Uporaba biološke encimske tehnologije pri predelavi užitnih gob

Užitne gobe so izvrstnega okusa in ne vsebujejo le veliko beljakovin, malo maščob in malo kalorij, ampak so znane tudi kot "meso zelenjave". Bogate so z različnimi funkcionalnimi snovmi, kot so polisaharidi in prehranske vlaknine, in imajo pomembne učinke proti tumorjem, krepitvi imunskega sistema, zniževanju krvnega tlaka in lipidov ter proti staranju.
Kitajska je velika proizvajalka in izvoznica užitnih gob, saj predstavlja več kot 60 % vseh svetovnih gob. Trenutno je predelava užitnih gob na Kitajskem v glavnem razdeljena na začetno predelavo (sušenje, soljenje, shranjevanje v pločevinkah itd.) in globoko predelavo. Po izračunih predelovalnih podjetij se lahko za vsak 1 kg predelanih gob izhodna vrednost poveča za 2-3-krat po začetni predelavi in ​​10-20-krat po globoki predelavi. Ob upoštevanju tako ekonomskih koristi kot povpraševanja na trgu bo tehnologija globoke predelave in produktov užitnih gob postala glavna razvojna usmeritev v prihodnosti.
Tehnologija bioloških encimov temelji na selektivnem uničevanju celičnih sten rastlin z encimsko hidrolizo, zaradi česar se komponente v rastlinskih celicah lažje raztopijo in razpršijo. Ima prednosti, kot so visoka stopnja izpiranja komponent, zmanjšana izguba termoobčutljivih komponent, zmanjšana poraba energije, zmanjšano onesnaževanje in poenostavljeni procesi. Široko se uporablja v prehrambeni industriji, industriji krmil, tekstilni in pralni industriji.
Uporaba tehnologije bioloških encimov za globoko predelavo užitnih gob ne more le učinkovito uničiti gosto strukturo celične stene gob, izboljšati raztapljanje funkcionalnih snovi, kot so polisaharidi in beljakovine, ampak tudi hidrolizirati velike molekule v majhne molekule za difuzijo, odstranjevanje nečistoč in izboljšan okus izdelka. Zato bo povzetek raziskovalnega napredka uporabe tehnologije bioloških encimov pri globinski predelavi užitnih gob doma in v tujini koristen za to raziskovalno delo.

I, Biološka encimska tehnologija
Encimi so vrsta beljakovin s posebno katalitsko aktivnostjo, ki jih proizvajajo žive celice in lahko sodelujejo pri različnih presnovnih reakcijah znotraj živih celic in jih spodbujajo. Imajo značilnosti visoke katalitične učinkovitosti, visoke specifičnosti in blagih katalitičnih pogojev.
Trenutno so encimski pripravki, kot so proteaza, pektinaza, celulaza in amilaza, industrializirani in široko uporabljeni na različnih področjih, kot so hrana, medicina, tekstil, vsakodnevna kemična industrija, izdelava papirja, čiščenje industrijske pralne odpadne vode in krma, s širokimi možnostmi uporabe .
Čeprav celice užitnih gob same vsebujejo encime, sama avtoliza ne more doseči idealnih rezultatov priprave, visoke stopnje ekstrakcije pa je mogoče doseči le z dodajanjem encimov. Ko je Tian Long preučeval učinek dodajanja encimov na ekstrakcijo hranil iz gob z dolgimi koreninami, je ugotovil, da je stopnja ekstrakcije topnih trdnih snovi, beljakovin in hidrolize beljakovin dosegla samo 55 %, če se zanaša izključno na encimsko delovanje same gobe. 40 % in 15 %, kar kaže, da večine učinkovitih sestavin ni mogoče ekstrahirati.
Po eni strani so stene rastlinskih celic goste strukture, sestavljene iz snovi, kot so celuloza, hemiceluloza, pektin in lignin. Na podlagi tradicionalne ekstrakcije z vročo vodo se glede na sestavo celične stene izberejo ustrezni zunanji encimi, ki hidrolizirajo sestavine celične stene, kot so celuloza, hemiceluloza in pektin, ter uničijo gosto strukturo in olajšajo učinkovite komponente v rastlinskih celicah za raztapljanje in difuzijo.
Po drugi strani pa se beljakovine, nukleinske kisline in druge snovi v celicah po potrebi pogosto razgradijo na majhne peptide, aminokisline, nukleotide itd. Dodati je potrebno tudi proteaze, fosfodiesteraze in druge encime. Poleg tega pri ekstrakciji in pripravi nekaterih snovi, kot so netopne prehranske vlaknine, odstranitev nečistoč, kot so škrob, pektin, beljakovine itd., ki veljajo za neučinkovite, zahteva dodatek ustreznih encimov za razgradnjo.

