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美味牛肝菌液体培养及其在酱油生产中的应用



全 文 :!!#
美味牛肝菌液体培养
及其在酱油生产中的应用
冮! 洁,张! 茜
(大连民族学院生命科学学院,辽宁大连 !!##)
摘$ 要:研究了美味牛肝菌菌丝体液态培养的条件,并将其应用在酱油的酿造中,以提高酱油的品质。美味牛肝菌菌
丝体深层培养的适宜培养基组成为:马铃薯 %##& ’ (、葡萄糖 %)& ’ (、蛋白胨 *& ’ (、+%,-./ !0)& ’ (、1213% #0##)& ’ (;最佳
培养条件为初始 4, )0#、培养温度 %)5、接种量 )6、装液量 )#7( ’ %##7( 三角瓶。优化后培养 89 菌丝体干重可达
!!0!#& ’ (,比优化前提高了 :#0/;6。采用低盐固态发酵技术酿造酱油,在淋油工序加入美味牛肝菌液体培养液,与不
加工艺生产出的酱油相比,氨基酸态氮含量提高了 !%0;)6,全氮含量提高了 !%!0)6。
关键词:美味牛肝菌,菌丝体,液体培养,酱油
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中图分类号:L@%#!08$ $ $ $ 文献标识码:M$ $ $ $ 文 章 编 号:!##%N#8#(%##;)#*N#%%8N#/
收稿日期:%##:N!#N!*
作者简介:冮洁(!;)N),女,博士,研究方向:食品生物技术。
$ $ 食用菌营养丰富,具有高蛋白、低脂肪、低热量、
多功效的特点,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,其中食用菌发酵酱油
就是一种有效的途径[%]。美味牛肝菌(!#$%&’ $(&#)’)
属 于 担 子 菌 亚 门( !*’)()+,-%).*)、层 菌 纲
(/,+$.+,-$%$’)、伞菌目( 01*2)-*’$’)、牛肝菌科
(!#$%*-$*$),是一种世界范围内分布的食药兼用经
济价值较高的真菌。含有丰富的蛋白质、氨基酸、碳
水化合物,还含有脂肪、多种维生素和矿物质,是很
好的保健食品,具有一定的降低血糖、降低胆固醇等
作用[8,/]。美味牛肝菌是根菌,目前还不能完全人工
栽培,野生产量还远远不能满足人们的需求。通过
液态深层发酵获得的菌丝体,已被证明与子实体成
分相当[)]。食用菌液体发酵技术比传统的食用菌生
产方式有明显的优越性,可以在较短时间内获得大
量菌丝体及其发酵产物,由于这一过程周期短、产量
高、成本低、工艺设备简单,因此在食用菌生产中具
有广阔的应用前景[]。本文优化了美味牛肝菌菌丝
体适宜的液体培养条件,并考察了美味牛肝菌培养
液在酱油生产中的应用。
9! 材料与方法
9:9! 实验材料
美味牛肝菌(!#$%&’ $(&#)’)$ 购自朝阳市食用
菌研究所;斜面培养基(-CM 固体培养基)$ 马铃薯
%##&、葡萄糖 %#&、琼脂粉 %#&、水 !###7(,4, 自然;
美味牛肝菌液体种子和发酵培养基$ 采用 -CM液体
培养基。
!!#
表 ! 不同氮源对美味牛肝菌菌丝体生长的影响及差异显著性分析
氮源种类 菌丝体干重(# $ %) &’检验 (值 )’检验类型 )’检验 (值 差异显著性
对照((*+) ,-,.
蛋白胨 /-01 2-12, 双样本等方差假设 1-11/ !!
酵母浸提膏 .-11 1-,.! 双样本异方差假设 1-0..
麸皮 3-.1 2-12, 双样本等方差假设 1-145 !
豆饼粉 ,-21 1-,.! 双样本异方差假设 1-0..
牛肉膏 3-/1 1-,.5 双样本异方差假设 1-1,5 !
表 4 不同维生素对美味牛肝菌菌丝体生长的影响及差异显著性分析
维生素种类 菌丝体干重(# $ %) &’检验 (值 )’检验类型 )’检验 (值 差异显著性
对照((*+) .-21
67 .-0. 1-42. 双样本等方差假设 1-10/ !
68! 0-/. 1-4,4 双样本等方差假设 1-1!3 !
684 ,-/1 1-.11 双样本等方差假设 1-1!3 !
683 3-01 1-11110 双样本异方差假设 1-!.1
表 0 无机盐正交设计及结果
实验号
因素
+ 94:(;,
(# $ %)
8 9:4(;,
(# $ %)
7 <#=;,
(# $ %)
* &>=;,
(# $ %)
? @A=;,
(# $ %)
& (# $ %)
B 7C7D4
(# $ %)
菌丝干重
(# $ %)
!
