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野生菌调味盐制备工艺及其性能研究

2019-05-25赏所坤邓志敢黄孟阳刘烨李云李兴彬魏昶李旻廷

中国盐业 2019年22期
关键词:环糊精聚糖调味

赏所坤 邓志敢 黄孟阳 刘烨 李云 李兴彬 魏昶 李旻廷

目前全世界的多品种盐种类众多,发达国家多品种盐消耗量通常占盐产品总消耗量的10%以上,多品种盐的品种和数量仍在逐步增加。野生菌调味盐作为食用多品种盐的一种,是以食盐为基料,根据需要加入野生菌中特有的香味物质,生产出的具有野生菌风味及食用价值的调味盐。我国有丰富的野生菌资源,但季节性强,野生菌加工的主要形式简单。由于野生菌鲜品贮藏时间较短,通过简单的烘干制成干品可以实现远距离内销或出口,但制成干品后损失了大量的营养及香味物质,失去了野生菌的独特风味[1]。为足消费者“少吃盐,吃好盐”的需求,大力发展调味盐成了提高人们生活水平的重要手段[2-3]。此外,多品种调味盐的开发可以增加科技含量,大幅度提高盐的附加值,为盐业的发展找到新的方向,提供更大的空间[4-7]。

野生菌生长受到气温、日照、地势、周期等自然条件的影响,并且不同环境下生长的野生菌氨基酸、蛋白质、香性物质等有效成分含量不同,针对天然野生菌特有的香气、鲜味及营养成分,以天然野生菌鸡枞、松茸、干巴菌为主要原料,利用微囊包和的技术,使野生菌挥发性香味成分得以长期保留,并研究开发了野生菌调味盐的配方和生产工艺,产品各项指标达到或高于国家标准要求。

1 实验

1.1 样品与试剂

本实验使用的野生菌是云南最常见的干巴菌。使用的酶是有纤维素酶、木聚糖酶以及外源β-葡糖糖苷酶,使用的溶液为2mol/L的盐酸溶液。

1.2 研究方法

1.2.1 香味成分的提取

首先用细胞壁降解酶类进行酶解,使得胞内香气前体能与活性酶接触,生成游离态和键合态香气物质,同时释放存放在细胞内的香气物质;再添加外源β-葡萄糖苷酶破坏糖苷键,最大程度增加干巴菌香气物质。选用不同酶对干巴菌进行处理,探究酶解时间、加酶量、温度、pH 值对酶解过程中香气变化的影响。称取一定量干巴菌加入一定量的去离子水,分别考察料液比、提取温度和提取时间对浸提效果的影响。

1.2.2 香气成分的保香

使用淀粉、β-环糊精、羟丙β-环糊精对干巴菌浸提液进行筛选。

1.2.3 超细粉碎工艺

将直径为3mm 以上的物料颗粒粉碎至25mm 以下,增加物料表面积和空隙率大幅度,使超徽粉体具有独特的物理和化学性质,具有良好的溶解性、分散性、吸附性、化学活性。

1.2.4 野生菌调味营养盐制备

以食盐为基料,采用正交实验的方法研究野生菌调味营养盐的配方,考察了附有干巴菌香味的羟丙β-环糊精粉、干巴菌粉、蔗糖、核苷酸钠、谷氨酸钠用量五个因素配方,并以感官评分进行结果评价指标。

2 结果与分析

2.1 干巴菌的香味成份的提取

2.1.1 酶解对干巴菌的香味成份的影响

(1)酶解时间对香味释放的影响

分别在pH 4.0 的条件下,加入酶液,于45℃下分析酶解时间对酶解反应的影响,考察了酶解时间为30、40、50、60、70、80、90min 时干巴菌的香气变化,在不同酶解时间下测定香气,结果如图1 所示。

图1 酶用量对干巴菌香味成分含量的影响Figure1 Effect of enzyme dosage on aroma component content of Gangba Mushroom

图1 表明,在40 ~50min 时,均已达到最好的酶解效果,香味物质在30-50min 随酶解时间的延长而增加,以后逐渐缓慢下降,说明酶解已基本完成。

(2)加酶量对香味释放的影响

分别在pH 4.0,温度45℃和55℃下,分析酶加入量对酶解反应的影响,考查了纤维素酶和木聚糖酶的加入量为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%时,干巴菌香味成分的变化,在酶不同加入量条件下测定干巴菌香味成分,结果如图2。

图2 酶用量对干巴菌香味成分含量的影响Figure 2 Effect of enzyme dosage on aroma component content of Gangba Mushroom

