CN106858517A - 一种利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，该方法以蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁为原料，采用浓缩、超滤膜分级分离、过柱、添加小苏打反应、喷雾造粒、抗结块处理及包装等现代食品与生物工程技术，生产具有降血压功效的天然调味料。本发明提供一种能去除双孢蘑菇蒸煮汤中特殊腥味和重金属的技术方案，生产成本低，解决蘑菇粉久置易结块的技术问题，多糖保留率大于85 %，获得的天然蘑菇调味料味道鲜美、无蘑菇腥味、营养丰富、质量安全、不易结块、货架期长，动物实验证明具有良好降血压效果。
Description
技术领域
本发明涉及农产品深加工技术领域，尤其是一种利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法。
背景技术
双孢蘑菇不仅富含蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质和碳水化合物等多种营养物质，而且还富含多糖、多肽、生物碱、三萜等成分，具有一定药用和保健价值。在双孢蘑菇生产加工过程中，为钝化产生黑变的多酚氧化酶，软化组织，必须对其进行蒸煮，因此产生大量的蒸煮液。
目前，大部分双孢蘑菇生产加工企业的蒸煮液都被直接弃去，不仅造成资源浪费，还增加了环境保护的压力。部分企业将双孢蘑菇杀青水回收后通过蒸发浓缩得到双孢蘑菇蒸煮浓缩液，在生产上主要用于盐水菇罐头的复味，但用量很少。双孢蘑菇蒸煮液中固形物含量高，主要成分为氨基酸、多糖、核苷酸等，大量鲜味成分和营养成分保留在蒸煮液中，因此对蒸煮液进行加工，充分利用其中的有效成分，可大大提高双孢蘑菇的利用价值，同时降低环境污染。
中国发明专利申请CN101584448A公开了一种具有天然浓郁蘑菇风味的调味粉的制备方法，是将双孢蘑菇预煮水经过滤、浓缩、美拉德反应、喷雾造粒等步骤先制成蘑菇粉，再将蘑菇粉与食盐、蔗糖、谷氨酸钠等多种调味品进行混合而成。该发明存在以下不足:1.利用美拉德反应产生的风味来掩盖双孢菇蒸煮液的不良味道，但反应至少需要6小时，生产周期长，且美拉德反应易产生焦糖味；2.并未采取有效措施降低双孢菇预煮液中的重金属含量，得到的成品中重金属含量超标的风险大；3.喷雾后的蘑菇粉颗粒小，也未进行抗结块处理，成品储藏过程中极易吸潮结块；4.得到的蘑菇调味粉成品降血压功效不理想。
中国发明专利申请CN104877040A公开了一种从双孢蘑菇蒸煮液中提取纯化双孢蘑菇多糖的方法，通过冷冻结晶、过滤、醇沉和热醇过滤的方法从双孢菇预煮液中分离蘑菇粗多糖，再通过离子交换树脂进行纯化精制，得到双孢菇多糖。该发明存在以下不足:1.通过HZ-830酸性离子交换树脂和D303碱性离子交换树脂两种离子交换树脂柱的串联纯化技术，多糖损失率大，多糖保留率为70%；2.醇沉操作乙醇消耗量大，生产成本高，且乙醇易燃易爆，存在安全风险。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法。
本发明以蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁为原料，采用浓缩、超滤膜分级分离、过柱、添加小苏打反应、喷雾造粒、抗结块处理及包装等现代食品与生物工程技术，生产具有降血压功效的天然调味料，产品可直接用于调味品生产和食品配料中。
本发明实现废物利用，可降低生产成本，有效提高了双孢蘑菇的利用率，技术实用性强，推广价值高。
本发明提供一种能去除双孢蘑菇蒸煮汤中特殊腥味和重金属的技术方案，解决蘑菇粉久置易结块的技术问题，获得的天然蘑菇调味料味道鲜美、无蘑菇腥味、营养丰富、质量安全、不易结块、货架期长。
本发明技术方案的多糖保留率大于85 %，成品呈淡黄色粉末，氨基酸和核苷酸含量高、味道鲜美，有磨菇的香味，成品重金属含量符合行业标准（菇精调味料，SB/T 10484-2008）的要求，将调味料成品溶于水，配制成10%的水溶液，无蘑菇特殊腥味，溶液澄清透明，调味粉成品放置1年不出现结块现象，动物实验证明制备得到的调味料具有良好降血压效果。
