全 文 :《食品工业》2016 年第37卷第 1 期 167
工艺技术
作用上,石榴皮多酚纯化物则最强,石榴皮粗多酚最
弱;在对脂质过氧化的抑制作用上,没食子酸最强,
石榴皮多酚纯化物次之,石榴皮粗多酚最弱。说明石
榴皮多酚在体外具有较强的抗氧化作用。
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响应面优化牛肝菌菌丝体复合调味料生产工艺
李一丰,刘丹,尹显峰
四川省内江职业技术学院(内江 641100)
摘 要 以牛肝菌为原料, 研究牛肝菌发酵产菌丝体的条件及生产牛肝菌菌丝体复合调味料的配料工艺。利用正交
试验确定牛肝菌产菌丝体最佳条件为发酵温度27 ℃, pH 5, 装瓶量30%, 摇床转速200 r/min。利用响应面分析法优化
出牛肝菌菌丝体复合调味料生产的最佳配料工艺为接种量为菌丝体酶解液添加量25.4%, 食盐添加量16.3%, 谷氨
酸钠添加量8.7%, 淀粉添加量11.9%, 同时辅以I+G、蔗糖和植物油混合造粒, 再经过干燥, 即得牛肝菌菌丝体复合
调味料。
关键词 牛肝菌; 菌丝体; 发酵; 复合调味料; 响应面优化法
Optimization of Production Process of Compound Seasoning from
Boletus edulis Mycelium
Li Yi-feng, Liu Dan, Yin Xian-feng
Neijiang Vocational & Technical College (Neijiang 641100)
Abstract Using Boletus edulis as the raw material, this study mainly discussed the fermentation condition of Boletus edulis
to produce mycelium and batching process of compound seasoning from Boletus edulis mycelium. The optimum fermentation
condition of Boletus edulis to produce mycelium were determined by orthogonal experiment, such as fermentation temperature
for 27 ℃, pH for 5, media amount for 30% and rotation speed for 200 r/min. The optimum batching condition to produce
compound seasoning from Boletus edulis mycelium were determined by response surface methodology, such as dosage of
enzymolytic mycelium liquid for 25.4%, salt dosage for 16.3%, sodium glutamate dosage for 8.7%, starch dosage for 11.9%,
and complementary with I+G, sucrose, vegetable oil blending, granulating, and drying, then the compound seasoning from
Boletus edulis mycelium was obtained.
Keyword Boletus edulis; mycelium; fermentation; complex seasoning; response surface methodology
牛肝菌是一种食药兼用经济价值较高的真菌[1]。
牛肝菌具有抗肿瘤、抗突变以及降血脂等功效[2-3]。现
在牛肝菌不能完全进行人工栽培,其野生产量无法满
足市场需求。邓百万等[4]研究发现,牛肝菌菌丝富含
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蛋白质、多糖和氨基酸等营养物质冮洁等[5]也发现,
牛肝菌菌丝体蛋白质含量比子实体蛋白质高。因此,
利用牛肝菌菌丝体大规模培养来生产牛肝菌菌丝体产
品前景可观。复合调味料是用两种以上调味料作为主
要原料,添加油脂或者天然香辛料等制成的方便调味
料[6]。与传统的调味料比较,复合调味料味道鲜美,
营养丰富,使用方便,受到消费者的喜爱[7]。开发更
具风味和营养的复合调味料是调味料今后的发展趋
势。目前,关于菌丝体生产的复合调味料已有研
究[8],因此,研究通过正交试验确定牛肝菌菌丝体发
酵的最佳条件,并利用响应面分析法对牛肝菌菌丝体
复合调味料生产的条件进行优化,以期为牛肝菌菌丝
体的开发利用和复合调味料市场提供一途径。
1 材料及方法
1.1 原料与试剂
牛肝菌菌种:购于中国菌种保藏中心;YEPD培
养基:购于上海古朵生物科技有限公司;风味蛋白
酶、木瓜蛋白酶:购于深圳百诚生物科技有限公司;
I+G:购于郑州诚旺化工产品有限公司;谷氨酸钠:
购于广东翁江化学试剂有限公司;食盐、淀粉、蔗
