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美味牛肝菌液态发酵菌醋的研制



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2015 年
收稿日期:2015-05-14
基金项目:重点学科培育项目[吉农院合字(2013)第 008 号]
作者简介:吕红英(1976-),女,吉林桦甸人,讲师,硕士,主要从事食品生物技术及微生物发酵的研究,(电话)13804429559(电子信箱)
ying913@sohu.com。
第 54 卷第 16 期
2015年 8 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 54 No.16
Aug.,2015
酿造醋不仅含有丰富的营养成分还具有天然、
营养、保健等特性[1]。中国民间也流传着许多以食醋
为主或为辅治疗疾病的药方[2]。食醋不仅有抗菌、缓
解疲劳、降血脂、降低血清中的胆固醇含量、预防和
治疗糖尿病等功效, 而且还有抗氧化、 抗衰老、美
容、解酒保肝等作用[3,4]。
食用菌是能够形成大型肉质或胶质的子实体
或菌核类组织,并能供人们食用或药用的一类大型
真菌[5],不仅味道鲜美,营养丰富,而且富含蛋白质、
脂肪、多糖、维生素、抗生素、核苷酸等物质,能调节
人体新陈代谢,增强体质,被誉为“人类植物性食品
营养的顶峰”[6],是深受大众喜爱的健康食品。 为了
丰富食品种类, 提高食品营养价值和保健功能,可
以将食用菌应用到食品工业中,其中食用菌发酵菌
醋就是一种有效的途径 。 美味牛肝菌 (Boletus
edulis)又名大脚菇,属于担子菌亚门层菌纲伞菌目
牛肝菌科中的一种 [7],是一种世界范围内分布的食
药兼用经济价值较高的真菌, 中国各省均有分布,
尤其西南地区产量较高 [8],且全世界已知的牛肝菌
属已有 1 024种,中国已知的可食用的就有 199种[9]。
美味牛肝菌的肉质肥厚而细嫩、香味浓郁、味道鲜
美、营养丰富、风味独特,美味牛肝菌含有多种生物
碱可治腰腿疼痛、手足麻木、盘骨不舒、四肢抽搐以
及妇女白带异常等症 [9,10],具有一定的营养价值和
药用价值。 经常食用牛肝菌可明显增强机体免疫
力、改善机体微循环。 本试验旨在利用美味牛肝菌
的营养功效研发液态发酵菌醋的生产工艺,拓宽其
利用范畴。
美味牛肝菌液态发酵菌醋的研制
吕红英
(吉林农业科技学院生物工程分院,吉林 吉林 132101)
摘要:通过单因素试验和正交试验,确定美味牛肝菌(Boletus edulis)菌丝体液态发酵的优化条件,利用其
发酵液研制出美味牛肝菌液态菌醋。 结果表明,美味牛肝菌液态发酵的最佳培养基为: 葡萄糖 20.0 g、酵
母浸出膏 5.0 g、KH2PO4 3.0 g、MgSO4·7H2O 1.5 g、VB1 0.01 mg;最佳发酵条件为:pH 5.0、装液量 90 mL、培
养温度 26 ℃、振荡速度 180 r / min、培养时间 6 d。 美味牛肝菌液态菌醋的最优配方为:发酵液 50%、柠檬
酸 0.20%、稳定剂 0.18%、甜味剂 0.15%。
关键词:美味牛肝菌(Boletus edulis);液态发酵;醋
中图分类号:S646.3;TS264.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)16-4026-05
DOI:10.14088 / j.cnki.issn0439-8114.2015.16.050
The Preparation of the Liquid Fermentation Vinegar of Boletus edulis
LV Hong-ying
(College of Bioengineering, Jilin Agricultural Science and Technology College, Jilin 132101,Jilin, China)
Abstract:Optimize the conditions of liquid fermentation for mycelium of Boletus edulis by single factor test and orthogonal
test. Developed using fermented liquid porcini of B. eduli. The results showed that: the optimal conditions of liquid
fermentation of B. edulis: Glucose20.0 g, yeast extract 5.0 g, KH2PO4 3.0 g,MgSO·7H2O1.5 g, VB1 0.01 mg.The optimum
culture conditions were: the value of pH was 5.0, the volume of liquid 90 mL , culture temperature of 26 ℃ , the
oscillation velocity 180 r / min, cultiva tiontime 6 d. The optimal formula for liquid vinegar bacteria of B. edulis was:
fermentation liquid 50%, citric acid 0.20%, stabilizer 0.18%, sweetener 0.15%.