具体方案如下：
一种利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，所述的双孢蘑菇加工副产物为蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁，其生产方法包括以下步骤：
浓缩：将蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁利用减压加热浓缩器浓缩，得到浓缩液；
超滤膜分级分离：将浓缩液泵入卷式超滤膜设备，收集滤过液；
过柱：将上步得到的滤过液流入强酸性阳离子交换树脂柱，收集流穿液；
添加小苏打反应：向上步得到的流穿液中加入食用小苏打，加热进行反应；
喷雾造粒：利用喷雾干燥造粒包衣机对添加小苏打反应后的液体进行喷雾造粒，得到微胶囊颗粒；
抗结块处理及包装：将上步得到的微胶囊颗粒与麦芽糊精、微晶纤维素混合，混合均匀后包装即得具有降血压功效的天然蘑菇调味料。
进一步的，所述的浓缩步骤中，减压加热浓缩器的真空度保持在-0.1~0.09 Mpa，工作温度为60~80℃，浓缩液的固形物含量为100-150g/L。
进一步的，所述的超滤膜分级分离步骤中，所用卷式超滤膜的截留分子量为1500Da，超滤工艺条件为：室温至40 ℃，进压3～4 bar，出压2～3 bar。
进一步的，所述的过柱步骤中，强酸性阳离子交换树脂为国产732型强酸性阳离子交换树脂，所述滤过液流入的流速为20~30 L/h。
进一步的，所述的添加小苏打反应步骤中，添加的食用小苏打的量为所得流穿液重量的1%~2%，所述的加热的温度为60℃～80℃，所述的加热的时间为0.5~1小时。
进一步的，所述的喷雾干燥造粒包衣机的进料速度为1~2 L/h，喷雾干燥进风温度为140-160 ℃，流化床空气进气速度为50-150立方/小时，流化床空气进风温度为80℃～100℃。
进一步的，所述的微胶囊颗粒的粒径为40～100μm。
进一步的，所述的抗结块处理及包装步骤中，加入微胶囊颗粒重量5~10%的麦芽糊精和微胶囊颗粒重量0.5~1 %的微晶纤维素。
一种天然调味料，根据所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法制备得到。
一种所述的天然调味料的用途，用于降血压。
本发明方法中，利用减压加热浓缩器，将蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁浓缩，可减少后续步骤的处理量，减少生产周期。但如果浓缩液太浓，会使得后续超滤膜分级分离步骤出现严重的膜污染问题，所以浓缩液的固形物含量为100-150g/L。
本发明方法中，利用超滤膜分级分离，是为了去除分子量大于1500Da的杂质，保留氨基酸、核苷酸、多肽、多糖等有效成分。本领域技术人员熟知氨基酸、核苷酸、多肽的分子量都很小，一般认为多糖的分子量较大。但发明人经研究发现，双孢蘑菇蒸煮汤汁中多糖分子量小于1200占比98.67 %，所以超滤膜的截留分子量选择1500Da，这样既能去除大量大分子杂质，又能保留和富集双孢蘑菇蒸煮汤汁中多糖、氨基酸、核苷酸、多肽等高活性组分，使得制备得到的蘑菇调味料成品具有良好降血压活性，取得了意想不到的技术效果。
本发明方法中，滤过液流入国产732型强酸性阳离子交换树脂柱，是为了吸附一部分双孢蘑菇特殊的腥味和重金属。流速选择20~30 L/h，流速太快，吸附味道和重金属的效果不理想，流速太慢，多糖、氨基酸、核苷酸、多肽的损失率大。
本发明方法中，添加小苏打反应，可以有一定的清除双孢蘑菇特殊腥味的效果，并起到调节流穿液pH的作用。
本发明方法中，喷雾造粒步骤，利用喷雾干燥造粒包衣机进行喷雾造粒，集成喷雾干燥、造粒、包衣技术为一体，操作简便，得到颗粒粒径40～100μm的微胶囊颗粒，这样的大颗粒粉末产品感官品质好，后续储存过程也不易吸潮结块。
而且，为了有效防止双孢蘑菇粉储存过程中的吸潮结块现象，本发明方法中，往微胶囊颗粒中加入糊精和微晶纤维素，产品放置1年不出现结块现象，大幅延长了货架时间。
