CN105146503A - 酶解化香菇柄超微粉及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种酶解化香菇柄超微粉的制备方法，该方法将香菇炳，捣碎成浆状，加入纤维素酶酶解，再加入蛋白酶酶解，酶解物研磨至细后，加入5’-磷酸二酯酶酶解，加入环糊精、单甘酯，混均后乳化剪切或均质，喷雾干燥，得到酶解化香菇柄超微粉。采用该方法得到的香菇柄超微粉具有良好的分散性、吸附性、溶解性和良好的加工特性，用途广泛，可以提高香菇副产物的综合利用价值。

Description

酶解化香菇柄超微粉及制备方法

技术领域

本发明涉及一种天然食材精细加工产品，特别涉及一种酶解化香菇柄超微粉及制备方法。

背景技术

我国年产香菇约几百万吨，而香菇柄占总重的30％左右，香菇柄中含有大量的营养成分和风味成分，但大都没有被充分地开发和利用，有时将香菇柄当作废弃物处理。香菇柄中含有大量的营养成分和风味成分，如多糖、膳食纤维、氨基酸、核苷酸等，其营养成分种类几乎与香菇产品(正品)的成分一样，是一种营养价值良好的资源。但由于其纤维化程度高、适口性差以及受传统加工技术与手段所限，加工利用率低，导致绝大部分被废弃。传统加工部分产品附加值较低，用途较窄，市场有限，经济效益较低；废弃部分一来浪费资源，二来具有对环境造成污染的风险，因此对其进行综合利用研究开发，意义重大。

国内外科研人员对香菇柄的开发和利用做了多方面的研究与尝试，开发出了低糖香菇脯、香菇汁、香菇柄饮料等多种产品。我国在香菇柄的开发利用方面还存在一些问题，如新型产品开发研制滞后、产品大众化接受程度低、综合利用程度低等。

目前香菇柄的开发利用主要有超微粉碎和酶解的方法，这些方法有以下缺点：

1.针对使主要目的物核苷酸(风味物质)的增多所选择的酶解方法还不够全面。核苷酸是主要的呈味(鲜味)物质，其来源一是香菇柄中游离的核苷酸，二是从细胞中核酸水解而来。将核酸水解成核苷酸的酶是5’-磷酸二酯酶。酶解香菇柄的方法中所采用的酶是纤维素酶和蛋白酶，这种酶解与超微粉碎方法仅解决了游离核苷酸的释放问题而未涉及核酸水解成核苷酸的问题。

2.以上两种方法从实用生产工艺角度来看，吻合性较差，关联度不够。以香菇柄为原料制备酶解化超微粉，酶解是在水溶液中发生的，与之匹配的超微粉碎的方式应当是湿法超微粉碎，而超微粉碎方式是干法气流粉碎方式。酶解-湿法超微粉碎是在酶解后直接进入粉碎工序，而酶解-干法超微粉碎则须在酶解后经浓缩后才能进行干燥，显然，后者增加了加工成本与工时。

3.未形成从原料到成品的完整工艺。酶解、超微粉碎后，必须进行与这两个工序匹配的有效的干燥工序。以上方法中，无论是独立的还是组合的，均未形成完整的酶解化超微粉的生产工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种酶解化香菇柄超微粉及制备方法，采用该方法得到的香菇柄超微粉具有良好的分散性、吸附性、溶解性和良好的加工特性，用途广泛，可以提高香菇副产物的综合利用价值。

本发明的技术方案是：

酶解化香菇柄超微粉，其粒径为50μm，各组分的重量百分比为：香菇柄粉85～95％，环糊精5～10％，水分4～6％，单甘酯0.3～0.8％。

所述环糊精为β-环糊精或γ-环糊精。

酶解化香菇柄超微粉的制备方法，有以下步骤：

1)取洗净的香菇柄，浸泡2h，高压煮15～25min，沥出；

2)将经步骤1)处理的香菇柄捣碎成浆状，加入纤维素酶，温度为50℃、pH5～6下酶解1～2小时，再加入蛋白酶酶解1～3小时，得到第一次酶解物；

3)将步骤2)所述第一次酶解物研磨至细后，加入5’-磷酸二酯酶，温度为55℃、pH4.5～5.5下酶解1～2小时，得到酶解液，酶解液中加入环糊精、单甘酯，混均后乳化剪切或均质，再喷雾干燥，得到酶解化香菇柄超微粉。

步骤2)纤维素酶的加入量为浆状香菇柄重量的0.6％-1.0％；蛋白酶的加入量为浆状香菇柄重量的0.4％-1.0％

步骤3)所述5’-磷酸二酯酶的加入量为浆状香菇柄重量的1.0-2.0％；环糊精加入量为浆状香菇柄重量的8.5-10.0％；单甘酯的加入量为浆状香菇柄重量的0.5-1％。

