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        海鮮菇氨基酸態(tài)氮負(fù)壓提取工藝優(yōu)化研究

        2020-10-22 08:25:52
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2020年17期
        關(guān)鍵詞:影響

        林 鈴

        (1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建福州 350002;2.古田縣食用菌研發(fā)中心,福建寧德 352200;3.福建農(nóng)林大學(xué)(古田)菌業(yè)研究院,福建寧德 352200)

        海鮮菇(Hypsizygus marmoreus) 屬于擔(dān)子菌門、傘菌綱、傘菌目、白蘑科、玉蕈屬,又名斑玉蕈、真姬菇、蟹味菇等[1],其外形美觀、風(fēng)味獨(dú)特,具有較好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。海鮮菇特有的鮮香風(fēng)味,來源于其豐富的呈鮮呈味物質(zhì),氨基酸含量直接反映呈鮮程度,是鮮味提取物質(zhì)理化指標(biāo)的重要部分[2]。

        目前,海鮮菇成分提取工藝研究主要有水浸提法[3]、酶法[4]、微波輔助法[5],超聲波輔助法[6]等,而負(fù)壓提取海鮮菇的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。負(fù)壓提取是利用真空沸騰原理使激發(fā)出的微小氣泡在瞬間破滅,其間產(chǎn)生了強(qiáng)烈空化效應(yīng)和機(jī)械振動(dòng)加速原料組織成分的溶出,避免溫度高影響目的成分的提取[7]。試驗(yàn)以氨基酸態(tài)氮提取率為指標(biāo),開展海鮮菇負(fù)壓提取工藝優(yōu)化研究,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以提取溫度、提取時(shí)間、料液比為主要因素進(jìn)行正交試驗(yàn),確定海鮮菇氨基酸態(tài)氮的最佳提取條件,以期為海鮮菇風(fēng)味物質(zhì)的開發(fā)及利用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        1.1.1 樣品

        海鮮菇,古田縣晟農(nóng)食用菌農(nóng)民專業(yè)合作社提供。

        1.1.2 主要材料及儀器

        甲醛、乙酰丙酮、硫酸銨、冰醋酸、乙酸鈉,分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

        電磁爐,浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司產(chǎn)品;T6型新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品;50 L提取濃縮機(jī)組,濰坊市北方制藥設(shè)備制造有限公司產(chǎn)品。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 氨基酸態(tài)氮標(biāo)準(zhǔn)曲線

        采用林鈴等人[8]制作的標(biāo)準(zhǔn)曲線,以氨基酸態(tài)氮質(zhì)量X為橫坐標(biāo)、吸光度Y為縱坐標(biāo),線性回歸方程為:Y=0.010 2X-0.000 7,R2=0.999 3。

        1.2.2 海鮮菇氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定

        參照《GB 5009.235—2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定》第二法。

        按試驗(yàn)條件(料液比為N) 提取后獲得試樣,吸取1.0 mL(V1)試樣于10 mL(V2)容量瓶中,加水稀釋至刻度,混勻。精密吸取2 mL(V)試樣稀釋液于10 mL比色管中。加入4 mL乙酸鈉-乙酸緩沖溶液(pH值4.8)及4 mL顯色劑,用水稀釋至刻度,混勻。置于100℃水浴中加熱15 min,取出,水浴冷卻至室溫后,移入1 cm比色皿內(nèi),以零管為參比,于波長400 nm處測(cè)量吸光度。試樣稀釋液吸光度代入線性回歸方程,計(jì)算試樣稀釋液氨基酸態(tài)氮含量(m)。

        1.2.3 負(fù)壓提取海鮮菇氨基酸態(tài)氮的工藝流程

        清洗→挑選→切塊→稱質(zhì)量→調(diào)配(按料液比補(bǔ)足水) →負(fù)壓沸騰提?。ㄖ糜谪?fù)壓反應(yīng)容器中)→過濾→測(cè)定氨基酸態(tài)氮含量。

        1.2.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        準(zhǔn)確稱取2 000 g海鮮菇,以氨基酸態(tài)氮提取率為指標(biāo),評(píng)價(jià)提取溫度(60,70,80,90,100℃)、料液比 (1∶4,1∶6,1∶8,1∶10,1∶12,1∶14) 和提取時(shí)間 (0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 h)對(duì)海鮮菇氨基酸態(tài)氮提取量的影響。

        1.2.5 正交試驗(yàn)

        根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定正交試驗(yàn)方法,以海鮮菇氨基酸態(tài)氮提取率為指標(biāo),設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)表,進(jìn)一步對(duì)負(fù)壓提取海鮮菇氨基酸態(tài)氮工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。

