金针菇根粉的制备研究※

陈援援 敬代渺 肖 岚 叶春艳

(四川旅游学院，四川 成都 610100)

金针菇(Flammulinavelutipes)又名冬菇、朴菇、构菌、毛柄金钱菌，因形似金针菜而得名，隶属担子菌亚门(Basidiomycotina)，层菌纲(Hymenomycetes)，伞菌目(Agaricales)，口蘑科(Tricholomataceae)，金钱菌属(Flammulina)[1]。20世纪80年代，国内开始白色金针菇的工厂化栽培，并逐步摸索出一套符合中国国情的袋栽技术，随着工艺的日趋成熟，生产规模不断扩大[2-3]，2014年，在现有的人工培育食用菌品种中，金针菇产量位居第一[4]。金针菇工厂化生成过程中产生大量菇根，约占原料重量的30%～40%[5]。由于缺乏有效的加工技术，且菇根口感较差、纤维素含量较多、难于嚼碎而被企业卖给养花基地作为植物肥料，或者直接丢弃，不仅造成了资源的极大浪费，同时也污染了环境[5-6]。

金针菇根中含有多种对人体有益的氨基酸、蛋白质、多糖、膳食纤维、维生素、矿物质等营养成分。通过大量生理学和流行病学研究证明研究膳食纤维能够降低癌症、肥胖、便秘、糖尿病、心脏病等慢性病的发生率[7]。金针菇中富含的膳食纤维主要集中于菇根中，而菇根又是金针菇生产加工环节中大量被废弃的部分，所以利用金针菇根富含的膳食纤维加工成各种产品是一大研究方向。因此，本试验拟将金针菇菇根加工成菇根粉，对菇根粉的理化特性进行研究，为今后将金针菇根粉作为食品配料在食品行业中应用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

金针菇根：成都高榕雪国生物科技有限公司；金龙鱼花生调和油：益海嘉里企业。

1.2 仪器与设备

HH-4 型恒温水浴锅：常州国华电器有限公司；BS224S 型电子天平：北京赛多利斯系统有限公司；SC-80C全自动色差计：北京康广光学仪器有限公司；HX-200 型高速中药粉碎机：浙江省永康市溪岸五金药具厂；XDW-2C小型低温超微粉碎机：济南达微机械有限公司；H2050台式高速离心机：长沙湘仪离心机有限公司；101-1AB烘箱：上海喆宣机械制造；威衡电子秤：型号WH-B05；标准分样筛。

1.3 试验方法

1.3.1 金针菇根粉制备单因素实验

1.3.1.1 金针菇根粉制备工艺流程

鲜金针菇菇根→预处理 →护色处理 →热风干燥 →粗粉碎 → 微粉碎→过筛→成品→干燥密闭保存备用。

预处理：选择无腐烂、无病虫害的新鲜金针菇菇根，清洗、沥干，纵切成厚度约0.2cm的薄片。

1.3.1.2 单因素实验设计

通过单因素试验得出产品达到最佳物理特性及色泽时所需要的工艺参数，单因素水平设计见表1。

1.3.1.3 检测方法

1.3.1.3.1 色差的测定

采用测色色差计测定4种处理方式下金针菇根粉的色泽，用CIELAB表色系统测定金针菇根粉的 L*、a*和b*值，其中L*代表明度指数，从黑暗(L*=0)到明亮(L*=100)的变化；a*代表颜色从绿色(-a*)到红色(+a*)的变化；b*代表颜色从蓝色(-b*)到黄色(+b*)的变化。

计算公式：

△L=L-Lt △a=a-at △b=b-bt

式中L、a、b是测得的式样值，Lt、at 、bt 是目标色值，其总色差是：

1.3.1.3.2 堆积密度测定

堆积密度：称取10g金针菇根粉体，移入50mL量筒中，震实，直至量筒内物料体积不再变化，读取物料体积，重复测量三次，取平均值[8]。

1.3.1.3.3 膨胀力测定

称取4种金针菇根粉各1g，缓慢加入标有刻度的试管中，记录干基体积(mL)，加入10mL蒸馏水，充分振荡混匀，在室温下静置24h，待粉体沉淀完全后，记录沉淀体积(mL)，按如下公式计算粉体膨胀力[9]。

