CN114190540A - 一种香菇提取物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种香菇提取物及其制备方法与应用。本发明提供的制备方法基于多步骤生物酶解技术水解香菇得到香菇肽，再加入一定比例的维生素和氨基酸，经过梯度升温美拉德反应制备香菇提取物，所述香菇提取物具有明显减盐增鲜的效果，能够部分替代食盐的使用，同时显著改善产品风味。本发明所利用的原材料香菇来源广、产量丰富、价格低廉，可添加到各类食品中，使产品具有鲜味、咸味及类肉风味，显著改善产品整体风味，同时起到减盐增鲜的作用。
Description
技术领域
本发明涉及食品化学及食品添加剂领域，具体涉及一种香菇提取物及其制备方法与应用。
背景技术
食盐主要成分为氯化钠，为食品提供咸味的同时能够激发其他味道，是人们日常生活中必不可少的调味品，但研究表明过量的钠盐摄入会造成体内电解质失衡、高血压等，而高血压是脑卒中和冠心病发病的独立危险因素，降低人群食盐摄入可以降低血压，进而减少心脑血管疾病的发生。
香菇是世界第二大菇，香菇口味鲜美，香味浓郁，富含蛋白质、维生素、糖类、纤维、氨基酸和矿物质等，具有很高的食用及药用价值，被视为“蘑菇皇后”、“抗癌新兵”等。
现有技术中，对香菇中的鲜味物质进行了较多的开发和研究。本发明以香菇为原料，经过多步酶解及梯度升温美拉德反应开发具有减盐增鲜功效的香菇提取物，可以在代替食盐的同时保持产品的咸味并提升产品鲜味。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有减盐增鲜功能的香菇提取物，本发明提供的香菇提取物是基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应获得的。具体地，本发明所提供的技术方案如下。
第一方面，本发明提供一种香菇提取物的制备方法，以香菇和水为原料，得到香菇液，采用三步酶解法，将酶解产物离心超滤后，向酶解产物中，加入维生素和氨基酸进行梯度美拉德反应；
所述梯度美拉德反应为60-70℃加热60-90min，以0.5-1℃/min速率升温至80-90℃，保持5-10min，以0.5-1℃/min速率升温至90-95℃加热120-180min，加热结束后立即冰浴冷却。
现有技术中，香菇提取物是以香菇为原料，经过发酵或生物酶解提取，直接干燥而成，所制备的香菇提取物中主要物质为香菇多糖，具有降低胆固醇、增强免疫力等功效，但对于提高咸味没有明显作用。本发明通过梯度升温美拉德反应，避免高温反应下类黑精及不良风味物质产生的同时，充分生成咸味肽，降低食盐的添加量并提升产品鲜味。
在本发明提供的制备方法中，进行三步酶解前，将香菇与水搅拌混合后，95-100℃灭酶处理10-15min，获得香菇液；以重量份计，香菇与水的比例为(1-2)：(10-15)。
本发明除了通过梯度升温美拉德反应使咸味肽充分呈现外，本发明采用了三步酶解的方法，使香菇进行充分酶解获得足够的香菇小肽，为后续美拉德反应生成咸味肽及鲜味物质提供原料。
具体地，在本发明提供的制备方法中，第一步酶解的pH为4.0-6.0，温度为55-65℃，纤维素酶添加量为香菇质量的0.8％-1.2％，酶解时间2-3h。
在本发明提供的制备方法中，第二步酶解的pH为7.0-8.5，温度为50-55℃，木瓜水解酶添加量为香菇质量的0.1％-0.3％，酶解时间2-3h。
在本发明提供的制备方法中，第三步酶解的pH为7.0-8.5，温度为50-55℃，风味蛋白酶添加量为香菇质量的1.5％-2％，酶解时间2-3h。
作为本发明的具体实施方式，本发明提供的香菇提取物的制备方法，包括：
(1)取1-2份香菇进行斩拌，加入10-15倍的水，搅拌均匀，95-100℃灭酶处理10-15min，获得香菇液；
(2)将步骤(1)所得香菇溶液调节pH至4.0-6.0，温度调节至55-65℃，纤维素酶添加量为香菇质量的0.8％-1.2％，酶解时间2-3h；
(3)将步骤(2)所得酶解液调节pH至7.0-8.5，温度调节至50-55℃，木瓜水解酶添加量为香菇质量的0.1％-0.3％，酶解时间2-3h；
(4)将步骤(3)所得酶解液调节pH至7.0-8.5，温度调节至50-55℃，风味蛋白酶添加量为香菇质量的1.5％-2％，酶解时间2-3h；
