CN108968029A - 一种生物酶解香菇提取物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于香菇深加工技术领域，公开了一种生物酶解香菇提取物及其制备方法，包括：原料预处理、灭酶，酶解后冷却至常温，得水解液；二次酶解：加5’‑磷酸二酯酶，调节PH，升温至50～60℃，反应1.5～2.5h，升温至95～100℃，保持10～20min，灭酶，酶解后冷却至常温，过60～80目筛网或离心分离得酶解液；调配：将多酶酶解香菇提取液、β‑环状糊精、食用盐混合均匀；干燥：混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。本发明采用多酶酶解技术优化香菇呈味物质提取，多酶酶解可以节省时间、降低能耗，提高生产效率；分段酶解条件温和，易控制，所得酶解液中含有丰富的氨基酸、核苷酸、香菇多糖等活性成分。

Description

一种生物酶解香菇提取物及其制备方法
技术领域
本发明属于香菇深加工技术领域，尤其涉及一种生物酶解香菇提取物及其制备方法。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
香菇属担子菌、伞菌目、口蘑科、香菇属，又名香蕈、香信、冬菇、花菇等，是仅次于双孢蘑菇的世界第二大类食用菌，被誉为“菇中皇后”、“菌中之秀”，其味道鲜美，香气浓郁，并且营养丰富，具有显著的食、补和药的作用。据研究，香菇含有碳水化合物54％、粗蛋白19.9％，粗纤维19.9％、脂肪0.018％，以及钙、铁等矿物质和丰富的维生素。其中，粗蛋白中含有18种氨基酸，包括赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、蛋氨酸等人体必需的8种氨基酸。香菇中还含有香菇多糖、香菇嘌呤、萜类物质、维生素D等生物活性物质，赋予了香菇极高的保健和药用价值。目前，香菇正在逐渐发展成为继动物性食品、植物性食品之外的第三类食品--菌物性食品。
香菇鲜美的滋味来源于其非挥发性的鲜味物质，主要是一类水溶性的氨基酸和核苷酸。香菇中谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸等鲜味氨基酸的含量极为丰富，占氨基酸总量的40％以上，特别是谷氨酸含量最高，其次是天门冬氨酸含量较高。谷氨酸是香菇中最重要的一种呈味氨基酸，它在食盐存在的情况下能形成L-谷氨酸钠(MSG)，它是味精中的主要成分，能呈现出较强的鲜味。香菇还含有丰富的呈味核苷酸，如鸟苷酸(GMP)和肌苷酸(IMP)。呈味核苷酸与谷氨酸钠有协同效应，对MSG的鲜味有高达30倍的强大助鲜作用。香菇的鲜味物质呈鲜性很强，主要就是其所含呈味核苷酸和谷氨酸较多。但是，这些鲜味物质被以纤维素为主的细胞壁所包裹而难以释放，为了促使鲜味及其前体物质更多的释放和降解，本发明采用多酶酶解技术优化香菇呈味物质提取。
近年来，关于香菇的食用或加工方式，主要体现在以下几方面：1、直接炖煮、盐制品、干制品或直接破碎成粗粉(细粉)、发酵成香菇酱、罐头等粗加工产品。该种方式档次低、产品附加值低，生产工艺不规范，产品单一；2、关于香菇中活性成分的提取，如香菇多糖的提取、香菇SOD提取等，这种方式技术要求高、设备投资大，不适于中小企业规模化生产，利用方向主要是体现在药用价值；3、香菇风味物质的研究和利用，如用脂肪氧合酶和脂氢过氧化物裂解酶水解不饱和脂肪酸产生1-辛烯-3-醇等挥发性的芳香物质；该种方式目前还停留在研究阶段，生产中鲜有应用；4、香菇中非挥发性的呈味物质的开发和利用，利用水浸提法、超声波法、单一或者多酶酶解法等促进香菇中呈味氨基酸和核苷酸的溶解，达到增鲜增味的目的。水浸提法时间长、效率低；超声波法对设备要求较高；酶解法条件温和，专一性强，酶解效果好，适合于食品工业化生产。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)香菇中的鲜味物质被以纤维素为主的细胞壁所包裹而难以释放，因此需要一定的方法破坏其细胞壁。目前，常用的方法是水浸法和超声波法。但是水浸提法时间长、效率低；超声波法对设备要求较高。
(2)酶解法条件温和、专一性强，酶解效果好。但是，现有技术中基本是单一酶酶解或者少数多酶酶解，酶解效果有待加强和改善。
解决上述技术问题的意义：
(1)本发明采用多酶同步酶解技术，酶的酶解效果受温度、时间、底物浓度、PH值等因素的影响，因此，需要验证每种酶的最佳酶解条件，然后进行多酶同步酶解，缩短时间，提高酶解效果，提高生产效率；
(2)香菇是世界第二大类食用菌，深度开发和利用香菇具有重要的经济价值和食用价值；
(3)本发明的香菇提取物富含氨基酸、小分子多肽、呈味核苷酸二钠等成分，可作为食品、调味品及食品用香精中热反应的反应基料。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种生物酶解香菇提取物及其制备方法，
本发明是这样实现的，一种生物酶解香菇提取物及其制备方法包括：
