海鲜菇氨基酸态氮负压提取工艺优化研究

林 铃

（1.福建农林大学食品科学学院，福建福州 350002；2.古田县食用菌研发中心，福建宁德 352200；3.福建农林大学（古田）菌业研究院，福建宁德 352200）

海鲜菇（Hypsizygus marmoreus） 属于担子菌门、伞菌纲、伞菌目、白蘑科、玉蕈属，又名斑玉蕈、真姬菇、蟹味菇等[1]，其外形美观、风味独特，具有较好的食用价值和药用价值。海鲜菇特有的鲜香风味，来源于其丰富的呈鲜呈味物质，氨基酸含量直接反映呈鲜程度，是鲜味提取物质理化指标的重要部分[2]。

目前，海鲜菇成分提取工艺研究主要有水浸提法[3]、酶法[4]、微波辅助法[5]，超声波辅助法[6]等，而负压提取海鲜菇的相关研究鲜见报道。负压提取是利用真空沸腾原理使激发出的微小气泡在瞬间破灭，其间产生了强烈空化效应和机械振动加速原料组织成分的溶出，避免温度高影响目的成分的提取[7]。试验以氨基酸态氮提取率为指标，开展海鲜菇负压提取工艺优化研究，在单因素试验的基础上，以提取温度、提取时间、料液比为主要因素进行正交试验，确定海鲜菇氨基酸态氮的最佳提取条件，以期为海鲜菇风味物质的开发及利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 样品

海鲜菇，古田县晟农食用菌农民专业合作社提供。

1.1.2 主要材料及仪器

甲醛、乙酰丙酮、硫酸铵、冰醋酸、乙酸钠，分析纯，国药集团化学试剂有限公司提供。

电磁炉，浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司产品；T6型新世纪紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司产品；50 L提取浓缩机组，潍坊市北方制药设备制造有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 氨基酸态氮标准曲线

采用林铃等人[8]制作的标准曲线，以氨基酸态氮质量X为横坐标、吸光度Y为纵坐标，线性回归方程为：Y=0.010 2X-0.000 7，R2=0.999 3。

1.2.2 海鲜菇氨基酸态氮含量的测定

参照《GB 5009.235—2016食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定》第二法。

按试验条件（料液比为N） 提取后获得试样，吸取1.0 mL（V1）试样于10 mL（V2）容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀。精密吸取2 mL（V）试样稀释液于10 mL比色管中。加入4 mL乙酸钠-乙酸缓冲溶液（pH值4.8）及4 mL显色剂，用水稀释至刻度，混匀。置于100℃水浴中加热15 min，取出，水浴冷却至室温后，移入1 cm比色皿内，以零管为参比，于波长400 nm处测量吸光度。试样稀释液吸光度代入线性回归方程，计算试样稀释液氨基酸态氮含量（m）。

1.2.3 负压提取海鲜菇氨基酸态氮的工艺流程

清洗→挑选→切块→称质量→调配（按料液比补足水） →负压沸腾提取（置于负压反应容器中）→过滤→测定氨基酸态氮含量。

1.2.4 单因素试验设计

准确称取2 000 g海鲜菇，以氨基酸态氮提取率为指标，评价提取温度（60，70，80，90，100℃）、料液比 （1∶4，1∶6，1∶8，1∶10，1∶12，1∶14） 和提取时间 （0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 h）对海鲜菇氨基酸态氮提取量的影响。

1.2.5 正交试验

根据单因素试验结果确定正交试验方法，以海鲜菇氨基酸态氮提取率为指标，设计三因素三水平正交试验表，进一步对负压提取海鲜菇氨基酸态氮工艺条件进行优化。

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计

1.2.6 数据分析

采用WPS Office 2019 11.1.0进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 提取温度对海鲜菇氨基酸态氮提取量的影响

提取温度对氨基酸态氮提取量的影响见图1。

图1 提取温度对氨基酸态氮提取量的影响

由图1所示，在试验范围内，氨基酸态氮提取量随提取温度增加，先升高后降低，这是因为提取温度增加有利于氨基酸的溶出，但提取温度过高时部分氨基酸被破坏或挥发导致降低。在80℃时，氨基酸态氮提取量达到最大值为0.667±0.022 mg/g。因此，为减少能源消耗，选择提取温度80℃进行后续试验。

2.2 提取时间对氨基酸态氮提取量的影响

提取时间对氨基酸态氮提取量的影响见图2。

图2 提取时间对氨基酸态氮提取量的影响

由图2所示，氨基酸态氮的提取量随提取时间的增加，先增加后下降。原因是在一定范围内，随着提取时间增加，氨基酸逐步溶出或生成，提取时间为2 h时提取量最高，为0.653±0.016 mg/g，提取时间再增加，部分氨基酸与水一同挥发反而有所下降。因此，为节省时间，减少能源消耗，采用提取时间为2 h进行后续试验。

2.3 料液比对氨基酸态氮提取量的影响

料液比对氨基酸态氮提取量的影响见图3。

由图3所示，在试验范围内，氨基酸态氮提取量随料液比增加，先缓慢降低后降低明显。这是因为料液比小时，提取较完全，但水利用率较低，造成生产成本提高，料液比不断增加，部分氨基酸难以溶出，提取量相应降低。当料液比为1∶10时，水资源消耗较少，氨基酸态氮提取量较高，为0.660±0.017 mg/g。因此，为降低生产成本，试验采用料液比1∶10进行后续试验。

2.4 正交试验结果分析

图3 料液比对氨基酸态氮提取量的影响

正交试验设计方案及结果见表2。

表2 正交试验设计方案及结果

由表2所示，以氨基酸态氮提取量为指标，影响因素依次是A＞B＞C，即提取温度＞提取时间＞料液比；在试验范围内，最佳负压提取工艺条件为A2B2C3，即提取温度为80℃，提取时间为2 h，料液比为1∶12，在此条件下氨基酸态氮提取量为0.818 mg/g。

3 结论

当在负压的状态下连续地把气体释放进固液两相中去时，不断破灭的气泡在局部反复产生极高的瞬时压强，破坏固体表面，导致细胞肿胀或细胞壁的击穿，提高了溶剂与溶质碰撞和传质，增大了物质的溶出[9]。日常生产中，为了简便、安全，物质的提取方法常采用热水浸提，但负压提取法与热水提取法相比，具有提取温度低、溶剂用量少、时间短等特点[10]，适合在食品工业化生产中运用。

海鲜菇味道鲜美，富含多种氨基酸，在日本有“香在松茸、味在玉蕈”之说，是一种营养全面、安全、低热量、低脂肪的健康食品[11]，其独特风味是调味料研发的热点。通过单因素试验分析发现，在一定范围内，升高温度、增加含水量、延长时间，有利于氨基酸态氮的溶出及生成。为节省时间，减少水资源和能源消耗，通过正交试验优化，获得最佳提取工艺条件为提取温度80℃，提取时间2 h，料液比1∶12，提取量为0.818 mg/g。随着海鲜菇栽培技术发展，其增产扩量是必然趋势，而对海鲜菇深加工研究的缺乏，影响了产品的进一步利用。试验负压提取运用到海鲜菇的提取中，探索优化了负压提取海鲜菇氨基酸态氮的工艺及海鲜菇深加工具有一定的指导意义。