4
0
,
.
3
5
/
E!
E4
F
1
1
1
1
!
!
!
!
3-05/
2-1!4
4-34.
1
1
1-.
1-.
1
1
1-.
1-.
5-//5
5-.!4
’ 1-05.
1
1
1-.
1-.
1-.
1-.
1
1
5-54.
5-35.
’ 1-1.1
1
1
1-1!
1
1-1!
1
1-1!
1
/-!11
5-011
’ 1-/11
1
1-1!
1
1-1!
1-1!
1
1-1!
1
5-230
5-,05
’ 1-.43
1
1-1!
1-1!
1
1
1-1!
1-1!
1
5-/0/
5-.30
’ 1-45.
1
1-1!
1-1!
1
1-1!
1
1
1-1!
5-.11
5-/11
1-011
5-4.
.-2.
3-/.
.-.1
2-31
/-5.
/-51
2-11
!#$ 培养方法
!-4-! 菌种活化 将保存菌种用接种针接入斜面培
养基中,4.G恒温培养 5H。
!-4-4 液体种子培养 将活化的美味牛肝菌用接种
针从斜面接入 (*+ 液体培养基中,培养温度 4/G,
摇床转速 !.1I $ JKA,培养 0H。
!-4-0 液体发酵培养 将培养好的液体种子按 !1L
的接种量接入液体发酵培养基中,4/G,摇床转速
!.1I $ JKA,培养 .H后测定菌丝体干重。
!%$ 分析方法
!-0-! 菌丝体干重的测定 利用智能水分测定仪,
用移液管吸取 !1J%菌液,烘干至恒重,测得每 !1J%
菌液菌丝体干重。
!-0-4 氨基酸态氮的测定 采用甲醛滴定法[5]。
!-0-0 全氮的测定 采用凯氏定氮法[5]。
!&$ 酱油的酿造和美味牛肝菌的加入工艺
酱油酿造采用低盐固态发酵[/]。美味牛肝菌液
体培养液加入量为酱油原料量的 !1L,具体的加入
工艺如下:工艺一:不加美味牛肝菌,作为对照;工艺
二:前酵时加入;工艺三:后酵时加入;工艺四:淋油
时加入。
#$ 结果与讨论
#!$ 美味牛肝菌液体培养条件的优化
4-!-! 不同氮源对美味牛肝菌菌丝体生长的影响
供试的氮源包括牛肉膏、蛋白胨、酵母浸提膏、麸皮
以及豆饼粉,加量分别为 .# $ %。所用培养基为 (*+
液体培养基,培养温度 4/G,摇床培养 .H 后测定菌
丝体干重,实验结果如表 ! 所示。
实验结果表明:蛋白胨、酵母浸提膏、麸皮、豆饼粉
以及牛肉膏等五种有机氮源均能较好地促进美味牛肝
菌菌丝体生长。蛋白胨对其促进作用具有极显著性,
牛肉膏和麸皮具有显著性。所以,美味牛肝菌液态深
层发酵的最佳氮源为蛋白胨,其次为牛肉膏和麸皮。
4-!-4 不同维生素对美味牛肝菌菌丝体生长的影响
供试的维生素包括 67、68!、684和 683,加量分别为
1-1!# $ %。所用培养基为 (*+ 液体培养基,培养温度
4/G,培养 .H 后测定菌丝体干重,实验结果如表 4
所示。
从表 4 可以看出,683对美味牛肝菌丝体的生长
有促进作用,但其促进作用不具显著性;67、68!、684
对美味牛肝菌丝体的生长有显著的抑制作用。
4-!-0 无机盐对美味牛肝菌菌丝体生长的影响 供
试的 94:(;,、9:4(;,、<#=;,、&>=;,、@A=;,、7C7D4 七种无机盐按照正交方案加到 (*+培养基中,
4/G发酵,培养 .H 后测定菌丝体干重,实验结果如
表 0 所示。
由表 0 中极差 F 值可知:因素 +(94:(;,)的极
差最大,为主要因素,7C7D4次之,其他因素的极差为
负值,即对美味牛肝菌菌丝体生长有抑制作用,而
!!#
!#$%& 和 ’(’) 对美味牛肝菌菌丝体生长有促进作
用。由方差分析 *值可知(数据省略),!#$%& 对美
味牛肝菌菌丝体的生长具有显著性影响。
+,+&- 美味牛肝菌丝体培养基成分的研究- 通过以
上的研究,确定了蛋白胨、!#$%& 和 ’(’) 对美味牛
肝菌丝体生长有促进作用,而且该菌在以葡萄糖为
碳源的 $./培养基中长势很好。所以,将这四种因
素联合进行正交实验,从而确定美味牛肝菌丝体培
养基成分,正交设计及结果如表 & 所示。
表 &- 培养基成分正交设计及结果