步骤一，原料预处理：按重量份选取香菇粉12～18份，水120～180份，将香菇粉和水投入到反应釜中，搅拌均匀得到香菇液；
步骤二，一次酶解：将纤维素酶、果胶酶、复合酶加入到步骤(1)中，调节PH＝6～8，升温至45～55℃，反应时间为2～3h，然后升温至95～100℃，保持 10-20min，使酶失去活性，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，得水解液；
步骤三，二次酶解：将5’-磷酸二酯酶加入到步骤(2)中，调节PH＝4～5，升温至50～60℃，反应时间为1.5～2.5h，然后升温至95～100℃，保持10～20min，灭酶，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，过60～80目筛网或者离心分离得酶解液；
步骤四，调配：将多酶酶解香菇提取液、β-环状糊精、食用盐混合均匀；
步骤五，干燥：将步骤(4)中的混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。
进一步，所述香菇液各组分按重量份由香菇粉12～18份，水120～180份组成；
进一步，所述复合酶为蛋白酶H：风味蛋白酶＝2:1；
进一步，所述多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液132～198份，纤维素酶0.4～0.8份，果胶酶0.2～0.4份，蛋白酶H0.2～0.6份，风味蛋白酶0.1～0.3 份，5’～磷酸二酯酶0.4～0.8份组成；
进一步，所述香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3000～3600 份，β～环状糊精15～20份，食用盐8～10份组成；
进一步，所述喷雾干燥进风温度为：185～195℃，出风温度为85～95℃，进料速度为10～15r/min。
本发明实施例提供的一种利用所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的生物酶解香菇提取物。所述生物酶解香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3000～3600份、β-环状糊精15～20份及食用盐8～10份组成；
多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液132～198份，纤维素酶 0.4～0.8份，果胶酶0.2～0.4份，蛋白酶H0.2～0.6份，风味蛋白酶0.1～0.3份及5’--磷酸二酯酶0.4～0.8份组成。
本发明实施例提供的一种利用所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的生物酶解香菇提取物干制品。
本发明实施例提供的一种利用所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的香菇酱。
本发明实施例提供的一种利用所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的食品用香精基料。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明采用多酶酶解技术优化香菇呈味物质提取，多酶酶解可以节省时间 (本发明酶解时间为3.5～5.5h，优于传统水浸提法(6～8h以上))、降低能耗，提高生产效率。本发明分段酶解条件温和，易控制，所得酶解液中含有丰富的氨基酸、核苷酸、香菇多糖等活性成分。β-环状糊精是淀粉经酸解环化而成的产物，包埋各种化合物分子，增加其对光、热、氧的稳定性，改善被包络物的理化性质，加入β-环状糊精，对易挥发的香气成分进行包埋，以达到降低香气成分挥发的目的，增强产品香气的浓郁度。
本发明的纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，将其主要成分降解为含有香菇多糖等活性成分的小分子物质。蛋白酶H属于内切酶，和属于外切酶的风味蛋白酶作用于蛋白质，将其酶解为小分子多肽和各种氨基酸。在酶解的第二阶段，采用5’-磷酸二酯酶，使香菇内的核酸(RNA)降解为5’-核苷酸，其中包括5’- 鸟苷酸和5’-肌苷酸。后两者加入鲜味剂氨基酸类物质中可使鲜度提高几十倍至上百倍，同时5’-核苷酸对咸、酸、苦、腥味有消杀作用。香菇提取物配方中采用β-环状糊精作为载体。β-环状糊精是淀粉经酸解环化而成的产物，包埋各种化合物分子，增加其对光、热、氧的稳定性，改善被包络物的理化性质；β-环状糊精对易挥发的香气成分进行包埋，以达到降低香气成分挥发的目的，增强产品香气的浓郁度。
本发明所述的香菇提取物，富含氨基酸和核苷酸等呈味物质，可作为食品原料、调味料和食品用香精中美拉德反应的基料；本发明所述的香菇提取物，无添加味精、呈味核苷酸二钠，低盐，符合天然、安全、健康和营养的诉求；本发明所述的香菇提取物，采用多酶酶解工艺和技术，确定香菇酶解的最佳工艺条件，在此条件下，检测得出香菇提取物的呈味核苷酸(I+G)含量≥2％，氨基酸含量≥7％，总氮含量≥2.5％。
