竹荪菌托多糖的提取及在藜麦沙琪玛中的应用
2020-07-18张轶博杨博凡蔡逸安武艳群朱俊玲王晓闻
张轶博,杨博凡,蔡逸安,武艳群,朱俊玲*,王晓闻*
1. 山西农业大学食品科学与工程学院(晋中 030801);2. 山西农业大学食品科学与工程学院,山西功能食品研究院(晋中 030801)
竹荪菌体营养丰富[1],对高血压、神经衰弱、肠胃疾病等具有保健作用,还能够保护肝脏,减少腹壁脂肪的积存,有俗称“刮油”的作用。竹荪菌托是竹荪生产中的主要副产物之一,还具有抗氧化、抗肿瘤、抑菌、降血压、免疫调节等生物学活性[2]。目前菌托大多被当作废弃物丢弃,不仅造成资源浪费,还容易引发环境污染。藜麦具有抗氧化[13]、抗炎、降血糖、减肥等生理活性[3],而且被国际营养学家称为“营养黄金”“超级谷物”“未来食品”。
试验以竹荪菌托为依托,提取其中的竹荪菌托多糖,将菌托多糖与藜麦结合,制作独具特色的藜麦沙琪玛,增加所制沙琪玛的功能性和复合性[12]。利用变废为宝的思想将竹荪菌托多糖加到藜麦沙琪玛中,不仅有良好的商业价值,还符合低碳环保的发展理念,以期制作出更加健康的养生食品。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 材料
竹荪菌托,购自云南野生菌有限公司;金苑高筋粉、藜麦面粉、麦芽糖、泡打粉、棕榈油、安琪酵母、新鲜鸡蛋、蔗糖、果葡糖浆,均为食用级,市售。
1.1.2 试剂
碳酸氢铵、小苏打、95%乙醇、6%苯酚、浓硫酸、氯仿-正丁醇,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 试验仪器与设备
GZX-9246数显电热恒温鼓风干燥箱,上海康路仪器设备有限公司;XL-16B粉碎机,广州市鸿兴机械有限公司;PB303-N电子天平,梅特勒-托利多仪器上海有限公司;HH-8数显恒温水浴锅,金坛市富华仪器有限公司;LD5-2A高速离心机,北京雷勃尔医疗器械有限公司;2100型可见分光光度计,尤尼科仪器有限公司;PHS-3C恒温醒发箱,上海坤天实验室仪器有限公司。
1.3 工艺流程
1.3.1 竹荪菌托多糖的提取
竹荪菌托干粉→热水提取→离心取上清液(3 500 r/min离心10 min)→浓缩→95%无水乙醇沉淀(乙醇用量为3倍体积浓缩液)→沉淀用蒸馏水复溶→竹荪菌托多糖含量测定
1.3.2 沙琪玛制作工艺
1.4 操作要点
1.4.1 竹荪菌托粉碎
粉碎机转速为5 240 r/min,粉碎时间为9.2 min,进料量为39 g,粉碎后过40筛。
1.4.2 混粉
藜麦面粉与适当比例的泡打粉、小苏打和少量酵母粉在搅拌机里混合均匀,以300 r/min搅拌5 min。
1.4.3 打蛋
新鲜鸡蛋去壳后放入容器中,然后加入适量的碳酸氢铵及少量食盐,放入打蛋后打蛋至蛋液乳化,直至出现很多细密均匀的气泡时即可停止。
1.4.4 醒面
将和好的光滑面团用保鲜膜封好,放入温度35℃、湿度85%的恒温恒湿箱。
1.4.5 油炸
食用油在油锅中加热到200 ℃,将醒发好的面条放入油锅中炸1.5 min,观察颜色变为金黄色后捞出,沥油冷却(炸条前要注意去掉多余的扑粉)。
