香菇膳食纖維的應(yīng)用基礎(chǔ)研究

王月 何少微

作為香菇的組成部分，香菇柄占香菇總量的25%左右，香菇柄中的膳食纖維含量較多，是一種優(yōu)質(zhì)的膳食纖維營(yíng)養(yǎng)源，但因纖維素結(jié)構(gòu)緊密、口感較差，除了少量應(yīng)用在醬制品與湯料當(dāng)中，很多香菇柄都沒(méi)有被合理化應(yīng)用。本文首先分析了香菇的營(yíng)養(yǎng)成分，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化香菇柄膳食纖維提取工藝，并通過(guò)測(cè)定膳食纖維的各項(xiàng)性能來(lái)了解香菇膳食纖維的結(jié)構(gòu)，便于將其添加到食品生產(chǎn)中，促進(jìn)膳食纖維的合理化應(yīng)用，提高食品的營(yíng)養(yǎng)成分。

一、香菇研究簡(jiǎn)述

作為一種食用菌，香菇具有一定的醫(yī)用與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。其菌柄也叫菇柄，在菌蓋下面生長(zhǎng)，組織堅(jiān)韌，有一定纖維質(zhì)，可輸送養(yǎng)分。香菇富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，例如膳食纖維、生物活性多糖、VC、VB1等。

我國(guó)作為香菇生產(chǎn)與加工大國(guó)，在國(guó)際市場(chǎng)中占據(jù)比較大的份額，但需要注意的是，國(guó)內(nèi)香菇主要還是通過(guò)售賣，結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，附加價(jià)值發(fā)展空間較大，需要借助一定的手段進(jìn)行加工提取。在香菇需求與產(chǎn)量逐漸增加的當(dāng)下，怎樣減少產(chǎn)能過(guò)剩，提高產(chǎn)品附加值，做好精加工等逐漸變成主要課題。經(jīng)過(guò)諸多研究者的共同努力，國(guó)內(nèi)陸續(xù)研制出新香菇制品和香菇保健品，進(jìn)一步提高了香菇的應(yīng)用價(jià)值。

隨著人們對(duì)膳食纖維的深入理解，很多新的成分逐漸被定義到膳食纖維當(dāng)中，例如Fructans、Inulin、Polydextrose等已經(jīng)成為膳食纖維的主要研究方向。膳食纖維的測(cè)定方法較多，各具特色，包括AOAC法、洗滌劑法、酶化學(xué)法等，因此應(yīng)結(jié)合實(shí)際樣品特性與測(cè)試目的來(lái)合理篩選測(cè)定法。香菇作為真菌類，和普通動(dòng)植物不同，其單糖組成有特異性，針對(duì)這一特點(diǎn)，可以創(chuàng)建NSP測(cè)定法。此外，很多廠商都想開(kāi)發(fā)纖維食品，但因膳食纖維性質(zhì)不同于其他食品基料，若將其制成具有一定纖維量的食品，工藝參數(shù)和條件變化很大，開(kāi)發(fā)難度大，這就導(dǎo)致膳食纖維研究和實(shí)際生產(chǎn)之間存在較大的距離。

二、主要研究?jī)?nèi)容

1.香菇柄成分。認(rèn)真測(cè)定香菇柄中的粗蛋白、水分、粗脂肪、膳食纖維等含量。

2.優(yōu)化膳食纖維提取工藝。測(cè)定香菇柄成分期間，可使用輔助酶法提取膳食纖維，再使用超聲前處理法，將中心蛋白酶當(dāng)作反應(yīng)酶、將NaOH當(dāng)作提取試劑，便于將香菇柄中的其他雜質(zhì)除去。借助單因素響應(yīng)面試驗(yàn)獲得最佳提取工藝，然后逐一分析在不同超聲功率、時(shí)間、溫度等情況下，對(duì)SDF（水溶性膳食纖維）獲得率產(chǎn)生的影響。

（1）香菇柄前處理。將香菇柄剪成小段，并將其放到60℃容器內(nèi)，粉碎干燥，通過(guò)過(guò)篩處理即可獲得香菇柄粉。

（2）超聲前處理。稱量香菇柄粉5g，按照材料和液體1︰20的比例，添加超純水，同時(shí)添加濃度為0.6mol/L的NaOH溶液1mL，再將其放到磁力攪拌器上面攪拌，然后將其放到已設(shè)定好功率、時(shí)間與溫度的超聲波清洗器內(nèi)處理。