附图说明
图1是本发明实施例提供的生物酶解香菇提取物的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理做详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的生物酶解香菇提取物的制备方法，包括：
S101，原料预处理：按重量份选取香菇粉12～18份，水120～180份，将香菇粉和水投入到反应釜中，搅拌均匀得到香菇液；
S102，一次酶解：将纤维素酶、果胶酶、复合酶加入到步骤(1)中，调节 PH＝6～8，升温至45～55℃，反应时间为2～3h，然后升温至95～100℃，保持10-20min，使酶失去活性，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，得水解液；
S103，二次酶解：将5’-磷酸二酯酶加入到步骤(2)中，调节PH＝4～5，升温至50～60℃，反应时间为1.5～2.5h，然后升温至95～100℃，保持10～20min，灭酶，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，过60～80目筛网或者离心分离得酶解液；
S104，调配：将多酶酶解香菇提取液、β-环状糊精、食用盐混合均匀；
S105，干燥：将步骤(4)中的混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。
本发明提供的香菇液各组分按重量份由香菇粉12～18份，水120～180份组成；
本发明提供的复合酶为蛋白酶H：风味蛋白酶＝2:1；
本发明提供的多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液132～198份，纤维素酶0.4～0.8份，果胶酶0.2～0.4份，蛋白酶H0.2～0.6份，风味蛋白酶0.1～0.3 份，5’-磷酸二酯酶0.4～0.8份组成；
本发明中的香菇粉由仲景大厨房股份有限公司提供，本发明中的蛋白酶H、风味蛋白酶、纤维素酶和果胶酶由武汉新华扬生物科技有限公司提供，本发明中的5’-磷酸二酯酶由南宁庞博生物工程有限公司提供；
本发明提供的香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液 3000～3600份，β-环状糊精15～20份，食用盐8～10份组成；
本发明提供的喷雾干燥进风温度为：185～195℃，出风温度为85～95℃，进料速度为10～15r/min。
下面结合实施例对本发明的主要方案和效果做详细描述。
实施例1；
香菇液各组分按重量份由香菇粉12份，水120份组成；多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液132份，纤维素酶0.4份，果胶酶0.2份，蛋白酶 H0.2份，风味蛋白酶0.1份，5’-磷酸二酯酶0.4份组成；其中，蛋白酶H：风味蛋白酶＝2:1；香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3000份，β-环状糊精15份，食用盐8份组成。所述的生物酶解香菇提取物的制备方法包括：
步骤(1)原料预处理：按上述的重量份，将香菇粉和水投入到反应釜中，搅拌均匀得到香菇液；
步骤(2)一次酶解：按上述的重量份，将纤维素酶、果胶酶、复合蛋白酶 (蛋白酶H、风味蛋白酶)加入到步骤(1)中，调节PH＝6，升温至45℃，反应时间为2h，然后升温至95℃，保持10min，使酶失去活性，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，得水解液；
步骤(3)二次酶解：按上述的重量份，将5’-磷酸二酯酶加入到步骤(2) 中，调节PH＝4，升温至50℃，反应时间为1.5h，然后升温至95℃，保持10min，灭酶，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，过60目筛网或者离心分离得酶解液；
步骤(4)调配：按上述重量份，将多酶酶解香菇提取液、β-环状糊精、食用盐混合均匀；
步骤(5)干燥：按上述重量份，将步骤(4)中的混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。其中，进风温度为：185℃，出风温度为85℃，进料速度为 10r/min。
实施例2；
香菇液各组分按重量份由香菇粉18份，水180份组成；多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液198份，纤维素酶0.8份，果胶酶0.4份，蛋白酶 H0.6份，风味蛋白酶0.3份，5’-磷酸二酯酶0.8份组成；其中，蛋白酶H：风味蛋白酶＝2:1；香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3600份，β～环状糊精20份，食用盐10份组成。