步骤3)所述的喷雾干燥的条件是，物料液固形物含量10～20％，进风温度130-180℃，出风温度50-90℃，转速：20000rpm，进料速度：4～8rpm。

本发明的技术特点：

本发明采用生物酶、超微粉碎和喷雾干燥的方法制备酶解化香菇柄超微粉，其特点可概括为三次细化、二次酶解、一次干燥。

1.三次细化：

用水将香菇柄浸泡、煮沸后进行组织捣碎(一次细化)，胶体磨研磨并酶解(二次细化)；二次酶解后进行高压均质处理(三次细化)。

2.二次酶解：

一次细化后，采用纤维素酶和蛋白酶处理，旨在降解纤维素、半纤维素和蛋白质，以更好地破壁，使营养成分和滋味成分能更好的释放，同时，使蛋白质大分子转化为肽类和氨基酸物质，纤维素、半纤维素降解为低分子类的糖类，从而增加了新的营养物质与滋味物质；二次细化后，采用5’-磷酸二酯酶处理，旨在降解核酸，使其转化为核苷酸。核苷酸是香菇中重要的滋味成分(同时还具有增鲜作用)与营养成分。通过酶解处理，能达到既使香菇柄中原有的营养成分与滋味成分(可溶性糖、氨基酸、核苷酸等)有效的释放，又能通过纤维素、蛋白质、核酸等生物大分子的降解，增加新的营养成分与滋味成分。这就大大增加了目的产品的使用价值与营养价值。

3.一次干燥：

将酶解液经均质处理后，溶液直接进行喷雾干燥至水分在5％以下。无需浓缩，无需再粉碎过筛，一步制成粒径在50μm以下的风味保真、成分保留、溶解性好、适口性好的香菇超微粉，节省工序、节省工时。

本发明所述酶解化香菇柄超微粉产品的组成和性能：

(1)产品的组成

本产品(香菇柄超微粉)的组成(g/100g)：香菇柄85～95，环糊精5～10，水分4～6，单甘酯0.3～0.8。

(2)产品性能

感官指标：乳黄色至黄色或棕黄色粉末，具有本品固有的香味，香菇的鲜味，无肉眼可见外来杂质。

经检测，所述超微粉的理化指标、物化性能如下：

理化指标：

粒度(μm)：50

水分(g/100g)：≤6

氨基酸(g/kg)：≥10

可溶性糖(g/100g)：≥18

核苷酸(g/100g)：≥1.8

重金属等食品安全化学成分指标及卫生指标等符合国家相关食品安全标准。

物化性能：

平均膨胀力(mL/g)：13.33

平均持水力(g/g)：2.545

平均持油力(g/g)：0.189

吸附亚硝酸根离子(NO₂ ^2-)能力(mg/g)：0.538

溶解度(25℃，g/100g)：4

堆密度(g/mL)：0.46

本发明所述酶解化香菇柄超微粉产品的用途：

作为天然食材精细加工产品，本产品既可单独食用，也可作为营养补充剂、风味剂等广泛用于各类普通食品与饮料，还可用于功能食品、特殊营养膳食等各个方面。例如，可用来制作汤料、饮料等液态食品，风味营养酱、风味酸奶、风味馅料等半固态食品，风味饼干、面包、蛋糕、挂面等固态食品，等等。

本发明的技术效果

目前我国香菇产量占全世界的80％左右，约几百万吨，而香菇副产物(菇柄、畸形菇、残次菇、菇丁等)占其30％以上，数量巨大。香菇副产物中含有大量的营养成分和滋味成分，如多糖、膳食纤维、氨基酸、核苷酸等，其营养成分种类几乎与香菇产品(正品)的成分一样，是一种营养价值良好的资源。但由于其纤维化程度高、适口性差以及受传统加工技术与手段所限，加工利用率低，导致绝大部分被废弃。传统加工部分产品附加值较低，用途较窄，市场有限，经济效益较低；废弃部分一来浪费资源，二来具有对环境造成污染的风险，因此对其进行综合利用研究开发，意义重大。为突破开发利用香菇副产物资源的技术瓶颈，本发明将生物酶解技术和湿法超微粉碎技术集成应用到香菇柄的深加工，可以使香菇柄中的营养成分与滋味成分得到更充分的释放，得到的超微粉具有良好的分散性、吸附性、溶解性和良好的加工特性等。不但增加了香菇副产物的综合利用途径，达到减损增值的目的，还大大提高了加工产品的应用价值(营养价值、风味价值和加工价值)，拓宽了应用范围。

