劉 瑩，徐麗穎

（遼寧工程技術(shù)大學(xué)理學(xué)院生物科學(xué)與工程系，遼寧 阜新 123000）

膳食纖維作為一種功能性食品的重要基料，在營養(yǎng)和疾病預(yù)防中的重要功用己經(jīng)得到充分的肯定，并成為研究的熱點(diǎn)。很多國家將膳食纖維作為一種基本營養(yǎng)成分在食品中標(biāo)出，我國1991年頒布的食物成分表中就列有膳食纖維一項(xiàng)。據(jù)報(bào)道，國外新近開發(fā)出含有較高膳食纖維的天然保健飲料，如麩皮飲料、高纖維水果飲料。日本將3～5%的膳食纖維添加到面包、面條、果醬、糕點(diǎn)等食品中，以補(bǔ)充正常食品中膳食纖維含量的不足，而添加20%的膳食纖維可作為高血壓、肥胖病人的療效食品[1]。膳食纖維有很好的應(yīng)用前景。

褐蘑菇（Agaricus bisporus）[2]又名香口蘑，其蓋大柄粗，菌肉肥厚，口感細(xì)嫩鮮美，香味濃郁，是一種高品位食用菌。目前對(duì)褐蘑菇膳食纖維的提取與開發(fā)方面的研究報(bào)導(dǎo)還很少。試驗(yàn)利用雙酶法提取褐蘑菇膳食纖維，對(duì)加酶量、pH值、酶解溫度、酶解時(shí)間及液料比5個(gè)因素進(jìn)行研究，探索褐蘑菇膳食纖維最適提取方法，以期為褐蘑菇膳食纖維的提取與開發(fā)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

褐蘑菇（遼寧田園實(shí)業(yè)有限公司）。綠色木霉纖維素酶（15 μ/mg）、中性蛋白酶（0.8 AU/g）、NaOH、HCl、H2O2、CuSO4、K2SO4、H2SO4、H3BO3、乙醇。以上試劑均為分析純。

儀器設(shè)備：GZX-9140 MBE電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、ZDP-150型振蕩培養(yǎng)箱、DZKW-4型電熱恒溫水浴鍋、JPSD-100型電動(dòng)粉碎機(jī)、FA2104N電子天平、KDC-160 HR型高速冷凍離心機(jī)、凱氏定氮儀。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 工藝流程[3]褐蘑菇→烘干→粉碎過篩→酶解→滅酶→調(diào)pH值→蒸發(fā)濃縮→沉淀洗滌→干燥→褐蘑菇膳食纖維

1.2.2 單因素試驗(yàn) 對(duì)加酶量（%）、酶解pH、酶解溫度T（℃）、酶解時(shí)間t（h）、料水比進(jìn)行了單因素試驗(yàn)，每個(gè)因素分別設(shè)6水平，其中加酶量分別為1.2%、1.5%、1.8%、2.1%、2.4%、2.7%；酶解過程pH值分別為 5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5；酶解溫度為40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃；酶解時(shí)間分別為3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 h；料水比經(jīng)預(yù)試驗(yàn)確定為1∶10為最佳。根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定參加正交試驗(yàn)的因素個(gè)數(shù)及水平情況[3-5]。

1.2.3 正交試驗(yàn) 采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)來確定加酶量（%）、酶解pH、酶解溫度T（℃）、酶解時(shí)間t（h）、料水比等主要影響因素各水平之間的最佳組合，研究各主要影響因素對(duì)褐蘑菇膳食纖維提取率的影響。

1.3 褐蘑菇膳食纖維的提取工藝

選干凈、無蟲害的褐蘑菇烘干、粉碎，過20目篩，得試驗(yàn)樣品，準(zhǔn)確稱取10 g，加入適量的水、混合酶（兩種酶比例為1∶1），在不同溫度、pH值條件下酶解。80℃保持5 min滅酶后進(jìn)行漂白處理，調(diào)節(jié)pH值至12，加入5%的H2O2，室溫?cái)嚢?.5 h，目的是為了盡量減少果膠提取后的雜質(zhì)含量[6-7]。漂白后調(diào)節(jié)pH為7.0，60～70℃恒溫水浴將料液濃縮到50 mL，用4倍的乙醇進(jìn)行沉淀，24 h后除去上清液，在60℃下干燥至恒重，即可得膳食纖維，再進(jìn)行總膳食纖維的測(cè)定（酶－重量法——AOAC法），計(jì)算提取率，提取率的計(jì)算公式為[6]：

式中：W1——膳食纖維干重（g）；W2——原料干重（g）。

1.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

在正交表試驗(yàn)結(jié)果得出的最適提取條件下，進(jìn)行膳食纖維的提取試驗(yàn)，所得褐蘑菇膳食纖維提取率結(jié)果與正交試驗(yàn)表中表現(xiàn)最好組進(jìn)行比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 加酶量對(duì)褐蘑菇膳食纖維提取率的影響

取蘑菇粉10 g，溶于100 mL水中，分別按照1.2%、1.5%、1.8%、2.1%、2.4%、2.7%添加混合酶（纖維素酶:中性蛋白酶=1∶1），然后在酶解溫度50℃、pH值6.0條件下酶解4.5 h，計(jì)算褐蘑菇膳食纖維的提取率。