所述的生物酶解香菇提取物的制备方法包括：
步骤(1)原料预处理：按上述的重量份，将香菇粉和水投入到反应釜中，搅拌均匀得到香菇液；
步骤(2)一次酶解：按上述的重量份，将纤维素酶、果胶酶、复合蛋白酶 (蛋白酶H、风味蛋白酶)加入到步骤(1)中，调节PH＝8，升温至55℃，反应时间为3h，然后升温至100℃，保持20min，使酶失去活性，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，得水解液；
步骤(3)二次酶解：按上述的重量份，将5’-磷酸二酯酶加入到步骤(2) 中，调节PH＝5，升温至60℃，反应时间为2.5h，然后升温至100℃，保持20min，灭酶，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，过80目筛网或者离心分离得酶解液；
步骤(4)调配：按上述重量份，将多酶酶解香菇提取液、β-环状糊精、食用盐混合均匀；
步骤(5)干燥：按上述重量份，将步骤(4)中的混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。其中，进风温度为：195℃，出风温度为95℃，进料速度为 15r/min。
实施例3；
香菇液各组分按重量份由香菇粉15份，水150份组成；多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液165份，纤维素酶0.6份，果胶酶0.3份，蛋白酶 H0.4份，风味蛋白酶0.2份，5’-磷酸二酯酶0.6份组成；其中，蛋白酶H：风味蛋白酶＝2:1；香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3400份，β～环状糊精18份，食用盐9份组成。
所述的生物酶解香菇提取物的制备方法包括：
步骤(1)原料预处理：按上述的重量份，将香菇粉和水投入到反应釜中，搅拌均匀得到香菇液；
步骤(2)一次酶解：按上述的重量份，将纤维素酶、果胶酶、复合蛋白酶 (蛋白酶H、风味蛋白酶)加入到步骤(1)中，调节PH＝7，升温至50℃，反应时间为2.5h，然后升温至100℃，保持10min，使酶失去活性，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，得水解液；
步骤(3)二次酶解：按上述的重量份，将5’-磷酸二酯酶加入到步骤(2) 中，调节PH＝4.5，升温至55℃，反应时间为2h，然后升温至100℃，保持10min，灭酶，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，过60目筛网或者离心分离得酶解液；
步骤(4)调配：按上述重量份，将多酶酶解香菇提取液、β-环状糊精、食用盐混合均匀；
步骤(5)干燥：按上述重量份，将步骤(4)中的混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。其中，进风温度为：190℃，出风温度为90℃，进料速度为 12r/min。
实施例4；
香菇液各组分按重量份由香菇粉16份，水160份组成；多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液176份，纤维素酶0.7份，果胶酶0.3份，蛋白酶 H0.5份，风味蛋白酶0.25份，5’-磷酸二酯酶0.5份组成；其中，蛋白酶H：风味蛋白酶＝2:1；香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3200份，β～环状糊精16份，食用盐10份组成。
所述的生物酶解香菇提取物的制备方法包括：
步骤(1)原料预处理：按上述的重量份，将香菇粉和水投入到反应釜中，搅拌均匀得到香菇液；
步骤(2)一次酶解：按上述的重量份，将纤维素酶、果胶酶、复合蛋白酶 (蛋白酶H、风味蛋白酶)加入到步骤(1)中，调节PH＝6.5，升温至55℃，反应时间为3h，然后升温至100℃，保持15min，使酶失去活性，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，得水解液；
步骤(3)二次酶解：按上述的重量份，将5’-磷酸二酯酶加入到步骤(2) 中，调节PH＝5，升温至56℃，反应时间为2h，然后升温至100℃，保持15min，灭酶，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，过60目筛网或者离心分离得酶解液；
步骤(4)调配：按上述重量份，将多酶酶解香菇提取液、β-环状糊精、食用盐混合均匀；
步骤(5)干燥：按上述重量份，将步骤(4)中的混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。其中，进风温度为：195℃，出风温度为90℃，进料速度为 12r/min。
实施例5；
由10名经验丰富的感官品评工程师对实施例1-4所制备出的香菇提取物与市售香菇粉进行感官评价，结果如下：
