香菇屬擔(dān)子菌綱、傘菌目、香菇屬,起源于我國,是世界第二大菇,也是我國久負(fù)盛名的珍貴食用菌。我國最早栽培香菇,至今已有800多年歷史[1]。香菇肉質(zhì)肥厚細(xì)嫩,味道鮮美,香氣獨(dú)特,營養(yǎng)豐富,是一種食藥同源的食物,具有很高的營養(yǎng)、藥用和保健價(jià)值。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,香菇的國際國內(nèi)市場將會日益擴(kuò)大,對香菇及其加工品、保健品的需求量迅速增加,香菇制品前景廣闊。干香菇是傳統(tǒng)的香菇加工品。香菇罐頭是香菇的另外一種傳統(tǒng)加工產(chǎn)品,香菇罐頭可保持其色、形、味及營養(yǎng)價(jià)值,也方便食用[2]。
近幾年來,我國香菇產(chǎn)量迅速提高,但香菇產(chǎn)品的開發(fā)卻相當(dāng)落后,這已經(jīng)成為制約香菇產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的主要因素。國內(nèi)外關(guān)于菌類酶解的研究也有一些報(bào)道,如LI等[3]研究發(fā)現(xiàn),蘑菇湯經(jīng)過酶解預(yù)處理后蛋白質(zhì)、氨基酸等成分顯著增加;研究發(fā)現(xiàn),纖維素酶酶解法釋放香菇柄中各滋味成分效果好于熱水浸提法。本研究采用酶解法,利用不同蛋白酶的作用位點(diǎn)不同,使香菇及香菇柄得到有效利用,并建立了香菇風(fēng)味酶解液的加工方法。
材料:干香菇,購于市場,經(jīng)絞切機(jī)粉碎后過60目篩,取篩下物密封保存?zhèn)溆茫焕w維素酶、復(fù)合風(fēng)味蛋白酶、脫氨酶和核酸酶,安琪公司。
試劑:氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,甲醛(37%~40%),不含聚合物;純水。
設(shè)備:數(shù)顯滴定器,北京五洲東方科技發(fā)展有限公司;電子分析天平(精度為0.000 1 g),上海天平儀器廠;磁力攪拌器,上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司;滴定儀,廣東省中科進(jìn)口有限公司;水浴鍋。
(1)酶制劑的選擇。取適量香菇粉高壓蒸煮10 min后取出,按照料水比1∶10(g∶mL)加入純水,并使用均質(zhì)器進(jìn)行混合均勻,按表1的酶制劑添加量加入對應(yīng)的酶,在55 ℃下酶解4 h后,在100 ℃條件下滅酶10 min,4 000 r·min-1條件下離心5 min,取上清液檢測,比較不同酶之間的酶解能力和酶解液風(fēng)味,確定最佳用酶。
表1 酶制劑條件擬定表
(2)酶解條件的確定。在選定的酶制劑條件下,分別研究酶解溫度、酶添加量、料水比和酶解時(shí)間對香菇水解的效果。①酶解溫度的影響。選定料水比1∶10,酶添加量為各0.1%,分別在40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃和65 ℃條件下酶解4 h,在100 ℃條件下滅酶10 min,離心,取上清液檢測,確定最佳酶解溫度。②酶添加量的影響。在最佳酶解溫度,料水比1∶10條件下,分別選擇酶添加量0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%,酶解4 h,在100 ℃條件滅酶10 min,離心,取上清液檢測,確定最佳的酶添加量。③料水比的影響。在上述最佳的酶解溫度和酶添加量的條件下,在料水比分別為1∶8、1∶10、1∶12、1∶14和1∶16酶解4 h,在100 ℃條件下滅酶10 min,離心,取上清液檢測,確定最佳的料水比。④酶解時(shí)間的影響。在上述最佳的酶解溫度、酶添加量和料水比的條件下,酶解2 h、3 h、4 h、5 h和6 h后,在100 ℃條件下滅酶10 min,離心,取上清液檢測,確定最佳的酶解時(shí)間。
(3)正交實(shí)驗(yàn)。以A酶解溫度、B酶添加量、C料水比以及D酶解時(shí)間為考察因素,以氨基酸生成率為考察指標(biāo),設(shè)置4因素3水平正交實(shí)驗(yàn),確定香菇酶解的最佳條件。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。