Key words:Boletus edulis; liquid fermentation; vinegar
第 16 期
1.3 方法
1.3.1 菌种活化 将美味牛肝菌种用接种针接到
斜面培养基中,于 25 ℃活化培养 5 d,待菌丝体长满
斜面[5],备用。
1.3.2 液体种子培养 将活化的美味牛肝菌用接
种针从斜面接入到液体种子培养基中, 培养温度
28 ℃,150 r / min摇瓶培养 3 d。
1.3.3 液体发酵培养 将种子培养液按 10%接种
量接种于发酵培养基,28 ℃,150 r / min 振荡培养 6 d
后得到发酵液。
1.3.4 菌丝体生物量测重方法 用双层纱布过滤
即分离得到菌丝体和发酵液,发酵液备用,将菌丝
体用去离子水冲洗 3 次再用滤纸吸至不滴水,用电
子天平称重。
1.3.5 补料 向上述美味牛肝菌发酵液中补充已
灭菌的 20%蔗糖溶液,将其可溶性固形物含量调整
为 9%~10%。
1.3.6 酒精发酵、醋酸发酵 将补料后的美味牛肝
菌发酵液 100 mL 装入 250 mL 三角瓶中,接入预先
活化好的酵母菌,接种量 10%,均匀搅拌,置于 30 ℃
恒温培养箱中培养 3~4 d,待酒精含量达到 5%~6%
时停止酒精发酵。 向酒精发酵后的成熟的酒醪中接
入醋酸菌培养液,在 28~32 ℃下进行醋酸发酵,醋酸
发酵过程中每日搅拌 2~3 次,并随时检测发酵液中
醋酸和酒精的含量变化。 当酸度不再增加,酒精含
量达到最小即到达醋酸发酵终点。
1.3.7 加盐淋醋、澄清过滤 醋醅成熟后及时加入
8%~10%食盐抑制醋酸菌的活性, 防止成熟醋醅发
生过度氧化,降低醋酸产量。 先将一半食盐放入醋
醅上拌匀,另一半食盐撒在醋醅表面,第二天翻醅 1
次,接着再翻醅,1~2 d 即可进行淋醋,采用套淋法
循环泡淋。 然后将上述发酵液用 4层纱布进行粗滤
之后加入壳聚糖澄清,用真空泵进行抽滤, 即得澄
清透明的美味牛肝菌醋原液。
1.3.8 调配 量取饮用水和蜂蜜(作为风味成分,
添加量 4%, 添加过多会增加成品饮料中糖的含
量),然后对发酵液量、调味剂、稳定剂、柠檬酸等进
行单因素试验, 确定单因素对产品品质的影响,然
后进行正交试验,以期获得最佳配方工艺[11-14]。
1.3.9 装瓶、灭菌、陈酿、成品检验 定量装瓶封
盖,装瓶后,立即用巴氏消毒法进行灭菌,密封陈酿
20~30 d 左右,即得成品美味牛肝菌保健醋。对产品
进行感官检验 [15]、理化检验、微生物检验,各项指标
都符合饮料行业相关标准即为成品。
2 结果与分析
2.1 发酵培养基的筛选
2.1.1 碳源对菌丝生长的影响 以蛋白胨 2.0 g,
KH2PO4 3.0 g,MgSO4·7H2O 1.5 g,VB1 0.01 mg 为单
因子基础培养基 [16],分别以 20.0 g 的葡萄糖、蔗糖、
麦芽糖、山梨醇和可溶性淀粉作碳源试验,以基础
培养基为空白对照,确定对美味牛肝菌菌丝生长影
响的最优碳源。 图 1 结果表明,美味牛肝菌对试验
中所用碳源均可利用,既能利用成分复杂的复合碳
源,也能利用单糖和双糖等小分子碳源,所试碳源
中以葡萄糖最好,菌丝体生物量达 121 g / L,菌丝生
长快,菌丝球小,均匀,密度高。所以综合不同碳源对
美味牛肝菌菌丝生长的影响,以葡萄糖为最适碳源。
2.1.2 氮源对菌丝生长的影响 以葡萄糖 20.0 g,
KH2PO4 3.0 g,MgSO4·7H2O 1.5 g,VB1 0.01 mg 为基础
培养基,分别以 5.0 g 的牛肉膏、蛋白胨、酵母浸出
膏、硫酸镁、麸皮和水解乳蛋白作氮源试验,以基础
培养基为空白对照,测定不同氮源对美味牛肝菌菌
1 材料与方法
1.1 材料
菌种:美味牛肝菌,酿酒干酵母,醋酸菌。
仪器:电子天平、真空抽滤装置、恒温摇床、恒
温培养箱、高压灭菌锅、超净工作台、手持糖量计
等。
1.2 工艺流程
牛肝菌斜面扩大培养 酵母 醋酸菌
液体培养基 摇瓶培养 过滤 补料 酒精发酵 醋酸发酵 加盐淋醋 澄清过滤 调配 装
瓶 巴氏灭菌 陈酿 成品检验。
碳源
140
120
100
80
60
40
20
0






//g
/L
图 1 碳源对菌丝生长的影响





















吕红英:美味牛肝菌液态发酵菌醋的研制 4027
湖 北 农 业 科 学 2015 年
丝生长的影响。 图 2 结果表明,在不同的氮源培养
