高壓均質輔助酶解法制備香菇醬

臧晉，李杰，李慧星

（南陽理工學院生物與化學工程學院，河南 南陽 473004）

高壓均質輔助酶解法制備香菇醬

臧晉，李杰，李慧星

（南陽理工學院生物與化學工程學院，河南 南陽 473004）

在蛋白酶水解法制備香菇醬的工藝中，首先研究高壓均質對原料進行細胞破碎處理的操作條件，采用正交試驗設計對影響蛋白酶水解效果的條件進行選擇優化。結果表明，高壓均質處理的最佳均質壓力為40 MPa，最佳均質次數為2次，蛋白酶水解的最佳工藝條件為酶解溫度40℃，pH4.5，酶用量0.5%，酶解時間60 min，在此工藝條件下香菇醬的氨基酸含量為0.88%。

香菇醬；高壓均質；蛋白酶；酶解

香菇[Lentinus edods（Berk）Sing]，又名香菌、花菇、香蕈，屬于真菌門，擔子菌綱，傘菌目，口蘑科，香菇屬。我國香菇栽培具有悠久的歷史[1-2]，是世界上香菇最大的生產國、出口國和消費國[3]。香菇肉質肥厚細嫩，味道鮮美，香氣獨特，營養豐富，是一種食藥同源的食物，具有很高的營養、藥用和保健價值。每100克香菇干品含蛋白質18.6 g，脂肪2.9 g，碳水化合物59.3 g，還含有多種維生素和礦物質[4]。此外,香菇所含的氨基酸、核苷酸等多種鮮味物質和香菇精、香菇油、辛醇等香氣物質共同賦予香菇獨特的風味[5-6]。隨著人們生活水平的提高，香菇食品、藥品、保健品等制品將日益受到人們的重視和青睞[7]。目前，香菇醬的生產方法有調配法、發酵法等[8]，酶解法生產香菇醬鮮見文獻報道。酶解法生產香菇醬首先利用高壓均質裂解細胞壁，釋放出可溶性蛋白等大分子物質，再利用蛋白酶酶解可溶性蛋白，增加產品的氨基酸含量。因此，酶解法生產香菇醬可保持香菇獨特的風味，顯著增加產品的營養價值。以香菇為原料，首先利用高壓均質對原料預處理的操作條件進行了研究，通過正交試驗對蛋白酶水解的工藝條件進行了選擇優化，制定出酶解法制備香菇醬的最佳工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香菇由南陽市西峽縣香菇生產基地提供。

牛血清蛋白、考馬斯亮藍G250、酸性蛋白酶、檸檬酸、甲醛、氫氧化鈉：中國醫藥集團上海化學試劑公司，以上藥品均為分析純。

1.2 儀器與設備

722型分光光度計：上海第二分析儀器廠；BS110S型電子天平：德國賽多利斯科學儀器有限公司；GYB40-10S型高壓均質機：上海華東高壓均質機廠；PHS-3C型酸度計：上海雷磁儀器有限公司；DK-98-Ⅱ型恒溫水浴鍋：常州國華電器有限公司；FW100型高速粉碎機：北京中興實驗設備廠。

1.3 方法

取新鮮香菇，經干燥，粉碎，過200目篩。香菇粉加5倍水調成醬，首先利用高壓均質機進行預處理，通過測定樣品的可溶性蛋白質含量，選擇確定高壓均質處理的均質壓力和均質次數。

取高壓均質預處理后的樣品，加入酸性蛋白酶進行酶解試驗，以樣品的氨基酸含量為指標，通過L9（34）正交試驗設計對酶解溫度、pH、酶用量和酶解時間進行選擇優化。

1.4 指標檢測方法

采用考馬斯亮藍法[9]測定高壓均質預處理后樣品中的可溶性蛋白含量。

采用甲醛法[10]測定蛋白酶水解處理后樣品中的氨基酸含量。

2 結果與分析

2.1 高壓均質處理條件的研究

2.1.1 均質壓力的影響

取香菇粉4份，分別加5倍水調成醬，采用高壓均質機分別在均質壓力為0、20、40、60 MPa條件下處理，測定樣品的可溶性蛋白含量，考察均質壓力對樣品可溶性蛋白含量的影響（圖1）。

圖1 均質壓力對可溶性蛋白含量的影響Fig.1 Effects of homogen pressure on soluble protein content

由圖1可以看出，采用高壓均質對細胞進行破壁處理，可顯著提高樣品的可溶性蛋白含量，有助于營養成分的溶出。樣品可溶性蛋白含量隨均質壓力的提高而增加，40 MPa以后增加很少。因此，高壓均質處理的最佳均質壓力應為40 MPa。

