王肖莉 薛淑靜 周 明,2 李 露 程 薇,2 關(guān) 健 楊 德(.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所,湖北 武漢 430064;2.湖北農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)分中心,湖北 武漢 430064)
白靈菇中含有大量的真菌多糖,能增強機體免疫功能,具有抗病毒和抗腫瘤作用[3,4]。預(yù)煮工藝是白靈菇生產(chǎn)罐頭等必備的生產(chǎn)工序,在該過程中大量營養(yǎng)成分會溶于預(yù)煮液中。鄭桂香等[5]發(fā)現(xiàn)平菇殺青后干物質(zhì)損失高達23.45%;Biekman等[6]也提出雙孢菇在漂燙過程中會損失部分甘露醇。在實際生產(chǎn)中預(yù)煮液基本處于廢棄狀態(tài),極浪費資源。關(guān)于預(yù)煮液的應(yīng)用研究主要集中在制作醬油、食醋、浸膏等初級加工方面[7-9]。本課題組[10]前期對白靈菇預(yù)煮液的主要營養(yǎng)風(fēng)味進行評價,開發(fā)了沙拉醬產(chǎn)品。但預(yù)煮液中殘留有大量的白靈菇碎片且褐變嚴重,影響了后續(xù)加工產(chǎn)品的品質(zhì),目前尚無相關(guān)研究。酶技術(shù)不僅可以有效破壞食用菌細胞壁的致密結(jié)構(gòu),促進多糖、蛋白質(zhì)等功能物質(zhì)溶出,還可將大分子物質(zhì)酶解為小分子物質(zhì),改善產(chǎn)品風(fēng)味。本研究擬以游離氨基酸、可溶性糖、亮度L*、綠紅值a*、藍黃值b*為評價指標,通過主成分分析法篩選不同的生物酶,對預(yù)煮液進行品質(zhì)影響分析,以期改善預(yù)煮液的色度和風(fēng)味,進一步提高預(yù)煮液的營養(yǎng)價值。
白靈菇預(yù)煮液:可溶性固形物為2%,吉陽食品(廣水)有限公司;
食用菌水解酶A01、纖維素酶:酶活力1萬U/g,南寧龐博生物工程有限公司;
食用菌水解酶A02:酶活力10萬U/g,南寧龐博生物工程有限公司;
中性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶:酶活力6萬U/g,武漢市華順生物技術(shù)有限公司;
木瓜蛋白酶:酶活力6 000U/mg,武漢市華順生物技術(shù)有限公司。
初中數(shù)學(xué),我們對單動點的問題研究得比較深刻,例如探究其軌跡路徑,從而為解決后續(xù)問題(最值,路徑長等)提供依據(jù).可是在復(fù)習(xí)階段,筆者遇到了一類比較有意思的問題,在2018年中考中也有現(xiàn)身——雙動點下的第三動點問題,筆者癡迷其中,并做了相關(guān)研究,請教了物理老師,對“杠桿原理”和“速度的分解與合成”作重新認知,卻又兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),一晌頓悟,借高中的向量原理和法則可解決該類問題,與讀者分享.
全自動色差計:SC-80C型,北京康光儀器有限公司;
紫外可見分光光度計:752型,上海光譜儀器有限公司;
折光儀:WAY-2W型,上海精密科學(xué)儀器有限公司;
筆式pH計:RPB20型,上海羅素科技有限公司。
分別采用食用菌水解酶A01、食用菌水解酶A02、纖維素酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶6種酶對白靈菇預(yù)煮液進行酶解,酶解條件見表1,加酶量均為0.2%,以游離氨基酸、可溶性糖含量和亮度L*、綠紅值a*、藍黃值b*為評價指標進行分析。
表1 6種酶的酶解條件Table 1 The hydrolysis conditions of six enzymes
(1)可溶性固形物:采用折光儀法;
(2)可溶性糖的測定:按NY/T 1278—2007執(zhí)行;
(3)游離氨基酸的測定:按GB/T 8314—2002執(zhí)行;
(4)色差的測定:采用SC-80C全自動色差計L*值、a*值、b*值模式測定,其中L*值表示明度指數(shù),隨著L*的增大,亮度越大,越接近于白色;a*值表示綠紅指數(shù),a*=0時為灰色,a*>0時,取值越大越接近于純紅色,反之越小越接近于純綠色;b*值表示藍黃指數(shù),b*=0時為灰色,b*>0時,取值越大越接近純黃色,反之越小越接近于純藍色[11]。
采用Excel 2010和DPS 7.05進行數(shù)據(jù)分析。
由表2可知,酶解對白靈菇預(yù)煮液游離氨基酸含量變化有極顯著影響(P=0.000 1),其酶解效果順序為中性蛋白酶>食用菌水解酶A01>木瓜蛋白酶>風(fēng)味蛋白酶>食用菌水解酶A02>纖維素酶。對于游離氨基酸來說,蛋白酶的作用效果要優(yōu)于纖維素酶,這與酶的作用機理相關(guān)。纖維素酶是通過破壞細胞壁的致密結(jié)構(gòu),促進細胞內(nèi)有效成分溶出;而蛋白酶是直接作用于蛋白質(zhì),將其降解為分子量較小的活性寡聚肽、氨基酸等。風(fēng)味蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶3種蛋白酶中風(fēng)味蛋白酶的效果最差,主要是因為風(fēng)味蛋白酶是內(nèi)切酶和外切酶的混合酶,其主要作用是從蛋白質(zhì)末端切除疏水氨基酸,使末端疏水氨基酸游離,以降低苦味等不良風(fēng)味;木瓜蛋白酶和中性蛋白酶均具有較強的蛋白降解能力,其中,中性蛋白酶效果最好。