基中菌丝体生物量有所不同。 其中以酵母浸出膏作
为氮源时,菌丝生物量最高,并且菌丝球大小均匀。
所以综合不同氮源对美味牛肝菌菌丝生长的影响,
以酵母浸出膏为最适氮源。
根据上述试验结果表明,确定最适发酵培养基
组成为:葡萄糖 20.0 g,酵母浸出膏 5.0 g,KH2PO4 3.0
g,MgSO4·7H2O 1.5 g,VB1 0.01 mg。
2.2 发酵条件的选择
2.2.1 培养温度对菌丝生长的影响 将接种摇瓶
分别置于 18、22、26、30 ℃ 180 r / min 振荡培养 6 d
后,测定培养温度对美味牛肝菌丝生长的影响(表
1)。 结果表明, 温度对美味牛肝菌的生长十分重
要,在受试的 18~30 ℃菌丝均能生长。 但是在较低
温度和较高温度下菌丝生长都不是很好, 只有在
26 ℃菌丝最好,菌丝体生物量高,且合适的温度能
缩短发酵时间。 因此,菌丝生长的最适培养温度为
26 ℃。
2.2.2 培养时间对菌丝生长的影响 250 mL 三角
瓶装入 90 mL培养液,26 ℃、180 r / min振荡培养,测
定不同培养时间对美味牛肝菌丝生长的影响 (表
2)。 由表 2可知,随着发酵时间的延长,菌丝体含量
逐渐增加, 但发酵前期菌丝体生物量增加迅速,第
五天出现了大量菌丝球,发酵液变得透明,第六天
菌丝体生物量达到较大值。 从第七天再继续培养,
虽然菌丝体也在增加,但菌丝体生物量增加幅度相
对缓慢。 而随着发酵周期的延长,生产成本增加幅
度较大,因此,综合产品质量因素及经济因素,菌丝
生长的最适发酵周期确定为 6 d。
2.2.3 pH 对菌丝体生长的影响 将培养液 pH 分
别调为 4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0, 接斜面菌种
1.0 cm2、26 ℃、180 r / min 振荡培养 6 d 后, 测定 pH
对美味牛肝菌丝生长的影响(表 3)。由表 3可知,美
味牛肝菌在偏酸的环境下生长较好,菌丝体生物量
比较高,且该 pH 与培养基的自然 pH 5.0 相近。 综
合培养基初始 pH 对菌丝生长的影响, 美味牛肝菌
丝生长的最适 pH为 5.0~5.5。
2.2.4 振荡速度对菌丝生长的影响 250 mL 三角
瓶于 26 ℃条件下分别处于 90、120、150、180、210
r / min振荡速度培养 6 d后,测定振荡速度对美味牛
肝菌丝生长的影响(表 4)。由表 4 可知,食用菌液体
摇瓶培养的菌丝生物量显著优于固体培养基或液
体静置培养基,在一定范围内,随着转速的增大,通
气量增大,菌丝球数量增多,有利于菌丝的生长;在
转速达到 180 r / min 时菌丝生物量最大, 但当转速
达到 210 r / min 时,菌丝生长开始下降,因此,美味
牛肝菌丝生长的最适振荡速度为 180 r / min。
2.2.5 装液量对菌丝生长的影响 250 mL 的三角
瓶中分别选择 50、60、70、80、90、100、110、120 mL
装液量,26 ℃、180 r / min 振荡培养 6 d 后,测定装液
量对美味牛肝菌丝生长的影响(表 5)。由表 5可知,
菌丝体生物量与装液量呈正相关,随着装液量的增
加,菌丝体生物量也增多;装液量少,菌丝体生物量
也少,培养基利用率也不高,但装液量超过 90 mL
时,由于摇瓶供氧不足,菌丝生物量的增加幅度降
低。 因此,美味牛肝菌丝生长的最适装液量确定为
90 mL。
表 4 振荡速度对菌丝生长的影响
振荡速度
r/min
90
120
150
180
210
菌丝体生物量
g/L
85.5
89.0
95.4
98.6
94.1
菌丝生长情况
菌丝生长缓慢,无菌丝球
菌丝生长稍快,无菌丝球
菌丝生长较快,菌丝球小,密度高
菌丝生长较快,菌丝球小,密度高
菌丝生长缓慢,菌丝球小,密度高
表 1 培养温度对菌丝生长的影响
培养温度//℃
18
22
26
30
菌丝体生物量//g/L
76.2
89.5
102.8
68.4
菌丝生长情况
菌丝生长缓慢,菌丝球小
菌丝生长较快,菌丝球小,密度高
菌丝生长较快,菌丝球小,密度高
菌丝生长缓慢
表 2 培养时间对菌丝生长的影响
培养时间//d
菌丝体生物量//g/L
3
69.5
4
83.1
5
103.5
6
129.3
7
134.2
8
137.1
9
141.7
10
141.6