2.1.2 均質次數的影響

取香菇粉4份，分別加5倍水調成醬，采用高壓均質機在均質壓力為40 MPa條件下分別處理0、1、2、3次，測定樣品的可溶性蛋白含量，考察高壓均質處理次數對樣品可溶性蛋白含量的影響，見圖2。

圖2的結果表明，樣品可溶性蛋白含量隨高壓均質處理次數的增加而提高，均質次數2次以上提高很少。因此，高壓均質處理最佳均質次數應為2次。

圖2 均質次數對可溶性蛋白含量的影響Fig.2 Effects of homogen frequency on soluble protein content

2.2 酶解條件的正交試驗

取高壓均質預處理后的樣品，加入酸性蛋白酶進行酶解試驗，以樣品的氨基酸含量為指標，通過L9（34）正交試驗設計對酶解溫度、pH、酶用量和酶解時間進行選擇優化。正交試驗因素水平見表1，結果分析見表2和表3。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

表2 正交試驗結果Table 2 Results of orthogonal experiment

表3 正交試驗結果的方差分析Table 3 Analysis of variance of orthogonal experiment

表2和表3的結果表明，對于蛋白酶水解反應，酶解溫度、pH、酶用量和酶解時間均對樣品的氨基酸含量產生影響，其中酶解溫度和pH的影響達到顯著水平。各因素對樣品氨基酸含量影響的主次順序為A＞B＞C＞D，最優水平組合為A2B2C2D2，即酶解溫度 40℃，pH4.5，酶用量0.5%，酶解時間60 min。采用最優水平組合進行驗證實驗，樣品的氨基酸含量為0.88%。

3 結論

1）在蛋白酶水解法制備香菇醬的過程中，事先采用高壓均質對原料進行細胞破碎處理，可顯著提高酶作用的底物可溶性蛋白含量。試驗結果表明，高壓均質處理的最佳均質壓力為40MPa，最佳均質次數為2次。

2）采用正交試驗設計對影響蛋白酶水解效果的條件進行了選擇優化。試驗結果表明，酶解溫度、pH、酶用量和酶解時間都會影響蛋白酶水解效果，其中酶解溫度和pH的影響達到顯著水平。蛋白酶水解的最佳工藝條件為酶解溫度40℃、pH4.5、酶用量0.5%、酶解時間60 min，在此工藝條件下樣品的氨基酸含量為0.88%。

[1]張壽橙,賴敏男.中國香菇栽培歷史與文化[M].上海:上海科學技術出版社,1994:3-5

[2]宋士良.中國香菇栽培技術發展史[J].微生物學通報,1995,22(1):55-57

[3]張樹庭,陳明杰.香菇產業的過去現在和未來[J].食用菌,2003(1):2-4

[4]李月梅.香菇研究的現狀及發展前景[J].微生物學通報,2005,32(4):149-150

[5]余華.香菇蒜蓉醬的研制[J].江蘇調味副食品,2001(4):12-13

[6]芮漢明,賀豐霞,郭凱.香菇干燥過程中揮發性成分的研究[J].食品科學,2009,30(8):257-259

[7]劉振江,王紅育.食用菌功能食品的研究與開發[J].食品科技,2007(1):29-31

[8]石明生,袁桂英,焦鐳.黑麥仁香菇營養醬的研制[J].江蘇調味副食品,2003,20(6):22-23

[9]郭書賢,劉風霞.生物化學實驗技術[M].武漢:湖北人民出版社,2004:62-63

[10]樊明濤.食品分析與檢驗[M].西安:世界圖書出版公司,1998:85-87

Enzymolysis Preparation of Lentinus Edods Sauce Assisted by High-pressure Homogenization

ZANG Jin,LI Jie,LI Hui-xing

（College of Biology and Chemistry Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang 473004，Henan,China）

In the process of Lentinus edods sauce production by protease enzymolysis,the operation conditions of cell fragmentation treatment by high-pressure homogenization were investigated,and the conditions of protease enzymolysis were optimized through orthogonal test.The results showed that the optimum homogenization pressure is 40 MPa and the optimum homogenization frequency is twice.The optimum conditions of protease enzymolysis are enzymolysis temperature40℃,pH value4.5,protease concentration0.5%,enzy molysis time60min.Under the above conditions,the amino acid content of Lentinus edods sauce is 0.88%.

Lentinus edods sauce;high-pressure homogenization;proteas;enzymolysis

臧晉(1964—)，男（漢），教授，碩士，研究方向：食品生物技術。

2010-09-06