实验号
因素
/葡萄糖
(0 1 2)
3蛋白胨
(0 1 2)
’ !#$%&
(0 1 2)
. ’(’)
(0 1 2)
菌丝体干
重(0 1 2)
,

4
&
5
6
7
8
9
:,
:
:4
;
,5
,5
,5
<
<
<
5
5
5
7+,67
6+&84
,<+67
4+78&
4
5
7
4
5
7
4
5
7
7+8<<
7+&5<
8+667
,+,7
<+5
,+<
,+5
,+<
,+5
<+5
,+5
<+5
,+<
7+6<<
8+<84
8+44
<+644
<+<<5
<+<,<
<+<,5
<+<,5
<+<<5
<+<,<
<+<,<
<+<,5
<+<<5
8+5<<
7+967
7+&5<
,+<5<
7+,5
6+75
7+6<
5+9<
6+75
6+8<
,<+45
8+85
,,+6<
- - 由表 & 可见,根据极差 ; 的大小可知各因子重
要性顺序为:葡萄糖 =蛋白胨 = ’(’) = !#$%&,最
优搭配方案为 /434’4.,,即葡萄糖加入量为 50 1 2,
蛋白胨加量为 70 1 2,!#$%& 加量为 ,+50 1 2,’(’) 加
量为 <+<<50 1 2。由方差分析可知(数据省略),葡萄
糖对美味牛肝菌菌丝体的生长具有显著性影响。
+,+5- 美味牛肝菌丝体深层发酵条件的研究- 对美
味牛肝菌丝体的发酵条件进行研究,正交设计及结
果如表 5 所示。
表 5- 发酵条件优化正交设计及结果
实验号
因素
/初始
>#
3温度
(?)
’接种量
(@)
.装液量
(A2 1 <菌丝体干重
(0 1 2)
,

4
&
5
6
7
8
9
:,
:
:4
;
5
5
5
6
6
6
7
7
7
7+867
6+7<<
7+55<
,+,67
5
8
4
5
8
4
5
8
4
8+55<
8+5,7
5+<5<
4+5<<
5
,<
,5
,<
,5
5
,5
5
,<
8+6<<
6+9,7
6+6<<
+<<<
5<
,<<
,5<
,5<
5<
,<<
,<<
,5<
5<
,<+5<<
7+,7
&+&<<
6+,<<
,4+&<
8+&<
,+8<
&+&5
,<+<
5+&5
7+8<
6+95
7+9<
- - 由表 5 可见,根据极差 ; 的大小可知各因子重
要性顺序为:装液量 =温度 =接种量 = >#,最优搭配
方案为 /,3,’,.,,即培养基 ># 为 5,培养温度为
5?,接种量为 5@,装液量为每 <5牛肝菌菌丝体的生长具有显著性影响。
+,+6- 优化前后美味牛肝菌丝体生长曲线的测定-
根据上述实验确定的适合美味牛肝菌丝体生长的最
佳培养基成分和最佳发酵条件,对美味牛肝菌进行
培养,菌丝体生长曲线如图 , 所示。
图 ,- 美味牛肝菌丝体生长曲线
从图 , 可以看出,培养条件优化后,美味牛肝菌
菌丝体的生长速度明显优于优化前的生长速度。菌
丝体随培养时间的增加而迅速增加,培养到第 4B 达
到峰值,菌丝体干重为 ,,+,<0 1 2,与优化前的 6+,50 1 2
相比增加了 8<+&9@。此后菌丝体干重会随培养时间
的延长而缓慢下降。
!!# 美味牛肝菌在酱油中的应用
++,- 酱油发酵过程中氨基酸态氮含量的变化- 从
酱油发酵开始,每 B 测定一次酱醅中氨基酸态氮的
含量,四种发酵工艺测定结果如图 所示。
图 - 酱油发酵过程中氨基酸态氮含量变化曲线
从图 可以看出,随着发酵时间的延长,氨基酸
态氮的含量在不断的提高。而且加入美味牛肝菌菌
丝体的各工艺所生产出的酱油中氨基酸态氮含量都
比不加美味牛肝菌丝体的工艺发酵出的酱油要高。
工艺四生产的酱油中氨基酸态氮含量最高,为
,+56A0 1 A2,比不加的工艺一提高了 ,+95@,即在
淋油工序添加美味牛肝菌丝体可以最大限度地提高
酱油的氨基酸态氮含量。
++- 酱油全氮含量的测定- 将各工艺发酵 ,5B 后
的酱醅用等量的水 85?浸淋 6C,然后测定酱油中全
氮含量,结果如表 6 所示。
表 6- 不同工艺生产的酱油全氮含量比较
工艺 全氮含量(0 1 2)
工艺一
工艺二
