Cendawan yang boleh dimakan mempunyai rasa yang lazat dan bukan sahaja tinggi protein, rendah lemak, dan rendah kalori, tetapi juga dikenali sebagai "daging sayur-sayuran". Mereka kaya dengan pelbagai bahan berfungsi seperti polisakarida dan serat makanan, dan mempunyai kesan ketara dalam anti-tumor, peningkatan imun, tekanan darah dan penurunan lipid, dan anti-penuaan.
China ialah pengeluar dan pengeksport utama cendawan yang boleh dimakan, menyumbang lebih 60% daripada jumlah keseluruhan dunia. Pada masa ini, pemprosesan cendawan yang boleh dimakan di China dibahagikan terutamanya kepada pemprosesan awal (pengeringan, salinisasi, penyimpanan dalam tin, dll.) dan pemprosesan dalam. Mengikut pengiraan perusahaan pemprosesan, bagi setiap 1kg cendawan yang diproses, nilai output boleh meningkat sebanyak 2-3 kali ganda selepas pemprosesan awal dan 10-20 kali ganda selepas pemprosesan mendalam. Dengan mengambil kira manfaat ekonomi dan permintaan pasaran, teknologi pemprosesan mendalam dan produk cendawan boleh dimakan akan menjadi hala tuju pembangunan utama pada masa hadapan.
Teknologi enzim biologi adalah berdasarkan pemusnahan terpilih dinding sel tumbuhan oleh hidrolisis enzimatik, menjadikan komponen di dalam sel tumbuhan lebih mudah untuk dibubarkan dan meresap. Ia mempunyai kelebihan seperti kadar larut lesap komponen yang tinggi, mengurangkan kehilangan komponen termosensitif, mengurangkan penggunaan tenaga, mengurangkan pencemaran dan proses yang dipermudahkan. Ia digunakan secara meluas dalam industri makanan, industri makanan, tekstil dan industri pencucian.
Menggunakan teknologi enzim biologi untuk pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan bukan sahaja berkesan memusnahkan struktur padat dinding sel cendawan, meningkatkan pembubaran bahan berfungsi seperti polisakarida dan protein, tetapi juga menghidrolisis molekul besar menjadi molekul kecil untuk penyebaran, penyingkiran kotoran. , dan perisa produk yang dipertingkatkan. Oleh itu, merumuskan kemajuan penyelidikan mengaplikasikan teknologi enzim biologi dalam pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan di dalam dan di luar negara akan membantu untuk kerja penyelidikan ini.
I, Teknologi enzim biologi
Enzim ialah sejenis protein dengan aktiviti pemangkin khas yang dihasilkan oleh sel hidup, yang boleh mengambil bahagian dan menggalakkan pelbagai tindak balas metabolik dalam sel hidup. Mereka mempunyai ciri-ciri kecekapan pemangkin yang tinggi, kekhususan tinggi, dan keadaan pemangkin ringan.
Pada masa ini, persediaan enzim seperti protease, pectinase, selulase, dan amilase telah diindustrikan dan digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti makanan, perubatan, tekstil, industri kimia harian, pembuatan kertas, rawatan air sisa basuh industri, dan makanan, dengan prospek aplikasi yang luas. .
Walaupun sel cendawan yang boleh dimakan mengandungi enzim sendiri, autolisis sahaja tidak dapat mencapai hasil penyediaan yang ideal, dan kadar pengekstrakan yang tinggi hanya boleh dicapai dengan menambah enzim. Apabila Tian Long mengkaji kesan penambahan enzim pada pengekstrakan nutrien daripada cendawan yang berakar panjang, beliau mendapati bahawa bergantung semata-mata pada tindakan enzim cendawan itu sendiri, kadar pengekstrakan pepejal larut, protein, dan hidrolisis protein hanya mencapai 55%, 40%, dan 15%, menunjukkan bahawa kebanyakan bahan yang berkesan tidak boleh diekstrak.
