Els bolets comestibles tenen un sabor deliciós i no només són rics en proteïnes, baixos en greixos i baixos en calories, sinó que també es coneixen com la "carn de les verdures". Són rics en diverses substàncies funcionals com els polisacàrids i la fibra dietètica, i tenen efectes significatius en l'antitumoral, la millora immune, la pressió arterial i la disminució de lípids, i l'anti-envelliment.
La Xina és un important productor i exportador de bolets comestibles, que representa més del 60% del total mundial. Actualment, el processament de bolets comestibles a la Xina es divideix principalment en processament inicial (assecat, salinització, emmagatzematge en conserva, etc.) i processament profund. Segons el càlcul de les empreses de processament, per cada 1 kg de bolets processats, el valor de sortida pot augmentar 2-3 vegades després del processament inicial i 10-20 vegades després del processament profund. Tenint en compte tant els beneficis econòmics com la demanda del mercat, la tecnologia de processament profund i els productes de bolets comestibles es convertiran en la principal direcció de desenvolupament en el futur.
La tecnologia enzimàtica biològica es basa en la destrucció selectiva de les parets cel·lulars de les plantes per hidròlisi enzimàtica, fent que els components de les cèl·lules vegetals siguin més fàcils de dissoldre i difondre. Té avantatges com l'alta taxa de lixiviació dels components, la reducció de la pèrdua de components termosensibles, la reducció del consum d'energia, la reducció de la contaminació i la simplificació dels processos. S'utilitza àmpliament a la indústria alimentària, la indústria de l'alimentació, la indústria tèxtil i el rentat.
L'aplicació de la tecnologia d'enzims biològics al processament profund dels bolets comestibles no només pot destruir eficaçment la densa estructura de la paret cel·lular del bolet, millorar la dissolució de substàncies funcionals com ara polisacàrids i proteïnes, sinó també hidrolitzar molècules grans en molècules petites per a la difusió i l'eliminació d'impureses. , i millora el sabor del producte. Per tant, resumir el progrés de la investigació de l'aplicació de la tecnologia d'enzims biològics en el processament profund de bolets comestibles a casa i a l'estranger serà útil per a aquest treball de recerca.
I, Tecnologia d'enzims biològics
Els enzims són un tipus de proteïna amb una activitat catalítica especial produïda per cèl·lules vives, que poden participar i promoure diverses reaccions metabòliques dins de les cèl·lules vives. Tenen les característiques d'alta eficiència catalítica, alta especificitat i condicions catalíticas suaus.
Actualment, els preparats enzimàtics com la proteasa, la pectinasa, la cel·lulasa i l'amilasa s'han industrialitzat i s'han utilitzat àmpliament en diversos camps com ara alimentació, medicina, tèxtil, indústria química diària, fabricació de paper, tractament d'aigües residuals de rentat industrial i pinsos, amb àmplies perspectives d'aplicació. .
Tot i que les cèl·lules de bolets comestibles contenen enzims, l'autòlisi per si sola no pot aconseguir resultats de preparació ideals i només es poden aconseguir altes taxes d'extracció afegint enzims. Quan Tian Long va estudiar l'efecte d'afegir enzims en l'extracció de nutrients dels bolets d'arrel llarga, va trobar que, basant-se únicament en l'acció enzimàtica del propi bolet, les taxes d'extracció de sòlids solubles, proteïnes i hidròlisi de proteïnes només arribaven al 55%. 40% i 15%, que indica que els ingredients més efectius no es poden extreure.
D'una banda, les parets cel·lulars vegetals són estructures denses formades per substàncies com la cel·lulosa, l'hemicel·lulosa, la pectina i la lignina. Sobre la base de l'extracció tradicional d'aigua calenta, es seleccionen enzims externs adequats segons la composició de la paret cel·lular per hidrolitzar els components de la paret cel·lular, com ara cel·lulosa, hemicel·lulosa i pectina, i destruir l'estructura densa, facilitant la els components efectius de les cèl·lules vegetals per dissoldre's i difondre'ls.
D'altra banda, les proteïnes, els àcids nucleics i altres substàncies de les cèl·lules sovint es descomponen en petits pèptids, aminoàcids, nucleòtids, etc., segons sigui necessari. També cal afegir proteases, fosfodiesterases i altres enzims. A més, a l'hora d'extreure i preparar algunes substàncies com la fibra dietètica insoluble, l'eliminació d'impureses com midó, pectina, proteïnes, etc. que es consideren ineficaces requereix l'addició dels corresponents enzims per a la degradació.