本发明所述单甘油、γ-环糊精，β-环糊精均为市售的食品添加剂。

本发明所述纤维素酶、蛋白酶、5’-磷酸二酯酶采用市售的酶制剂。

本发明所述香菇柄采用市售的新鲜香菇。

具体实施方式

本发明的工艺技术流程如下：

实例1：

取香菇柄300g，用水洗净，加水1500ml于不锈钢锅中浸泡2h；用高压锅煮，保持高压15min，煮后自然冷却，沥出香菇脚，切碎成颗粒状；用组织捣碎机将香菇柄颗粒捣碎成浆状，加入纤维素酶1.8g，50℃、pH5.5下酶解1小时后，再加入1.2g蛋白酶酶解2小时；将一次酶解物置胶体磨中研磨至细后，加入5’-磷酸二酯酶3g，55℃、pH4.5下酶解1小时；在酶解液中加入环糊精150g，单甘酯1.8g，混均后乳化剪切60min后进入喷雾干燥，得到酶解化香菇柄超微粉。所述喷雾干燥工艺条件：物料液固形物含量12％，进风温度150～170℃，60～80℃，转速：20000rpm。进料速度：6rpm。

所得酶解化香菇柄超微粉为黄色，具香菇特有的香味与滋味，微甜，入口即溶，水分4.8％。

实例2：

取香菇柄300g，用水洗净，加水1500ml于不锈钢锅中浸泡2h；用高压锅煮，保持高压15min，煮后自然冷却，沥出香菇脚，切碎成颗粒状；用组织捣碎机将香菇柄颗粒捣碎成浆状，加入纤维素酶1.5g，50℃、pH6.5下酶解2小时后，再加入1.5g蛋白酶酶解2小时；将一次酶解物置胶体磨中研磨至细后，加入5’-磷酸二酯酶2g，55℃、pH5.5下酶解1小时；在酶解液中加入环糊精170g，单甘酯1.5g，混均后乳化剪切60min后进入喷雾干燥，得到酶解化香菇柄超微粉。所述喷雾干燥工艺条件：物料液固形物含量15％，进风温度140～160℃，出风温度50～70℃，转速：20000rpm，进料速度：5rpm。

所得酶解化香菇柄超微粉为乳黄色，具香菇特有的香味与滋味，微甜，入口即溶，水分3.8％。

实例3：

取香菇柄300g，用水洗净，加水1500ml于不锈钢锅中浸泡2h；用高压锅煮，保持高压20min，煮后自然冷却，沥出香菇脚，切碎成颗粒状；用组织捣碎机将香菇柄颗粒捣碎成浆状，加入纤维素酶1.8g，50℃、pH6下酶解1.5小时后，再加入2g蛋白酶酶解2小时；将一次酶解物置胶体磨中研磨至细后，加入5’-磷酸二酯酶1.5g，55℃、pH5下酶解1小时；在酶解液中加入环糊精180g，单甘酯1.8g，混均后乳化剪切60min后进入喷雾干燥，，得到酶解化香菇柄超微粉喷雾干燥工艺条件：物料液固形物含量18％，进风温度150～170℃，出风温度50～80℃，转速：20000rpm，进料速度：7rpm。

所得酶解化香菇柄超微粉为乳黄色，具香菇特有的香味与滋味，微甜，入口即溶，水分4.5％。

Claims (8)

1.一种酶解化香菇柄超微粉，其特征在于，该超微粉的粒径为50μm，各组分的重量百分比为：香菇柄粉85～95％，环糊精5～10％，水分4～6％，单甘酯0.3～0.8％。

2.根据权利要求1所述的酶解化香菇柄超微粉，其特征在于：所述环糊精为β-环糊精或γ-环糊精。

3.一种酶解化香菇柄超微粉的制备方法，其特征在于，有以下步骤：

1)取洗净的香菇柄，浸泡2h，高压煮15～25min，沥出；

2)将经步骤1)处理的香菇柄捣碎成浆状，加入纤维素酶，温度为50℃、pH5～6下酶解1～2小时，再加入蛋白酶酶解1～3小时，得到第一次酶解物；

3)将步骤2)所述第一次酶解物研磨至细后，加入5’-磷酸二酯酶，温度为55℃、pH4.5～5.5下酶解1～2小时，得到酶解液，酶解液中加入环糊精、单甘酯，混均后乳化剪切或均质，再喷雾干燥，得到酶解化香菇柄超微粉。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤2)纤维素酶的加入量为浆状香菇柄重量的0.6％-1.0％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤2)所述蛋白酶的加入量为浆状香菇柄重量的0.4％-1.0％。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤3)5’-磷酸二酯酶的加入量为浆状香菇柄重量的1.0-2.0％。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤3)环糊精加入量为浆状香菇柄重量的8.5-10.0％；单甘酯的加入量为浆状香菇柄重量的0.5-1％。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的喷雾干燥的条件是，进料液固形物含量10～20％，进风温度130-180℃，出风温度50-90℃，转速：20000rpm，进料速度：4～8rpm。