全 文 ：工 艺 技 术 Vol . 32 , No . 10 , 2011
2011年第10期
食用牛肝菌抽提物最佳提取工艺的研究
何培新，秦慧迪，刘林飞，吴睿睿
（郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州 450002）
摘 要：以食用牛肝菌为原料，在单因素实验的基础上，采用正交实验，研究了外加蛋白酶和纤维素酶辅助抽提风味
物质的最佳工艺。 结果表明，最佳工艺条件为：液固比8（mL/g）、提取pH6.0、酸性蛋白酶与纤维素酶酶活比400/150、水
解温度60℃、水解时间90min。 采用最佳工艺抽提牛肝菌，抽提物中总氮含量1.519%，氨基氮含量0.300%，蛋白质水解
率19.75%，固形物提取率28.89%。
关键词：牛肝菌，风味物质，单因素实验，正交设计
Study on the best technology of preparation of flavor extracts from
byproducts of Boletus mushrooms
HE Pei-xin, QIN Hui-di, LIU Lin-fei, WU Rui-rui
（School of Food and Biological engineering, Zhengzhou Institute of Light Industry, Zhengzhou 450002, China）
Abstract：Using edible Boletus mushrooms 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
400/150，extraction temperature 60℃ and extraction time 90min. Under the best technology，the extracts
contained (in dry weight) 1.519% total nitrogen，0.300% amino nitrogen，and the hydrolytic rate of protein and
solids extraction rate was 19.75% and 28.89%，respectively.
Key words：Boletus mushrooms；flavor substances；single-factor investigation；orthogonal design
中图分类号：TS219 文献标识码：B 文 章 编 号：1002-0306（2011）10-0335-03
收稿日期：2010－06－28
作者简介：何培新（1970-），男，副教授，博士，主要从事应用真菌研究。
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）。
牛肝菌是牛肝菌目（Boletales）中具菌管或菌褶
类群的种类，多达28属，397种或变种，其中199种可
食。中国牛肝菌种质资源非常丰富，尤以我国西南
和华南地区食用牛肝菌资源最为丰富[1]。牛肝菌为菌
根菌，目前尚不能人工栽培。野生牛肝菌子实体粘软
多汁，香滑可口，富含蛋白质、维生素、多糖类物质、
氨基酸和多种矿物元素，其提取物具有增强免疫力、
抗癌、抗辐射等功能[2]。据周玲仙和殷建忠测定，云南
野生的小美牛肝菌（见手青）（Boletus speciosus）、美
味牛肝菌（白牛肝）（B. edulis）等4种牛肝菌具有高蛋
白、低脂肪和低热量的特点，含有丰富的钾元素，维
生素B2含量较高，呈鲜味的谷氨酸和天门冬氨酸含
量丰富，占氨基酸总量的20.6%～31.7%[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]等食用菌子
实体提取风味物质的研究，但没有见到牛肝菌的相
关研究报道。本文探讨了以可食野生牛肝菌为原料，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
菇精产品和食品添加剂奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
食用牛肝菌 购买于郑州市调味品城，原产地为
云南省昆明市，含水量86.8%；酸性蛋白酶（5万U/g）、
纤维素酶（4万U/g） 无锡市雪梅酶制剂科技有限公司。
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；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。
1.2 实验方法
1.2.1 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
→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→
335
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.10.015
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2011年第10期
1.2.2 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 [7]；氨基氮测定
参照杜善良和张文德报道的方法[8]；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%。
1.2.3 单因素实验 以提取液中氨基氮含量（%，w/w
干重）为衡量指标，利用牛肝菌自身酶系作用，在pH6.0、
水解温度60℃、水解时间90min条件下探讨了液固比
（4、6、8mL/g）对抽提的影响；液固比为6mL/g时，探讨
了水解时间（60、90、120min）对抽提的影响；在液固
比6mL/g、pH6.0、水解温度60℃、水解时间90min条件
下探讨了外加蛋白酶活力（300、400、500U/mL）和纤
维素酶活力（100、150、200U/mL）对抽提的影响。
1.2.4 正交实验 考虑两种酶制剂作用的适宜温度
（55~65℃）和pH6.0比较一致，在单因素实验的基础
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水平设计正交实验如表1。
2 结果与讨论
2.1 单因素实验
2.1.1 液固比对抽提的影响 液固比对牛肝菌抽提
的影响见图1。从图1可以看出，在pH6.0、水解温度
60℃、水解时间90min条件下，抽提物中氨基氮的含
量随液固比的增加而增大，当液固比为6mL/g时氨基
氮的量已趋于平缓。考虑到液固比过大难以有效增