表2 酶種類對白靈菇預(yù)煮液游離氨基酸和可溶性糖含量的影響Table 2 Effect of six enzymes on the content of free amino acid and resolvable sugar in Pleurotus nebrodensis cooking juices(n=3)
表2 酶種類對白靈菇預(yù)煮液游離氨基酸和可溶性糖含量的影響Table 2 Effect of six enzymes on the content of free amino acid and resolvable sugar in Pleurotus nebrodensis cooking juices(n=3)
同列中不同英文字母表示在P=0.05水平上有顯著性差異,有相同字母則差異不顯著;↓ 表示與對照相比,下降率。
酶種類游離氨基酸含量/(mg·mL-1)提高率/%可溶性糖含量/(10-2 mg·g-1)提高率/%對照 1.09±0.131e — 33.50±2.82d —食用菌水解酶 A01 1.56±0.025b 43.1 41.06±2.75bc 22.57食用菌水解酶 A02 1.21±0.030d 11.1 34.50±3.35d 3.00纖維素酶 1.07±0.027e ↓1.8 47.33±1.62a41.28中性蛋白酶 1.69±0.017a55.0 37.70±3.05cd 12.50木瓜蛋白酶 1.53±0.010b 40.3 42.87±2.41ab 27.97風(fēng)味蛋白酶 1.40±0.020c 28.4 46.27±1.55a 38.12
酶解對白靈菇預(yù)煮液可溶性糖含量變化有極顯著影響(P=0.000 1),其酶解效果順序為纖維素酶>風(fēng)味蛋白酶>木瓜蛋白酶>食用菌水解酶A01>中性蛋白酶>食用菌水解酶A02。就可溶性糖來說,纖維素酶的作用效果優(yōu)于蛋白酶,食用菌水解酶A01優(yōu)于食用菌水解酶A02。食用菌水解酶A01與食用菌水解酶A02是復(fù)合酶,各種酶之間的相互作用還需進一步研究。
由圖1可知,纖維素酶、風(fēng)味蛋白酶可以明顯提高預(yù)煮液的亮度L*;以a*值降低量為評價指標,酶解效果順序為風(fēng)味蛋白酶>木瓜蛋白酶>中性蛋白酶>纖維素酶>食用菌水解酶A02>食用菌水解酶A01。
中性蛋白酶使預(yù)煮液的b*值加大,即預(yù)煮液黃色稍加重,其余酶均降低了預(yù)煮液的黃色,其中纖維素酶、風(fēng)味蛋白酶、木瓜蛋白酶降低的幅度稍大。
圖1 酶對白靈菇預(yù)煮液的L*、a*、b*值影響Figure 1 Effect of six enzymes on the L*,a*,b*value in Pleurotus nebrodensis.cooking juices
對樣品的游離氨基酸、可溶性糖、L*、a*、b*進行主成分分析,結(jié)果見表3。每個主成分皆反映了一定的原始變量的信息,特征值代表主成分反映原始變量信息的數(shù)量,其總和為原始變量的個數(shù),即為5。對原始數(shù)據(jù)進行處理,處理公式(1)~(4):
式中:
xij——第i個樣品第j個指標;
——標準化處理的數(shù)值;
樣本相關(guān)系數(shù)矩陣的計算:
式中:
用雅克比方法求相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征值(λ1,λ2,…,λp)和相應(yīng)的特征向量ai=(ai1,ai2,…,aip)(i=1,2,…,p)。
其每個主成分系數(shù)計算公式[15]:
得出W1=0.718,W2=0.282;綜合得分:Yi=AiW1+BiW2。由表4可知,風(fēng)味蛋白酶酶解樣品得分最高,其次是木瓜蛋白酶和纖維素酶酶解樣品,對照樣品的綜合得分最低。
表3 主成分的特征值及累計方差貢獻率表Table 3 Table principal compounds cumulated variance contribution rate
表4 不同樣品標準化主成分得分及排名Table 4 Value and ranking between different samples of the comprehensive evaluation
以游離氨基酸、可溶性糖、亮度L*、綠紅值a*、藍黃值b*為評價指標,采用主成分分析法比較了食用菌水解酶A01、食用菌水解酶A02、纖維素酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶對白靈菇預(yù)煮液的酶解效果,得出風(fēng)味蛋白酶酶解效果最好。風(fēng)味蛋白酶提高了白靈菇預(yù)煮液的游離氨基酸和可溶性糖含量,同時使預(yù)煮液更加清澈、透亮,可為提高其加工產(chǎn)品質(zhì)量提供參考。
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