全 文 ：生物工程
美味牛肝菌下脚料抽提物最佳提取工艺
何培新，耿卢婧，刘林飞
（郑州轻工业学院 食品与生物工程学院，河南郑州 450002）
摘 要：以美味牛肝菌下脚料为原料，在单因素试验的基础上，采用正交试验，研究外加蛋白酶和纤维素酶辅助抽提风
味物质的最佳工艺条件。结果表明，最佳工艺条件为：液固比 8 mL/g，提取 pH 6.0，酸性蛋白酶与纤维素酶酶活比 8 335/
1 667 nkat/mL，水解温度 60℃、水解时间 90 min。采用最佳工艺抽提美味牛肝菌下脚料，抽提物中总氮含量 1.428 %，氨
基氮含量 0.353 %，蛋白质水解率 28.32 %，固形物提取率 21.97 %。
关键词:美味牛肝菌；下脚料；抽提物；单因素试验；正交设计
Preparation of Flavor Extracts from Byproducts of Boletus edulis
HE Pei-xin, GENG Lu-jing, LIU Lin-fei
(School of Food and Biological Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, Henan, China)
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Using byproducts of Boletus edulis as material, based on investigations of single factors, the
best technology of preparation of flavor extracts was studied by orthogonal design. The results suggested that
the best technology was: ratio of dosage liqueur 8, extraction pH 6.0, activities of mixed protease and cellulose
8 335/1 667 nkat/mL, extraction temperature 60 ℃ and extraction time 90 min. Under the best technology, the
extracts contained (in dry weight) 1.428 % total nitrogen, 0.353 % amino nitrogen, and the hydrolytic rate of
protein and solids extraction rate was 28.32 % and 21.97 %, respectively.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Boletus edulis; byproduct; extracts; single-factor investigation; orthogonal design
基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目（KSCXZ-YW-N-
46-02-04）
作者简介：何培新（1970—），男（汉），副教授，博士，主要从事食品生
物技术研究。
美味牛肝菌（Boletus edulis）又称大脚菇、乔巴菌、
罐罐菌等，主要分布于我国四川、云南、福建、陕西等
地， 是我国著名的菌根真菌和野生食用菌。 该菌肉嫩
味美、营养丰富，并具有抗肿瘤、抗病毒作用，还具有清
热解烦、养血和中、追风散热、舒筋活血、补虚提神等功
效[1]。 据测定，美味牛肝菌子实体含有丰富的蛋白质、
多糖和适量的脂肪、纤维及灰分，钾、钙和铁元素含量
较高，氨基酸总量达 10.47 %，甘氨酸、谷氨酸、丙氨
酸、精氨酸含量丰富[2]。 此外，子实体中含有的辛酮、松
茸醇、吡嗪类氮化合物等赋予了该菌浓郁的香气和特
殊的风味[3]。 近年来，随着人们生活水平的提高和消费
观念的改变，提取食用菌风味物质，与其他调味原料
复配生产的新一代调味品——菇精大受欢迎，市场前
景广阔。 国内已经进行了从草菇（Volvariella volvacea）[4]、
双孢蘑菇（Agaricus bisporus）[5]、 金针菇（Flammulina
velutipes）[6]、香菇（Lentinula ededes）[7-8]等食用菌子实体、
废菌棒提取风味物质的研究， 但没有见到美味牛肝菌
的相关研究报道。 本文探讨了以美味牛肝菌下脚料为
原料， 外加蛋白酶和纤维素酶辅助提取风味物质的工
艺技术，为生产风味独特，具有保健和药用价值的高质
量菇精产品奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