(5)将步骤(4)所得酶解液沸水浴10-15min，使酶失活，8000rpm离心10-15min，过滤后保留上清液，用10KDa柱子超滤；
(6)在步骤(5)所得超滤液中加入1％-2％硫胺素，1％-2％半胱氨酸，60-70℃加热60-90min，以0.5-1℃/min速率升温至80-90℃，保持5-10min，以0.5-1℃/min速率升温至90-95℃加热120-180min，加热结束后立即冰浴冷却；
(7)将步骤(6)所得溶液冷冻干燥，得到香菇提取物粉末。
第二方面，本发明提供使用上述制备方法得到的香菇提取物。
根据领域技术人员的理解，本发明还请求保护，上述的香菇提取物在减少食品钠含量中的应用，以及上述的香菇提取物在增加食品类肉风味中的应用。
第三方面，本发明提供含有上述香菇提取物的食品添加剂。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供食品减盐新途径，本发明提供一种含有咸味肽的香菇提取物，本发明所提供的香菇提取物由多种生物酶酶解及梯度升温美拉德反应后获得。
(2)本发明提供基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应的减盐增鲜香菇提取物的制备方法，基于多步生物酶解反应，将香菇酶解为小肽，同时产生香菇多糖，之后添加一定量的硫胺素和半胱氨酸进行梯度升温美拉德反应，在保证美拉德反应充分进行的同时，梯度升温避免了焦糖化反应的发生，避免不良风味物质的产生。
(3)采用本发明提供的香菇提取物，在1.5％香菇提取物的添加下，即可达到40％的减盐效果，在本发明所述香菇提取物中检出1,2,4-三硫戊烷、二甲基三硫、2-正戊基呋喃、1-辛烯-3-醇、2,3,5,6-四甲基吡嗪、γ-己内酯、椰子醛等肉制品中常检出的吡嗪、呋喃、含硫化合物以及阈值较低的酯类、不饱和醛酮类物质，证实了将本发明提供的香菇提取物加入到各类食品中，能显著改善产品风味，增加产品鲜味，赋予产品更加丰富的香气及类肉风味。
附图说明
图1是本发明中不同香菇提取物的感官评价结果图。
图2是本发明的香菇提取物进行气相色谱-质谱联用分析(GC-MS)的总离子流图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例所用纤维素酶的生产厂家为：沧州夏盛酶生物技术有限公司；
所用木瓜蛋白酶的生产厂家为：诺维信酶制剂公司；
所用风味蛋白酶的生产厂家为：诺维信酶制剂公司；
所用香菇为市售香菇；
所用硫胺素的生产厂家为：北京迪朗生化科技有限公司；
所用半胱氨酸的生产厂家为：北京迪朗生化科技有限公司。
实施例1
本实施例提供一种基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应的减盐增鲜香菇提取物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)取100g香菇进行斩拌，加入1kg水搅拌均匀，95℃灭酶处理15min；
2)将步骤1)所得香菇溶液调节pH至5.0，温度调节至60℃，纤维素酶添加量为香菇质量的1％(纤维素酶添加量为1g)，酶解时间2.5h；
3)将步骤2)所得酶解液调节pH至7.5，温度调节至55℃，木瓜水解酶添加量为香菇质量的0.2％(木瓜水解酶添加量为0.2g)，酶解时间2.5h；
4)将步骤3)所得酶解液调节pH至7.5，温度调节至55℃，风味蛋白酶添加量为香菇质量的2％(风味蛋白酶添加量为2g)，酶解时间2.5h；
5)将步骤4)所得酶解液沸水浴15min，使酶失活，8000rpm离心15min，过滤后保留上清液，用10KDa柱子超滤；
6)在步骤5)所得超滤液中加入1.5g硫胺素，1.5g半胱氨酸，70℃加热80min，以1℃/min速率升温至90℃，保持10min，以1℃/min速率升温至95℃加热150min，加热结束后立即冰浴冷却；
7)将步骤6)所得溶液冷冻干燥，得到基于生物酶解和梯度升温美拉德反应的香菇提取物粉末。
实施例2
本实施例提供一种基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应的减盐增鲜香菇提取物的制备方法，步骤如下：