Di satu pihak, dinding sel tumbuhan adalah struktur padat yang terdiri daripada bahan seperti selulosa, hemiselulosa, pektin, dan lignin. Berdasarkan pengekstrakan air panas tradisional, enzim luar yang sesuai dipilih mengikut komposisi dinding sel untuk menghidrolisis komponen dinding sel, seperti selulosa, hemiselulosa, dan pektin, dan memusnahkan struktur padat, menjadikannya lebih mudah untuk komponen berkesan dalam sel tumbuhan untuk melarut dan meresap.
Sebaliknya, protein, asid nukleik, dan bahan lain dalam sel sering dipecahkan kepada peptida kecil, asid amino, nukleotida, dan lain-lain mengikut keperluan. Ia juga perlu menambah protease, fosfodiesterase, dan enzim lain. Di samping itu, apabila mengekstrak dan menyediakan beberapa bahan seperti serat makanan tidak larut, penyingkiran kekotoran seperti kanji, pektin, protein, dll. yang dianggap tidak berkesan memerlukan penambahan enzim yang sepadan untuk degradasi.
II, Aplikasi Teknologi Enzim Biologi dalam Pemprosesan Cendawan Boleh Dimakan
1. Penggunaan selulase
Cellulase ialah istilah kolektif untuk sekumpulan enzim yang terlibat dalam biodegradasi selulosa untuk menghasilkan glukosa. Ia adalah sistem enzim berbilang komponen yang memainkan peranan sinergistik, juga dikenali sebagai sistem selulase, terutamanya termasuk endonuklease - Glucosidase, exonuclease - Glucosidase dan - Glucosidase. Selulosa adalah salah satu komponen utama dalam dinding sel cendawan yang boleh dimakan, terutamanya terdiri daripada - D-glukosa - 1,4 sambungan ikatan glikosidik, terputus oleh tindakan sinergistik tiga enzim - 1,4 glikosidik ikatan menjana oligosakarida rantai pendek seperti disakarida serat, oligosakarida serat, dan glukosa, dengan itu mengganggu struktur padat dinding sel dan menggalakkan pembubaran komponen berkesan dalam sel.
Penggunaan selulase bukan sahaja meningkatkan kadar pembubaran komponen berfungsi dalam cendawan yang boleh dimakan, tetapi juga meningkatkan nilai ekonomi produk sampingan pemprosesannya. Apabila Fan Junmin dan lain-lain menggunakan selulase untuk mengekstrak polisakarida daripada Pleurotus eryngii, kadar pengekstrakan adalah setinggi 18.57%, iaitu 1.24 kali lebih tinggi daripada kaedah pengekstrakan air tradisional dengan kadar pengekstrakan polisakarida sebanyak 8.29%. Sementara itu, pengekstrakan enzimatik juga memendekkan masa operasi, mengurangkan nisbah cecair bahan, dan menurunkan suhu pengekstrakan, dengan itu menjimatkan tenaga dan mengelakkan kerosakan suhu tinggi kepada komponen polisakarida.
Wang Anjian et al. menggunakan selulase untuk melembutkan tangkai cendawan shiitake, hasil sampingan cendawan shiitake. Kajian menunjukkan bahawa selulase boleh meningkatkan rasa, kenyal, dan morfologi tisu tangkai cendawan shiitake yang kaya dengan serat kasar dengan berkesan. Xiao Lingling dan yang lain menggunakan selulase untuk merendahkan sejumlah besar selulosa dalam tangkai cendawan yang dibuang, dan menggunakan gula penurun dalam hidrolisis enzimatik untuk penapaian yis untuk menghasilkan cuka cendawan jenis baharu.
Di samping itu, selulase juga mempunyai kesan meningkatkan wangian. Li Pingping wasiat - Glucosidase telah ditambah ke dalam badan berbuah dan sup penapaian dalam Delicious Boletus, dan didapati bahawa komponen utama kekal tidak berubah selepas hidrolisis enzimatik. Walau bagaimanapun, 17 sebatian baru telah ditambah kepada badan buah, dengan peningkatan sebanyak 124.78% dalam kandungan acetophenone. Sebaliknya, 19 sebatian baru telah ditambah kepada sup penapaian, seperti furfural, cisjasmonate, capsaicin, (Z, E) - farnesol, (Z, Z) - farnesol, dan lain-lain, yang menyumbang dengan ketara kepada aroma. dengan itu - Glucosidase berkesan boleh memperbaiki komponen meruap dalam badan berbuah dan sup penapaian mendalam Delicious Boletus, dan mempunyai kesan meningkatkan rasa.
