脂肪酸为主,且油酸和亚油酸含量较高。3种食用菌的蛋白质含量在16%~21%之间,另含有2%~4%的游离氨基酸。史琦云等[6]报道,食用菌游离氨基酸中谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸含量较高,这3种氨基酸是呈味氨基酸,这可能是食用菌烹煮后鲜味浓厚的主要原因。分析结果说明,这三种食用菌具有高蛋白低脂肪的营养特点。
目前有关食用菌碳水化合物的检测数据,不同文献之间有较大差异,其原因可能与食用菌品种、产地和试验时所采用的测定方法等有关。本文对此进行了系统分析。表1显示,杏鲍菇、金针菇的还原糖和可溶性糖含量较低,而平菇则较高,这两种成分对食品的加工和食用特性有重要影响。多糖是食用菌主要的生物活性成分之一,具有增强机体免疫力、抗肿瘤等生理功效[7]。采用苯酚硫酸法测定了水溶性多糖含量,结果显示这3种食用菌的水溶性多糖含量均超过10%,其中杏鲍菇含量最高,金针菇最低;采用酸水解法测定了总的多糖含量,结果显示3种食用菌的多糖含量均超过20%,而且金针菇和平菇不溶性多糖含量较高。杏鲍菇的总糖含量最高,接近40%;金针菇最低,为21%,二者相差近一倍。
膳食纤维是指食物中不能被人体消化酶所消化的多糖类和木质素的总和。根据溶解性质不同,总膳食纤维(TDF) 可分为可溶性膳食纤维(SDF) 和不溶性膳食纤维(IDF),其中IDF具有促进胃肠道蠕动、防治便秘的功效;SDF具有降血糖、降血脂等的功效[8]。采用酶重量法对TDF含量进行测定,其结果能较准确地反映膳食纤维的实际含量。表1显示,3种食用菌的TDF含量均超过30%,其中平菇最高,杏鲍菇最低。TDF中大部分是IDF,而SDF含量较低。由此可见,这3种食用菌具有高膳食纤维、高碳水化合物的营养特点。
3种食用菌的灰分含量较高,其矿物元素组成检测结果见表2。
表2 杏鲍菇、金针菇、平菇的矿物元素含量Tab.2 Mineral elements contents of Pleurotus eryngii,Flammunila velutipes and Pleurotus ostreatus
由表2可以看出,矿物元素中钾含量最高,其次是镁、钠、钙、锌、铁,几乎不含铜、锰、铬。杏鲍菇、金针菇、平菇的钾钠比分别为143、147、132,研究表明,高钾低钠饮食有助于预防高血压和心脑血管疾病[9]。金针菇锌含量较高,而锌对促进儿童智力发育有重要影响[10]。
3种食用菌的蛋白质含量较高,其氨基酸组成见表3。
由表3显示,3种食用菌氨基酸含量均较高,总量在17%左右。其中杏鲍菇和金针菇的必需氨基酸与总氨基酸的比值 (E/T值) 分别为 39.0%和37.2%,接近FAO/WHO提出的40%的理想值[11]。氨基酸中鲜味氨基酸谷氨酸含量最高,且平菇谷氨酸含量高于金针菇和杏鲍菇。平菇可溶性糖含量也比较高,这可能就是平菇烹煮后味道鲜甜的主要原因。3种食用菌含有0.7%~1.2%的赖氨酸。赖氨酸在谷物食品中含量很低,且在加工过程中易被破坏,因此被称为第一限制性氨基酸。食用菌能够弥补谷物食品这方面的缺陷,建议在加工和食用中将二者复合使用。
表3 杏鲍菇、金针菇、平菇的氨基酸组成Tab.3 Amino acids contents of Pleurotus eryngii,Flammunila velutipes and Pleurotus ostreatus
嘌呤具有重要的生理功能,但摄入过多会引起尿酸水平增高,诱发痛风症状。因此,对痛风病人而言日常饮食中的嘌呤含量要严格控制。采用HPLC法检测了3种食用菌的嘌呤物质含量,结果见图1、表4和表5。
表4显示,3种食用菌都含有一定量的腺嘌呤、鸟嘌呤和黄嘌呤。杏鲍菇嘌呤含量最高,其次是金针菇和平菇。中国营养科学全书指出,在痛风的急性发作期,嘌呤每日摄入量应不超过100 mg~150 mg。由菇粉嘌呤含量可计算出3种食用菌鲜品的嘌呤含量为20 mg/100g~40 mg/100g,据此可计算出痛风病人的每日食用菌摄入限量(表5)。结果显示,即使在痛风急性发作期,每日摄入200 g以内的食用菌是安全的,而对于普通人群食用菌的每日摄入量则可远超过此限量。因此,对于普通消费者而言,经常食用食用菌是安全的。
图1 四种嘌呤标样的HPLC色谱图Fig.1 HPLC chromatograph for standard samples of four purines
表4 杏鲍菇、金针菇、平菇的嘌呤物质含量Tab.4 Purine contents of Pleurotus eryngii,Flammunila velutipes and Pleurotus ostreatus
表5 痛风病人对3种常见食用菌的每日指导限量Tab.5 Daily diet limits of three mushrooms for gout patients
对杏鲍菇、金针菇和平菇的检测结果显示,食用菌富含总糖、膳食纤维、蛋白质和氨基酸,具有很高的营养保健价值。其所含碳水化合物以多糖为主,且水溶性多糖含量较高;蛋白质中必需氨基酸所占比例较高,且赖氨酸和呈味氨基酸较多;灰分含量较高,且呈高钾低钠模式。食用菌虽含有一定量的嘌呤物质,但对痛风病人而言,每天食用量200 g以内的鲜菇是安全的。本研究为这三种食用菌的精深加工和科学食用提供了理论依据。