粉碎粒度对毛木耳吸附特性影响的研究

岳凤丽，安东，于克学，*，李新胜，井瑞洁，姜桂传

（1.山东农业工程学院，山东济南250100；2.中华全国供销合作总社济南果品研究院，山东济南250014）

毛木耳（Auricularia polytricha）又名粗木耳[1]，属担子菌纲、木耳目、木耳科、木耳属，是热带和亚热带地区主要栽培的食用菌之一。与黑木耳相比，虽是同属不同的种类，但其耳片较黑木耳大、厚，且背面长有较长的绒毛，质地较粗韧，硬脆耐嚼；氨基酸组成、营养成分及功效与黑木耳基本相似，富含多糖、胶质、蛋白质、维生素和多种矿物质元素，具有益气强身、活血止血、降低人体血液凝块、缓和冠状动脉硬化、防止血栓形成、清除肠胃中积食、纤维素之功能。由于毛木耳抗逆性强，适应性广，生产技术容易掌握，因此，近年来在山东、河南、浙江、福建等地栽培面积不断扩大。2013年，仅山东省鱼台县年产毛木耳就达 6000万公斤。随着生活水平的提高，人们在食品安全、健康方面的意识逐步增强，过量的油脂摄入、农田土壤中重金属以及食用水源的污染等因素[2-3]，促使慢性非传染疾病发病率提高，影响着人体健康。如何通过食物本身除去影响人体健康的脂肪、重金属等有害成分已成为营养学、食品科学及预防医学等学科研究的课题之一[4]。毛木耳子实体中的胶质成分，是一种天然的生物吸附剂，近几年来的研究，揭示了毛木耳胶质具有吸附铜离子的功能[5-9]，但尚未见到不同粒度的毛木耳粉体吸附水分、油脂及重金属镉离子的报道。本研究通过不同粉碎处理，探讨不同粒度毛木耳粉体吸附能力的影响[10-13]，旨在为合理开发利用毛木耳资源，乃至工业化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

毛木耳：产于济宁鱼台县毛木耳种植基地，清理除杂后，按试验要求进行不同粒度的粉碎以备用。

主要试剂：重金属离子标准品：北京中标华威科技有限公司。

1.2 仪器与设备

6B-1型贝利微粉机：济南贝利粉体技术工程有限公司；RXH-B1型热风循环烘箱：上海一恒科技有限公司；A3-F型原子吸收分光光度计：北京普析通用公司。

1.3 毛木耳粉体的制备

取毛木耳子实体原料清洗除杂，烘干，含水量≤13%。在0℃～4℃条件下将处理的毛木耳置于超微粉碎机中超微粉碎，按粉碎时间不同，分别过筛得到40目、100目、300目3个粉体样品，并以未处理的毛木耳子实体原料作为对照样品。

1.4 毛木耳吸附水分能力的测定

称取毛木耳粉体样品及对照样品各（2±0.01）g，分别置于离心管中，加入50 g的去离子水并搅拌1 min，静置30 min后，以 1000 r/min离心5 min，去余水，称重，计算每克样品的吸水质量。每组重复处理3次。

1.5 毛木耳吸附油脂能力的测定

称取毛木耳粉体样品及对照样品各（5±0.01）g，分别置于离心管中，加大豆油20 mL并搅拌1 min，静置30 min后，以 1000 r/min离心5 min，称重，计算每克样品的吸油体积。每组重复处理3次。

1.6 毛木耳吸附重金属含量的测定

1.6.1 重金属溶液的配制

以Cd2+离子溶液的配制为例。用移液器分别精确吸取 Cd2+离子溶液标准品（浓度为 1 mg/mL）5、4、3、2 mL和1 mL，加入500 mL容量瓶中，用新配2%硝酸溶液定容，配制成浓度为分别为 2、4、6、8、10 μg/mL 的Cd2+离子标准溶液，以备用。

2.6.2 重金属吸附试验

称取毛木耳粉体样品及对照样品各（2±0.01）g，放入装有 100 mL 浓度分别为 2、4、6、8、10 μg/mL 重金属溶液的三角锥瓶中，用恒温振荡器在150 r/min和25℃的条件下振荡吸附5 h，振荡后溶液用定量滤纸过滤，收集滤液，用FAAS法测定吸附前后溶液重金属含量，每组重复处理3次。注：检测方法参照GB/T 5009.15-2003。

1.7 吸附量计算公式

式中：m1、m2、m3为加入毛木耳粉体样品的质量；C1为吸附前溶液中重金属离子浓度，（μg/mL）；C2为吸附后溶液中重金属离子浓度，（μg/mL）。

2 结果与分析

2.1 毛木耳粉体吸附水分能力

不同毛木耳粉体样品饱和吸附水分能力见图1。

图1 不同目数毛木耳样品对水分吸附Fig.1 Adsorpted water of Auricularia polytricha samples at different mesh

