牡丹籽殼不同添加量對(duì)平菇蛋白質(zhì)和氨基酸含量的影響

◎ 邢建輝

（銅陵市食品藥品檢驗(yàn)中心，安徽 銅陵 244000）

平菇味道鮮美、肉質(zhì)肥厚，是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能較高的可食用真菌，其含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素和維生素等[1]。平菇生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要包括碳源、氮源、維生素及礦物質(zhì)等[2]。在平菇栽培中，棉籽殼是傳統(tǒng)碳源基質(zhì)的主要成分。隨著人們生活水平的提升，人們對(duì)平菇的營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味有了更高的要求，改變平菇栽培基質(zhì)從而改善平菇的營(yíng)養(yǎng)成分成為近年來(lái)平菇栽培研究的一個(gè)熱點(diǎn)。

牡丹籽油是從油用牡丹（主要為“丹鳳”）中提取的木本堅(jiān)果植物油，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，其含有不飽和脂肪酸90%以上、α-亞麻酸40%以上，對(duì)增強(qiáng)人體免疫力、維護(hù)大腦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年牡丹籽油被衛(wèi)生部批準(zhǔn)為新資源食品。安徽省銅陵市是“中國(guó)藥用牡丹之鄉(xiāng)”，銅陵市政府于2013年制定出臺(tái)了油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，提出到2022年，全面建成中國(guó)油用牡丹良種基地和安徽油用牡丹精深加工基地的目標(biāo)。牡丹籽油的發(fā)展前景廣闊，目前牡丹籽油主要采用壓榨法制備，在壓榨法制備牡丹籽油的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的牡丹籽殼和牡丹籽餅粕等副產(chǎn)物。牡丹籽殼中含有維生素、蛋白質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，研究開(kāi)發(fā)利用這些副產(chǎn)物可進(jìn)一步提高油用牡丹深加工產(chǎn)品的附加價(jià)值。本文利用牡丹籽榨油后產(chǎn)生的牡丹籽殼和棉籽殼以不同比例混合作為碳源基質(zhì)栽培平菇，通過(guò)分析平菇中蛋白質(zhì)和氨基酸含量，尋找能充分利用牡丹籽榨油后的殘留物發(fā)展平菇產(chǎn)業(yè)的有效途徑，為提高農(nóng)業(yè)資源的綜合利用率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

平菇，購(gòu)自銅陵盛牛平菇養(yǎng)殖廠；牡丹籽殼，購(gòu)自銅陵市義安區(qū)順豐鎮(zhèn)鳳凰山；鉛單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，100 μg·mL-1）；硝酸（優(yōu)級(jí)純）；硫酸銅；硫酸鉀；硫酸；氫氧化鈉；硼酸；0.05 moL·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液；甲基紅-溴甲酚綠乙醇溶液；17種單個(gè)氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品（中國(guó)食品藥品檢定研究院），制成混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)工作液；茚三酮；苯酚；抗還原劑；6 moL·L-1的鹽酸溶液；甲醇（色譜純）。

1.1.2 儀器與設(shè)備

賽多利斯BSA224S-CW電子天平（0.1 mg）；AA-7000島津原子吸收分光光度計(jì)；Anton Paar Multiwave ECO微波消解儀；Gerhardf VAP45全自動(dòng)氮測(cè)定儀；梅特勒XSE105DU電子天平；IKA TubeMill研磨機(jī)；Binder FD115烘箱；Sykam S-433D氨基酸分析儀；7130溶液冷儲(chǔ)模塊；S5200自動(dòng)進(jìn)樣器；S2100四元梯度泵；S4300衍生檢測(cè)系統(tǒng)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)處理

①棉籽殼。完全以棉籽殼作為碳源培養(yǎng)平菇。②10%牡丹籽殼。牡丹籽殼和棉籽殼比例為1∶9培養(yǎng)平菇。③50%牡丹籽殼。牡丹籽殼和棉籽殼比例為1∶1培養(yǎng)平菇。④90%牡丹籽殼。牡丹籽殼和棉籽殼比例為9∶1培養(yǎng)平菇。⑤牡丹籽殼。完全以牡丹籽殼為碳源培養(yǎng)平菇。除碳源基質(zhì)不同外，5組培養(yǎng)基的其他營(yíng)養(yǎng)成分和占比相同。

1.2.2 重金屬-鉛的測(cè)定

重金屬-鉛的測(cè)定采用石墨爐法。精密稱取樣品0.524 g于消解罐內(nèi)，加硝酸3 mL，浸泡過(guò)夜，按消解儀規(guī)定的消解程序消解，放冷，用硝酸（1+9）轉(zhuǎn)移至10 mL量瓶中，稀釋至刻度，混勻，得樣品待測(cè)液，同時(shí)作試劑空白試驗(yàn)。將鉛元素標(biāo)準(zhǔn)溶液用硝酸溶液（5+95）稀釋制成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的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。將空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)工作液及樣品待測(cè)液依次注入原子化器，原子化后測(cè)其吸光度值，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。樣品中的含鉛量計(jì)算公式如下：

式中：C樣為根據(jù)Pb標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算所得樣品溶液濃度，μg·L-1；V樣為樣品定容體積，mL；M樣為樣品質(zhì)量，g。