本发明所述的方法，将浓缩、超滤膜分级分离、过柱、添加小苏打反应、喷雾造粒、抗结块处理及包装等现代食品与生物工程技术创造性地结合在一起，所制备的天然调味料还具有降血压功效，对本发明制备的双孢菇调味料进行动物实验，发现双孢蘑菇调味料降压效果的持续时间优于降血压特效药卡托普利，具有意想不到的降血压效果。
本发明技术方案的有益效果如下：
1.采用浓缩、超滤膜分级分离、过柱、添加小苏打反应相结合，技术方案多糖保留率大于85%，氨基酸、核苷酸等呈味物质损失率低。
2.本发明能有效去除双孢蘑菇蒸煮汤中的重金属和双孢蘑菇特殊腥味。创造性地采用离子交换柱吸附、添加小苏打反应的组合技术，解决现有美拉德反应掩盖双孢蘑菇特殊腥味的方法，至少需要6小时且易产生焦糖味的技术缺陷，并且该组合技术还能有效去除双孢蘑菇蒸煮汤中的重金属离子。
3.本发明解决了蘑菇粉久置易结块的技术难题。创造性地集成喷雾干燥、造粒、包衣技术为一体进行喷雾造粒，得到颗粒粒径40～100μm的微胶囊颗粒，大颗粒粉末产品感官品质好，后续储存过程也不易吸潮结块，采用了微胶囊制粉技术，利用喷雾干燥过程，组装形成微胶囊，将风味物质包裹其中，有助于风味物质的保持和缓释，这是一种新型的食用调味料制造技术。并往微胶囊颗粒中加入糊精和微晶纤维素，进行抗结块处理，有效解决了本领域的技术难题。
4.本发明创造性的利用1500Da超滤膜分级分离，去除了分子量大于1500Da的杂质，保留并富集了氨基酸、核苷酸、多肽、多糖、萜类、生物碱等高活性组分，使得制备得到的蘑菇调味料具有良好降血压效果。
附图说明
图1是双孢蘑菇调味料一次性灌胃对SHR大鼠血压的影响图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步阐述。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的调味料
收集双孢菇生产加工过程中产生的副产物蒸煮汤汁30L，作为原料，按照以下步骤：
浓缩：将蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁利用减压加热浓缩器浓缩，得到浓缩液，其中减压加热浓缩器的真空度保持在-0.1~0.09 Mpa，工作温度为60~80℃，浓缩液的固形物含量为150g/L；
超滤膜分级分离：将浓缩液泵入卷式超滤膜设备，其中所用卷式超滤膜的截留分子量为1500Da，超滤工艺条件为：室温至40 ℃，进压3～4 bar，出压2～3 bar，之后收集滤过液；
过柱：将上步得到的滤过液以30 L/h的流速，流入强酸性阳离子交换树脂柱，树脂型号为国产732型，收集流穿液；
添加小苏打反应：向上步得到的流穿液中加入所得流穿液重量的2%的食用小苏打，加热到80℃进行反应，反应0.5小时后结束；
喷雾造粒：利用喷雾干燥造粒包衣机对添加小苏打反应后的液体进行喷雾造粒，得到粒径为40～100μm的微胶囊颗粒，其中喷雾干燥造粒包衣机的进料速度为2 L/h，喷雾干燥进风温度为160 ℃，流化床空气进气速度为150立方/小时，流化床空气进风温度为100℃；
抗结块处理及包装：将上步得到的微胶囊颗粒与麦芽糊精、微晶纤维素混合，其中糊精占微胶囊颗粒重量的5%，微晶纤维素占微胶囊颗粒重量的1%，混合均匀后包装即得具有降血压功效的天然蘑菇调味料，成品净重2.2kg。
本实施例多糖保留率为89.78%（多糖含量测定采用蒽酮-硫酸法）；成品呈淡黄色粉末；成品呈味氨基酸和核苷酸含量高、味道鲜美，有双孢菇的香味；成品重金属含量符合行业标准（菇精调味料，SB/T 10484-2008）的要求；将双孢菇调味粉成品溶于水，配制成10%的水溶液，无双孢菇特殊腥味，溶液澄清透明；双孢菇调味料成品放置1年不出现结块现象。
实施例2：利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的调味料
收集双孢菇生产加工过程中产生的副产物蒸煮汤汁20L，作为原料，按照以下步骤：
浓缩：将蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁利用减压加热浓缩器浓缩，得到浓缩液，其中减压加热浓缩器的真空度保持在-0.1~0.09 Mpa，工作温度为60~80℃，浓缩液的固形物含量为125g/L；