糖、植物油:市售。
1.2 试验仪器与设备
LRH-70型恒温生化培养箱:杭州汇尔科学仪器
有限公司;HRLM-80型立式压力蒸汽灭菌器:郑州
科乐特仪器有限公司;FA2204B型分析天平:深圳新
诺仪器设备有限公司;JJ-2组织捣碎机:天津迈达仪
器有限公司;DZF-1型电热恒温干燥箱:北京华玫仪
器有限公司;BYD立式恒温摇床:上海海向仪器设备
厂;SW-CJ-1FD型超净工作台:济南博鑫生物技术有
限公司;等。
1.3 试验方法
1.3.1 牛肝菌菌丝体复合调味料的生产工艺流程
牛肝菌菌种→活化→扩大培养→发酵→牛肝菌菌
丝球悬液→匀浆→真空浓缩→调pH→风味蛋白酶和木
瓜蛋白酶酶解→灭酶→多种成分配料→混合均匀→造
粒→60 ℃烘干→牛肝菌菌丝体复合调味料
1.3.2 牛肝菌发酵条件的优化
以YEPD培养基为基础培养基,以菌丝体生物量
为指标,选取发酵温度、pH、装瓶量、摇床转速的最
优试验范围,利用正交试验对牛肝菌发酵条件进行优
化。其中,菌丝体生物量为牛肝菌发酵结束后,牛肝
菌发酵液经过5 000 r/min离心得到菌丝体,将菌丝体
洗3次,在60 ℃烘干至恒重,称得的干重[9]。
1.3.3 牛肝菌菌丝体复合调味料生产条件的优化
参考有关菌丝体复合调味料生产的配方[8],以感
官评分(色泽15%、组织状态10%、香气25%和风味
50%)作为参考指标,25名专业人士对复合调味料进
行评分。利用I+G、蔗糖和植物油作为辅料,通过单
因素试验考察牛肝菌菌丝体酶解液添加量、食盐添加
量、谷氨酸钠添加量、淀粉添加量对牛肝菌菌丝体复
合调味料品质的影响,选取各个因素最优试验范围,
利用响应面分析法对牛肝菌菌丝体复合调味料生产条
件进行优化。
2 结果与分析
2.1 牛肝菌发酵条件的优化
结合预备试验,分别选取发酵温度为24 ℃,27
℃和30 ℃,pH为5,6和7,装瓶量为20%,30%和
40%,摇床转速160,180和200 r/min,利用正交试验
优化牛肝菌的发酵条件。
由表1可以看出,各因素的主次顺序为A>B>D>
C,即:发酵温度> pH>摇床转速>装瓶量牛肝菌发
酵的最优条件为A2B1C2D3,也就是发酵温度为27 ℃,
pH为5,装瓶量为30%,摇床转速为200 r/min。
表1 正交试验结果与分析
试验号
因素 菌丝体
生物量/
g·L-1A发酵温度/℃ B pH
C装瓶
量/%
D摇床转
速/r·min
1 1(24) 1(5) 1(20) 1(160) 22.25
2 1 2(6) 2(30) 2(180) 19.35
3 1 3(7) 3(40) 3(200) 20.45
4 2(27) 1 2 3 35.29
5 2 2 3 1 26.12
6 2 3 1 2 24.56
7 3(30) 1 3 2 30.12
8 3 2 1 3 25.46
9 3 3 2 1 23.16
k1 20.683 29.220 24.090 23.843
k2 28.657 23.643 25.933 24.677
k3 26.247 22.723 25.563 27.067
R 7.974 6.497 1.843 3.224
2.2 牛肝菌菌丝体复合调味料配料的优化
2.2.1 菌丝体酶解液添加量对牛肝菌菌丝体复合调味
料品质的影响
设定食盐添加量为17%,谷氨酸钠添加量为8%,
淀粉添加量为9%,分别在菌丝体酶解液添加量为
10%,15%,20%,25%,30%,35%和40%七个参数
梯度下,按1.3.1生产牛肝菌菌丝体复合调味料。从图
1可知,菌丝体酶解液添加量为25%时,牛肝菌菌丝
体复合调味料品质较好。
2.2.2 食盐添加量对牛肝菌菌丝体复合调味料品质的
影响
设定菌丝体酶解液添加量25%,谷氨酸钠添加量
为8%,淀粉添加量为9%,分别在食盐添加量为5%,
8%,11%,14%,17%,20%和23%七个参数梯度
下,按1.3.1生产牛肝菌菌丝体复合调味料。从图2可
知,食盐添加量为17%时,牛肝菌菌丝体复合调味料
基金项目 : 内江职业技术学院畜牧兽医省级重点专业建设项目
“川教函 (2014)449 号”
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工艺技术
品质较好。
图1 菌丝体酶解液添加量对复合调味料品质的影响
图2 食盐添加量对复合调味料品质的影响
2.2.3 谷氨酸钠添加量对牛肝菌菌丝体复合调味料品
质的影响
设定菌丝体酶解液添加量为25%,食盐添加量为
17%,淀粉添加量为9%,分别在谷氨酸钠添加量为
2%,4%,6%,8%,10%,12%和14%七个参数梯度
下,按1.3.1生产牛肝菌菌丝体复合调味料。从图3可
知,谷氨酸钠添加量为8%时,牛肝菌菌丝体复合调
味料品质较好。
图3 谷氨酸钠添加量对复合调味料品质的影响
2.2.4 淀粉添加量对牛肝菌菌丝体复合调味料品质的
影响
设定菌丝体酶解液添加量为25%,食盐添加量为
17%,谷氨酸钠添加量为8%,分别在淀粉添加量为
3%,6%,9%,12%,15%,18%和21%七个参数梯
度下,按1.3.1生产牛肝菌菌丝体复合调味料。从图4
可知,淀粉添加量为12%时,牛肝菌菌丝体复合调味
料品质较好。
图4 淀粉添加量对复合调味料品质的影响
2.2.5 牛肝菌菌丝体复合调味料的生产条件优化