1.3.1.3.4 持水力测定

称取4种金针菇根粉各1g于100mL烧杯中，加入40mL的蒸馏水，用磁力搅拌器慢速搅拌30min，随后将样液转入50mL离心管中，在室温下5000r/min离心20min，除去上清液，称量沉淀质量。计算公式如下[10]：

1.3.1.3.5 持油力测定

称取4种金针菇根粉各5g置于50mL离心管中，加入40mL花生调和油，充分搅拌均匀后静置30min，以5000r/min离心20min，记录上清油液体积，计算持油力[11]。

1.3.1.3.6 水溶性指数(WSI)测定

称取4种金针菇根粉各1g(M0)，置于100mL三角瓶中，加入40mL蒸馏水，充分混匀后于80℃恒温水浴条件下处理30min，冷却后移入50mL离心管中，在室温下6000r/min离心10min，取上清液置于预先称重的干燥烧杯(M1)中，先用酒精灯加热除去绝大部分水分，然后在105℃温度下干燥，将干燥好的样品与烧杯称质量(M2)，水溶性指数采用如下公式[12]：

1.3.2 数据处理

每个检测指标均测定3次，数据结果均以均数 ± 标准差表示。采用 SPSS19.0软件进行单因素ANOVA方差分析和Duncan 检验进行显著性分析(p<0.05)。

2 金针菇根粉制备的单因素结果与分析

2.1 干燥温度对金针菇根粉物理特性的影响

由表2可知，干燥温度是影响金针菇根粉物理特性的重要因素。金针菇根粉的持水力随干燥温度的增加呈先上升后下降的趋势，40℃～80℃干燥温度下的持水力差异性极显著(p<0.01)，可能干燥温度的升高是诱发金针菇根多种营养成分发生变化的主要原因，多糖、蛋白质等营养物质随着干燥温度的升高发生不同程度的变性，小分子的水溶性膳食纤维相互交联生成大分子的不溶性膳食纤维，从而使得金针菇根粉的持水力降低；随着干燥温度的升高水溶性的蛋白质逐步发生变性生成水不溶性的蛋白质或多肽，使得金针菇根粉的水溶力下降；持油力随着温度的升高逐渐增强，可能是因为随着干燥温度的升高蛋白质变性，使疏水基团暴露出来增加了金针菇根粉的持油力；总色差值随干燥温度的升高先增加后降低且不同干燥温度下的总色差异极显著(p<0.01)，说明干燥温度是影响微粉总色差的主要原因，可能是因为较低温度下促进美拉德反应、多酚氧化酶的活性等，颜色加深，当温度进一步升高多酚氧化酶变性而抑制了酶促褐变，此时只有美拉德反应对金针菇根粉颜色的影响，总色差值相对减小；金针菇根粉的膨胀力随干燥温度的升高逐渐增强，除了40℃与50℃差异显著外(p<0.05)，其他干燥温度下的膨胀力均差异极显著(p<0.01)，可能是随着温度的升高，可溶性膳食纤维转化为不溶性膳食纤维，导致吸水膨胀性增大；金针菇根粉的堆积密度随温度的升高逐渐增大，其中70℃、80℃不存在显著差异，可能是因为在70℃、80℃干燥温度下金针菇菇根内的自由水在一个最低的稳定范围内，所以在相同粉碎条件下粉碎的就越细比表面积越大从而使堆积密度加大。因此，综合考虑金针菇根粉的疏水性能、亲水性能、色泽及堆积密度，50℃干燥较为适宜。

