牡丹籽壳不同添加量对平菇蛋白质和氨基酸含量的影响

◎ 邢建辉

（铜陵市食品药品检验中心，安徽 铜陵 244000）

平菇味道鲜美、肉质肥厚，是一种营养价值和保健功能较高的可食用真菌，其含有丰富的蛋白质、氨基酸、微量元素和维生素等[1]。平菇生长所需的营养物质主要包括碳源、氮源、维生素及矿物质等[2]。在平菇栽培中，棉籽壳是传统碳源基质的主要成分。随着人们生活水平的提升，人们对平菇的营养、风味有了更高的要求，改变平菇栽培基质从而改善平菇的营养成分成为近年来平菇栽培研究的一个热点。

牡丹籽油是从油用牡丹（主要为“丹凤”）中提取的木本坚果植物油，具有很高的营养价值，其含有不饱和脂肪酸90%以上、α-亚麻酸40%以上，对增强人体免疫力、维护大脑和心血管健康及防癌抗衰老等方面具有重要保健功能[3]。2011年牡丹籽油被卫生部批准为新资源食品。安徽省铜陵市是“中国药用牡丹之乡”，铜陵市政府于2013年制定出台了油用牡丹产业发展规划，提出到2022年，全面建成中国油用牡丹良种基地和安徽油用牡丹精深加工基地的目标。牡丹籽油的发展前景广阔，目前牡丹籽油主要采用压榨法制备，在压榨法制备牡丹籽油的过程中会产生大量的牡丹籽壳和牡丹籽饼粕等副产物。牡丹籽壳中含有维生素、蛋白质等多种营养成分，研究开发利用这些副产物可进一步提高油用牡丹深加工产品的附加价值。本文利用牡丹籽榨油后产生的牡丹籽壳和棉籽壳以不同比例混合作为碳源基质栽培平菇，通过分析平菇中蛋白质和氨基酸含量，寻找能充分利用牡丹籽榨油后的残留物发展平菇产业的有效途径，为提高农业资源的综合利用率提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

平菇，购自铜陵盛牛平菇养殖厂；牡丹籽壳，购自铜陵市义安区顺丰镇凤凰山；铅单元素溶液标准物质（中国计量科学研究院，100 μg·mL-1）；硝酸（优级纯）；硫酸铜；硫酸钾；硫酸；氢氧化钠；硼酸；0.05 moL·L-1盐酸标准滴定液；甲基红-溴甲酚绿乙醇溶液；17种单个氨基酸标准品（中国食品药品检定研究院），制成混合氨基酸标准工作液；茚三酮；苯酚；抗还原剂；6 moL·L-1的盐酸溶液；甲醇（色谱纯）。

1.1.2 仪器与设备

赛多利斯BSA224S-CW电子天平（0.1 mg）；AA-7000岛津原子吸收分光光度计；Anton Paar Multiwave ECO微波消解仪；Gerhardf VAP45全自动氮测定仪；梅特勒XSE105DU电子天平；IKA TubeMill研磨机；Binder FD115烘箱；Sykam S-433D氨基酸分析仪；7130溶液冷储模块；S5200自动进样器；S2100四元梯度泵；S4300衍生检测系统。

1.2 试验方法

1.2.1 试验处理

①棉籽壳。完全以棉籽壳作为碳源培养平菇。②10%牡丹籽壳。牡丹籽壳和棉籽壳比例为1∶9培养平菇。③50%牡丹籽壳。牡丹籽壳和棉籽壳比例为1∶1培养平菇。④90%牡丹籽壳。牡丹籽壳和棉籽壳比例为9∶1培养平菇。⑤牡丹籽壳。完全以牡丹籽壳为碳源培养平菇。除碳源基质不同外，5组培养基的其他营养成分和占比相同。

1.2.2 重金属-铅的测定

重金属-铅的测定采用石墨炉法。精密称取样品0.524 g于消解罐内，加硝酸3 mL，浸泡过夜，按消解仪规定的消解程序消解，放冷，用硝酸（1+9）转移至10 mL量瓶中，稀释至刻度，混匀，得样品待测液，同时作试剂空白试验。将铅元素标准溶液用硝酸溶液（5+95）稀释制成0 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、20 μg·L-1、30 μg·L-1和40 μg·L-1的标准工作溶液。将空白溶液、标准工作液及样品待测液依次注入原子化器，原子化后测其吸光度值，以浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准工作曲线。样品中的含铅量计算公式如下：