由图1所示，随着粉体目数的增加，毛木耳粉体饱和吸水量显著增大，当粉碎目数达到300目时，饱和吸水量为17.12 g/g，与对照组（6.13 g/g）相比，吸附水分能力提高179.3%。这说明，毛木耳经过粉碎处理后，随着粉体比表面积增大，更多的亲水基团暴露出来，对水分吸附能力显著增强。

2.2 毛木耳粉体吸附油脂能力

不同毛木耳样品油脂能力见图2。

图2 不同目数毛木耳样品对油脂吸附Fig.2 Adsorpted oil of Auricularia polytricha samples at different mesh

由图2所示，随着粉碎目数的增加，毛木耳吸附油脂﹙具体油脂名称﹚的能力逐渐增强。在粉碎目数达到300目时，饱和吸油量为1.06 mL/g，与对照组（0.37 mL/g）相比，吸附油脂能力提高186.5%。经过粉碎后，吸附能力有了显著提高，但由于毛木耳子实体中亲油基团较少，因而对油脂的吸附能力表现一般，不及吸附水的量大。

2.3 毛木耳粉体吸附Cd2+离子能力

毛木耳样品对Cd2+离子的吸附能力见图3。

图3 不同目数毛木耳样品对金属离子Cd2+吸附Fig.3 Adsorpted metal ion Cd2+of Auricularia polytricha samples at different mesh

从图3可以看出，随着溶液中Cd2+离子浓度的增加，四组样品的吸附量均呈现增加趋势。且粉碎目数越大，吸附量越大。在Cd2+离子浓度达到10μg/mL时，此时 40、100、300 目样品的吸附量分别为：115.25、126.55、165.80 μg/g，与对照组的吸附量 55.23 μg/g相比，吸附能力分别提高了108.7%、129.1%及200.2%。这表明，粉碎处理能够增大毛木耳的比表面积，使其暴露更多的吸附基团，显著增强其吸附Cd2+离子的能力。

2.4 毛木耳粉体吸附Pb2+离子能力

毛木耳样品对Pb2+离子的吸附能力见图4。

图4 不同目数毛木耳样品对金属离子Pb2+吸附Fig.4 Adsorpted metal ion Pb2+of Auricularia polytricha samples at different mesh

从图4可以看出，随着溶液中离子Pb2+浓度的增加，四组样品的吸附量同样均呈现增加趋势。且粉碎目数越大，吸附量也越大。在Pb2+离子浓度达到10 μg/mL时，此时40、100、300目样品的吸附量分别为：110.02、144.13、196.08μg/g，与对照组的吸附量85.95μg/g相比，吸附能力分别提高了28.0%、67.7%及128.1%。这同样说明，粉碎处理能够增强毛木耳吸附Pb2+离子的能力。对比样品吸附Cb2+离子的能力，可以发现吸附Pb2+离子能力提高幅度小于吸附Cb2+离子，是由于Pb2+离子溶液的量浓度最小，其包含的离子数量少所致。

3 结论

通过粉碎处理得到不同目数的毛木耳粉体样品，以未粉碎毛木耳样品为对照，发现粉碎处理对毛木耳吸附能力的影响显著。总体趋势为，粉碎目数越大，表面积越大，毛木耳的吸附能力越强。在吸附水分方面，300目毛木耳样品饱和吸水量达到17.12 g/g，与对照组（6.13 g/g）相比，吸附能力提高179.3%；在吸附油脂方面，300目毛木耳样品饱和吸油量为1.06 mL/g，与对照组（0.37 mL/g）相比，吸附油脂能力提高186.5%；在吸附重金属离子方面，在Cd2+离子浓度达到10 μg/mL时，40、100、300 目样品的吸附量分别为 115.25、126.55、165.80 μg/g，与对照组的吸附量 55.23 μg/g 相比，吸附能力分别提高了108.7%、129.1%及200.2%，在Pb2+离子浓度达到 10 μg/mL 时，40、100、300 目样品的吸附量分别为：110.02、144.13、196.08 μg/g，与对照组的吸附量85.95 μg/g相比，吸附能力分别提高了28.0%、67.7%及128.1%。

通过粉碎处理后，粉体粒度越小，表面积越大，毛木耳吸附水、油脂及重金属能力得到提高，提示食用毛木耳时粉体好于子实体，且食用子实体时咀嚼越细，毛木耳清除肠胃积食、纤维、油脂及重金属等功能越强。随着子实体粒度减小，目数增加，提示细胞的破壁率逐渐增加，一系列功效成分也逐渐的释放出来，在食用后更容易被人体吸收，提升了毛木耳自身的营养价值。基于本研究理论基础之上，充分利用毛木耳自身物料的特性，开展毛木耳粉体加工产品的研发，无论对于开发利用毛木耳资源还是益于人体健康发展，都具有重要的现实意义。

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