超滤膜分级分离：将浓缩液泵入卷式超滤膜设备，其中所用卷式超滤膜的截留分子量为1500Da，超滤工艺条件为：室温至40 ℃，进压3～4 bar，出压2～3 bar，之后收集滤过液；
过柱：将上步得到的滤过液以25 L/h的流速，流入强酸性阳离子交换树脂柱，树脂型号为国产732型，收集流穿液；
添加小苏打反应：向上步得到的流穿液中加入所得流穿液重量的1.6%的食用小苏打，加热到70℃进行反应，反应0.75小时后结束；
喷雾造粒：利用喷雾干燥造粒包衣机对添加小苏打反应后的液体进行喷雾造粒，得到粒径为40～100μm的微胶囊颗粒，其中喷雾干燥造粒包衣机的进料速度为1.5 L/h，喷雾干燥进风温度为150 ℃，流化床空气进气速度为100立方/小时，流化床空气进风温度为90℃；
抗结块处理及包装：将上步得到的微胶囊颗粒与麦芽糊精、微晶纤维素混合，其中糊精占微胶囊颗粒重量的8%，微晶纤维素占微胶囊颗粒重量的0.5%，混合均匀后包装即得具有降血压功效的天然蘑菇调味料，成品净重1.8kg。
本实施例多糖得率为85.35%；成品呈淡黄色粉末；成品呈味氨基酸和核苷酸含量高、味道鲜美，有香菇的香味；成品重金属含量符合行业标准（菇精调味料，SB/T 10484-2008）的要求；将香菇调味粉成品溶于水，配制成10%的水溶液，无香菇特殊腥味，溶液澄清透明；香菇调味粉成品放置1年不出现结块现象。
实施例3：利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的调味料
收集双孢菇生产加工过程中产生的副产物蒸煮汤汁18L，作为原料，按照以下步骤：
浓缩：将蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁利用减压加热浓缩器浓缩，得到浓缩液，其中减压加热浓缩器的真空度保持在-0.1~0.09 Mpa，工作温度为60~80℃，浓缩液的固形物含量为100g/L；
超滤膜分级分离：将浓缩液泵入卷式超滤膜设备，其中所用卷式超滤膜的截留分子量为1500Da，超滤工艺条件为：室温至40 ℃，进压3～4 bar，出压2～3 bar，之后收集滤过液；
过柱：将上步得到的滤过液以20 L/h的流速，流入强酸性阳离子交换树脂柱，树脂型号为国产732型，收集流穿液；
添加小苏打反应：向上步得到的流穿液中加入所得流穿液重量的1%的食用小苏打，加热到60℃进行反应，反应0.5小时后结束；
喷雾造粒：利用喷雾干燥造粒包衣机对添加小苏打反应后的液体进行喷雾造粒，得到粒径为40～100μm的微胶囊颗粒，其中喷雾干燥造粒包衣机的进料速度为1 L/h，喷雾干燥进风温度为140℃，流化床空气进气速度为50立方/小时，流化床空气进风温度为80℃；
抗结块处理及包装：将上步得到的微胶囊颗粒与麦芽糊精、微晶纤维素混合，其中糊精占微胶囊颗粒重量的10%，微晶纤维素占微胶囊颗粒重量的0.7%，混合均匀后包装即得具有降血压功效的天然蘑菇调味料，成品净重1.6kg。
本实施例多糖得率为88.26%；成品呈淡黄色粉末；成品呈味氨基酸和核苷酸含量高、味道鲜美，有香菇的香味；成品重金属含量符合行业标准（菇精调味料，SB/T 10484-2008）的要求；将香菇调味粉成品溶于水，配制成10%的水溶液，无香菇特殊腥味，溶液澄清透明；香菇调味粉成品放置1年不出现结块现象。
实施例4：双孢菇调味料降血压功效的动物验证实验：
原发性高血压大鼠（SHR大鼠）选用9-11周龄，(380±20)g，尾部收缩压超过180 mmHg的雄性大鼠，购自上海斯莱克实验动物有限责任公司。SHR大鼠饲养于24℃恒温，12 h光照12h黑暗的房间，食物与水自由采食，适应性饲养1周。大鼠分为3组，每组4只，以蒸馏水作为空白对照，以实施例1制得的双孢蘑菇调味料作为实验组，以卡托普利（目前公认的降血压特效药）作为阳性对照（灌胃量为10 mg/kg），样品通过口服灌胃的方式进行给药，灌胃剂量为100 mg/kg (大约25 mg/只)。按照上述剂量一次性给药，用智能无创血压计 BP-2010A（购自北京软隆生物技术有限公司）测定0，4，8，12、24 h大鼠的收缩压，每只大鼠测定3次取平均值。