结合单因素试验,选取菌丝体酶解液添加量为
20%,25%和30%,食盐添加量为14%,17%和20%,
谷氨酸钠添加量为6%,8%和10%,淀粉添加量为
9%,12%和15%,利用响应面分析法优化牛肝菌菌丝
体复合调味料生产的条件。因素水平如表2,结果见
表3。
表2 试验因素水平及编码
因素 编码水平-1 0 1
菌丝体酶解液添加量/% 20 25 30
食盐添加量/% 14 17 20
谷氨酸钠添加量/% 6 8 10
淀粉添加量/% 9 12 15
表3 复合调味料生产试验设计及结果
序号 菌丝体酶解液添加量/%
食盐添加
量/%
谷氨酸钠
添加量/%
淀粉添
加量/% 感官评分
1 25 17 8 12 87.67
2 30 14 10 15 78.47
3 25 17 8 12 87.67
4 20 14 10 9 75.69
5 25 17 8 12 87.67
6 25 17 4.64 126 73.19
7 25 22.05 8 12 71.55
8 30 20 6 9 70.78
9 25 17 8 12 87.67
10 20 20 10 15 76.68
11 25 17 8 12 87.51
12 25 11.95 8 12 81.74
13 33.41 17 8 12 77.82
14 20 14 6 9 70.17
15 25 17 8 17.05 74.56
16 30 14 6 15 67.24
17 25 17 11.36 12 86.58
18 16.59 17 8 12 75.74
19 20 20 6 15 69.77
20 25 17 8 6.95 79.78
21 30 20 10 9 78.96
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工艺技术
根据牛肝菌菌丝体复合调味料生产试验结果和回
归方程各项的方差分析,由响应面分析法优化得到牛
肝菌菌丝体复合调味料生产的最佳条件为菌丝体酶解
液添加量25.4%,食盐添加量16.3%,谷氨酸钠添加量
值8.7%,淀粉添加量11.9%,牛肝菌菌丝体复合调味
料感官评分达到89.3。
3 结论
牛肝菌菌丝体发酵的最佳条件为发酵温度27 ℃,
pH 5,装瓶量30%,摇床转速200 r/min。牛肝菌菌丝
体复合调味料生产的最佳条件为菌丝体酶解液添加量
25.4%,食盐添加量16.3%,谷氨酸钠添加量8.7%,淀
粉添加量11.9%。同时辅以I+G,蔗糖和植物油混合造
粒,再经过干燥,即得牛肝菌菌丝体复合调味料。
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表4 回归方程各项的方差分析
方差来源 自由度 平方和 均方 F值 Prob>F 显著性
模型 14 938.33 67.02 19 632.98 <0.000 1 极显著
A-菌丝体酶解液添加量 1 2.16 2.16 633.66 <0.000 1 极显著
B-食盐添加量 1 51.92 51.92 15 208.20 <0.000 1 极显著
C- 谷氨酸钠添加量 1 216.37 216.37 63 380.39 <0.000 1 极显著
D-淀粉添加量 1 13.62 13.62 3 990.90 <0.000 1 极显著
AB 1 4.17 4.17 1 221.78 <0.000 1 极显著
AC 1 6.09 6.09 1 783.94 <0.000 1 极显著
AD 1 43.11 43.11 12 628.95 <0.000 1 极显著
BC 1 0.34 0.34 100.90 <0.000 1 极显著
BD 1 0.17 0.17 49.53 0.000 4 显著
CD 1 2.46 2.46 721.83 <0.000 1 极显著
A2 1 220.24 220.24 64 514.75 <0.000 1 极显著
B2 1 225.75 225.75 66 128.93 <0.000 1 极显著
C2 1 112.29 112.29 32 893.28 <0.000 1 极显著
D2 1 204.70 204.70 59 963.58 <0.000 1 极显著
残差 6 0.020 3.414E-003
失拟项 2 2.921E-006 1.460E-006 2.852E-004 0.999 7 不显著
纯误差 4 0.020 5.120E-003
总差 20 938.35
注:“Prob>F”<0.05,代表研究因素为显著因素。
对牛肝菌菌丝体复合调味料生产进行分析,菌丝
体酶解液添加量,食盐添加量,谷氨酸钠添加量,淀
粉添加量都为显著因素。关于牛肝菌菌丝体复合调味
料感官评分二次回归拟合方程:
感官评分=87.64+0.62A-3.03B+3.98C-1.55D-
1.12AB+0.87AC-3.61AD-0.21BC+0.23BD+0.56CD-
3.84A2-3.89B2-2.74C2-3.70D2(其中,A为菌丝体酶解
液添加量,B为食盐添加量,C为谷氨酸钠添加量,D
为淀粉添加量)
由表4可以看出,模型的p<0.000 1,而失拟项的
p=0.999 7,这表明牛肝菌菌丝体复合调味料生产的模
型和实际情况拟合程度较好,因此可预测牛肝菌菌丝
体复合调味料生产的条件。