猴頭菇子實體氨基酸的提取研究

丘明泉 王惠惠 羅雪婷 莫樹平

（1廣東省微生物安全與健康重點實驗室，廣東廣州 510070） （2華南應用微生物國家重點實驗室，廣東廣州 510070）（3廣東省微生物分析檢測中心，廣東廣州 510070） （4廣東省科學院廣東省微生物研究所，廣東廣州 510070）

猴頭菌，又名猴頭蘑，隸屬于擔子菌門，猴頭菌科，是聞名于中外的藥食兩用菌。猴頭菇性平、味甘，具有利五臟、助消化、滋補身體等功效，特別是對胃潰瘍、十二指腸潰瘍和神經衰弱等患者有很好的保健效果，因此深受消費者歡迎，是一種很有發展前景的藥用真菌和保健食品。

據資料報道，猴頭菇含有豐富的蛋白質（高達5.67%，是當今最暢銷食用菌蛋白含量的4 倍），經加工后可得到大量人體必需氨基酸，具有豐富的營養價值。由于猴頭菇子實體為革質，并含有大量纖維，導致食用后消化率、吸收率及利用率較低，營養價值不能充分地被人體利用。目前，市面上的粗加工產品如猴頭菇餅干、猴頭菇面條等，大都是直接將猴頭菇打成細粉添加于普通食品原料中，加工而成。為了開發猴頭菇精深加工產品，需要對猴頭菇子實體進行酶解，將其有效成分如氨基酸等釋放出來，提高其營養價值，開發新一代產品。本文主要以氨基酸提取率為指標，采用超聲波輔助提取技術，結合生物酶破壁技術，對猴頭菇進行酶解，測定氨基酸提取率，以評價工藝合理性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

猴頭菇，廣東粵微食用菌技術有限公司；纖維素酶，食品級，1.1 萬酶活，寧夏夏盛實業集團有限公司。酸性蛋白酶，食品級，50 萬酶活，寧夏夏盛實業集團有限公司；鹽酸、氫氧化鈉、茚三酮、檸檬酸鈉，均為分析純，廣州化學試劑廠。

1.2 儀器設備

DMF-16A 800 搖擺式高速中藥粉碎機，浙江溫嶺銘大藥材機械設備有限公司；WBK-6A 電熱恒溫水浴堝，廣東環凱微生物科技有限公司；JM-1-50膠體磨，中國斯邁克輕工設備廠；DHG-9146A 電熱恒溫鼓風干燥箱，廣東環凱微生物科技有限公司；Avanti J-26S XP 高速離心機，美國貝克曼庫爾特有限公司；KQ-50DE 型數控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；L-3000 型全自動氨基酸分析儀，蘇州華美辰儀器設備有限公司；752 紫外光柵分光光度計，上海第三分析儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 氨基酸提取率測定方法

采用紫外分光光度計法測定氨基酸含量。在110 ℃條件下，樣品在鹽酸作用下水解得到游離氨基酸，經過離子交換柱分離，其后與茚三酮溶液產生顏色反應,再通過可見光分光光度檢測器測定氨基酸含量。猴頭菇樣品中氨基酸含量測定結果見表1。

由于蛋白質含氮量比較恒定，可由其氮量計算反應后殘余樣品中蛋白質含量，進而得到氨基酸的含量，最終獲得氨基酸提取率。

1.3.2 氨基酸提取方法

對影響猴頭菇子實體氨基酸提取的因素進行單因素試驗和正交試驗，摸索猴頭菇子實體氨基酸提取的方法及工藝參數。將猴頭菇揀選，去除雜質及泥沙，切碎成短桿狀，置于烘箱中烘干，用粉碎機粉碎成60～80 目粉狀，按1:20 比例加水調成混懸液，后加熱至一定溫度進行試驗。

表1 猴頭菇樣品的氨基酸含量

試驗條件選擇為超聲波輸出功率（50W～200W）、酸性蛋白酶添加量（0.4 g/L～2.0 g/L）、處理時間（0 min～60 min）、纖維素酶添加量（0.4 g/L～2.0 g/L），分別進行單因素試驗。根據單因素試驗結果，以超聲波功率、纖維素酶添加量、超聲波處理時間及酸性蛋白酶添加量作為考察因素，每個因素選3 個水平，進行正交試驗，從而得出猴頭菇氨基酸提取最佳工藝條件。