图2 表明香味成分随纤维素酶添加量在0-0.15%范围,随着纤维素酶添加量的增加而上升,但在纤维素酶用量在0.15 以后随纤维素酶添加量的增加而香味成分下降,所以选择加酶量为0.15%;随木聚糖酶添加量在0-0.2%范围,随着纤维素酶添加量的增加而上升,但在木聚糖酶用量在0.2 以后随木聚糖酶添加量的增加而香味成分基本保持不变。

(3)酶解温度对香味释放的影响

在pH 4.0 的条件下,加入酶液,分别于25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃和60℃分析温度对酶解过程中香气变化的影响,在不同温度时测定干巴菌香味成分,结果如图3。

图3 酶解温度对干巴菌香味成分含量的影响Figure 3 Effect of enzymolysis temperature on aroma component content of Gangba Mushroom

图3 表明,在45℃~55℃酶解均有较好的效果,纤维素酶于45℃时干巴菌释放香味成分含量最高,说明纤维素酶的最适温度在45℃附近,聚糖酶于55℃时香味成分释放最高。

(4)酶解pH 值对香味释放的影响

用2mol/L HCl 溶液,分别调节提取液pH 值为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 和6.0,加入酶液,纤维素酶和木聚糖酶分别在45℃和55℃下反应,测定酶解反应的最适pH 值,酶在不同pH 值条件下催化反应的结果如图4。

图4 酶解pH 值对干巴菌香味成分含量的影响Figure 4 Effect of enzymatic hydrolysis pH on aroma component content of Gangba Mushroom

图4 可看出,在pH 值为4.0-5.0 时,干巴菌香味释放效果最好,酶解的最适反应pH 值为4.0。

实验结果表明,纤维素酶最优工艺条件 为 添 加 量0.15%、pH 值4.00、 温 度45℃、时间40min;木聚糖酶最优工艺条件为添加量0.2%、pH 值4.00、温度55℃、时间50min。纤维素酶、木聚糖酶与β-葡萄糖苷酶复配对干巴菌的香气成份增香不明显。

2.1.2 干巴菌的浸提工艺研究

(1)料液比

称取5g 切碎的干巴菌6 份,料液比为1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8。浸提温度70℃,浸提时间24h。用四层纱布过滤,取滤液,测定其可溶性固形物含量,结果如图5 所示。

图5 浸提料水比对干巴菌可溶性固形物含量的影响Figure 5 Effect of water-to-extract ratio on soluble solids content of Gangba Mushroom

由图5 看出,可溶性固形物含量随料水比的增加增加,当料水比增加至1:5 以上时,可溶性固形物含量开始下降,下降不明显,且料水比过大会造成生产成本增加。

(2)浸提温度

称取5g 切碎的干巴菌6 份,每份料液比为1:5,浸 提 温 度 为20、30、40、50、60、70℃,浸提时间24h。用四层纱布过滤,取滤液,测定其可溶性固形物含量。浸提温度对干巴菌提取汁可溶性固形物含量的影响如图6 所示。由图6 可知,随温度升高,可溶性固形物含量增加缓慢,浸提宜采用室温浸提。

图6 浸提温度对干巴菌可溶性固形物含量的影响Figure 6 Effect of extraction temperature on soluble solid content of Gangba Mushroom

(3)浸提时间

称取5g 切碎的干巴菌6 份,每份料液比为1:5。浸提温度70℃,浸提时间为4、8、12、16、20、24、28、32h。用四层纱布过滤,取滤液,测定其可溶性固形物含量,结果如图7。

由图7 可看出,可溶性固形物含随浸提时间的增加而上升,当浸提时间增加至24h 以后,可溶性固形物含量增加缓慢,过长的浸提时间可以增加能源消耗且会破坏枣中的营养活性成分。

图7 浸提时间对干巴菌可溶性固形物含量的影响Figure 7 Effect of extraction time on soluble solid content of Gangba Mushroom

通过上述实验结果确定最佳浸提条件为,浸提温度为常温,浸提时间24h,料水比1:5。

2.1.3 浸提溶液香气成份的保香技术

干巴菌浸提液含有香浓的气味,通过对淀粉、β-环糊精、羟丙β-环糊精的筛选,羟丙β-环糊精的保香及溶解性最好。将羟丙β-环糊精与干巴菌浸提液按1:2 的比例进行混合,充分混合均匀后,自然晾干。

2.2 干巴菌的超细粉碎工艺

合理的粉碎具有增加表面积,促进溶解和吸收,提高生物利用率;加速有效成分的浸出的作用。将15%、12%、10%、8%不同含水率的经浸提后的干巴菌干品在超微粉碎机中粉碎3min、5min、7min、10min 不同时间,目测其均匀度,抽样在显微镜下用0.01mm物镜测微尺、目镜10 倍、物镜40 倍检测粒度。

