以豆渣為基料固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)美味牛肝菌*

冮潔，馬菽浩，李勇

1(大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連116600) 2(齊齊哈爾出入境檢驗(yàn)檢疫局，黑龍江齊齊哈爾，161001)

以豆渣為基料固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)美味牛肝菌*

冮潔1，馬菽浩1，李勇2

1(大連民族學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，遼寧大連116600) 2(齊齊哈爾出入境檢驗(yàn)檢疫局，黑龍江齊齊哈爾，161001)

以豆渣為基料通過固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)美味牛肝菌，對其菌絲體適宜發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明:美味牛肝菌菌絲體適宜在豆渣中生長，m(豆渣)∶m(玉米粉)=4∶1、物料含水量為80%、食鹽含量為1%、接種量10%、溫度28℃、培養(yǎng)7 d發(fā)酵效果最佳。發(fā)酵后的物料中氨基酸態(tài)氮含量達(dá)到1.16%，比發(fā)酵前提高了9.7倍，粗蛋白含量為5.81%，提高了4.2倍。

豆渣，美味牛肝菌，固態(tài)發(fā)酵，營養(yǎng)價(jià)值

美味牛肝菌 (Boletus edulis)是世界范圍內(nèi)分布的食藥兼用經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的真菌。含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、碳水化合物、脂肪、多種維生素和礦物質(zhì)，具有一定的降低血糖、降低膽固醇的作用［1－2］。美味牛肝菌是菌根菌，目前還不能完全人工栽培，野生產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求。現(xiàn)已證明菌絲體與子實(shí)體營養(yǎng)成分相當(dāng)［3］。

豆渣有較高的營養(yǎng)價(jià)值，含50%的纖維，20%的蛋白質(zhì)，10%的油脂。目前主要用做飼料，或者經(jīng)微生物發(fā)酵后作為蛋白質(zhì)飼料［4］。有關(guān)發(fā)酵豆渣在食品工業(yè)中應(yīng)用的文獻(xiàn)有限，特別是利用食用菌發(fā)酵豆渣，將二者的營養(yǎng)成分結(jié)合起來生產(chǎn)功能食品基料的研究很少。本文在研究了鮑魚菇、羊肚菌、紅靈芝、猴頭菇和美味牛肝菌5種食用菌對豆渣發(fā)酵能力的基礎(chǔ)上，選擇出對豆渣能夠很好利用的美味牛肝菌作為發(fā)酵菌株，進(jìn)一步對其豆渣固態(tài)發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，獲得美味牛肝菌固態(tài)發(fā)酵豆渣的最佳條件。

1 材料與方法

1.1 菌種

美味牛肝菌(Boletus edulis)，購自朝陽市食用菌研究所。

1.2 培養(yǎng)基

斜面培養(yǎng)基(PDA培養(yǎng)基):馬鈴薯200 g、葡萄糖 20 g、瓊脂 20 g、水 1 000 mL，pH 自然。

種子液體培養(yǎng)基:采用PDA培養(yǎng)基，但不添加瓊脂。固體發(fā)酵培養(yǎng)基:干豆渣80 g，玉米粉20 g，控制含水量80%。

1.3 試劑及儀器

1.3.1 試劑

豆渣和食鹽購于大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)商場;葡萄糖、瓊脂粉、酚酞、CuSO4、H2SO4、硼酸溶液、NaOH、鄰苯二甲酸氫鉀，以上試劑均為分析純或化學(xué)純。

1.3.2 儀器

PL203電子精密天平(梅特勒－托利多儀器有限公司)，DNP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)，無菌操作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)，THZ-C-1恒低溫氣浴搖床(上海豐盟科技材料有限公司)，PHS-3C pH酸度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)，MLS-3750高壓滅菌鍋(日本三洋)，LSC60智能水分測定儀(沈陽龍騰電子有限公司)，Kjeltec-2300凱氏定氮儀(瑞典Foss Analytical AB)。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 菌種培養(yǎng)

斜面培養(yǎng):將保存菌種用接種針接入斜面培養(yǎng)基中，28℃培養(yǎng) 7 d。

液體菌種培養(yǎng):250 mL三角瓶裝入100 mL的種子液體培養(yǎng)基，121℃蒸汽滅菌20 min、接斜面菌種，28℃，搖床轉(zhuǎn)速150 r/min，恒溫振蕩培養(yǎng)5 d。

