張 妤，陳 萍，金 暉，張擁軍，朱麗云，李 佳

（中國(guó)計(jì)量學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 310018）

香菇（Lentinus edodes）屬于擔(dān)子菌綱、傘菌目、口蘑科、香菇屬，是世界第二大食用菌，也是中國(guó)特產(chǎn)之一。香菇柄是香菇商品化處理中的廢棄物，約占香菇干質(zhì)量的25%～30%，由于菇柄呈纖維化，適口性差，絕大部分都被廢棄，少量用作飼料，全國(guó)每年廢棄的香菇柄有數(shù)萬噸，造成了極大的資源浪費(fèi)。實(shí)際上香菇柄和菇蓋一樣是由香菇菌絲組成，同樣含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、礦物元素等營(yíng)養(yǎng)成分，以及香菇多糖、膳食纖維等功能性成分，其中膳食纖維的含量更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過菇蓋。

膳食纖維按溶解性，可分為水溶性膳食纖維（SDF）和水不溶性膳食纖維（IDF）兩大類。根據(jù)AACC的定義，膳食纖維是指在人體小腸中不能消化吸收而在大腸中完全或部分發(fā)酵的植物性可食用部分或類似碳水化合物的總稱；膳食纖維包括多糖，寡糖，木質(zhì)素及相關(guān)植物成分；膳食纖維對(duì)通便，（或）降血脂，（或）降血糖具有有益的生理功能。香菇柄作為一種優(yōu)質(zhì)的膳食纖維原，在開發(fā)利用過程中，其理化特性是影響質(zhì)量、工藝和生物利用率的重要指標(biāo)。理化特性主要包括溶解性、水合能力及持油能力、粘性、吸附性、離子交換能力等，其中水合能力包括吸水性、持水性和膨脹性，吸附性指對(duì)有機(jī)物 (如油脂、膽固醇、膽汁酸等)的吸附作用[1,2]，以及吸附腸道內(nèi)的內(nèi)源性和外源性有毒物質(zhì)[3]。

目前關(guān)于香菇柄膳食纖維理化特性的研究還鮮有報(bào)道，本文通過制備香菇柄不溶性膳食纖維，并研究其水合能力、吸附性等理化特性，以期拓展香菇柄的深加工領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)香菇柄采后加工的新利用，對(duì)進(jìn)一步挖掘香菇柄膳食纖維的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與藥用價(jià)值提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 香菇柄子實(shí)體

浙江杭州華丹農(nóng)產(chǎn)品有限公司提供。使用前，置于50℃烘箱烘干，粉碎至粒徑至 0.150 mm~0.250 mm，備用。

1.1.2 試劑

膽固醇、鄰苯二甲醛（OPA）、膽酸鈉（購自 Ruibio,98%≤純度），大豆油（金龍魚一級(jí)精煉）、乙醇、丙酮、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸、鹽酸、硫酸銅、硫酸鉀、酚酞、亞硝酸鈉、磷酸鹽、檸檬酸等均為分析純。

1.1.3 儀器

粉碎機(jī)、AL04型電子天平、DELTA-320型pH計(jì)、HH-2型水浴鍋、ZHENGFCHEN雙層恒溫?fù)u床、DHG-9240A型鼓風(fēng)干燥箱、DL-5M離心機(jī)（配更換轉(zhuǎn)頭）、85-Z磁力攪拌器、T6新世紀(jì)分光光度儀、馬福爐、消解爐、KDY-9820凱氏定氮儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品制備

香菇柄膳食纖維（IDF）的制備：取香菇柄粉，按料液比 1∶50 加去離子水，80℃提取 4 h，10 000 r·min-1離心30 min，料渣用去離子水反復(fù)沖洗，50℃烘干，粉碎，即得。

1.2.2 成分分析

水分：參照GB5009.3-2010；粗脂肪含量：參照GB/T15674-2009；灰分：參照GB5009.4-2010；碳水化合物：粗蛋白：參照GB/T15673-2009。

1.2.3 理化特性分析

膨脹性[4]：取1.000 g（M0）樣品放入10 mL量筒中，測(cè)干粉體積V0。再取M1（約0.1 g）樣品于量筒中，加水至10 mL處，用玻璃棒將其攪勻，使其充分與水接觸，37℃靜置24 h（自然沉降），讀其膨脹后的體積V1，膨脹力（P，mL·g-1）公式如下：

膨脹率（L，mL·mL-1）公式如下：

持水性[4]：取1.000 g（M1）樣品置于100 mL燒杯中，加蒸餾水50 mL，37℃下靜置2 h，0.75 mm尼龍網(wǎng)過濾至無水滴下，將殘?jiān)浦撂炱缴戏Q得樣品濕重M2，110℃干燥至恒重，得干質(zhì)量M3。持水力（C，g·g-1）公式如下：

持油性[4]：取1.000 g（M1）樣品置于50 mL的離心管中，加入25 g大豆油，37℃靜置 1 h，3 000 r·min-1離心20 min，小心倒去上次油脂，剩下的油脂及樣品用0.75 mm鐵絲網(wǎng)過濾，用濾紙吸去多余油脂，稱得質(zhì)量M2。持油性（Y，g·g-1）公式如下：

吸附膽固醇能力：根據(jù)歐仕益等[5]的研究，略做修改。將5個(gè)鮮雞蛋蛋黃混合攪拌均勻后，用蒸餾水稀釋成10%（w·m-1）的蛋黃乳液。分別稱取1.000 g的樣品于50 mL的錐形瓶中，加入25 g蛋黃乳液，分別用濃 HCl和0.1 mol·L-1NaOH溶液調(diào)節(jié)體系pH至2.0和 7.0，放置于200 r·min-1的搖床中，37℃振搖 2 h，1 300 r·min-1（相當(dāng)于400 RCF） 離心20 min，量取上清液體積后，吸取 1.00 mL上清液，用90%乙酸稀釋10倍，取0.1 mL采用OPA法[6]測(cè)定膽固醇含量。

