香菇膳食纤维的应用基础研究

王月 何少微

作为香菇的组成部分，香菇柄占香菇总量的25%左右，香菇柄中的膳食纤维含量较多，是一种优质的膳食纤维营养源，但因纤维素结构紧密、口感较差，除了少量应用在酱制品与汤料当中，很多香菇柄都没有被合理化应用。本文首先分析了香菇的营养成分，然后通过实验优化香菇柄膳食纤维提取工艺，并通过测定膳食纤维的各项性能来了解香菇膳食纤维的结构，便于将其添加到食品生产中，促进膳食纤维的合理化应用，提高食品的营养成分。

一、香菇研究简述

作为一种食用菌，香菇具有一定的医用与营养价值。其菌柄也叫菇柄，在菌盖下面生长，组织坚韧，有一定纤维质，可输送养分。香菇富含多种营养成分，例如膳食纤维、生物活性多糖、VC、VB1等。

我国作为香菇生产与加工大国，在国际市场中占据比较大的份额，但需要注意的是，国内香菇主要还是通过售卖，结构相对单一，附加价值发展空间较大，需要借助一定的手段进行加工提取。在香菇需求与产量逐渐增加的当下，怎样减少产能过剩，提高产品附加值，做好精加工等逐渐变成主要课题。经过诸多研究者的共同努力，国内陆续研制出新香菇制品和香菇保健品，进一步提高了香菇的应用价值。

随着人们对膳食纤维的深入理解，很多新的成分逐渐被定义到膳食纤维当中，例如Fructans、Inulin、Polydextrose等已经成为膳食纤维的主要研究方向。膳食纤维的测定方法较多，各具特色，包括AOAC法、洗涤剂法、酶化学法等，因此应结合实际样品特性与测试目的来合理筛选测定法。香菇作为真菌类，和普通动植物不同，其单糖组成有特异性，针对这一特点，可以创建NSP测定法。此外，很多厂商都想开发纤维食品，但因膳食纤维性质不同于其他食品基料，若将其制成具有一定纤维量的食品，工艺参数和条件变化很大，开发难度大，这就导致膳食纤维研究和实际生产之间存在较大的距离。

二、主要研究内容

1.香菇柄成分。认真测定香菇柄中的粗蛋白、水分、粗脂肪、膳食纤维等含量。

2.优化膳食纤维提取工艺。测定香菇柄成分期间，可使用辅助酶法提取膳食纤维，再使用超声前处理法，将中心蛋白酶当作反应酶、将NaOH当作提取试剂，便于将香菇柄中的其他杂质除去。借助单因素响应面试验获得最佳提取工艺，然后逐一分析在不同超声功率、时间、温度等情况下，对SDF（水溶性膳食纤维）获得率产生的影响。

（1）香菇柄前处理。将香菇柄剪成小段，并将其放到60℃容器内，粉碎干燥，通过过筛处理即可获得香菇柄粉。

（2）超声前处理。称量香菇柄粉5g，按照材料和液體1︰20的比例，添加超纯水，同时添加浓度为0.6mol/L的NaOH溶液1mL，再将其放到磁力搅拌器上面搅拌，然后将其放到已设定好功率、时间与温度的超声波清洗器内处理。

（3）酶解。调整温度到50℃，调节pH到7.0，向内添加0.4%中性蛋白酶，控制反应时间为5h，然后在沸水浴中进行灭酶处理5min。

（4）离心与醇沉。调整酶解后溶液，将其放到转速为10000r/min的离心设备中，控制离心时间15min，冷冻干燥成IDF（非水溶性纤维）。同时调整上清液pH到7，然后向内添加4倍的95%乙醇，控制醇沉时间10h。

（5）冷冻干燥。将醇沉后的溶液放到转速为10000r/min的离心设备中，控制离心时间10min。然后使用75%乙醇清洗，干燥冷冻后获得SDF。

三、香菇膳食纤维理化性质

香菇柄膳食纤维理化性质检测包括吸附性、水合能力等，实际测定结果详见图1、图2与表1。

1.香菇柄IDF水合能力。膳食纤维的化学结构中包含很多亲水基团，具备较强的水合能力。该物化特性使香菇柄能够预防肠道疾病，便于提升人体排便速度与体积，减少直肠与泌尿系统压力。

膳食纤维的水合性质和自身的温度、颗粒大小、多孔性等密切相关。从图1可见，在颗粒大小、pH、温度等相同的情况下，香菇柄子实体水合能力比IDF低，IDF的膨胀率、持水性等明显高过香菇柄子实体，其中IDF持水力是5.7g·g-1，膨胀率是5.8%，膨胀力是7.1mL·g-1。IDF持水性比谷物膳食纤维大，通常膳食纤维持水性超过5g·g-1、膨胀力超过7mL·g-1即可认定其为高品质膳食纤维。由香菇柄IDF水合能力检测指标即可发现，香菇柄IDF水合性质最佳。

2.香菇柄IDF吸附性。吸附性即有机物吸附作用，还包含吸附肠道中内外源有毒物质并让其排出体外的能力。持油能力和膳食纤维表层颗粒、性质、电荷等密切相关，从图2可见，香菇柄子实体持油力低于IDF，说明在颗粒大小与温度相同的情况下，膳食纤维持油性和IDF含量密切相关，随着IDF含量的提升，其持油性也越好。

胆酸盐是人体与动物胆汁中的一种两性大分子，作为胆汁中的有机溶质，在吸收脂肪与脂溶性维生素方面作用较大，而IDF可有效吸附胆酸盐，实验结果表明，香菇柄IDF可用于维持人体脂类物质代谢。从表1可见，香菇柄子实体吸附胆固醇的作用低于IDF;同时，体系酸碱度也会对吸附胆固醇能力有一定影响，在中性情况下，香菇柄吸附胆固醇的能力高于酸性条件。亚硝酸盐在酸性情况下可转变成致癌物，也就是N-亚硝胺，结合空白试验可以发现，香菇柄IDF有吸附NO2-的作用，且效果比香菇柄高。

综上所述，将香菇柄中的膳食纤维应用到食品生产中，可以全面发挥膳食纤维的作用。本文将香菇柄当作主要原料，使用辅助酶法将其中的SDF提取出来，对其功能与理化性质展开研究，并通过试验得到可提取出SDF的最佳工艺参数。将提取到的IDF用于高纤食物研发当中，借助感官评价、质构与色度分析即可发现，最佳IDF填充量是6%。在最佳配方保质期试验中，25℃条件下的保质期约为15天，37℃条件下的保质期约为13天。

作者简介：王月（1991-），女，汉族，浙江诸暨人，大学本科，工程师，研究方向为食品检测。