美味牛肝菌下脚料：购买于郑州市调味品城（原产
地云南省昆明市），含水量 86.84 %；酸性蛋白酶（8.3×
105 nkat/g）、纤维素酶（6.7×105 nkat/g）：均为无锡市雪梅
酶制剂科技有限公司产品。
1.2 仪器和试剂
GF-1高速组织匀浆仪：北京众益中和生物技术有
限公司；HH-4型数显恒温水浴锅： 常州国华电器有限
公司；RE-52A型旋转蒸发器： 上海亚荣生化仪器厂；
食品研究与开发
Ｆood Research And Development
２０12年 4月
第 33卷第 4期
167
SP-2100（７２３）型分光光度仪：上海光谱仪器有限公
司；BS200S型电子分析天平： 北京赛多利斯天平有限
公司；coolsafe 55-4型真空冷冻干燥器： 丹麦 Scanlaf
公司；SHB-3循环水环多用真空泵：郑州杜甫仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
原料→粉碎→调配→恒温水解→灭酶→过滤→
上清液真空浓缩→真空冷冻干燥→抽提物粉末
1.3.2 分析方法
总氮测定采取凯氏定氮法进行， 总氮含量×6.25
计算为总蛋白质含量 [9]；氨基氮测定参照杜善良和张
文德报道的方法[10]。 蛋白水解率=（提取液中氨基氮/提
取液中总氮）×100 %， 固形物提取率=（提取物干重/样
品干重）×100 %。
1.3.3 单因素试验
以提取液中氨基氮含量（%，w/w干重，下同）为衡
量指标，利用美味牛肝菌自身酶系作用，在 pH 6.0、水
解温度 60 ℃、 水解时间 90 min条件下探讨了液固比
（4、6、8 mL/g）对抽提的影响；液固比为 6 mL/g时，探讨
了水解时间（60、90、120 min）对抽提的影响；在液固比
6 mL/g、pH 6.0、水解温度 60 ℃、水解时间 90 min条件
下探讨了外加蛋白酶活力（5 001、6 668、8 335 nkat/mL）
和纤维素酶活力（1 667、2 500、3 334 nkat/mL）对抽提
的影响。
1.3.4 正交试验
考虑 2种酶制剂作用的适宜温度（55 ℃～65 ℃）和
pH（6.0）比较一致，在单因素试验的基础上，选取液固
比、 水解时间和蛋白酶/纤维素酶酶活比 3个因素，每
个因素 3水平设计正交试验，见表 1。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 液固比对抽提的影响
液固比对美味牛肝菌下脚料抽提的影响见图 1。
可以看出，在 pH 6.0、自溶温度 60℃、抽提时间 90 min
条件下， 抽提物氨基氮的含量随液固比的增加而增
大，当液固比为 6时氨基氮的含量已趋于平缓。 因此，
液固比不易过大； 过大不能有效增加氨基氮的溶出
量，而且还会增加抽提液浓缩的成本。 综合考虑氨基
氮溶出量和抽提液浓缩成本， 液固比为 6 mL/g较为
适宜。
2.1.2 水解时间对抽提的影响
水解时间对美味牛肝菌下脚料抽提的影响见图 2。
从图 2可以看出，在 pH 6.0、自溶温度 60 ℃、水解
时间 90 min条件下，抽提液中氨基氮含量大于 60 min，
但与 120 min差异不明显，因此选择水解时间 90 min。
2.1.3 外加蛋白酶对抽提的影响
外加蛋白酶对美味牛肝菌下脚料抽提的影响见
图 3。
从图 3可以看出，不添加蛋白酶，抽提液中氨基氮
含量较低，添加 5 001、6 668、8 335 nkat/mL的蛋白酶，
抽提液中氨基氮含量呈增加趋势，表明单纯依靠牛肝
菌自身的酶类作用，难以有效自溶而释放出胞内的水
溶性风味物质， 外加蛋白酶可有效帮助细胞自溶，有
利于胞内物质的释放。 蛋白酶添加量 8 335 nkat/mL比
6 668 nkat/mL抽提液氨基氮含量增加不明显， 故应选
择添加蛋白酶 6 668 nkat/mL为宜。
2.1.4 外加纤维素酶对抽提的影响
外加纤维素酶对美味牛肝菌下脚料抽提的影响
图 1 液固比对美味牛肝菌抽提的影响
Fig.1 Effects of ratio of dosage liqeur on extraction
0.30
0.25
0.20
0.15氨
基
氮
含
量
/%
4 6 8
液固比（mL/g）
图 3 外加蛋白酶对美味牛肝菌抽提的影响
Fig.3 Effects of acid protease on extraction
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0 1 667 3 334 5 001 6 668 8 335
外加蛋白酶活力/（nkat/mL）
氨
基
氮
含
量
/%
表 1 正交试验因素水平表
Table 1 The factors and levels graph of orthogonal test
水平
因素
A液固比/（mL/g） B水解时间/min C 蛋白酶/纤维素酶酶活比