表2 干燥温度对金针菇根粉物理特性的影响

表3 干燥时间对金针菇根粉物理特性的影响

2.2 干燥时间对金针菇根粉物理特性的影响

由表3可知，干燥时间是影响金针菇根粉物理特性的重要因素。金针菇根粉持水力随干燥时间的延长表现为先增大后减小，各干燥时间下的持水力值差异极显著(p<0.01)，可能因为干燥温度是影响金针菇菇根内小分子膳食纤维变化的重要因素，随着干燥时间的延长，小分子的水溶性膳食纤维相互交联为大分子的水不溶性膳食纤维而导致金针菇根粉的持水力降低，其中干燥8h的金针菇根粉的持水力值最大，可能是此干燥时间下金针菇根粉中的水溶性纤维素含量最高；金针菇根粉持油力随干燥时间的延长呈先增大后减小的趋势，7h、8h、9h三个干燥时间下的持油力差异不显著(p<0.05)，可能是因为干燥时间对金针菇根粉持油力影响不大，此干燥时间不足以引起金针菇根粉内各营养成分发生充分的变性；金针菇根粉膨胀力随干燥时间的延长而增强，表明长时间的干燥促进金针菇根的老化，小分子的水溶性膳食纤维交联成大分子水不溶性膳食纤维，使微粉吸水膨胀率增加；金针菇根粉水溶力随干燥时间的延长而减小，可能是因为随着干燥时间的延长水溶性蛋白质变性增多，不可溶性膳食纤维的生成增加而导致水溶力降低；金针菇根粉的总色差随干燥时间的延长逐渐增大，且6h～10h干燥处理下总色差值差异极显著(p<0.01)，说明干燥时间对金针菇根粉的总色差值影响很大，可能是因为随着干燥时间的延长促进了美拉德反应与酶促褐变的进行；金针菇根粉的堆积密度随干燥时间的延长逐渐增大，其中干燥9h与10h的堆积密度不存在显著差异性，其他温度间都存在显著差异性。因此，综合考虑，金针菇根干燥8h后金针菇根粉的持水力、持油力、膨胀力、水溶性、总色差、堆积密度均达到最佳状态。

2.3 护色处理对金针菇根粉物理特性的影响

由表4可知，护色处理是影响金针菇根粉物理特性的重要因素。金针菇根粉经5种方式护色处理后，得到0.1%Vc护色处理的金针菇根粉的总色差值最小，最接近新鲜金针菇的颜色，且5种护色处理间的总色差值差异极显著(p<0.01)，这说明经0.1%Vc护色处理的金针菇根粉的色泽最佳。

表4 护色处理对金针菇根粉物理特性的影响

2.4 粉碎目数对金针菇根粉物理特性的影响

由表5可知，过筛目数是影响金针菇根粉物理特性的重要因素。过筛目数在50～250目范围时，金针菇根粉持水力随着微粉粒径减小，持水力值表现为先增大后减小，100目小的微粉持水力值最大，5个不同过筛目数得到的金针菇根粉的持水力值差异极显著(p<0.01)，存在上述的原因可能是在微粉碎过程中，各种物理作用力导致大分子营养成分蛋白质、多糖、膳食纤维被破碎，小分子的短链成分增加，从而可溶性蛋白质、膳食纤维增加而有效锁水能力下降；各目数微粉间的持油力值在1.62mL/g～2.02mL/g间，随着微粉粒径的减小持油力值表现为先增大后减小，可能是在超微粉碎过程中，长链结构的膳食纤维断裂，形成短链膳食纤维，溶解性增强，就减少了对油分的束缚能力。5个不同目数的金针菇根粉的总色差值△E随着目数的增加先增大后减小且各目数间总色差值差异极显著(p<0.01)，说明微粉粒径是影响总色差值的重要因素；随着过筛目数的增加微粉膨胀力值先增大后减小，减幅较大同时各目数间的膨胀力值差异极显著(p<0.01)，主要是微粉碎后可溶性成分增加，膨胀性成分减少导致的；堆积密度随着过筛目数的增加先增大后减小，5个不同目数微粉间堆积密度值差异极显著(p<0.01)；综上，过筛100目金针菇菇根微粉的持水力值、持油力值、总色差值、膨胀力、堆积密度最好。

表5 粉碎目数对金针菇根粉物理特性的影响

3 结论

采用热风干燥对新鲜金针菇菇根进行脱水，但热风干燥会诱导金针菇菇根营养成分和相关酶的变化，使金针菇根粉的物理性能发生变化。干燥的金针菇菇根经粉碎后，由于金针菇菇根的微观结构在微粉碎过程中受各物理作用力的影响，从而有利于提高金针菇根粉的物理性能。当干燥温度50℃、干燥时间8h、0.1%Vc护色处理、过筛目数为100目时，制备出的金针菇根粉的物理性能最好。微粉中的成分对水的亲和力提高，同时具有一定的结合疏水基团的能力，且颜色最好。本实验制备的金针菇根粉可作为食品配料广泛用于食品中，为金针菇菇根的综合利用提供一条思路。