II, Aplicació de la tecnologia d'enzims biològics al processament de bolets comestibles
1. Aplicació de la cel·lulasa
Cel·lulasa és un terme col·lectiu per a un grup d'enzims implicats en la biodegradació de la cel·lulosa per produir glucosa. Es tracta d'un sistema enzimàtic multicomponent que té un paper sinèrgic, també conegut com a sistema cel·lulasa, que inclou principalment endonucleases - Glucosidasa, exonucleasa - Glucosidasa i - Glucosidasa. La cel·lulosa és un dels components principals de la paret cel·lular dels bolets comestibles, compost principalment per - D-glucosa - 1,4 connexió d'enllaç glicosídic, tallada per l'acció sinèrgica de tres enzims - 1,4 glicosídic Els enllaços generen oligosacàrids de cadena curta com ara disacàrids de fibra, oligosacàrids de fibra i glucosa, alterant així l'estructura densa de la paret cel·lular i afavorint la dissolució de components efectius dins de la cèl·lula.
L'ús de cel·lulasa no només millora la velocitat de dissolució dels components funcionals dels bolets comestibles, sinó que també augmenta el valor econòmic dels seus subproductes de processament. Quan Fan Junmin i altres van utilitzar cel·lulasa per extreure polisacàrids de Pleurotus eryngii, la taxa d'extracció va ser tan alta com el 18,57%, que era 1,24 vegades més gran que el mètode tradicional d'extracció d'aigua amb una taxa d'extracció de polisacàrids del 8,29%. Mentrestant, l'extracció enzimàtica també escurça el temps de funcionament, redueix la proporció de líquid del material i redueix la temperatura d'extracció, estalviant així energia i evitant el dany de l'alta temperatura als components del polisacàrid.
Wang Anjian et al. utilitzava cel·lulasa per tendre les tiges de bolets shiitake, un subproducte dels bolets shiitake. L'estudi va demostrar que la cel·lulasa pot millorar eficaçment el gust, la masticació i la morfologia dels teixits de les tiges de bolets shiitake riques en fibra bruta. Xiao Lingling i altres utilitzen cel·lulasa per degradar una gran quantitat de cel·lulosa a les tiges de bolets descartats i utilitzen els sucres reductors de l'hidrolitzat enzimàtic per a la fermentació del llevat per produir un nou tipus de vinagre de bolets.
A més, la cel·lulasa també té un efecte de millora de la fragància. Li Pingping will: es va afegir glucosidasa al cos fructífer i al brou de fermentació profunda de Delicious Boletus, i es va trobar que els components principals es van mantenir sense canvis després de la hidròlisi enzimàtica. No obstant això, es van afegir 17 nous compostos al cos fructífer, amb un augment del 124,78% del contingut d'acetofenona. En canvi, es van afegir 19 nous compostos al brou de fermentació, com furfural, cisjamonat, capsaicina, (Z, E) - farnesol, (Z, Z) - farnesol, etc., que van contribuir significativament a l'aroma. Així, la glucosidasa pot millorar eficaçment els components volàtils del cos fructífer i el brou de fermentació profunda de Delicious Boletus, i té l'efecte de millorar el sabor.
2. Aplicació de proteases
Les proteases són un grup d'enzims que poden hidrolitzar els enllaços peptídics de proteïnes. En el processament de bolets comestibles, les proteases d'ús habitual inclouen la papaïna, la proteasa neutra, la proteasa del sabor, etc. D'una banda, la paret cel·lular i la membrana dels bolets comestibles contenen proteïnes, de manera que les proteases poden degradar les proteïnes per destruir la paret cel·lular i la membrana, millorant així el rendiment de les substàncies objectiu. D'altra banda, les proteïnes de les cèl·lules poden ser degradades pels enzims en oligopèptids actius de menor pes molecular, aminoàcids, etc., que faciliten la difusió fora de la cèl·lula i faciliten l'extracció posterior i l'eliminació d'impureses.
La papaïna és un tipus de tiol proteasa que té una forta capacitat d'hidròlisi de proteïnes animals i vegetals, pèptids, etc. Pot hidrolitzar proteïnes de molècules grans en pèptids o aminoàcids de molècules petites, la qual cosa afavoreix l'alliberament de components funcionals com els polisacàrids de bolets comestibles i també pot recombinar els hidrolitzats de proteïnes en substàncies peptídiques amb funcions actives.
Quan Liu Qing'e va estudiar el mètode d'extracció enzimàtica de polisacàrids dels bolets shiitake, va trobar que la taxa d'extracció de polisacàrids per hidròlisi enzimàtica de papaïna va augmentar un 95% en comparació amb l'extracció directa d'aigua, molt superior al 79% de la pectinasa i el 42% de la cel·lulasa. , i el doble que l'extracció tradicional d'aigua calenta. Per tant, la papaïna és més adequada per a l'extracció de polisacàrids dels bolets shiitake. Mentrestant, l'hidrolitzat enzimàtic també té la funció immune dels polisacàrids de bolets comestibles.