（3）酶解。調(diào)整溫度到50℃，調(diào)節(jié)pH到7.0，向內(nèi)添加0.4%中性蛋白酶，控制反應(yīng)時(shí)間為5h，然后在沸水浴中進(jìn)行滅酶處理5min。

（4）離心與醇沉。調(diào)整酶解后溶液，將其放到轉(zhuǎn)速為10000r/min的離心設(shè)備中，控制離心時(shí)間15min，冷凍干燥成IDF（非水溶性纖維）。同時(shí)調(diào)整上清液pH到7，然后向內(nèi)添加4倍的95%乙醇，控制醇沉?xí)r間10h。

（5）冷凍干燥。將醇沉后的溶液放到轉(zhuǎn)速為10000r/min的離心設(shè)備中，控制離心時(shí)間10min。然后使用75%乙醇清洗，干燥冷凍后獲得SDF。

三、香菇膳食纖維理化性質(zhì)

香菇柄膳食纖維理化性質(zhì)檢測(cè)包括吸附性、水合能力等，實(shí)際測(cè)定結(jié)果詳見(jiàn)圖1、圖2與表1。

1.香菇柄IDF水合能力。膳食纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含很多親水基團(tuán)，具備較強(qiáng)的水合能力。該物化特性使香菇柄能夠預(yù)防腸道疾病，便于提升人體排便速度與體積，減少直腸與泌尿系統(tǒng)壓力。

膳食纖維的水合性質(zhì)和自身的溫度、顆粒大小、多孔性等密切相關(guān)。從圖1可見(jiàn)，在顆粒大小、pH、溫度等相同的情況下，香菇柄子實(shí)體水合能力比IDF低，IDF的膨脹率、持水性等明顯高過(guò)香菇柄子實(shí)體，其中IDF持水力是5.7g·g-1，膨脹率是5.8%，膨脹力是7.1mL·g-1。IDF持水性比谷物膳食纖維大，通常膳食纖維持水性超過(guò)5g·g-1、膨脹力超過(guò)7mL·g-1即可認(rèn)定其為高品質(zhì)膳食纖維。由香菇柄IDF水合能力檢測(cè)指標(biāo)即可發(fā)現(xiàn)，香菇柄IDF水合性質(zhì)最佳。

2.香菇柄IDF吸附性。吸附性即有機(jī)物吸附作用，還包含吸附腸道中內(nèi)外源有毒物質(zhì)并讓其排出體外的能力。持油能力和膳食纖維表層顆粒、性質(zhì)、電荷等密切相關(guān)，從圖2可見(jiàn)，香菇柄子實(shí)體持油力低于IDF，說(shuō)明在顆粒大小與溫度相同的情況下，膳食纖維持油性和IDF含量密切相關(guān)，隨著IDF含量的提升，其持油性也越好。

膽酸鹽是人體與動(dòng)物膽汁中的一種兩性大分子，作為膽汁中的有機(jī)溶質(zhì)，在吸收脂肪與脂溶性維生素方面作用較大，而IDF可有效吸附膽酸鹽，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，香菇柄IDF可用于維持人體脂類物質(zhì)代謝。從表1可見(jiàn)，香菇柄子實(shí)體吸附膽固醇的作用低于IDF;同時(shí)，體系酸堿度也會(huì)對(duì)吸附膽固醇能力有一定影響，在中性情況下，香菇柄吸附膽固醇的能力高于酸性條件。亞硝酸鹽在酸性情況下可轉(zhuǎn)變成致癌物，也就是N-亞硝胺，結(jié)合空白試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，香菇柄IDF有吸附NO2-的作用，且效果比香菇柄高。

綜上所述，將香菇柄中的膳食纖維應(yīng)用到食品生產(chǎn)中，可以全面發(fā)揮膳食纖維的作用。本文將香菇柄當(dāng)作主要原料，使用輔助酶法將其中的SDF提取出來(lái)，對(duì)其功能與理化性質(zhì)展開(kāi)研究，并通過(guò)試驗(yàn)得到可提取出SDF的最佳工藝參數(shù)。將提取到的IDF用于高纖食物研發(fā)當(dāng)中，借助感官評(píng)價(jià)、質(zhì)構(gòu)與色度分析即可發(fā)現(xiàn)，最佳IDF填充量是6%。在最佳配方保質(zhì)期試驗(yàn)中，25℃條件下的保質(zhì)期約為15天，37℃條件下的保質(zhì)期約為13天。

作者簡(jiǎn)介：王月（1991-），女，漢族，浙江諸暨人，大學(xué)本科，工程師，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)。