董 基，張 帥，梁巧榮，黃志明

（肇慶學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，廣東 肇慶 526061）

草菇（Volvariella volvacea），又稱稻草菇、軒菇、苞腳菇、蘭花菇、花腳菇，原產(chǎn)于我國(guó)熱帶和亞熱帶高溫多雨地區(qū)的腐生性真菌，多生長(zhǎng)在稻草、香蕉葉等富含纖維的基質(zhì)上，是常見的食用菌菌種，系我國(guó)三大栽培食用菌之一，資源非常豐富[1]。膳食纖維（Dietary Fiber，DF）是指不能被人體內(nèi)源酶消化吸收的可食性植物細(xì)胞、多糖、木質(zhì)素以及相關(guān)物質(zhì)的總和，主要來自于植物的細(xì)胞壁，包括纖維素、半纖維素、樹脂、果膠及木質(zhì)素等。膳食纖維分為水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維兩類。膳食纖維具有獨(dú)特的生理功能和突出的營(yíng)養(yǎng)保健功能[2]。纖維素、半纖維素和木質(zhì)素是3種常見的水不溶性膳食纖維，存在于植物細(xì)胞壁中，可降低人體罹患腸癌的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可經(jīng)由吸收食物中有毒物質(zhì)預(yù)防便秘和憩室炎，并降低消化道中細(xì)菌排出的毒素，對(duì)維系人體健康有著重要的作用[3-4]。我國(guó)膳食纖維的研究和開發(fā)起步較晚，目前所用原料也局限于玉米皮、米糠、甜菜及麥麩等。筆者以草菇為原料，采用酸-堿浸提法將蛋白質(zhì)和脂肪除去進(jìn)而提取水不溶性膳食纖維，旨在為食用菌的深加工利用提供參考，并為不溶性膳食纖維的制備奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為草菇干品，購(gòu)自肇慶市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

電熱恒溫水浴鍋（HWS28型，上海精密儀器儀表有限公司）；數(shù)顯電熱恒溫干燥箱（202-0型，上海圣科儀器設(shè)備有限公司）；電子天平（MP2002型，上海精密儀器儀表有限公司）；多功能粉碎機(jī)（XS-10B型，東莞市隆鑫機(jī)電設(shè)備有限公司）；抽濾裝置。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程 工藝流程如下[5-7]：草菇→干燥→粉碎→過篩→乙酸乙酯浸泡→水洗→烘干→酸液水解→調(diào)濾液pH值至中性→堿浸水解→調(diào)濾液pH值至中性→乙醇、乙醚洗滌→干燥→成品。

1.3.2 原料預(yù)處理 稱取干草菇100 g，磨成粉末狀，過篩，將草菇粉末裝到三角燒瓶中。在室溫下用乙酸乙酯浸泡干燥草菇粉3 h，再用蒸餾水清洗殘留的有機(jī)溶劑，抽濾，水洗，最后烘干得脫脂樣品。

1.3.3 試驗(yàn)原理及提取方法 在熱稀H2SO4作用下，樣品中糖、淀粉、果膠等物質(zhì)經(jīng)水解除去；趁熱過濾后再用NaOH溶液水解，使蛋白質(zhì)溶解和脂肪皂化而除去。然后用乙醇和乙醚處理以除去單寧、色素及殘余脂肪，所得殘?jiān)礊榇掷w維[8-11]。具體提取步驟如下：

（1）取樣。用電子天平準(zhǔn)確稱取2.0或3.0 g干燥脫脂樣品置于100 mL燒杯中。

（2）酸水解。按干草菇粉與蒸餾水料液比1：10加入0.1 mol/L稀H2SO4溶液，調(diào)pH值至1.5～2.0，放置水浴鍋中（85±5）°C下水解 2 h，然后趁熱過濾，并用熱水洗滌濾液2～3次，直至濾渣呈中性。

（3）堿水解。將濾渣和蒸餾水按一定料液比加入1.3.5中設(shè)定的濃度的NaOH溶液，在1.3.6中設(shè)定的溫度下浸提1.3.7中設(shè)定的時(shí)間后過濾，洗滌濾渣至pH值中性。

（4）干燥。抽干后的樣品用乙醇和乙醚洗滌1次，然后再將樣品放到恒溫干燥箱中，溫度調(diào)至50～60°C烘干5 h，最后將干燥產(chǎn)品磨碎即為所需的水不溶性膳食纖維。

1.3.4 料液比對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響 將酸水解后的干草菇粉濾渣與蒸餾水分別按1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9、1∶10、1∶11、1∶12 料液比于室溫下用0.25 mol/L NaOH溶液浸提3 h提取膳食纖維，研究不同料液比對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響。

1.3.5 NaOH濃度對(duì)草菇不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響 選取 NaOH溶液濃度分別為 0.15、0.20、0.25、0.30、0.50mol/L，在室溫下處理料液比為 1∶11的酸水解后的干草菇粉濾渣3 h，研究NaOH溶液濃度對(duì)提取水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響。