1.4.6 熬糖
白砂糖、麦芽糖和水的质量比为3∶1∶1。在锅内熬煮至糖浆黏稠,能拉出细软淡黄色糖丝即可。
1.4.7 拌糖
将炸好的沙琪玛炸条按照比例和熬制好的糖浆趁热混合并拌匀。
1.4.8 压片成型
将混合糖浆的沙琪玛炸条在模具里压平,冷却后切块,塑封包装。
1.5 竹荪多糖提取工艺的优化
在单因素试验的基础上,选择提取温度、提取时间、液料比3个因素为自变量,以竹荪菌托多糖得率为因变量设计三因素三水平正交试验,优化竹荪菌托多糖的提取工艺。
1.6 测定方法
1.6.1 竹荪菌托多糖含量测定
采用苯酚-硫酸法测定竹荪菌托多糖含量。以葡萄糖为标准品,绘制标准曲线[4]。
1.6.2 葡萄糖标准曲线的制定
准确称取20 mg于105 ℃干燥至恒质量的葡萄糖,加蒸馏水溶解并定容于500 mL容量瓶中,分别取0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6及1.8 mL,补水至2 mL,分别加入1 mL 6%苯酚,混匀,再分别加入5 mL浓硫酸,混匀,放置20 min后,分别于490 nm测吸光度。根据葡萄糖浓度和吸光度绘制标准曲线[5]。
1.7 感官评定
如表1所示,分别将颜色、甜度、柔韧度、风味作为参考指标,对藜麦沙琪玛进行感官评定,总分100分,每一项分值25分,随机选取20名人员进行测评。
表1 竹荪藜麦沙琪玛的感官评分标准
2 结果与讨论
2.1 竹荪菌托多糖提取单因素试验结果
2.1.1 提取温度对竹荪菌托多糖得率的影响
由图1可知,在固定提取时间2 h、液料比40∶1(mL/g)的条件下,随着提取温度的升高,竹荪菌托多糖提取率逐渐增加;当提取温度为80 ℃时,提取率达最大值(12.8%);超过80 ℃后,竹荪菌托多糖得率略有下降。这可能是温度过高破坏多糖内部结构,使多糖发生降解。因此,提取温度以80 ℃为宜。
2.1.2 提取时间对竹荪菌托多糖提取率的影响
由图2可知,在固定提取温度80 ℃、液料比40∶1(mL/g)的条件下,随着提取时间的延长,竹荪菌托多糖得率不断增加,3 h时多糖得率达11.7%,之后多糖得率增加不明显。考虑到提取时间过长,可能会增加其他溶解性杂质,为节约时间及保证多糖纯度,提取时间以3 h为宜。
图1 提取温度对竹荪菌托多糖得率的影响
图2 提取时间对竹荪菌托多糖得率的影响
2.1.3 液料比对竹荪菌托多糖得率的影响
由图3可知,在固定提取温度80 ℃、提取时间3 h条件下,随着液料比的增大,竹荪菌托多糖得率不断增加;当液料比为60∶1(mL/g)时,竹荪菌托多糖得率达最大值(12.1%);此后随着液料比的继续增大,多糖提取率反而有所下降。其原因可能是溶剂用量大使溶出性杂质增加,竞争性抑制了多糖的溶解。因此,液料比以60∶1(mL/g)为宜。
图3 液料比对竹荪菌托多糖得率的影响
2.2 正交试验法优化竹荪菌托多糖提取工艺
由表2可知,影响竹荪菌托多糖得率的各因素大小关系为A(提取温度)>B(提取时间)>C(液料比),且提取温度以80 ℃最佳,提取时间以3 h最佳,液料比以60∶1(mL/g)最佳。因此,竹荪菌托多糖提取的最佳工艺应为A2B3C2,即提取温度80 ℃,提取时间3 h,液料比60∶1(mL/g),此时得率为11.8%。