        正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

        表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

        1.2.6 數(shù)據(jù)分析

        采用WPS Office 2019 11.1.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 提取溫度對(duì)海鮮菇氨基酸態(tài)氮提取量的影響

        提取溫度對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響見圖1。

        圖1 提取溫度對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

        由圖1所示,在試驗(yàn)范圍內(nèi),氨基酸態(tài)氮提取量隨提取溫度增加,先升高后降低,這是因?yàn)樘崛囟仍黾佑欣诎被岬娜艹?,但提取溫度過高時(shí)部分氨基酸被破壞或揮發(fā)導(dǎo)致降低。在80℃時(shí),氨基酸態(tài)氮提取量達(dá)到最大值為0.667±0.022 mg/g。因此,為減少能源消耗,選擇提取溫度80℃進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

        2.2 提取時(shí)間對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

        提取時(shí)間對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響見圖2。

        圖2 提取時(shí)間對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

        由圖2所示,氨基酸態(tài)氮的提取量隨提取時(shí)間的增加,先增加后下降。原因是在一定范圍內(nèi),隨著提取時(shí)間增加,氨基酸逐步溶出或生成,提取時(shí)間為2 h時(shí)提取量最高,為0.653±0.016 mg/g,提取時(shí)間再增加,部分氨基酸與水一同揮發(fā)反而有所下降。因此,為節(jié)省時(shí)間,減少能源消耗,采用提取時(shí)間為2 h進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

        2.3 料液比對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

        料液比對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響見圖3。

        由圖3所示,在試驗(yàn)范圍內(nèi),氨基酸態(tài)氮提取量隨料液比增加,先緩慢降低后降低明顯。這是因?yàn)榱弦罕刃r(shí),提取較完全,但水利用率較低,造成生產(chǎn)成本提高,料液比不斷增加,部分氨基酸難以溶出,提取量相應(yīng)降低。當(dāng)料液比為1∶10時(shí),水資源消耗較少,氨基酸態(tài)氮提取量較高,為0.660±0.017 mg/g。因此,為降低生產(chǎn)成本,試驗(yàn)采用料液比1∶10進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

        2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

        圖3 料液比對(duì)氨基酸態(tài)氮提取量的影響

        正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表2。

        表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

        由表2所示,以氨基酸態(tài)氮提取量為指標(biāo),影響因素依次是A>B>C,即提取溫度>提取時(shí)間>料液比;在試驗(yàn)范圍內(nèi),最佳負(fù)壓提取工藝條件為A2B2C3,即提取溫度為80℃,提取時(shí)間為2 h,料液比為1∶12,在此條件下氨基酸態(tài)氮提取量為0.818 mg/g。

        3 結(jié)論

        當(dāng)在負(fù)壓的狀態(tài)下連續(xù)地把氣體釋放進(jìn)固液兩相中去時(shí),不斷破滅的氣泡在局部反復(fù)產(chǎn)生極高的瞬時(shí)壓強(qiáng),破壞固體表面,導(dǎo)致細(xì)胞腫脹或細(xì)胞壁的擊穿,提高了溶劑與溶質(zhì)碰撞和傳質(zhì),增大了物質(zhì)的溶出[9]。日常生產(chǎn)中,為了簡便、安全,物質(zhì)的提取方法常采用熱水浸提,但負(fù)壓提取法與熱水提取法相比,具有提取溫度低、溶劑用量少、時(shí)間短等特點(diǎn)[10],適合在食品工業(yè)化生產(chǎn)中運(yùn)用。

        海鮮菇味道鮮美,富含多種氨基酸,在日本有“香在松茸、味在玉蕈”之說,是一種營養(yǎng)全面、安全、低熱量、低脂肪的健康食品[11],其獨(dú)特風(fēng)味是調(diào)味料研發(fā)的熱點(diǎn)。通過單因素試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),在一定范圍內(nèi),升高溫度、增加含水量、延長時(shí)間,有利于氨基酸態(tài)氮的溶出及生成。為節(jié)省時(shí)間,減少水資源和能源消耗,通過正交試驗(yàn)優(yōu)化,獲得最佳提取工藝條件為提取溫度80℃,提取時(shí)間2 h,料液比1∶12,提取量為0.818 mg/g。隨著海鮮菇栽培技術(shù)發(fā)展,其增產(chǎn)擴(kuò)量是必然趨勢(shì),而對(duì)海鮮菇深加工研究的缺乏,影響了產(chǎn)品的進(jìn)一步利用。試驗(yàn)負(fù)壓提取運(yùn)用到海鮮菇的提取中,探索優(yōu)化了負(fù)壓提取海鮮菇氨基酸態(tài)氮的工藝及海鮮菇深加工具有一定的指導(dǎo)意義。

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