La proteasa neutra és un tipus de proteasa que actua sobre els enllaços peptídics proteics en condicions neutres (pH 6.0-7.5). Pot hidrolitzar proteïnes en aminoàcids, pèptids i aminoàcids lliures. Quan s'extreu fibra dietètica insoluble de bolets comestibles, pot eliminar eficaçment les proteïnes i millorar el rendiment.
La proteasa de sabor és un enzim mixt d'endonucleases i exonucleases, que pot eliminar eficaçment els aminoàcids hidrofòbics del final de les proteïnes, alliberar els aminoàcids hidrofòbics al final i reduir els mals sabors com l'amargor. Sovint s'utilitza en combinació amb altres proteases per preparar pèptids.
3. Aplicació de la pectinasa
La pectinasa és un sistema complex multienzim compost per pectina hidrolasa, pectina liasa, pectina esterasa i protopectinasa, que es pot escindir o Un tipus d'enzim que escinda els enllaços glicosídics de la pectina i el trenca en àcid poligalacturònic. La pectina no només forma l'estructura dura de les parets cel·lulars dels bolets comestibles amb cel·lulosa, hemicel·lulosa, lignina, etc., sinó que també es diposita a la matriu intercel·lular. Per tant, la pectinasa no només pot destruir la paret cel·lular, sinó que també pot reduir la viscositat de la solució, afavorint així la dissolució i l'extracció de components efectius dins de la cèl·lula.
Quan Tao Jing et al. van estudiar la hidròlisi enzimàtica d'Hericium erinaceus, van trobar que després del tractament amb pectinasa, el contingut sòlid de la solució va augmentar de 36 mg/g a 88 mg/g, que era més eficaç que els altres tres enzims que trencaven la paret cel·lular (cel·lulasa, xilanasa - glucosidasa). A més, la investigació ha trobat que l'hidrolitzat de pectinasa del fong de bambú de faldilla llarga també té certa activitat antibacteriana.
4. Aplicació d'altres enzims
La fosfodiesterasa 5'- pot degradar l'ARN de les cèl·lules dels bolets en nucleòtids 5', la qual cosa no només augmenta certs efectes farmacològics, sinó també importants substàncies de sabor fresc com l'àcid 5'- guanosina i 5' - àcid inosina, augmentant així el sabor. Wang Xiaohong va obtenir l'àcid de citidina 11,31 mitjançant l'ús de 5'-fosfodiesterasa per hidrolitzar l'àcid nucleic en Agaricus bisporus μ G/mL, adenosina monofosfat 6,78 μ G/mL, guanosina 8,37 μ G/mL, àcid úric 6,40 μ G/mL, amb μ G/mL taxa d'hidròlisi enzimàtica àcida del 68,1%.
- La glucosidasa pot degradar la pectina en fragments de baix pes molecular de sucres reductors i oligosacàrids, i sovint s'utilitza per degradar fragments principalment lineals. polisacàrid de Poria cocos soluble en pes. Quan s'extreu fibra dietètica dels bolets comestibles, sovint s'utilitza l'amilasa per eliminar les impureses del midó.
5. Aplicació d'enzims compostos
En el processament profund de bolets comestibles, sovint s'introdueix la tecnologia d'hidròlisi enzimàtica composta. Quan s'estudien els efectes de la hidròlisi enzimàtica sobre la composició nutricional i les substàncies volàtils de la sopa d'Agaricus bisporus, Li Qin et al. va trobar que el contingut sòlid de l'hidrolitzat de bolets comestibles va augmentar un 42,6% després del tractament amb enzims hidrolítics (un enzim compost compost d'enzims de cel·lulasa, proteasa i sabor), mentre que només un 15% va augmentar durant el tractament enzimàtic gradual. Al mateix temps, la taxa de recuperació de proteïnes i el contingut total d'aminoàcids lliures en l'hidrolitzat de bolets comestibles també van ser els més alts, cosa que indica que l'efecte sinèrgic dels enzims compostos fa que la paret cel·lular d'Agaricus bisporus sigui més fàcil de trencar i la proteïna dins de la cèl·lula. més fàcil de dissoldre.
Zhu et al. metodologia de superfície de resposta combinada per optimitzar l'extracció assistida de polisacàrids d'Hericium erinaceus amb l'enzim compost (cel·lulasa: pectinasa: tripsina=2:2:1). Van trobar que el rendiment de polisacàrids d'Hericium erinaceus va arribar al 13,46% després de la hidròlisi enzimàtica a pH 5,71 i 52,03 graus durant 33,79 minuts, que no només era el mateix que els grups funcionals obtinguts pel mètode tradicional d'extracció d'aigua calenta, sinó també un 8,03% superior al l'últim. Yin et al. va utilitzar un enzim compost (papaína: pectinasa: cel·lulasa=1:1) per extreure polisacàrids de Tricholoma matsutake, amb un rendiment del 7,53%.