2.3 抗氧化活性的检测
由图4可知,竹荪菌托多糖样品的还原能力随浓度的增大呈上升趋势,30 μg/mL时已较接近VC还原能力,表明其具有非常强的还原力[11]。
表2 竹荪菌托多糖得率的正交试验结果及方差分析
图4 样品与VC还原力比较
2.4 藜麦沙琪玛的制作工艺
2.4.1 混合粉比例(藜麦粉与高筋粉质量比)的确定
由图5可以看出,当藜麦与高筋粉质量比为1∶2时,沙琪玛感官评分最高。当超过1∶2时,油炸时面条的膨胀性减小,面条硬、易断,松软性下降,形态和组织评分急剧下降。试验结果表明藜麦与高筋粉质量比1∶3~1∶2比较适宜,颜色适中,口感较好。
图5 混合粉比例对感官评分的影响
2.4.2 确定藜麦沙琪玛制作条件[6]
通过预试验确定麦沙琪玛的最佳配方:鸡蛋、小苏打、泡打粉、碳酸氢铵的添加量分别为60,1.4,1.0和1.6 g;两次醒发,醒发时间均为1.5 h。
2.4.3 鸡蛋对沙琪玛的影响
沙琪玛色泽随着鸡蛋液的减少量增大而逐渐变浅,主要原因在于鸡蛋蛋黄的减少,加上其在油炸过程中因鸡蛋蛋白的量减少[7],使得美拉德反应的程度逐渐变弱。鸡蛋香味总体呈现减弱趋势,沙琪玛油炸过程中,其香味主要来源是美拉德反应及经油炸后形成的综合风味,风味变化在于后者形成香味的浓郁程度,加上鸡蛋液的减少量会影响乳化效果的好坏,易形成偏硬的口感,酥软度和口溶性也呈现出下降趋势。
2.4.4 水分的增加对沙琪玛的货架期有很大的影响
一方面,水分的存在促进沙琪玛油哈味的产生,另一方面,水分含量的高低对微生物的繁殖同样有显著的影响[8],因此减少不同量的鸡蛋液均会在一定程度上影响沙琪玛的货架期。挑选沙琪玛,最好在相同规格体积下选较轻的。重的是因为它的糖加得过多,对身体不利。
2.4.5 热量
每100 g沙琪玛所含热量为4.19 kJ。因为沙琪玛是油炸食品,且用糖熬浆使其粘合,其热量不言而喻。沙琪玛不宜常吃,常吃容易引起口腔溃疡、咽喉炎和发胖[9]。
2.4.6 营养与保健
沙琪玛富含碳水化合物[10],碳水化合物是构成机体的重要物质,能储存和提供热能、调节脂肪代谢、节约蛋白质、维持体温和保护内脏、提供必需脂肪酸、促进这些脂溶性维生素的吸收、增加饱腹感。
3 成品品质指标
3.1 感官性状(参见表3)
表3 藜麦沙琪玛的感官性状
3.2 理化与微生物指标(参见表4)
表4 理化与微生物指标
4 结论
通过试验可以看出,竹荪菌托多糖提取最佳工艺为:提取温度80 ℃、提取时间3 h、液料比60∶1(mL/g)。此条件下竹荪菌托多糖得率为10.8%。以100 g藜麦面粉为主原料,其混合粉比例(藜麦粉与高筋粉质量比)为1∶2。藜麦沙琪玛的最适配方为鸡蛋60 g、小苏打1.4 g、泡打粉1.0 g、碳酸氢铵1.6 g;醒发时间为1.5 h+1.5 h,明显低于普通小麦粉制作沙琪玛的醒发时间。在该配方和工艺条件下,制得的藜麦沙琪玛口感酥软香甜、入口即化,且沙琪玛条横切面色泽淡黄诱人。试验结果表明:用藜麦以及竹荪菌托多糖制作的沙琪玛,营养更丰富,具有抗氧化的保健功能,且成本相对低廉,故竹荪藜麦沙琪玛具有广阔的开发前景和推广价值。