2. Penggunaan protease
Protease ialah sekumpulan enzim yang boleh menghidrolisis ikatan peptida protein. Dalam pemprosesan cendawan yang boleh dimakan, protease yang biasa digunakan termasuk papain, protease neutral, protease rasa, dan lain-lain. Dalam satu tangan, dinding sel dan membran cendawan yang boleh dimakan mengandungi protein, jadi protease boleh merendahkan protein untuk memusnahkan dinding sel dan membran, dengan itu meningkatkan hasil bahan sasaran. Sebaliknya, protein dalam sel boleh didegradasi oleh enzim kepada oligopeptida aktif berat molekul yang lebih kecil, asid amino, dll., yang memudahkan resapan di luar sel dan memudahkan pengekstrakan dan penyingkiran kekotoran seterusnya.
Papain ialah sejenis protease tiol yang mempunyai keupayaan hidrolisis yang kuat untuk protein haiwan dan tumbuhan, peptida, dll. Ia boleh menghidrolisis protein molekul besar menjadi peptida molekul kecil atau asid amino, yang kondusif untuk melepaskan komponen berfungsi seperti polisakarida cendawan yang boleh dimakan, dan juga boleh menggabungkan semula hidrolisat protein menjadi bahan peptida dengan fungsi aktif.
Apabila Liu Qing'e mengkaji kaedah pengekstrakan enzimatik polisakarida daripada cendawan shiitake, dia mendapati bahawa kadar pengekstrakan polisakarida oleh hidrolisis enzim papain meningkat sebanyak 95% berbanding dengan pengekstrakan air langsung, jauh lebih tinggi daripada 79% pektinase dan 42% selulase. , dan dua kali lebih banyak daripada pengekstrakan air panas tradisional. Oleh itu, papain lebih sesuai untuk pengekstrakan polisakarida daripada cendawan shiitake. Sementara itu, hidrolisis enzimatik juga mempunyai fungsi imun polisakarida cendawan yang boleh dimakan.
Protease neutral ialah sejenis protease yang bertindak pada ikatan peptida protein di bawah keadaan neutral (pH 6.0-7.5). Ia boleh menghidrolisis protein menjadi asid amino, peptida, dan asid amino bebas. Apabila mengekstrak serat makanan tidak larut daripada cendawan yang boleh dimakan, ia boleh mengeluarkan protein dengan berkesan dan meningkatkan hasil.
Protease perisa ialah enzim campuran endonuklease dan eksonuklease, yang boleh mengeluarkan asid amino hidrofobik secara berkesan daripada hujung protein, membebaskan asid amino hidrofobik pada penghujungnya, dan mengurangkan rasa buruk seperti kepahitan. Ia sering digunakan dalam kombinasi dengan protease lain untuk menyediakan peptida.
3. Penggunaan pectinase
Pectinase ialah sistem kompleks pelbagai enzim yang terdiri daripada pektin hidrolase, pektin lyase, pektin esterase, dan protopektinase, yang boleh dibelah atau Sejenis enzim yang membelah ikatan glikosidik dalam pektin dan memecahkannya menjadi asid poligalakturonik. Pektin bukan sahaja membentuk struktur keras dinding sel cendawan yang boleh dimakan dengan selulosa, hemiselulosa, lignin, dll, tetapi juga mendapan dalam matriks antara sel. Oleh itu, pectinase bukan sahaja boleh memusnahkan dinding sel, tetapi juga mengurangkan kelikatan larutan, dengan itu menggalakkan pembubaran dan pengekstrakan komponen berkesan dalam sel.
Apabila Tao Jing et al. mengkaji hidrolisis enzimatik Hericium erinaceus, mereka mendapati bahawa selepas rawatan dengan pektinase, kandungan pepejal dalam larutan meningkat daripada 36mg/g kepada 88mg/g, yang lebih berkesan daripada tiga enzim pemecah dinding sel yang lain (selulase, xylanase - Glucosidase Selain itu, kajian mendapati pektinase hidrolisat kulat buluh skirt panjang juga mempunyai aktiviti antibakteria tertentu.