1.2.3 蛋白質(zhì)測(cè)定

蛋白質(zhì)測(cè)定采用凱氏定氮法。按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》（GB 5009.5—2016）第一法凱氏定氮法處理樣品，以甲基紅-溴甲酚綠乙醇溶液為指示劑，將處理好的樣品立即用0.05 moL·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定，并作空白試驗(yàn)。樣品中蛋白質(zhì)的含量計(jì)算公式如下：

式中：F為氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)，一般食物為6.25；V1為消耗標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，mL；V校為滴定管的校正體積，mL；V空為空白試驗(yàn)消耗滴定液的體積，mL；C滴為標(biāo)準(zhǔn)滴定液的濃度，moL·L-1。

1.2.4 氨基酸的測(cè)定

氨基酸的測(cè)定采用全自動(dòng)氨基酸分析儀法。按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》（GB 5009.124—2016）處理樣品。流動(dòng)相：流動(dòng)相A為氨基酸分析水解緩沖液A；流動(dòng)相B為氨基酸分析水解緩沖液B；流動(dòng)相C為水；流動(dòng)相D為再生液；流動(dòng)相E為茚三酮溶液；檢測(cè)波長(zhǎng)：440 nm和570 nm；柱溫：40 ℃；流速：0.45 mL·min-1；色譜柱：LCA K06/Na色譜柱（150 mm×4.6 mm，7 μm）。將混合標(biāo)準(zhǔn)氨基酸工作液和樣品測(cè)定液以相同體積注入氨基酸分析儀，以外標(biāo)法通過(guò)峰面積計(jì)算樣品測(cè)定液中氨基酸的濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 Pb標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制及樣品測(cè)定結(jié)果

根據(jù)Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和吸收度值繪制Pb標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖1。根據(jù)式（1）計(jì)算各樣品溶液中的鉛含量，結(jié)果見(jiàn)表1。鉛是常見(jiàn)的對(duì)人體健康有嚴(yán)重威脅的重金屬。研究表明，蘑菇對(duì)鉛存在不同程度的富集，使其鉛含量高于一般糧食、蔬菜等植物性食品[4]。鉛在人體內(nèi)半衰期較長(zhǎng)，且對(duì)人體的生殖系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及消化系統(tǒng)等均存在不同程度的損害并伴有致癌、致畸作用[5]。由表1可知，添加牡丹籽殼栽培出的蘑菇樣品與傳統(tǒng)棉籽殼栽培出的樣品均未檢出鉛元素，說(shuō)明該油用牡丹種植區(qū)土壤中不含Pb，在培養(yǎng)基質(zhì)中添加牡丹籽殼無(wú)Pb超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，可放心食用。

圖1 Pb標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

表1 不同碳源基質(zhì)平菇的Pb含量表

2.2 不同碳源基質(zhì)平菇的蛋白質(zhì)含量結(jié)果分析

根據(jù)式（2）計(jì)算各樣品中的蛋白質(zhì)的含量，結(jié)果見(jiàn)表2。全部以牡丹籽殼為碳源基質(zhì)培養(yǎng)出的平菇中蛋白質(zhì)含量是全部以棉籽殼為碳源基質(zhì)的2.1倍。在棉籽殼中僅添加10%的牡丹籽殼使蛋白質(zhì)含量提高了84%，明顯提高了平菇中蛋白質(zhì)的含量。隨著牡丹籽殼在碳源基質(zhì)中的占比逐漸增大，平菇中蛋白質(zhì)含量也逐漸增大，但增幅不明顯。

表2 不同碳源基質(zhì)平菇的蛋白質(zhì)含量表

2.3 不同碳源基質(zhì)平菇的氨基酸含量結(jié)果分析

以外標(biāo)法通過(guò)峰面積計(jì)算樣品測(cè)定液中氨基酸的濃度，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表

表3 不同碳源基質(zhì)平菇的氨基酸含量表

平菇中含有16種氨基酸，氨基酸種類(lèi)非常豐富，不僅含有人體必需氨基酸，包括甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸和蘇氨酸，而且含有多種非必需氨基酸，其中谷氨酸、門(mén)冬氨酸這2種呈味氨基酸的含量占比較高，保證了平菇的鮮味。以棉籽殼為碳源基質(zhì)的平菇樣品為參照，在碳源基質(zhì)中添加牡丹籽殼的平菇樣品，精氨酸和脯氨酸的含量明顯升高，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種堿性氨基酸，對(duì)人體蛋白質(zhì)與氨基酸降解代謝有重要作用，尤其在嬰兒智力、生長(zhǎng)發(fā)育方面具有重要作用。脯氨酸是身體生產(chǎn)膠原蛋白和軟骨所需的氨基酸，它能保持肌肉和關(guān)節(jié)靈活，并減少紫外線暴露和正常老化造成的皮膚下垂和起皺。

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，牡丹籽殼是一種優(yōu)質(zhì)碳源。以牡丹籽殼作為碳源基質(zhì)栽培平菇，蛋白質(zhì)、精氨酸、脯氨酸含量都明顯升高，其他氨基酸含量也均有所增加，不僅提高了平菇的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也充分利用了牡丹籽油加工過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，增加了牡丹籽油的工業(yè)附加價(jià)值，為銅陵市及其他油用牡丹種植區(qū)的平菇種植提供了一種新思路。