表2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表
(4)檢測方法。①酶解液氨基酸態(tài)氮的測定按《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸態(tài)氮的檢測》(GB 5009.235—2016)中氨基酸態(tài)氮的測定方法進(jìn)行。②根據(jù)《食品感官評價(jià)》[4]感官評價(jià)是采用7分標(biāo)度法,1分為一個區(qū)間,感官香菇酶解液的香菇味、鮮味、苦味特性風(fēng)味。
由表3可知,各種酶的酶解能力大小依次為組合5>組合4>組合3>組合2>組合1。由表4可知,5款香菇酶解液中,組合1、組合4和組合5的香菇酶解液無苦味,組合2和組合3在酶解過程中產(chǎn)生一部分苦味,這表明酶解不僅能產(chǎn)生較多的呈味物質(zhì),也會生成一些苦味物質(zhì),這與沈文鳳等[5]的研究結(jié)果相一致。綜合來看,組合5酶解4 h時(shí)的酶解液感官評分最高,香菇味強(qiáng)烈和鮮味強(qiáng)烈,無苦味。綜上,最終采用組合5為最優(yōu)酶制劑,此時(shí)制備的香菇酶解液香菇味、鮮味均較強(qiáng),無苦味,氨基酸態(tài)氮生產(chǎn)率達(dá)35.52%。
表3 不同酶解液氨基酸態(tài)氮含量和生成率表
表4 不同酶解液風(fēng)味結(jié)果表
2.2.1 酶解溫度的確定
由圖1可知,酶解溫度由40 ℃升至55 ℃時(shí),氨基酸態(tài)氮含量增加,繼續(xù)升高溫度時(shí),氨基酸態(tài)氮含量呈下降趨勢。當(dāng)酶解溫度為55 ℃,酶的活力達(dá)到最佳,因而溶出的氨基氮含量為最多。溫度發(fā)生變化,酶的活力也會隨著變化,故確定最佳酶解溫度為55 ℃。
圖1 酶解溫度對香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖
2.2.2 酶添加量的確定
由圖2可知,隨著酶添加量的增大,氨基酸態(tài)氮生成率呈上升趨勢,但當(dāng)酶添加量超過0.15%時(shí),氨基酸態(tài)氮含量增加并不明顯,從生產(chǎn)成本綜合考慮,選擇最佳酶添加量為0.10%。
圖2 酶添加量對香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖
2.2.3 料水比的確定
由圖3可知,當(dāng)料水比為1∶10時(shí),氨基酸態(tài)氮生成率最高,酶解效果最好,繼續(xù)增加水用量,酶解效果有下降,主要是因?yàn)榈鞍缀繉γ富盍Φ挠绊懰拢蚀_定最佳料水比為1∶10。
圖3 料水比對香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖
2.2.4 酶解時(shí)間的確定
由圖4可知,酶解時(shí)間的延長,有利于氨基酸態(tài)氮的生成,但酶解4 h以后,氨基酸態(tài)氮的增長緩慢,且隨著酶解時(shí)間延長,樣品色澤會逐漸加深。綜合考慮生產(chǎn)成本,選用最佳酶解時(shí)間為4 h。
圖4 酶解時(shí)間對香菇風(fēng)味酶解液指標(biāo)的影響圖
2.2.5 正交實(shí)驗(yàn)
由表5可知,經(jīng)R值可知,4個因素對香菇酶解的影響大小依次為B>D>C>A,即酶添加量>酶解時(shí)間>料水比>酶解溫度。實(shí)驗(yàn)得到的最佳組合為A2B2C2D1,即香菇的最佳酶解條件為料水比1∶10,酶添加量0.10%,酶解溫度55 ℃,酶解時(shí)間4 h。按以上最佳酶解條件進(jìn)行酶解實(shí)驗(yàn),氨基酸態(tài)氮生成率約為36.7%。
表5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表
綜上,香菇的最佳酶解條件為料水比1∶10,酶添加量0.10%,酶解溫度55 ℃,酶解時(shí)間4 h,氨基酸態(tài)氮生成率約為36.7%,酶解后氨基酸態(tài)氮最高含量可達(dá)29.54 mg/100 g,且酶解液的香菇味強(qiáng)烈和鮮味強(qiáng)烈,苦味非常小。