经研究结果表明,含水率高于10%,粉碎不宜均匀;将3min、5min、7min、10min 超微粉碎的样品镜检,3min 处理的样品存在部分粒度较大、不均匀现象,而5min 及其以上时间样品粒度差异较小。因此,在低温条件下原料含水率低于10%,经过5min 超微粉碎,自然晾干。

2.3 野生菌调味营养盐制备

以食盐为基料,对干巴菌香味的羟丙β-环糊精粉用量(0.2、0.3、0.4、0.5)、干巴菌粉用量(0.1、0.2、0.3、0.4)、蔗糖用量(0.5、1.0、1.5、2.0)、核苷酸钠用量(0.5、1.0、1.5、2.0)、谷氨酸钠用量(3、4、5、6)等五个因素进行4 水平的配方对比研究,通过感官评价,优选配方为:羟丙β-环糊精粉0.3%,干巴菌粉0.2%,蔗糖1.0%,核苷酸钠1.5%,谷氨酸钠4%。各因素对感官评价的影响大小依次为:羟丙β-环糊精粉>谷氨酸钠>干巴菌粉>核苷酸钠>蔗糖。在优选的条件下做实验,干巴菌调味盐的感官评价得分为94.4 分,该调味盐具有干巴菌特有香味,味道鲜美。鲜味是复合调味品中重要的味感,是决定调味品质量的最重要的因素。干巴菌经纤维素酶酶解,使其中含有多种呈味氨基酸,低分子肽类等物质,因此其具有良好的鲜味。此外,调味料中各种成分存在协同作用,从而赋予干巴菌调味盐良好的风味和口感。

2.4 产品抗氧化性能评价

2.4.1 干巴菌调味盐清除DPPH·自由基能力

大多数自由基反应活性较强而寿命短暂,DPPH·是为数不多的即使在室温条件下也能保持稳定的自由基,DPPH·有一个单电子并在517nm 处有强吸收,其乙醇溶液呈深紫色,当自由基被不同程度清除时,DPPH·在517nm处的吸光度逐渐减小。DPPH·清除能力反应被测物的抗氧化活性操作简便快速、灵敏。

图8 干巴菌调味盐清除DPPH·自由基能力Figure 8 DPPH free radical scavenging capacity of Bacillus Drynariae condiment salt

从图8 看出,维生素C 有很强的清除DPPH·自由基能力,干巴菌浸提液的自由基清除率略低于维生素C 但高于谷胱甘肽的自由基清除率,三者的DPPH·自由基清除率分别为73.14%、85.47%和45.35%。而酶解液的自由基清除能力显然就要低的多,仅为10.50%。干巴菌调味盐也有较好的自由基清除效果,其清除率为56.75%。

2.4.2 干巴菌调味盐对超氧阴离子自由基(O2-·)清除能力

超氧阴离子自由基(O2-·)是生物体内所有氧自由基中的第一个自由基,虽然本身不太活泼,但可通过歧化反应和其他反应途径产生H2O2和·OH,是生物体系中自由基产生的根源,所以清除O2-·的意义很大。不仅O2-·本身有毒害作用,而且其衍生物的自由基也具有细胞毒性,会导致细胞DNA 损伤及细胞膜损伤。

图9 干巴菌调味盐对超氧阴离子自由基(O2-·)清除能力Figure 9 Scavenging Ability of Gangba Mushroom Salt to Superoxide Anion Free Radicals (O2-_)

如图9 所示,维生素C、干巴菌浸提液和调味盐均有很好的清除超氧阴离子自由基(O2-·) 的 能 力, 分 别 为91.8%、92.19%、64.71%,均显著高于谷胱甘肽的47.80%,而酶解液对超氧阴离子自由基(O2-·)的清除率要远远低于前四者为18.45%。

3 结论

(1)干巴菌调味盐的最佳基本配料组合为:羟丙β-环糊精粉0.3%,干巴菌粉0.2%,蔗糖1.0%,核苷酸钠1.5%,谷氨酸钠4%。

(2)采用超微粉碎工艺,可以较好的提升干巴菌调味盐的口感和营养成分。但当含水量过高,在超微粉碎中由于物料颗粒较小,导致水分充分的出来,会使颗粒粘连,不利于粉碎的进行。

(3)调味盐在烹饪和食用过程中起着调味、增香、助鲜以及调整营养成分的重要作用,是餐饮中不可或缺的产品。干巴菌调味盐作为一种新型的调味盐产品,不仅香味浓郁,还保留了干巴菌中特有的营养物质以及有效成分,具有良好的市场前景。

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