1.4.2 豆渣發(fā)酵

將新鮮豆渣攤平在平盤上放入真空干燥箱進(jìn)行干燥，每2 h翻1次直到豆渣的含水量達(dá)到了適于保存的要求。將干燥后的豆渣根據(jù)不同的發(fā)酵條件裝入三角瓶中，121℃蒸汽滅菌20 min。每個(gè)三角瓶分別接入10%(V/W)的菌液，不同條件下進(jìn)行發(fā)酵(6～8 d)。觀察發(fā)酵后菌絲在豆渣上的生長情況，測定發(fā)酵物料的含水量、氨基酸態(tài)氮和粗蛋白等指標(biāo)。每個(gè)平行樣做3瓶，數(shù)據(jù)取平均值。

1.4.3 分析方法

氨基酸態(tài)氮的測定:采用甲醛滴定法［5］。

粗蛋白的測定:采用凱氏定氮法［5］。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同物料組合對美味牛肝菌生長的影響

豆渣經(jīng)干燥處理后，根據(jù)表1中不同物料的組合，按質(zhì)量比8∶2進(jìn)行配比，控制基料含水量為60%，滅菌后接入10%的種子液，在28℃下培養(yǎng)6 d，結(jié)果見表1。

表1 不同物料組合對美味牛肝菌生長和氨基酸態(tài)氮含量的影響

由表1可知，在純豆渣中美味牛肝菌生長良好，但由于純豆渣中蛋白質(zhì)含量較低，產(chǎn)生的氨基酸態(tài)氮含量也較低;在豆渣中添加面粉，雖然增加了淀粉含量，但面粉粉末狀添加后使物料發(fā)粘成團(tuán)，不利于菌絲體的生長;玉米粉和豆渣組成的物料有利于美味牛肝菌的生長并且氨基酸態(tài)氮的含量也是相對最高的，因此，以下試驗(yàn)采用豆渣為基料，按質(zhì)量比8∶2配比添加玉米粉。

2.2 不同食鹽含量對美味牛肝菌的生長和氨基酸態(tài)氮含量的影響

采用固態(tài)發(fā)酵容易污染霉菌等雜菌，因此在物料中加入一定量的食鹽控制雜菌的生長，用食鹽調(diào)節(jié)豆渣物料的含鹽量分別為1%、2%、3%，控制基料含水量為60%，滅菌后，接種10%的菌液，28℃，培養(yǎng)6 d后終止發(fā)酵，結(jié)果見表2。

表2 不同食鹽含量對美味牛肝菌生長和氨基酸態(tài)氮含量的影響

由表2知，當(dāng)物料的食鹽含量達(dá)到3%時(shí)，美味牛肝菌菌絲體的生長完全受抑制。當(dāng)食鹽含量低于3%時(shí)，菌絲體能生長，并且在食鹽含量為1%時(shí)，菌絲生長好于未加食鹽的物料，生長速度較快，這時(shí)的氨基酸態(tài)氮的含量也較高。因此將物料的食鹽含量調(diào)節(jié)到1%左右較為合適。

2.3 物料含水量對美味牛肝菌生長的影響

將干豆渣和玉米粉按質(zhì)量比8∶2配制后，其含水量分別調(diào)節(jié)到50%、60%、70%、80%。

表3 物料含水量對美味牛肝菌生長和氨基酸態(tài)氮含量的影響

表3表明，豆渣發(fā)酵過程中，隨著物料含水量的增加，美味牛肝菌的生長加快，氨基酸態(tài)氮的含量也隨之上升，發(fā)酵時(shí)最適物料含水量為80%。

2.4 接種量對美味牛肝菌生長的影響

28℃，豆渣含水量為80%，NaCl含量在1%的條件下，分別接種5%、10%、15%、20%的菌液進(jìn)行發(fā)酵，不同接種量對豆渣發(fā)酵的影響見表4。結(jié)果表明，美味牛肝菌生長速度和氨基酸態(tài)氮含量隨菌液接種量的增加而增加。當(dāng)接種量高于10%時(shí)，培養(yǎng)5 d以上基料中就長滿菌絲體，并且氨基酸態(tài)氮含量也明顯上升;接種量過低會使菌體生長緩慢，發(fā)酵周期延長。但接種量過高會造成豆渣含水量過大，溫度上升過快，不易控制，在接種量為15%以上時(shí)，28℃培養(yǎng)5 d，菌絲體產(chǎn)生自溶現(xiàn)象，并伴有異味產(chǎn)生。確定采取10%的菌液接種量發(fā)酵較為合適。

表4 接種量對美味牛肝菌生長和氨基酸態(tài)氮含量的影響

2.5 發(fā)酵條件優(yōu)化的正交試驗(yàn)

通過上述單因素試驗(yàn)確定了影響美味牛肝菌豆渣固態(tài)發(fā)酵的因素及相應(yīng)水平，采用豆渣和玉米粉質(zhì)量配比8∶2，發(fā)酵溫度為28℃，以氨基酸態(tài)氮含量為指標(biāo)，通過正交試驗(yàn)確定美味牛肝菌豆渣固態(tài)發(fā)酵的最優(yōu)條件，正交試驗(yàn)條件見表5。