加氨基氮的溶出量，而且还会增加抽提液浓缩的成
本，确定抽提的液固比为6mL/g。
2.1.2 水解时间对抽提的影响 水解时间对牛肝菌
抽提的影响见图2。从图2可以看出，在pH6.0、水解温
度60℃、水解时间90min条件下，抽提液中氨基氮含
量大于水解60min抽提液中氨基氮含量，但与水解
120min条件下抽提液中氨基氮含量差异不明显，因
此选择水解时间90min。
2.1.3 添加蛋白酶对抽提的影响 添加蛋白酶对牛
肝菌抽提的影响见图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400U/mL蛋白酶，
抽提液中氨基氮含量最大，表明添加蛋白酶可有效帮
助细胞自溶，有利于胞内物质的释放，蛋白酶添加量
以400U/mL为宜。
2.1.4 添加纤维素酶对抽提的影响 添加纤维素酶
对牛肝菌抽提的影响见图4。从图4可以看出，添加一
定活力的纤维素酶，可有效增加抽提液氨基氮的含
量；纤维素酶添加量为150U/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提高抽提液的氨
基氮含量，故应选择添加纤维素酶活力150U/mL为宜。
2.2 正交实验
每个实验编号称取2g牛肝菌，提取后测定抽提液
中的氨基氮含量（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A3B2C2，即液固比8mL/g，水解时间90min，蛋
白酶/纤维素酶酶活比400/150。
2.3 最佳工艺抽提效果
称取20g牛肝菌粉末，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。产品总氮含量为1.519%，总蛋白含量
为9.49%，氨基氮含量为0.300%，蛋白水解率为19.75%，
固形物提取率为28.89%。
3 结论
牛肝菌经优化工艺液固比8mL/g、提取pH6.0、添
加酸性蛋白酶与纤维素酶酶活比400/150、水解温度
60℃、水解时间90min提取后，抽提物中总氮含量为
表1 正交实验因素水平表
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 60 400/200
2 6 90 400/150
3 8 120 500/100
图1 液固比对牛肝菌抽提的影响
氨
基
氮
含
量
（
%）
4 6 8
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
液固比（mL/g）
图2 水解时间对牛肝菌抽提的影响
氨
基
氮
含
量
（
%）
60 90 120
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
水解时间（min）
图3 添加蛋白酶对牛肝菌抽提的影响
氨
基
氮
含
量
（
%）
0 100 200 300 400 500
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
蛋白酶活力（U/mL）
图4 添加纤维素酶对牛肝菌抽提的影响
氨
基
氮
含
量
（
%）
0 50 100 150 200
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
纤维素酶活力（U/mL）
（下转第340页）
336
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2011年第10期
表2 正交实验结果
实验号 A B C 氨基氮含量（%）
1 1 1 1 0.184
2 1 1 2 0.189
3 1 1 3 0.179
4 2 2 3 0.263
5 2 2 1 0.273
6 2 2 2 0.269
7 3 3 2 0.281
8 3 3 3 0.300
9 3 3 1 0.276
k1 0.184 0.243 0.244
k2 0.268 0.254 0.252 A3B2C2
k3 0.286 0.241 0.241
R 0.102 0.013 0.011 RA＞RB＞RC
1.519%，氨基氮含量为0.300%，蛋白质水解率为19.75%，
固形物提取率为28.89%。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。风味物质抽提拓展了食用野生牛
肝菌的应用领域，可提高野生菌产业的附加值。
参考文献
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[8] 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（1）：30-31，6.
（上接第336页）
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3 结论
3.1 本研究确定了在CO2超临界体系中以大豆一级
油和甘油为原料，研究以固定化脂肪酶Lipozyme RMIM
催化甘油解反应合成甘油二酯的工艺是可行的。通
过单因素与正交实验，确定了最佳工艺条件为：大豆
一级油与甘油摩尔比2∶1，反应温度65℃，加酶量2.5%，
甘油含水量1%，反应时间7h，搅拌速度120r/min。在
此条件下，得反应产物中甘油二酯含量为70.2%，其中
1，3-甘油二酯含量达56.2%。
3.2 常规的甘油解生成甘油二酯含量63%左右，
1，3-甘油二酯含量50%左右。CO2超临界体系甘油解
与常规甘油解相比，甘油二酯含量要高出7%左右，其
中1，3-甘油二酯含量要高出5%左右，并且时间减少
了2h左右。
3.3 采用超临界体系具有的优势在于粘度低、溶解
性高。超临界状态下流体二氧化碳同时起到溶剂和
催化剂的作用，由于CO2是非极性分子，可避免其它
方法出现中毒和催化剂失活的现象。另外，重要的是
在该反应环境下可阻止甘油解逆反应，从而提高了甘
油二酯的含量。
参考文献
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州工程学院，2003.
电
压
（
m
V）
1,800
1,700
1,600
1,500
1,400
1,300
1,200
1,100
1,000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
-100
-200
-300
-400
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
时间（min）
图8 反应产物色谱图
1.
92
3
2.
89
8
2.
17
3
2.
53
2
3.
92
3
11
.9
40
340