1.3.6 溫度對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響選取水解溫度為 25、35、45、55、65、70°C，在 0.25 mol/LNaOH，處理時(shí)間3 h，料液比1∶11的條件下，研究溫度對(duì)提取水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響。

1.3.7 浸提時(shí)間對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響 采用浸提時(shí)間為1、1.5、2、2.5、3 h，在0.25 mol/L NaOH，料液比 1∶11，溫度 55°C 的條件下，研究浸提時(shí)間對(duì)提取水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響。

（1）膨脹力的測(cè)定。準(zhǔn)確稱取粉碎的水不溶性膳食纖維1.0 g，于燒杯中加入20m L水浸泡1 h，瀝干后轉(zhuǎn)移至表面皿上稱重，計(jì)算公式如下：

膨脹力（g/g）=（樣品濕重-樣品干重）/樣品干重

（2）溶脹度的測(cè)定。準(zhǔn)確稱取水不溶性膳食纖維0.1 g置于10m L量筒中，用移液管準(zhǔn)確吸取5 m L蒸餾水加入其中，震蕩均勻后在室溫下放置24 h，讀取液體中膨脹纖維的體積。計(jì)算公式如下：

溶脹度（mL/g）=（溶脹后纖維體積-干品體積）/樣品干重

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比對(duì)草菇不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響

由圖1可知，隨著料液比的增大，產(chǎn)品不溶性膳食纖維產(chǎn)率量在1∶7～1∶11迅速增加，之后增長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸緩慢，且當(dāng)料液比為1∶11時(shí)，產(chǎn)率達(dá)56.4%。因此，選擇料液比為1∶11即可得到較好的提取效果。

圖1 料液比對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響

2.2 NaOH濃度對(duì)草菇不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響

由圖2可知，隨著NaOH濃度的升高，草菇不溶性膳食纖維產(chǎn)率呈先上升后下降的趨勢(shì)，且當(dāng)NaOH濃度為0.25mol/L時(shí)，其產(chǎn)率最高，為54.7%。其可能原因是NaOH本身會(huì)和部分膳食纖維發(fā)生反應(yīng)，而草菇還含有一定的多酚物質(zhì)如單寧[12]，加入NaOH溶液后，一部分NaOH被多酚物質(zhì)中和，提取溶液的pH值隨時(shí)間的增加而下降。因此，NaOH濃度為0.25 mol/L時(shí)提取效果最好。

2.3 溫度對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響

圖2 NaOH溶液濃度對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響

由圖3可知，隨著溫度上升草菇水不溶性膳食纖維的產(chǎn)率增加迅速，55℃時(shí)，產(chǎn)率達(dá)59.0%，55℃后趨于平緩，且當(dāng)溫度過高時(shí)，提取率會(huì)有所下降。這是由于料液變稠不利于提取的緣故。因此，考慮到實(shí)際生產(chǎn)中節(jié)能的需要，選擇溫度為55℃最適宜。

圖3 溫度對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響

2.4 浸提時(shí)間對(duì)草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率的影響

由圖4可知，2 h內(nèi)，草菇水不溶性膳食纖維的產(chǎn)率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)增加較顯著，當(dāng)浸提時(shí)間為2 h時(shí)，草菇水不溶性膳食纖維產(chǎn)率為59.6%。在2 h后，增長(zhǎng)趨勢(shì)減慢。其主要是因?yàn)殡S著水解時(shí)間的推移，底物濃度顯著降低，而水解產(chǎn)物濃度不斷增大，過高的產(chǎn)物濃度和過低的底物濃度均會(huì)對(duì)水解反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用。因此，浸提時(shí)間選擇2 h效果最佳。

圖4 浸提時(shí)間對(duì)草菇水不溶性膳食纖維含量的影響

2.5 水不溶性膳食纖維膨脹力、溶脹度的測(cè)定結(jié)果

水不溶性膳食纖維膨脹力和溶脹度的大小是衡量膳食纖維品質(zhì)好壞的2個(gè)重要指標(biāo)，膨脹力、溶脹度越大膳食纖維的吸水、吸油能力越強(qiáng)，表面積及吸附性也越大，膳食纖維的生理活性也越好[12-14]。經(jīng)測(cè)定，該研究制得的草菇水不溶性膳食纖維的膨脹力為2.153 g/g，溶脹度為4.1mL/g。

3 結(jié)論

利用酸-堿浸提法從草菇中提取水不溶性膳食纖維，最佳提取工藝條件為：料液比為1∶11，NaOH溶液濃度為0.25 mol/L，溫度為55℃，浸提時(shí)間為2 h。在此工藝條件下草菇水不溶性膳食纖維的產(chǎn)率最高可達(dá)59.6%，所得水不溶性膳食纖維的膨脹力和溶脹度分別為2.153 g/g和4.1 mL/g。該試驗(yàn)表明，草菇中水不溶性膳食纖維含量豐富，而且纖維品質(zhì)也較好，是提取膳食纖維的良好原料。

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