实验结果如附图1所示。结果显示，给药前（0 h）空白对照组、卡托普利组、双孢蘑菇调味料组的SHR大鼠收缩压在215~230 mmHg之间。给药后4，8，12、24 h，空白对照组的SHR大鼠收缩压基本不变。给药后双孢蘑菇调味料组的SHR大鼠收缩压的变化呈先下降后缓慢升高的趋势，收缩压最低值出现在给药后12 h，最低值为171.8 mmHg，而卡托普利组给药后4 h即达到最低值153.7 mmHg，说明双孢蘑菇调味料降血压效果的幅度和产生最大药效所需的时间均稍逊于降血压特效药卡托普利。另外，给药后24 h，双孢蘑菇调味料组的SHR大鼠收缩压还维持在188.9 mmHg，但是卡托普利组的SHR大鼠收缩压已经恢复到227.3 mmHg，说明双孢蘑菇调味料降压效果的持续时间优于降血压特效药卡托普利。
实验结果表明，利用本发明技术方案制备的双孢蘑菇调味料具有良好的降血压功效。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，所述的双孢蘑菇加工副产物为蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁，其特征在于，包括以下步骤：
浓缩：将蒸煮双孢蘑菇产生的汤汁利用减压加热浓缩器浓缩，得到浓缩液；
超滤膜分级分离：将浓缩液泵入卷式超滤膜设备，收集滤过液；
过柱：将上步得到的滤过液流入强酸性阳离子交换树脂柱，收集流穿液；
添加小苏打反应：向上步得到的流穿液中加入食用小苏打，加热进行反应；
喷雾造粒：利用喷雾干燥造粒包衣机对添加小苏打反应后的液体进行喷雾造粒，得到微胶囊颗粒；
抗结块处理及包装：将上步得到的微胶囊颗粒与麦芽糊精、微晶纤维素混合，混合均匀后包装即得具有降血压功效的天然蘑菇调味料。
2. 根据权利要求1所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，其特征在于：所述的浓缩步骤中，减压加热浓缩器的真空度保持在-0.1~0.09Mpa，工作温度为60~80℃，浓缩液的固形物含量为100-150g/L。
3. 根据权利要求1所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，其特征在于：所述的超滤膜分级分离步骤中，所用卷式超滤膜的截留分子量为1500Da，超滤工艺条件为：室温至40 ℃，进压3～4 bar，出压2～3 bar。
4. 根据权利要求1所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，其特征在于：所述的过柱步骤中，强酸性阳离子交换树脂为国产732型强酸性阳离子交换树脂，所述滤过液流入的流速为20~30 L/h。
5.根据权利要求1所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，其特征在于：所述的添加小苏打反应步骤中，添加的食用小苏打的量为所得流穿液重量的1%~2%，所述的加热的温度为60℃～80℃，所述的加热的时间为0.5~1小时。
6. 根据权利要求1所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，其特征在于：所述的喷雾干燥造粒包衣机的进料速度为1~2 L/h，喷雾干燥进风温度为140-160 ℃，流化床空气进气速度为50-150立方/小时，流化床空气进风温度为80℃～100℃。
7.根据权利要求1所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，其特征在于：所述的微胶囊颗粒的粒径为40～100μm。
8. 根据权利要求1所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法，其特征在于：所述的抗结块处理及包装步骤中，加入微胶囊颗粒重量5~10%的麦芽糊精和微胶囊颗粒重量0.5~1 %的微晶纤维素。
9.一种天然调味料，根据权利要求1-8中任一项所述的利用双孢蘑菇加工副产物生产具有降血压功效的天然调味料的方法制备得到。
10.一种权利要求9所述的天然调味料的用途，用于降血压。
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