表 3 pH 对菌丝体生长的影响
pH
菌丝体生物量//g/L
4.0
96.5
4.5
115.6
5.0
126.0
5.5
148.2
6.0
125.3
6.5
108.1
7.0
98.7
氮源
140
120
100
80
60
40
20
0






//g
/L
图 2 不同氮源对菌丝生长的影响


























4028
第 16 期
2.4 菌醋配方的设计
2.4.1 发酵液对产品品质的影响 采用柠檬酸的
添加量为 0.2%、稳定剂(黄原胶)的添加量为 0.2%、
甜味剂(甜菊糖苷)的添加量为 0.05%~0.15%的基础
上分别加入 30%、40%、50%、60%、70%的发酵液配
制饮料(表 7)。 由表 7 可知,当发酵液的添加量从
30%增加到 50%时,产品品质越来越好。 当发酵液
的添加量继续增加,发酵液对发酵饮料的品质影响
较小,甚至停止。
2.4.2 甜味剂的选用及用量 甜菊糖苷作为一种
常用的甜味剂, 其用量直接影响着发酵饮料的风
味,需要严格控制用量,是调配过程中应特别注意
的步骤。 在发酵液的添加量为 50%,柠檬酸的添加
量为 0.2%,稳定剂(黄原胶)的添加量为 0.2%的基
础上分别加入 0.01%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、
0.25%的甜菊糖苷配制饮料。 由表 8可知,甜菊糖苷
的添加量在 0.05%~0.15%时品质较好, 比较合适大
众口味。
2.4.3 柠檬酸对产品品质的影响 在发酵液的添
加量为 50%,稳定剂(黄原胶)的添加量为0.2%,甜
味剂(甜菊糖苷)的添加量为 0.05%~0.15%的基础上
分别加入 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的柠檬酸配
制饮料。 由表 9 可知,当柠檬酸的添加量为 0.2%时
发酵饮料的感官品质最好, 当其量超过 0.2%后,发
表 5 装液量对菌丝生长的影响
装液量//mL
菌丝体生物量//g/L
50
106.1
60
120.5
70
125.2
80
131.8
90
160.5
100
173.1
110
185.7
120
206.3
表 7 发酵液对产品品质的影响
发酵液添加量//%
感官评定分数//分
30
63
40
70
50
89
60
92
70
93
表 6 发酵条件正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
x1
x2
x3
R
pH(A)
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
1
1
2
2
2
3
3
3
90.4
108.6
82.5
26.1
转速(B)//r/min
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
94.4
99.7
87.3
12.4
培养温度(C)//℃
1
2
3
1
2
3
2
3
1
3
1
2
2
3
1
3
1
2
86.2
94.9
100.3
14.1
装液量(D)//mL
1
2
3
2
3
1
1
2
3
3
1
2
3
1
2
2
3
1
99.3
82.7
99.4
16.7
培养时间(E)//d
1
2
3
2
3
1
3
1
2
2
3
1
1
2
3
3
1
2
92.7
96.4
92.3
4.1
菌丝体干重//g/L
89.5
67.1
79.0
92.5
136.2
106.3
88.6
94.1
78.4
123.9
95.2
87.6
102.3
128.9
85.1
69.7
76.5
87.4
表 8 甜味剂对产品品质的影响
调味剂添加量//%
感官评定分数//分
0.01
61
0.05
65
0.10
79
0.15
85
0.20
72
0.25
69
2.3 发酵条件综合试验
通过发酵过程中培养基 pH、振荡速度、培养温
度、装液量及培养时间 5 个因素,设计 3 个水平进
行试验, 以菌丝体干重为参考指标,确定最优发酵
条件(表 6)。 由表 6的极差 R的大小可知,A>D>C>
B>E即各因子重要性的顺序为:pH>装液量>培养温
度 >转速 >培养时间 , 发酵的最优搭配组合为
A2B2C3D3E2,即 pH 5.0、装液量 90mL、培养温度 26℃、