2 結果與討論

2.1 超聲波功率對猴頭菇子實體氨基酸提取率的影響

超聲波功率對猴頭菇子實體氨基酸提取率的影響結果見表2。

表2 不同超聲波功率對氨基酸提取率的影響

表2 結果表明，超聲波輸出功率與氨基酸提取率呈正相關，輸出功率越大，提取率越高。功率在50 W 時，提取效果不明顯；當超聲波輸出功率達到100 W 時，提取率顯著增加。但隨著輸出功率的繼續增大，提取率增加趨勢卻逐步減緩。因此，選擇適宜超聲波功率范圍為150 W～200 W。

2.2 超聲波處理時間對猴頭菇子實體氨基酸提取率的影響

在超聲波輸出功率175 W，不添加纖維素酶和酸性蛋白酶的條件下，調整處理時間，測定不同時間對猴頭菇氨基酸的提取率的影響。測定結果見表3。

表3 不同處理時間對氨基酸提取率的影響

表3 結果表明，超聲波處理時間與氨基酸提取率呈正相關，隨著超聲波處理時間的增加，提取率也隨之增大，但明顯變化出現在處理50 min，以后的增加幅度變緩。因此，選擇適宜超聲波處理時間為30 min～50 min。

2.3 纖維素酶添加量對猴頭菇子實體氨基酸提取率的影響

在處理時間50 min，超聲波輸出功率175 W，不添加酸性蛋白酶的條件下，調整纖維素酶添加量，測定不同纖維素酶添加量對氨基酸提取率的影響結果見表4。

表4 不同纖維素酶添加量對氨基酸提取率的影響

表4 結果表明，纖維素酶添加量與氨基酸提取率呈正相關，纖維素酶添加量越大，氨基酸提取率越高；但隨著纖維素酶添加量的增大，氨基酸提取率增加趨勢卻逐漸減緩。因此，選擇纖維素酶添加量為1.2g/L～2.0g/L。

2.4 酸性蛋白酶添加量對猴頭菇子實體氨基酸提取率的影響

在處理時間50 min，超聲波輸出功率175W，不添加纖維素酶的條件下，調整酸性蛋白酶添加量，測定不同酸性蛋白酶添加量對氨基酸提取率的影響，結果見表5。

表5 結果表明，酸性蛋白酶添加量與氨基酸提取率呈正相關，酸性蛋白酶添加量越大，氨基酸提取率越高；但隨著酸性蛋白酶添加量的增大，氨基酸提取率增加趨勢卻逐漸減緩。因此，選擇酸性蛋白酶添加量范圍為1.2 g/L～2.0 g/L。

表5 不同酸性蛋白酶添加量對氨基酸提取率的影響

2.5 正交試驗

根據單因素試驗結果，以超聲波功率、超聲波處理時間、纖維素酶添加量、酸性蛋白酶添加量作為考察指標，每個因素選3 個水平，選用L9(34)進行試驗，因素水平及結果見表6，正交試驗結果見表7。

表6 正交試驗因素水平表

表7 正交試驗結果

由表7 可知，影響猴頭菇子實體氨基酸提取率的因素從大到小依此為：超聲波功率＞酸性蛋白酶添加量＞纖維素酶添加量＞超聲波處理時間。猴頭菇氨基酸提取的最佳條件為：超聲波功率175 W，酸性蛋白酶添加量1.6 g/L，纖維素酶添加量1.2 g/L超聲波處理時間50 min，此條件下提取率為52.92%。

3 結論

在猴頭菇內含物中，蛋白質含量非常豐富，由于子實體是革質的，在常規熱水抽提中，其內含物的抽提率不到40%，故本文采用超聲波輔助提取法進行猴頭菇子實體氨基酸提取。在單因素試驗的基礎上，對各因素采用響應面試驗進行了優化，得到提取氨基酸的最佳工藝條件為：超聲波功率175 W，酸性蛋白酶添加量1.6 g/L，纖維素酶添加量1.2 g/L超聲波處理時間50 min，提取率為52.92%。