工艺三
工艺四
,+545
+&8,
4+,98
4+&<<
- - 从表 6 可知,加入美味牛肝菌丝体的酱油发酵
工艺中全氮的含量都高于不加美味牛肝菌丝体的工
艺,工艺四的全氮含量最高,为 4+&<<0 1 2,与对照的
工艺一相比提高了 ,,+5@。
(下转第 8 页)
!!#
获得较好的口感的同时,可以增加颗粒的流动性、润
滑性,减少物料的黏冲,且崩解性不受影响。因此,
本实验采用硬脂酸镁作为压片的脱模剂。
!#$ 配方组分初步研究
为得到较佳配方,可采用正交实验方法对其进
行优选。灰树花发酵液和填充剂的用量配比为 !#,
表 $% 正交因素水平表(&)
水平 ’ ()*+,·#-#+ . -/0( ( 阿斯巴甜 1柠檬酸
! #22 ! ! 234
# $22 !34 !3# 235
$ ,22 # !3, 236
表 ,% 76($
,)正交实验设计及结果
实验号 ’ . ( 1 感官评分
! ! ! ! ! 834
# ! # # # 534
$ ! $ $ $ 8
, # ! # $ 534
4 # # $ ! 6
8 # $ ! # 5
5 $ ! $ # 634
9 $ # ! $ 5
6 $ $ # ! 9
:! 83885 539$$ 839$$ 539$$
:# 539$$ 539$$ 53885 93222
:$ 93!85 53222 93!85 839$$
;! #3### #38!! #3#59 #38!!
;# #38!! #38!! #3448 #3885
;$ #35## #3$$$ #35## #3#59
< !3422 239$$ !3$$, !3!85
以填充剂、黏合剂、阿斯巴甜和柠檬酸的添加量为因
素,对灰树花营养含片的配方进行正交筛选,其因素
水平如表 $ 所示,经过 !2 人进行感官综合评分的结
果见表 ,。
% % 由表 , 数据分析结果表明,<’ = <( = <1 = <.,即
()*+,·#-#+的用量为主要因素,阿斯巴甜的用量
次之,柠檬酸用量再次之,粘合剂 -0/( 对产品质量
影响较小。灰树花营养含片的最佳配料条件为
’$.!($1#,即 ()*+,·#-#+的用量为 ,22&,-0/( 的
用量为 !&,阿斯巴甜的用量为 !3,&,柠檬酸的添加量
为 235&。按照上述最佳工艺条件制成的含片呈棕黄
色,表明光滑,色泽均匀一致,具有灰树花特有的清
香风味,清凉可口,入口细腻柔顺。
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###############################################
!4,?!493
(上接第 ##4 页)
%$ 结论
美味牛肝菌菌丝体的最佳有机氮源为蛋白胨,
菌丝体生长最浓稠;葡萄糖对菌丝体的生长影响最
显著,从而选择葡萄糖作为碳源最适宜;另外,培养
基还应添加 :#-/+, 和 ()(@# 两种无机盐。而培养基
中一般不需额外添加维生素。美味牛肝菌菌丝体深层
发酵的适宜培养基组成为:马铃薯 #22& A 7、葡萄糖
#4& A 7、蛋白胨 5& A 7、:#-/+, !34& A 7、()(@# 23224& A 7。
美味牛肝菌菌丝体在 #4?$#B均能生长,最适宜的生
长温度为 #4B。美味牛肝菌菌丝体在 C-为 432?532
的范围内均能较好生长,最适 C- 为 432。培养基装
液量对美味牛肝菌菌丝体的生长影响最大,在
#22D7三角瓶装液 42D7菌丝体生长最旺盛,当装液
量达到 !42D7 时,溶氧量太低,不适于菌丝体的生
长。接种量为 4E时,菌丝体长势较好。优化后菌丝
体培养 $F菌丝体干重可达到最大,为 !!3!2& A 7,比优
化前提高了 923,6E。采用低盐固态发酵技术酿造
酱油,在淋油工序加入美味牛肝菌液体培养液,与不
加工艺生产出的酱油相比,氨基酸态氮含量提高了
!#364E,全氮含量提高了 !#!34E。
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