香菇酶解加工工艺研究

香菇属担子菌纲、伞菌目、香菇属，起源于我国，是世界第二大菇，也是我国久负盛名的珍贵食用菌。我国最早栽培香菇，至今已有800多年历史[1]。香菇肉质肥厚细嫩，味道鲜美，香气独特，营养丰富，是一种食药同源的食物，具有很高的营养、药用和保健价值。随着经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，香菇的国际国内市场将会日益扩大，对香菇及其加工品、保健品的需求量迅速增加，香菇制品前景广阔。干香菇是传统的香菇加工品。香菇罐头是香菇的另外一种传统加工产品，香菇罐头可保持其色、形、味及营养价值，也方便食用[2]。

近几年来，我国香菇产量迅速提高，但香菇产品的开发却相当落后，这已经成为制约香菇产业持续发展的主要因素。国内外关于菌类酶解的研究也有一些报道，如LI等[3]研究发现，蘑菇汤经过酶解预处理后蛋白质、氨基酸等成分显著增加；
研究发现，纤维素酶酶解法释放香菇柄中各滋味成分效果好于热水浸提法。本研究采用酶解法，利用不同蛋白酶的作用位点不同，使香菇及香菇柄得到有效利用，并建立了香菇风味酶解液的加工方法。

1.1 材料、试剂与设备

材料：干香菇，购于市场，经绞切机粉碎后过60目筛，取筛下物密封保存备用；
纤维素酶、复合风味蛋白酶、脱氨酶和核酸酶，安琪公司。

试剂：氢氧化钠标准溶液，甲醛（37%～40%），不含聚合物；
纯水。

设备：数显滴定器，北京五洲东方科技发展有限公司；
电子分析天平（精度为0.000 1 g），上海天平仪器厂；
磁力搅拌器，上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司；
滴定仪，广东省中科进口有限公司；
水浴锅。

1.2 实验方法

（1）酶制剂的选择。取适量香菇粉高压蒸煮10 min后取出，按照料水比1∶10（g∶mL）加入纯水，并使用均质器进行混合均匀，按表1的酶制剂添加量加入对应的酶，在55 ℃下酶解4 h后，在100 ℃条件下灭酶10 min，4 000 r·min-1条件下离心5 min，取上清液检测，比较不同酶之间的酶解能力和酶解液风味，确定最佳用酶。

表1 酶制剂条件拟定表

（2）酶解条件的确定。在选定的酶制剂条件下，分别研究酶解温度、酶添加量、料水比和酶解时间对香菇水解的效果。①酶解温度的影响。选定料水比1∶10，酶添加量为各0.1%，分别在40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃和65 ℃条件下酶解4 h，在100 ℃条件下灭酶10 min，离心，取上清液检测，确定最佳酶解温度。②酶添加量的影响。在最佳酶解温度，料水比1∶10条件下，分别选择酶添加量0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%，酶解4 h，在100 ℃条件灭酶10 min，离心，取上清液检测，确定最佳的酶添加量。③料水比的影响。在上述最佳的酶解温度和酶添加量的条件下，在料水比分别为1∶8、1∶10、1∶12、1∶14和1∶16酶解4 h，在100 ℃条件下灭酶10 min，离心，取上清液检测，确定最佳的料水比。④酶解时间的影响。在上述最佳的酶解温度、酶添加量和料水比的条件下，酶解2 h、3 h、4 h、5 h和6 h后，在100 ℃条件下灭酶10 min，离心，取上清液检测，确定最佳的酶解时间。

（3）正交实验。以A酶解温度、B酶添加量、C料水比以及D酶解时间为考察因素，以氨基酸生成率为考察指标，设置4因素3水平正交实验，确定香菇酶解的最佳条件。正交实验设计见表2。

表2 正交实验设计表

（4）检测方法。①酶解液氨基酸态氮的测定按《食品安全国家标准 食品中氨基酸态氮的检测》（GB 5009.235—2016）中氨基酸态氮的测定方法进行。②根据《食品感官评价》[4]感官评价是采用7分标度法，1分为一个区间，感官香菇酶解液的香菇味、鲜味、苦味特性风味。

2.1 不同酶制剂对香菇和香菇柄酶解的能力

由表3可知，各种酶的酶解能力大小依次为组合5＞组合4＞组合3＞组合2＞组合1。由表4可知，5款香菇酶解液中，组合1、组合4和组合5的香菇酶解液无苦味，组合2和组合3在酶解过程中产生一部分苦味，这表明酶解不仅能产生较多的呈味物质，也会生成一些苦味物质，这与沈文凤等[5]的研究结果相一致。综合来看，组合5酶解4 h时的酶解液感官评分最高，香菇味强烈和鲜味强烈，无苦味。综上，最终采用组合5为最优酶制剂，此时制备的香菇酶解液香菇味、鲜味均较强，无苦味，氨基酸态氮生产率达35.52%。

表3 不同酶解液氨基酸态氮含量和生成率表

表4 不同酶解液风味结果表

2.2 酶解条件的确定

2.2.1 酶解温度的确定

由图1可知，酶解温度由40 ℃升至55 ℃时，氨基酸态氮含量增加，继续升高温度时，氨基酸态氮含量呈下降趋势。当酶解温度为55 ℃，酶的活力达到最佳，因而溶出的氨基氮含量为最多。温度发生变化，酶的活力也会随着变化，故确定最佳酶解温度为55 ℃。

图1 酶解温度对香菇风味酶解液指标的影响图

2.2.2 酶添加量的确定

由图2可知，随着酶添加量的增大，氨基酸态氮生成率呈上升趋势，但当酶添加量超过0.15%时，氨基酸态氮含量增加并不明显，从生产成本综合考虑，选择最佳酶添加量为0.10%。

图2 酶添加量对香菇风味酶解液指标的影响图

2.2.3 料水比的确定

由图3可知，当料水比为1∶10时，氨基酸态氮生成率最高，酶解效果最好，继续增加水用量，酶解效果有下降，主要是因为蛋白含量对酶活力的影响所致，故确定最佳料水比为1∶10。

图3 料水比对香菇风味酶解液指标的影响图

2.2.4 酶解时间的确定

由图4可知，酶解时间的延长，有利于氨基酸态氮的生成，但酶解4 h以后，氨基酸态氮的增长缓慢，且随着酶解时间延长，样品色泽会逐渐加深。综合考虑生产成本，选用最佳酶解时间为4 h。

图4 酶解时间对香菇风味酶解液指标的影响图

2.2.5 正交实验

由表5可知，经R值可知，4个因素对香菇酶解的影响大小依次为B＞D＞C＞A，即酶添加量＞酶解时间＞料水比＞酶解温度。实验得到的最佳组合为A2B2C2D1，即香菇的最佳酶解条件为料水比1∶10，酶添加量0.10%，酶解温度55 ℃，酶解时间4 h。按以上最佳酶解条件进行酶解实验，氨基酸态氮生成率约为36.7%。

表5 正交实验结果分析表

综上，香菇的最佳酶解条件为料水比1∶10，酶添加量0.10%，酶解温度55 ℃，酶解时间4 h，氨基酸态氮生成率约为36.7%，酶解后氨基酸态氮最高含量可达29.54 mg/100 g，且酶解液的香菇味强烈和鲜味强烈，苦味非常小。