吸附膽酸鈉能力[7]：在50 mL錐形瓶中，加入1 mmol·L-1的膽酸鈉溶液（膽酸鈉用 0.1 mol·L-1、pH7.0的磷酸鈉緩沖溶液配置） 25 mL，分別加入0.50 g樣品，搖勻，pH調(diào)至7.0±0.2，置于 200 r·min-1的搖床中，37℃振搖 2 h，4 000 r·min-1離心20 min，取適量上清液采用糠醛比色法[8]測(cè)定殘余膽酸鈉的量，根據(jù)反應(yīng)前后的濃度差計(jì)算吸附量，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

吸附亞硝酸根離子（NO2-）能力[2]：取0.50 g樣品于100 mL 燒杯中，加入 25 mL、100 μmol·L-1NaNO2溶液，pH分別調(diào)2.0，置于200 r·min-1的搖床中，37℃振搖2 h，4 000 r·min-1離心 20 min，取上清液 2 mL，按 GB/T5009.33-2010測(cè)定溶液中NO2-含量，根據(jù)反應(yīng)前后的濃度差計(jì)算吸附量，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇柄膳食纖維（IDF）的營(yíng)養(yǎng)成分

香菇柄膳食纖維營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果見表1。

由表1可知，香菇柄富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，具有較大的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由香菇柄制備的IDF主要由碳水化合物組成，含有少量的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)。

表1 香菇柄膳食纖維營(yíng)養(yǎng)成分

2.2 香菇柄IDF的理化性質(zhì)

香菇柄膳食纖維理化性質(zhì)的檢測(cè)有水合能力（包括持水性、膨脹率、膨脹力），吸附性（包括持油性、吸附膽固醇、膽酸鈉能力、吸附亞硝酸根離子能力)。測(cè)定結(jié)果分別見圖1、圖2和表2。

2.2.1 香菇柄IDF的水合能力

膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有許多親水基團(tuán)，具有良好的水合能力。這一物化特性，使其具有吸水功能與預(yù)防腸道疾病作用，并可增加人體排便的體積和速度，減輕直腸及泌尿系統(tǒng)的壓力。膳食纖維的水合性質(zhì)與其自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)、纖維的多孔性、顆粒大小、溫度、pH、離子種類組成、離子強(qiáng)度等有關(guān)。

圖1 香菇柄IDF的水合能力

由圖1可知，在相同顆粒大小、溫度、pH、離子種類組成、離子強(qiáng)度等到條件下，香菇柄子實(shí)體的水合能力低于IDF。IDF的持水性、膨脹力與膨脹率均高香菇柄子實(shí)體，IDF的持水性為5.69 g·g-1、膨脹率為5.63%、膨脹力為7.41 mL·g-1。IDF的持水性大于谷物膳食纖維如燕麥膳食纖維的持水性（4.6 g·g-1）[9]。一般膳食纖維的持水性大于5 g·g-1，膨脹力大于7 g·g-1可以認(rèn)為是高品質(zhì)膳食纖維。從香菇柄IDF水合能力的檢測(cè)指標(biāo)可以看出，香菇柄IDF的水合性質(zhì)較優(yōu)。

2.2.3 香菇柄IDF的吸附性

吸附性指對(duì)有機(jī)物 (如油脂、膽固醇、膽酸鈉等)的吸附作用，以及吸附腸道內(nèi)的內(nèi)源性和外源性有毒物質(zhì)（亞硝酸根離子），促使排出體外的能力。持油能力主要與膳食纖維表面性質(zhì)、顆粒大小有、所帶電荷、水合性質(zhì)有關(guān)。香菇柄子實(shí)體的持油能力低于IDF（圖2），驗(yàn)證了在相同溫度、顆粒大小條件下，膳食纖維持油性與 IDF含量有關(guān)，IDF含量越高，持油性越好。膽酸鹽是指來自人體和動(dòng)物膽汁的具有甾核結(jié)構(gòu)的一類兩性大分子，其作為膽汁中主要的有機(jī)溶質(zhì)，對(duì)脂肪的消化和吸收、脂溶性維生素的吸收及膽固醇的代謝起著重要的作用。

圖2中香菇柄IDF對(duì)于膽酸鈉有較好的吸附，說明香菇柄IDF可以維持人體內(nèi)脂類物質(zhì)的正常代謝。

圖2 香菇柄IDF的吸附力

表2 香菇柄IDF的吸附力

由表2可知，香菇柄子實(shí)體對(duì)于膽固醇的吸附作用低于IDF，同時(shí)，體系的酸堿度對(duì)于其吸附膽固醇的能力有較明顯的影響，在中性條件下（pH7，模擬小腸環(huán)境）IDFs對(duì)于膽固醇的吸附能力高于其在酸性條件（pH2，模擬胃環(huán)境）下的吸附能力。

亞硝酸鹽在呈酸性條件下會(huì)自發(fā)轉(zhuǎn)化為致癌物質(zhì)，即N-亞硝胺，實(shí)驗(yàn)做了空白實(shí)驗(yàn)以扣除NO2-自發(fā)轉(zhuǎn)化及內(nèi)源性亞硝酸鹽對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的影響；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，香菇柄IDF對(duì)NO2-有一定的吸附作用，效果優(yōu)于香菇柄。

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