由圖1可知：當(dāng)加酶量在1.5%～2.4%時(shí)膳食纖維提取率隨著加酶量的增加而增加，因?yàn)榈鞍酌负屠w維素酶對(duì)褐蘑菇膳食纖維的酶解作用，在2.4%～3.0%膳食纖維提取率隨著酶含量的增加而減少，這是因?yàn)楹帜⒐街胁豢擅附馕镔|(zhì)的限制。因此，最適宜加酶量為2.4%，此時(shí)提取率最大，為35.00%。

圖1 加酶量對(duì)膳食纖維提取率的影響

2.2 pH值對(duì)褐蘑菇膳食纖維提取率的影響

取蘑菇粉10g，溶于100 mL水中，加1.8%的混合酶（1∶1），在酶解溫度 50℃、pH 值分別為 5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5 下酶解 4.5 h，計(jì)算褐蘑菇膳食纖維的提取率。

由圖2可知，當(dāng)pH值為6.5時(shí)，玉米膳食纖維的提取率最大。當(dāng)pH<6.5時(shí)，酶的活性逐漸增加，提取率隨著pH的增大而增大；當(dāng)pH＞6.5，酶的活性逐漸降低，提取率隨著pH的增大而減小。從以上分析可以知道pH值為6.5最佳，此時(shí)提取率為30.20%。

圖2 pH值對(duì)膳食纖維提取率的影響

2.3 酶解溫度對(duì)褐蘑菇膳食纖維提取率的影響

取蘑菇粉10 g，溶于100 mL水中，加1.8%的混合酶（纖維素酶∶中性蛋白酶=1∶1），在酶解溫度分別為 40、45、50、55、60、65℃、pH 6.0 下酶解 4.5 h，計(jì)算褐蘑菇膳食纖維的提取率。

由圖3可知，酶解溫度55℃時(shí)，此溫度條件下酶的活性較強(qiáng)，酶解作用徹底，膳食纖維的提取率最高。當(dāng)酶解溫度由40～55℃范圍內(nèi)，酶的活性逐漸加強(qiáng)，膳食纖維提取率也隨之增加；當(dāng)酶解溫度大于55℃后，酶的活性隨溫度升高逐漸減弱甚至失去活性，膳食纖維提取率也減少。所以可知酶解溫度55℃為最佳，提取率26.92%。

圖3 酶解溫度對(duì)膳食纖維提取率的影響

2.4 酶解時(shí)間對(duì)褐蘑菇膳食纖維提取率的影響

取蘑菇粉10 g，溶于100 mL水中，加1.8%的混合酶（纖維素酶∶中性蛋白酶=1∶1），在酶解溫度分別為 50℃、pH 6.0 下分別酶解 3、3.5、4、4.5、5、5.5 h，計(jì)算褐蘑菇膳食纖維的提取率。

由圖4知，酶解時(shí)間4.5 h時(shí)提取率最大。結(jié)果表明，較短時(shí)酶解不充分，有些膳食纖維成分未被水解出來；若酶解時(shí)間過長(zhǎng)，由于半纖維素將被水解成非膳食纖維成分，降低了膳食纖維提取率。分析可知4.5 h為最佳酶解時(shí)間，此時(shí)提取率為32.54%。

圖4 酶解時(shí)間對(duì)膳食纖維提取率的影響

2.5 褐蘑菇膳食纖維提取條件的正交試驗(yàn)結(jié)果

單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，加酶量（A）、酶解溫度量（B）、酶解時(shí)間（C）和酶解pH（D）4個(gè)因素對(duì)褐蘑菇膳食纖維的提取率影響較大，確定為主要影響因素，進(jìn)入正交試驗(yàn)。根據(jù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，設(shè)定4個(gè)因素3個(gè)水平，采用L9（34）正交表，其因素水平分布情況如表1所示。

按照正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案表中試驗(yàn)序號(hào)的提取條件進(jìn)行膳食纖維的提取試驗(yàn)，并分別測(cè)定不同組合條件下褐蘑菇膳食纖維提取率。確定正交試驗(yàn)的最適組合，并進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)（如表2所示）。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

表2 正交試驗(yàn)分析結(jié)果

表2可知，各種因素對(duì)膳食纖維提取率影響的主次順序依次為A>C>D>B，即加酶量>酶解時(shí)間>pH>酶解溫度，其中加酶量的影響最大，酶解時(shí)間次之，酶解溫度的影響最小。最佳的酶解條件為A2B3C3D3，即加酶量為2.1%，酶解溫度為60℃，酶解時(shí)間為4.5 h，pH值7.0，此條件下膳食纖維提取率為41.37%。

3 討論與結(jié)論

試驗(yàn)制備的褐蘑菇膳食纖維，其持水力為411.86%，高于平菇膳食纖維的209.2%，略高于麥草膳食纖維的370.6%，略低于銅藻膳食纖維的422%；膨脹力為363.81%，高于平菇膳食纖維的325%，高于麥草膳食纖維的281.7%。說明褐蘑菇膳食纖維的水合性質(zhì)較平菇的要好，同樣優(yōu)于麥草膳食纖維，總體來說具有良好的理化性質(zhì)。

試驗(yàn)采用酶法提取褐蘑菇膳食纖維，工藝簡(jiǎn)單、提取率高，提取的膳食纖維理化性質(zhì)非常好。提取褐蘑菇膳食纖維的最佳參數(shù)為：加酶量2.1%，酶解時(shí)間4.5 h，酶解溫度 60℃，pH值7.0，料液比1∶10，提取率為41.37%。

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