4. Penggunaan enzim lain
5 '- phosphodiesterase boleh merendahkan RNA dalam sel cendawan kepada 5' - nukleotida, yang bukan sahaja meningkatkan kesan farmakologi tertentu, tetapi juga bahan rasa segar yang penting seperti 5' - asid guanosin dan 5' - asid inosin, dengan itu meningkatkan rasa. Wang Xiaohong memperoleh asid cytidine 11.31 dengan menggunakan 5'- phosphodiesterase untuk menghidrolisis asid nukleik dalam Agaricus bisporus μ G/mL, adenosine monofosfat 6.78 μ G/mL, guanosine 8.37 μ G/mL, asid urik 6.40 μ G/mL, dengan nukleik kadar hidrolisis enzimatik asid sebanyak 68.1%.
- Glukosidase boleh merendahkan pektin kepada serpihan berat molekul rendah gula penurun dan oligosakarida, dan sering digunakan untuk merendahkan terutamanya serpihan linear - Poria cocos terdiri daripada 1,3-D-glucan, dengan molekul rendah yang lebih mudah larut dalam air larut berat Poria cocos polisakarida. Apabila mengekstrak serat makanan daripada cendawan yang boleh dimakan, amilase sering digunakan untuk menghilangkan kekotoran dalam kanji.
5. Penggunaan enzim komposit
Dalam pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan, teknologi hidrolisis enzimatik komposit sering diperkenalkan. Apabila mengkaji kesan hidrolisis enzimatik pada komposisi pemakanan dan bahan meruap sup Agaricus bisporus, Li Qin et al. mendapati bahawa kandungan pepejal dalam hidrolisis cendawan yang boleh dimakan meningkat sebanyak 42.6% selepas rawatan dengan enzim hidrolitik (enzim komposit yang terdiri daripada enzim selulase, protease, dan perisa), manakala hanya 15% meningkat semasa rawatan enzim berperingkat. Pada masa yang sama, kadar pemulihan protein dan jumlah kandungan asid amino bebas dalam hidrolisis cendawan yang boleh dimakan juga adalah yang tertinggi, menunjukkan bahawa kesan sinergistik enzim komposit menjadikan dinding sel Agaricus bisporus lebih mudah pecah dan protein di dalam sel. lebih mudah larut.
Zhu et al. gabungan metodologi permukaan tindak balas untuk mengoptimumkan enzim komposit (selulase: pectinase: trypsin=2:2:1) membantu pengekstrakan polisakarida daripada Hericium erinaceus. Mereka mendapati bahawa hasil polisakarida daripada Hericium erinaceus mencapai 13.46% selepas hidrolisis enzimatik pada pH 5.71 dan 52.03 darjah selama 33.79 minit, yang bukan sahaja sama dengan kumpulan berfungsi yang diperoleh melalui kaedah pengekstrakan air panas tradisional, tetapi juga 8.03% lebih tinggi daripada yang terakhir. Yin et al. menggunakan enzim komposit (papain: pectinase: cellulase=1:1) untuk mengekstrak polisakarida daripada Tricholoma matsutake, dengan hasil sebanyak 7.53%.
6. Gabungan teknologi enzim biologi dan teknologi lain
Untuk meningkatkan lagi hasil produk dalam pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan, teknologi enzim biologi sering digabungkan dengan ultrasound, kaedah kimia, pemisahan membran dan teknologi lain. Zang Jin et al. cendawan shiitake dirawat dengan ultrabunyi pada 200 W selama 30 minit, menggunakan getaran kuatnya untuk menyebabkan aliran sitoplasma, ayunan sel, putaran dan geseran, mempercepatkan pembubaran bahan berkesan, mengubah kebolehtelapan dinding sel dan mempercepatkan resapan dan pembebasan bahan intrasel. Kemudian, asid protease ditambah untuk hidrolisis enzimatik cendawan shiitake, dan kandungan asid amino dalam sos cendawan shiitake yang diproses dengan hidrolisat ini mencapai 0.88%.