1 4 60 6 668/3 334
2 6 90 6 668/2 500
3 8 120 8 335/1 667
图 2 水解时间对美味牛肝菌抽提的影响
Fig.2 Effects of hydrolytic period on extraction
0.30
0.25
0.20
0.15
60 90 120
水解时间 /min
氨
基
氮
含
量
/%
生物工程何培新，等：美味牛肝菌下脚料抽提物最佳提取工艺
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见图 4。
从图 4可以看出，添加一定活力的纤维素酶，抽
提液中氨基氮含量呈增加趋势； 纤维素酶添加量为
2 500 nkat/mL时，抽提液中氨基氮的含量最大，继续增
大酶用量难以有效增加抽提液的氨基氮含量，故应选
择添加纤维素酶活力 2 500 nkat/mL为宜。
2.2 正交试验
每个试验编号称取 2 g美味牛肝菌下脚料， 提取
后测定抽提液中的氨基氮含量，见表 2。
从表 2可以看出，影响抽提效果的因素大小为：液
固比＞水解时间＞酶活比；最佳抽提条件为 A3B2C3，即液
固比 8 mL/g，水解时间 90 min，蛋白酶/纤维素酶酶活
比 8 335/1 667。
2.3 应用效果
称取 20 g美味牛肝菌下脚料，采用优化后的最佳
工艺条件抽提。 真空冷冻干燥后，抽提物为褐色粉末，
香气浓郁，风味独特。 抽提物总氮含量为 1.428 %，总
蛋白含量为 8.93 %，氨基氮含量为 0.353 %，蛋白水解
率为 23.82 %，固形物提取率为 21.97 %。
3 结论
美味牛肝菌下脚料经优化工艺液固比 8（mL/g）、
提取 pH 6.0、外加酸性蛋白酶与纤维素酶酶活比
8 335/1 667、水解温度 60℃、水解时间 90 min提取后，
抽提物中总氮含量为 1.428 %，氨基氮含量为 0.353 %，
蛋白质水解率为 28.32 %， 固形物提取率为 21.97 %。
抽提物香气浓郁，风味独特，可以用来复配生产高质
量菇精类产品，也可作为食品添加剂使用。 风味物质
抽提以美味牛肝菌残菇、 次菇和加工副产品菇柄、菇
脚等为原料，使这些产品得到了有效利用，提高了野
生菌产业的附加值，具有广泛的应用前景。
参考文献：
[1] 付绍春,谭琦,陈明杰,等.美味牛肝菌生态特性与栽培技术研究
进展[J].湖南林业科技,2008, 35(5):66-68
[2] 邓百万,陈文强,李新生.美味牛肝菌菌丝体与野生子实体营养成
分的比较分析[J].食品科学,2004,25(11):255-258
[3] 张小燕,黄建国.美味牛肝菌——一种营养丰富的保健品[J].杭
州食品科技,2004(4):15-17
[4] 赵谋明,郑克平.草菇抽提物最佳提取工艺条件的研究[J].食品工
业科技,1997(2):35-39
[5] 邵伟,乐超银,涂志英.蘑菇抽提物工艺研究及菇精的制备[J].中
国酿造,2008(16):102-103
[6] 宋超.金针菇精生产技术[J].食品工业,1994(2):35-37
[7] 何培新,刘林飞,耿卢婧.香菇子实体抽提物最佳工艺条件研究
[J].中国调味品,2010,35(8):68-70
[8] 何培新,刘林飞,朱轩轩,等.香菇废菌棒抽提物最佳工艺条件研
究[J].中国食品添加剂,2010(4):152-154
[9] 张龙翔,张庭芳,李令媛.生化实验方法和技术[M].2版.北京:高等
教育出版社,1997:138-140
[10] 杜善良,张文德.一种快速测定调味品中氨基酸态氮的新方法[J].
中国调味品,1998,23(1):6,30-31
收稿日期：2011-08-09
图 4 外加纤维素酶对美味牛肝菌抽提的影响
Fig.4 Effects of cellulase on extraction design
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0 834 1 667 2 500 3 334
氨
基
氮
含
量
/%
外加纤维素酶活力/（nkat/mL）
表 2 正交试验结果
Table 2 results of orthogonal design
试验号 A B C 氨基氮含量/%
1 1 1 1 0.203
2 1 1 2 0.253
3 1 1 3 0.218
4 2 2 3 0.313
5 2 2 1 0.336
6 2 2 2 0.277
7 3 3 2 0.306
8 3 3 3 0.353
9 3 3 1 0.335
k1 0.225 0.274 0.291
k2 0.309 0.314 0.279 A3B2C3
k3 0.332 0.277 0.295
R 0.107 0.040 0.016 RA＞RB＞RC
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