式中：C样为根据Pb标准曲线计算所得样品溶液浓度，μg·L-1；V样为样品定容体积，mL；M样为样品质量，g。

1.2.3 蛋白质测定

蛋白质测定采用凯氏定氮法。按照《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》（GB 5009.5—2016）第一法凯氏定氮法处理样品，以甲基红-溴甲酚绿乙醇溶液为指示剂，将处理好的样品立即用0.05 moL·L-1盐酸标准滴定液滴定，并作空白试验。样品中蛋白质的含量计算公式如下：

式中：F为氮换算为蛋白质的系数，一般食物为6.25；V1为消耗标准滴定液的体积，mL；V校为滴定管的校正体积，mL；V空为空白试验消耗滴定液的体积，mL；C滴为标准滴定液的浓度，moL·L-1。

1.2.4 氨基酸的测定

氨基酸的测定采用全自动氨基酸分析仪法。按照《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》（GB 5009.124—2016）处理样品。流动相：流动相A为氨基酸分析水解缓冲液A；流动相B为氨基酸分析水解缓冲液B；流动相C为水；流动相D为再生液；流动相E为茚三酮溶液；检测波长：440 nm和570 nm；柱温：40 ℃；流速：0.45 mL·min-1；色谱柱：LCA K06/Na色谱柱（150 mm×4.6 mm，7 μm）。将混合标准氨基酸工作液和样品测定液以相同体积注入氨基酸分析仪，以外标法通过峰面积计算样品测定液中氨基酸的浓度。

2 结果与分析

2.1 Pb标准工作曲线的绘制及样品测定结果

根据Pb标准溶液的浓度和吸收度值绘制Pb标准曲线，见图1。根据式（1）计算各样品溶液中的铅含量，结果见表1。铅是常见的对人体健康有严重威胁的重金属。研究表明，蘑菇对铅存在不同程度的富集，使其铅含量高于一般粮食、蔬菜等植物性食品[4]。铅在人体内半衰期较长，且对人体的生殖系统、中枢神经系统、呼吸系统及消化系统等均存在不同程度的损害并伴有致癌、致畸作用[5]。由表1可知，添加牡丹籽壳栽培出的蘑菇样品与传统棉籽壳栽培出的样品均未检出铅元素，说明该油用牡丹种植区土壤中不含Pb，在培养基质中添加牡丹籽壳无Pb超标风险，可放心食用。

图1 Pb标准曲线图

表1 不同碳源基质平菇的Pb含量表

2.2 不同碳源基质平菇的蛋白质含量结果分析

根据式（2）计算各样品中的蛋白质的含量，结果见表2。全部以牡丹籽壳为碳源基质培养出的平菇中蛋白质含量是全部以棉籽壳为碳源基质的2.1倍。在棉籽壳中仅添加10%的牡丹籽壳使蛋白质含量提高了84%，明显提高了平菇中蛋白质的含量。随着牡丹籽壳在碳源基质中的占比逐渐增大，平菇中蛋白质含量也逐渐增大，但增幅不明显。

表2 不同碳源基质平菇的蛋白质含量表

2.3 不同碳源基质平菇的氨基酸含量结果分析

以外标法通过峰面积计算样品测定液中氨基酸的浓度，结果见表3。

表3 验证试验结果表

表3 不同碳源基质平菇的氨基酸含量表

平菇中含有16种氨基酸，氨基酸种类非常丰富，不仅含有人体必需氨基酸，包括甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸和苏氨酸，而且含有多种非必需氨基酸，其中谷氨酸、门冬氨酸这2种呈味氨基酸的含量占比较高，保证了平菇的鲜味。以棉籽壳为碳源基质的平菇样品为参照，在碳源基质中添加牡丹籽壳的平菇样品，精氨酸和脯氨酸的含量明显升高，精氨酸含量最高提升25%，脯氨酸含量最高提升26%。精氨酸是含胍基的一种碱性氨基酸，对人体蛋白质与氨基酸降解代谢有重要作用，尤其在婴儿智力、生长发育方面具有重要作用。脯氨酸是身体生产胶原蛋白和软骨所需的氨基酸，它能保持肌肉和关节灵活，并减少紫外线暴露和正常老化造成的皮肤下垂和起皱。

3 结论

研究发现，牡丹籽壳是一种优质碳源。以牡丹籽壳作为碳源基质栽培平菇，蛋白质、精氨酸、脯氨酸含量都明显升高，其他氨基酸含量也均有所增加，不仅提高了平菇的营养价值，也充分利用了牡丹籽油加工过程中产生的副产品，增加了牡丹籽油的工业附加价值，为铜陵市及其他油用牡丹种植区的平菇种植提供了一种新思路。