振荡速度 180 r / min、 培养时间 6 d 来进行发酵试
验,有利于美味牛肝菌在发酵罐中产生大量的菌丝
体,且发酵液香味清纯。
吕红英:美味牛肝菌液态发酵菌醋的研制 4029
湖 北 农 业 科 学 2015 年
酵饮料的酸味越来越大,从而影响产品品质。
2.4.4 稳定剂的选择 通过前期试验对黄原胶、果
胶、明胶、CMC 等稳定剂进行对比选择试验后,确定
黄原胶稳定效果最好,需对黄原胶的用量进一步确
定。 在发酵液的添加量为 50%,柠檬酸的添加量为
0.2%,甜味剂(甜菊糖苷)的添加量为 0.05%~0.15%
的基础上分别加入 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的
稳定剂(黄原胶)配制饮料。 由表 10可知,当稳定剂
的添加量达到 0.2%时,发酵饮料的感官品质最好,
且不会出现沉淀,而超过 0.2%后稳定剂会使发酵饮
料中的可溶性固形物产生沉淀,从而影响感官品质。
2.5 发酵饮料配方的综合试验
在单因素试验的基础上, 选取最优的 3 个水
平,按 L9(34)正交试验设计最佳配方。正交试验因素
水平见表 11,试验结果见表 12。由表 12可知,A>D>
C>B, 即发酵液对发酵饮料品质的影响显著, 柠檬
酸、稳定剂、甜味剂对发酵饮料品质的影响均不显
著, 因素影响主次顺序为发酵液>稳定剂>柠檬酸>
甜味剂,试验时可选取最佳水平为 A2B3C2D2,即发酵
液 50%、柠檬酸 0.20%、稳定剂 0.18%、甜味剂0.15%
时,感官评分最高,发酵饮料品质最好。
3 结论
以美味牛肝菌为研究对象, 从菌种的活化、培
养、 发酵及发酵饮料配方的设计等方面进行研究。
先对发酵培养基的筛选进行单因素试验,得出最适
碳源为葡萄糖,最适氮源为酵母浸出膏,然后对发
酵条件的选择进行正交试验, 得出最佳发酵条件
为:pH 5.0、装液量 90 mL、培养温度 26 ℃、振荡速
度 180 r / min、培养时间 6 d,最后进行发酵饮料配方
的正交试验得到发酵饮料的最优配方为: 发酵液
50%、柠檬酸 0.20%、稳定剂 0.18%、甜味剂 0.15%。
试验采用食用菌液态发酵的方法,制得更加优化的
发酵液,并对其发酵液进行食品开发,经后期调配
降低酸度,并添加甜味物质制成的美味牛肝菌保健
醋饮料,风味独特, 酸甜可口, 富含多种生物活性
物质, 具有十分广阔的市场前景。
参考文献:
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[16] 王立泽,叶家栋,游庄信,等.食用菌栽培[M].合肥:安徽科技出
版社,1998.
表 9 柠檬酸对产品品质的影响
柠檬酸的添加量//%
感官评定分数//分
0.1
74
0.2
90
0.3
75
0.4
60
0.5
57
表 10 稳定剂对产品品质的影响
稳定剂添加量//%
感官评定分数//分
0.1
73
0.2
88
0.3
75
0.4
62
0.5
49
表 12 正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
x1
x2
x3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
74.0
86.0
78.0
12.0
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
75.7
80.3
82.0
6.3
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
77.0
83.7
77.3
6.7
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
75.3
85.0
77.7
9.7
感官评分//分
64
85
73
85
81
92
78
75
81
表 11 试验因素与水平
水平
1
2
3
发酵液(A)
%
48
50
52
甜味剂(B)
%
0.05
0.10
0.15
柠檬酸(C)
%
0.18
0.20
0.22
稳定剂(D)
%
0.16
0.18
0.20
因素
(责任编辑 龙小玲)
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