表5 發(fā)酵條件優(yōu)化的正交試驗(yàn)因素水平表

由表6可知，以氨基酸態(tài)氮含量為目標(biāo)值，試驗(yàn)因素影響的主次順序?yàn)?B(含水量)＞A(接種量)＞D(食鹽含量)＞C(培養(yǎng)時(shí)間)，最優(yōu)組合為:A2B3C2D1，即接種量10%，物料含水量80%，培養(yǎng)時(shí)間7 d，食鹽含量1%。

2.6 優(yōu)化條件下發(fā)酵豆渣中氨基酸態(tài)氮和粗蛋白含量的測定

表6 發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果

圖1 發(fā)酵豆渣中氨基酸態(tài)氮含量和粗蛋白含量變化曲線

優(yōu)化條件下，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，物料中氨基酸態(tài)氮含量和粗蛋白含量都在增加，發(fā)酵7 d時(shí)氨基酸態(tài)氮含量達(dá)到1.16%，比發(fā)酵前提高了9.7倍，粗蛋白含量為5.81%，提高了4.2倍，說明經(jīng)過美味牛肝菌發(fā)酵的豆渣中含有更多有利于人體吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，提高了豆渣產(chǎn)品附加值，使得以豆渣為基料的新型發(fā)酵食品的研制和開發(fā)成為可能。發(fā)酵后的豆渣經(jīng)感官鑒定顏色為棕黃色，具有彈性，沒有豆腥味，有明顯的美味牛肝菌香味，口感細(xì)膩。

3 結(jié)論

通過對單因素和正交試驗(yàn)結(jié)果的比較與分析，確定出美味牛肝菌發(fā)酵豆渣在m(豆渣)∶m(玉米粉)=8∶2的物料、含水量為80%、培養(yǎng)7 d、溫度在28℃、食鹽含量為1%時(shí)發(fā)酵效果最佳。通過美味牛肝菌菌絲體產(chǎn)生的蛋白酶使發(fā)酵物料中的蛋白質(zhì)得到有效分解，氨基酸態(tài)氮的含量提高了9.7倍。由于美味牛肝菌菌絲體的生長，使物料粗蛋白含量提高了4.2倍。有關(guān)菌絲體多糖等其他成分在發(fā)酵過程中的變化有待進(jìn)一步研究。美味牛肝菌豆渣發(fā)酵產(chǎn)物烘干后色澤為深棕黃色或褐色，顏色均勻，并具有美味牛肝菌發(fā)酵產(chǎn)品特有的清香味，可作為功能基料在食品加工和飼料工業(yè)中應(yīng)用。

［1］ 王茂盛，連賓.美味牛肝菌研究［J］.貴州林業(yè)科技，2003，31(3):34 －37.

［2］ 李平，李娟，湯婕.美味牛肝菌及其深層發(fā)酵液中風(fēng)味物質(zhì)的研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2007，33(10):1－5.

［3］ 鄧百萬，陳文強(qiáng).美味牛肝營養(yǎng)菌絲體與野生子實(shí)體品質(zhì)分析［J］.中國食用菌，2004，23(5):44－48.

［4］ 莫重文.混合菌發(fā)酵豆渣生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料的研究［J］.中國飼料，2007，14:36－38.

［5］ 王瑞芝，杜曉湘.中國腐乳釀造［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，1998:284－285.

Study on Solid Fermented Conditions of Soybean Residue by Boletus edulis

Gang Jie1，Ma Shu-hao1，Li Yong2
1(College of Life Sciences，Dalian Nationalities University，Dalian 116600，China)2(Qiqihar Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Qiqihar 161001，China)

The solid fermentation conditions of Boletus edulis through soybean residue were studied.The results showed that Boletus edulis mycelium can grow well in the bean residue.The optimum conditions of Boletus edulis mycelium culture are as following:the proportion of soybean residue and corn powder is 8∶2，water capacity of material is 80%，the solt content is 1%，inoculation quantity is 10%，fermentation temperature is 28℃ for 7d culture time.The content of amino acid nitrogen is 1.16%in the fermented material，increased 9.7 times;the content of rough protein is 5.81% ，improved 4.2 times，compared with that of original material.

soybean residue，Boletus edulis，solid fermentation，nutritional value

博士。

*大連民族學(xué)院太陽鳥項(xiàng)目(20080308);財(cái)政專項(xiàng)－中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(大連民族學(xué)院自主基金)項(xiàng)目(DC10020106)

2010－03－17，改回日期:2010－05－19