1)取100g香菇进行斩拌，加入500g水，搅拌均匀，95℃灭酶处理10min；
2)将步骤1)所得香菇溶液调节pH至4.5，温度调节至55℃，纤维素酶添加量为香菇质量的0.8％(纤维素酶添加量为0.8g)，酶解时间2h；
3)将步骤2)所得酶解液调节pH至7.0，温度调节至50℃，木瓜水解酶添加量为香菇质量的0.1％(木瓜水解酶添加量为0.1g)，酶解时间2h；
4)将步骤3)所得酶解液调节pH至7.0，温度调节至50℃，风味蛋白酶添加量为香菇质量的1.5％(风味蛋白酶添加量为1.5g)，酶解时间2h；
5)将步骤4)所得酶解液沸水浴10min，使酶失活，8000rpm离心10min，过滤后保留上清液，用10KDa柱子超滤；
6)在步骤5)所得超滤液中加入1g硫胺素，1g半胱氨酸，70℃加热60min，以1℃/min速率升温至90℃，保持5min，以1℃/min速率升温至95℃加热120min，加热结束后立即冰浴冷却；
7)将步骤6)所得溶液冷冻干燥，得到基于生物酶解和梯度升温美拉德反应的香菇提取物粉末。
实施例3
本实施例提供一种基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应的减盐增鲜香菇提取物的制备方法，步骤如下：
1)取100g香菇进行斩拌，加入1.5kg水，搅拌均匀，100℃灭酶处理15min；
2)将步骤1)所得香菇溶液调节pH至5.5，温度调节至65℃，纤维素酶添加量为香菇质量的1.2％(纤维素酶添加量为1.2g)，酶解时间3h；
3)将步骤2)所得酶解液调节pH至8.5，温度调节至55℃，木瓜水解酶添加量为香菇质量的0.3％(木瓜水解酶添加量为0.3g)，酶解时间3h；
4)将步骤3)所得酶解液调节pH至8.5，温度调节至55℃，风味蛋白酶添加量为香菇质量的2％(风味蛋白酶添加量为2g)，酶解时间3h；
5)将步骤4)所得酶解液沸水浴15min，使酶失活，8000rpm离心15min，过滤后保留上清液，用10KDa柱子超滤；
6)在步骤5)所得超滤液中加入2g硫胺素，2g半胱氨酸，70℃加热90min，以1℃/min速率升温至90℃，保持10min，以1℃/min速率升温至95℃加热180min，加热结束后立即冰浴冷却；
7)将步骤6)所得溶液冷冻干燥，得到基于生物酶解和梯度升温美拉德反应的香菇提取物粉末。
对比例1不采用美拉德反应得到的香菇提取物
本对比例与实施例1相同，区别在于，本对比例的步骤6)为在步骤5)所得超滤液中加入1.5g硫胺素，1.5g半胱氨酸，不进行梯度美拉德反应。
对比例2改变生物酶获得的香菇提取物
本对比例与实施例1相同，区别在于，本对比例采用两步酶解，省略木瓜蛋白酶的酶解。
对比例3不添加维生素、氨基酸的香菇提取物
本对比例与实施例1相同，区别在于，本对比例不额外添加的维生素和氨基酸。
实验例1
本实验例以植物蛋白肉饼为例，将实施例1所得香菇提取物添加到植物蛋白肉饼中，对各个样品进行感官评价，样品中食盐及实施例1所制得香菇提取物添加量如表1所示。选取10名食品专业技术人员，经过相关培训后对植物蛋白肉饼进行感官评价，感官评价实行10分制原则，根据喜好程度增强采取分段式规则，评价人员分别打分互不干扰，具体评分标准如表2所示，结果取平均值，如图1所示。
表1各个样品中食盐及香菇提取物添加量
表2感官评价标准
经过感官评价测定，本发明所述的一种基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应的减盐增鲜香菇提取物的制备方法，添加本发明实施例1的香菇提取物的样品在风味及滋味上显著优于未添加香菇提取物的样品，同时赋予植物蛋白肉饼更加丰富的风味及类肉风味，得到感官评价人员的一致认可。
添加对比例1的样品对于风味、咸味及鲜味都没有显著提升；添加对比例2的样品鲜味有较显著提升，但对咸味没有贡献；添加对比例3的样品风味及咸味与样品4没有显著差异，但没有显著的增鲜作用。
结果表明，添加1.5％本发明基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应所得香菇提取物的植物蛋白肉饼(样品4)，在风味、咸味方面与样品1没有显著差异，而鲜味显著提高，表明1.5％添加量能部分替代食盐添加，达到减盐40％的效果，并显著提高产品鲜味。