由以上结果可知：该发明所得香菇提取物，其感官性质较市售产品更好，可作为食品、调味料或者其他产品的半成品。因此，达到了本发明的目的。
本发明的工作原理：
纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，将其主要成分降解为含有香菇多糖等活性成分的小分子物质。蛋白酶H属于内切酶，和属于外切酶的风味蛋白酶作用于蛋白质，将其酶解为小分子多肽和各种氨基酸。在酶解的第二阶段，采用5’- 磷酸二酯酶，使香菇内的核酸(RNA)降解为5’-核苷酸，其中包括5’-鸟苷酸和5’-肌苷酸。后两者加入鲜味剂氨基酸类物质中可使鲜度提高几十倍至上百倍，同时5’-核苷酸对咸、酸、苦、腥味有消杀作用。香菇提取物配方中采用β-环状糊精作为载体。β-环状糊精是淀粉经酸解环化而成的产物，包埋各种化合物分子，增加其对光、热、氧的稳定性，改善被包络物的理化性质；β-环状糊精对易挥发的香气成分进行包埋，以达到降低香气成分挥发的目的，增强产品香气的浓郁度。
本发明所述的香菇提取物，富含氨基酸和核苷酸等呈味物质，可作为食品原料、调味料和食品用香精中美拉德反应的基料；本发明所述的香菇提取物，无添加味精、呈味核苷酸二钠，低盐，符合天然、安全、健康和营养的诉求；本发明所述的香菇提取物，采用多酶酶解工艺和技术，确定香菇酶解的最佳工艺条件，在此条件下，检测得出香菇提取物的呈味核苷酸(I+G)含量≥2％，氨基酸含量≥7％，总氮含量≥2.5％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物酶解香菇提取物及其制备方法包括，其特征在于，所述的生物酶解香菇提取物及其制备方法包括：
原料预处理：按重量份选取香菇粉12～18份，水120～180份，将香菇粉和水投入到反应釜中，搅拌均匀得到香菇液；
一次酶解：将纤维素酶、果胶酶、复合酶加入到步骤一中，调节PH＝6～8，升温至45～55℃，反应时间为2～3h，然后升温至95～100℃，保持10-20min，使酶失去活性，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，得水解液；
二次酶解：将5’-磷酸二酯酶加入到步骤二中，调节PH＝4～5，升温至50～60℃，反应时间为1.5～2.5h，然后升温至95～100℃，保持10～20min，灭酶，酶解过程及灭酶过程保持搅拌状态，酶解后冷却至常温，过60～80目筛网或者离心分离，得酶解液；
调配：将多酶酶解香菇提取液、β-环状糊精、食用盐混合均匀；
干燥：将步骤四中的混合物料进行喷雾干燥，得到香菇提取物。
2.如权利要求1所述的生物酶解香菇提取物的制备方法，其特征在于，所述香菇液各组分按重量份由香菇粉12～18份及水120～180份组成。
3.如权利要求1所述的生物酶解香菇提取物的制备方法，其特征在于，所述复合酶为蛋白酶H：风味蛋白酶＝2:1。
4.如权利要求1所述的生物酶解香菇提取物的制备方法，其特征在于，所述多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液132～198份，纤维素酶0.4～0.8份，果胶酶0.2～0.4份，蛋白酶H0.2～0.6份，风味蛋白酶0.1～0.3份及5’-磷酸二酯酶0.4～0.8份组成。
5.如权利要求1所述的生物酶解香菇提取物的制备方法，其特征在于，所述香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3000～3600份、β-环状糊精15～20份及食用盐8～10份组成。
6.如权利要求1所述的生物酶解香菇提取物的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥进风温度为：185～195℃，出风温度为85～95℃，进料速度为10～15r/min。
7.一种利用权利要求1所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的生物酶解香菇提取物,其特征在于，所述生物酶解香菇提取物各组分按重量份由多酶酶解香菇提取液3000～3600份、β-环状糊精15～20份及食用盐8～10份组成；
多酶酶解香菇提取液各组分按重量份由香菇液132～198份，纤维素酶0.4～0.8份，果胶酶0.2～0.4份，蛋白酶H0.2～0.6份，风味蛋白酶0.1～0.3份及5’-磷酸二酯酶0.4～0.8份组成。
8.一种利用权利要求1所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的生物酶解香菇提取物干制品。
9.一种利用权利要求1所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的香菇酱。
10.一种利用权利要求1所述生物酶解香菇提取物的制备方法制备的食品用香精基料。
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