Teknologi pemisahan membran ialah teknologi pemisahan baharu yang menggabungkan pemisahan, kepekatan dan penulenan. Ia biasanya dibahagikan kepada empat jenis berdasarkan saiz liang: penapisan mikro, penapisan ultra, penapisan nano, dan osmosis terbalik. Ia mempunyai ciri-ciri kecekapan pemisahan yang tinggi, penggunaan tenaga yang rendah, operasi suhu biasa, dan kesinambungan yang baik, dan telah digunakan secara meluas dalam makanan, rawatan air, perubatan, dan bidang lain. Dalam pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan, bukan sahaja teknologi pemisahan membran boleh digunakan untuk memperkaya dan menumpukan komponen berkesan dalam larutan hidrolisis enzimatik, tetapi juga untuk menghilangkan faktor buruk yang dihasilkan semasa proses hidrolisis enzimatik.
III, Pandangan
Cendawan yang boleh dimakan diiktiraf oleh Pertubuhan Kesihatan Sedunia sebagai makanan kesihatan jenis faktor berfungsi. Pakar cendawan boleh dimakan terkenal dan Profesor Zhang Shuting dari Universiti China Hong Kong merumuskan nilainya sebagai "boleh dimakan, berkhasiat dan perubatan".
Pada masa ini, pemprosesan mendalam cendawan boleh dimakan, pembangunan bahan aktif yang berkesan dalam cendawan boleh dimakan, dan penambahbaikan nilai tambahnya telah menjadi tumpuan persaingan pasaran di peringkat domestik dan antarabangsa. Disebabkan kelebihan kecekapan tinggi, keadaan sederhana, penggunaan tenaga yang rendah, pencemaran yang rendah, dan proses yang dipermudahkan, teknologi enzim biologi telah dibangunkan dengan pantas dalam pemprosesan mendalam beberapa cendawan yang boleh dimakan. Walau bagaimanapun, sistem aplikasi yang agak sistematik belum terbentuk, dan kebanyakannya masih di peringkat makmal.
Kajian berkaitan telah menunjukkan bahawa persediaan enzim industri mempunyai kesan yang sama seperti enzim analisis dalam penghasilan serat pemakanan cendawan boleh dimakan secara komersial. Oleh itu, teknologi enzim biologi mempunyai potensi komersial yang besar dalam pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan.
Walau bagaimanapun, teknologi enzim biologi juga mempunyai kelemahan tertentu.
Di satu pihak, keadaan tindak balas mempunyai had yang besar pada kecekapan hidrolisis enzimatik, dan kadar penggunaan semula enzim tidak bergerak secara amnya tidak tinggi, yang membawa kepada kos enzim yang tinggi.
Sebaliknya, penyelidikan aplikasi teknologi enzim biologi dalam pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan tidak sempurna, dan prosesnya tidak matang. Oleh itu, pembangunan lanjut teknologi enzim biologi dalam pemprosesan mendalam cendawan boleh dimakan perlu mencapai aspek berikut:
① Meningkatkan penyaringan dan penanaman mikroorganisma penghasil enzim, mengurangkan kos pengeluaran, dan membangunkan persediaan enzim dengan aktiviti enzim yang tinggi dan kebolehsuaian yang luas.
② Membangunkan pembawa yang cekap, murah, telap, stabil, selamat dan tidak toksik, serta kaedah imobilisasi yang mudah dan boleh dilaksanakan, untuk meningkatkan sifat, kestabilan dan julat aplikasi enzim tidak bergerak.
③ Meningkatkan penyelidikan aplikasi teknologi enzim biologi dalam proses pengekstrakan komponen berfungsi dalam cendawan yang boleh dimakan, dan mewujudkan penunjuk pengesanan enzim sisa dalam hidrolisat enzimatik untuk memastikan kestabilan dan kualiti penyelesaian pengekstrakan.
Secara ringkasnya, teknologi enzim biologi mempunyai prospek aplikasi yang luas dan potensi pasaran dalam pemprosesan mendalam cendawan yang boleh dimakan di China.
Maklumat dalam artikel ini datang dari Internet dan tidak digunakan sebagai nasihat rawatan atau nasihat pelaburan. Jika artikel ini mempunyai kesan ke atas hak dan kepentingan anda atau berminat dengan produk ini, sila hubungi kami tepat pada masanya supaya kami dapat memberikan anda lebih banyak bantuan