实验例2
本实验例中，将实施例1制备所得的香菇提取物进行气相色谱-质谱联用分析(GC-MS)，总离子流图如图2所示，挥发性风味物质种类及含量如表3所示。
表3香菇提取物中挥发性风味物质含量(μg/kg)
综合上述结果表明，本发明提供的一种基于多步骤生物酶解和梯度升温美拉德反应的减盐增鲜香菇提取物的制备方法，通过多步骤酶解结合梯度升温美拉德反应，达到减盐增鲜的效果，同时产生吡嗪、呋喃、含硫化合物以及阈值较低的酯类、不饱和醛酮等多种挥发性风味物质，显著改善产品风味，增加鲜味的同时，赋予产品类肉风味，为各类产品的风味调控及减盐增鲜研究提供支持。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种香菇提取物的制备方法，其特征在于，以香菇和水为原料，得到香菇液，采用三步酶解法，将酶解产物离心超滤后，向酶解产物中，加入维生素和氨基酸后，进行梯度美拉德反应；
所述梯度美拉德反应为60-70℃加热60-90min，以0.5-1℃/min速率升温至80-90℃，保持5-10min，以0.5-1℃/min速率升温至90-95℃加热120-180min，加热结束后立即冰浴冷却。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在进行三步酶解前，将香菇与水搅拌混合后，95-100℃灭酶处理10-15min，获得香菇液；以重量份计，香菇与水的比例为(1-2)：(10-15)。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，第一步酶解的pH为4.0-6.0，温度为55-65℃，纤维素酶添加量为香菇质量的0.8％-1.2％，酶解时间2-3h。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，第二步酶解的pH为7.0-8.5，温度为50-55℃，木瓜水解酶添加量为香菇质量的0.1％-0.3％，酶解时间2-3h。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，第三步酶解的pH为7.0-8.5，温度为50-55℃，风味蛋白酶添加量为香菇质量的1.5％-2％，酶解时间2-3h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，包括：
(1)取1-2份香菇进行斩拌，加入10-15倍的水，搅拌均匀，95-100℃灭酶处理10-15min，获得香菇液；
(2)将步骤(1)所得香菇溶液调节pH至4.0-6.0，温度调节至55-65℃，纤维素酶添加量为香菇质量的0.8％-1.2％，酶解时间2-3h；
(3)将步骤(2)所得酶解液调节pH至7.0-8.5，温度调节至50-55℃，木瓜水解酶添加量为香菇质量的0.1％-0.3％，酶解时间2-3h；
(4)将步骤(3)所得酶解液调节pH至7.0-8.5，温度调节至50-55℃，风味蛋白酶添加量为香菇质量的1.5％-2％，酶解时间2-3h；
(5)将步骤(4)所得酶解液沸水浴10-15min，使酶失活；8000rpm离心10-15min，过滤后保留上清液，用10KDa柱子超滤；
(6)在步骤(5)所得超滤液中加入1％-2％硫胺素，1％-2％半胱氨酸，60-70℃加热60-90min，以0.5-1℃/min速率升温至80-90℃，保持5-10min，以0.5-1℃/min速率升温至90-95℃加热120-180min，加热结束后立即冰浴冷却；
(7)将步骤(6)所得溶液冷冻干燥，得到香菇提取物粉末。
7.一种香菇提取物，其特征在于，使用权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。
8.权利要求7所述的香菇提取物在减少食品钠含量中的应用。
9.权利要求7所述的香菇提取物在增加食品类肉风味中的应用。
10.一种食品添加剂，其特征在于，含有权利要求7所述的香菇提取物。
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