6. La combinació de la tecnologia d'enzims biològics i altres tecnologies
Per tal de millorar encara més el rendiment dels productes en el processament profund de bolets comestibles, la tecnologia d'enzims biològics sovint es combina amb ultrasons, mètodes químics, separació de membrana i altres tecnologies. Zang Jin et al. els bolets shiitake tractats amb ultrasons a 200 W durant 30 minuts, utilitzant la seva forta vibració per provocar el flux citoplasmàtic, l'oscil·lació cel·lular, la rotació i la fricció, accelerant la dissolució d'ingredients efectius, canviant la permeabilitat de les parets cel·lulars i accelerant la difusió i l'alliberament de substàncies intracel·lulars. A continuació, es va afegir proteasa àcida per a la hidròlisi enzimàtica dels bolets shiitake i el contingut d'aminoàcids a la salsa de bolets shiitake processada amb aquest hidrolitzat va arribar al 0,88%.
La tecnologia de separació de membrana és una nova tecnologia de separació que combina separació, concentració i purificació. Generalment es divideix en quatre tipus segons la mida dels porus: microfiltració, ultrafiltració, nanofiltració i osmosi inversa. Té les característiques d'alta eficiència de separació, baix consum d'energia, funcionament a temperatura normal i bona continuïtat, i s'ha utilitzat àmpliament en aliments, tractament d'aigua, medicina i altres camps. En el processament profund de bolets comestibles, no només es pot utilitzar la tecnologia de separació de membrana per enriquir i concentrar els components efectius en la solució d'hidròlisi enzimàtica, sinó també per eliminar els factors adversos generats durant el procés d'hidròlisi enzimàtica.
III, Perspectives
Els bolets comestibles estan reconeguts per l'Organització Mundial de la Salut com a aliments saludables de tipus de factor funcional. El famós expert en bolets comestibles i professor Zhang Shuting de la Universitat Xinesa de Hong Kong va resumir molt bé el seu valor com a "comestible, nutritiu i medicinal".
Actualment, el processament profund de bolets comestibles, el desenvolupament d'ingredients actius efectius en bolets comestibles i la millora del seu valor afegit s'han convertit en el focus de la competència del mercat tant a nivell nacional com internacional. A causa dels seus avantatges d'alta eficiència, condicions suaus, baix consum d'energia, baixa contaminació i processos simplificats, la tecnologia d'enzims biològics s'ha desenvolupat ràpidament en el processament profund d'alguns bolets comestibles. Tanmateix, no s'ha format un sistema d'aplicació relativament sistemàtic, i la majoria d'ells encara es troben a nivell de laboratori.
Estudis relacionats han demostrat que els preparats enzimàtics industrials tenen efectes similars als enzims analítics en la producció de fibra dietètica de bolets comestibles comercials. Per tant, la tecnologia d'enzims biològics té un enorme potencial comercial en el processament profund de bolets comestibles.
Tanmateix, la tecnologia d'enzims biològics també té certes deficiències.
D'una banda, les condicions de reacció tenen grans limitacions en l'eficiència de la hidròlisi enzimàtica i la taxa de reutilització dels enzims immobilitzats generalment no és alta, la qual cosa comporta uns costos enzimàtics elevats.
D'altra banda, la recerca d'aplicació de la tecnologia d'enzims biològics en el processament profund de bolets comestibles no és perfecta i el procés no està madur. Per tant, el desenvolupament posterior de la tecnologia d'enzims biològics en el processament profund de bolets comestibles ha d'aconseguir els aspectes següents:
① Augmentar el cribratge i el cultiu de microorganismes productors d'enzims, reduir els costos de producció i desenvolupar preparats enzimàtics amb una alta activitat enzimàtica i una àmplia adaptabilitat.
② Desenvolupar portadors eficients, econòmics, permeables, estables, segurs i no tòxics, així com mètodes d'immobilització senzills i factibles, per millorar les propietats, l'estabilitat i el rang d'aplicació dels enzims immobilitzats.
③ Millorar la recerca d'aplicació de la tecnologia enzimàtica biològica en el procés d'extracció de components funcionals en bolets comestibles i establir indicadors de detecció d'enzims residuals en hidrolitzats enzimàtics per garantir l'estabilitat i la qualitat de la solució d'extracció.
En resum, la tecnologia d'enzims biològics té àmplies perspectives d'aplicació i potencial de mercat en el processament profund de bolets comestibles a la Xina.
La informació d'aquest article prové d'Internet i no s'utilitza com a consell de tractament o consell d'inversió. Si aquest article té un impacte en els vostres drets i interessos o està interessat en aquest producte, poseu-vos en contacte amb nosaltres a temps perquè puguem oferir-vos més ajuda