II, Uporaba biološke encimske tehnologije pri predelavi užitnih gob

1. Uporaba celulaze
Celulaza je skupni izraz za skupino encimov, ki sodelujejo pri biorazgradnji celuloze za proizvodnjo glukoze. Je večkomponentni encimski sistem, ki ima sinergistično vlogo, znan tudi kot celulazni sistem, ki vključuje predvsem endonukleaze - glukozidazo, eksonukleazo - glukozidazo in - glukozidazo. Celuloza je ena od glavnih sestavin v celični steni užitnih gob, sestavljena predvsem iz - D-glukoze - 1,4 glikozidne vezi, ki jo prekine sinergistično delovanje treh encimov - 1,4 glikozidnih vezi ustvarjajo kratkoverižne oligosaharide, kot so vlakninski disaharidi, vlakninski oligosaharidi in glukoza, s čimer porušijo gosto strukturo celične stene in spodbujajo raztapljanje učinkovitih komponent v celici.
Uporaba celulaze ne le izboljša stopnjo raztapljanja funkcionalnih komponent v užitnih gobah, ampak tudi poveča ekonomsko vrednost stranskih produktov njene predelave. Ko so Fan Junmin in drugi uporabili celulazo za ekstrakcijo polisaharidov iz Pleurotus eryngii, je bila stopnja ekstrakcije kar 18,57 %, kar je bilo 1,24-krat več kot pri tradicionalni metodi ekstrakcije z vodo s stopnjo ekstrakcije polisaharidov 8,29 %. Medtem encimska ekstrakcija tudi skrajša čas delovanja, zmanjša razmerje tekočine materiala in zniža temperaturo ekstrakcije, s čimer prihrani energijo in prepreči poškodbe polisaharidnih komponent zaradi visoke temperature.
Wang Anjian et al. uporabil celulazo za mehčanje stebel gob šitake, stranskega produkta gob šitake. Študija je pokazala, da lahko celulaza učinkovito izboljša okus, žvečljivost in morfologijo tkiva stebel gob šitake, bogatih s surovimi vlakninami. Xiao Lingling in drugi uporabljajo celulazo za razgradnjo velike količine celuloze v zavrženih steblih gob in uporabljajo redukcijske sladkorje v encimskem hidrolizatu za fermentacijo kvasovk za proizvodnjo nove vrste gobjega kisa.
Poleg tega ima celulaza tudi učinek izboljšanja dišave. Li Pingping will - Glucosidase je bila dodana sadnemu telesu in juhi za globoko fermentacijo Delicious Boletus in ugotovljeno je bilo, da so glavne komponente po encimski hidrolizi ostale nespremenjene. Vendar pa je bilo plodnemu telesu dodanih 17 novih spojin, s povečanjem vsebnosti acetofenona za 124,78 %. Nasprotno pa je bilo v fermentacijsko brozgo dodanih 19 novih spojin, kot so furfural, cisjasmonat, kapsaicin, (Z, E) - farnesol, (Z, Z) - farnesol itd., ki so pomembno prispevale k aromi. tako - Glukozidaza lahko učinkovito izboljša hlapne sestavine v plodišču in juhi za globoko fermentacijo slastnih jurčkov ter ima učinek izboljšanja okusa.

2. Uporaba proteaz
Proteaze so skupina encimov, ki lahko hidrolizirajo proteinske peptidne vezi. Pri predelavi užitnih gob pogosto uporabljene proteaze vključujejo papain, nevtralno proteazo, proteazo okusa itd. Po eni strani celična stena in membrana užitnih gob vsebujeta beljakovine, zato lahko proteaze razgradijo beljakovine in uničijo celično steno in membrano, s čimer se izboljša izkoristek ciljnih snovi. Po drugi strani pa lahko beljakovine v celicah encimi razgradijo v aktivne oligopeptide z manjšo molekulsko maso, aminokisline itd., ki olajšajo difuzijo zunaj celice in olajšajo naknadno ekstrakcijo in odstranitev nečistoč.
Papain je vrsta tiolne proteaze, ki ima močno sposobnost hidrolize za živalske in rastlinske beljakovine, peptide itd. Lahko hidrolizira beljakovine velikih molekul v peptide z majhnimi molekulami ali aminokisline, kar je ugodno za sproščanje funkcionalnih komponent, kot so polisaharidi užitnih gob in lahko tudi rekombinira beljakovinske hidrolizate v peptidne snovi z aktivnimi funkcijami.
Ko je Liu Qing'e proučevala metodo encimske ekstrakcije polisaharidov iz gob šitake, je ugotovila, da se je stopnja ekstrakcije polisaharidov z encimsko hidrolizo papaina povečala za 95 % v primerjavi z neposredno ekstrakcijo z vodo, kar je veliko več kot 79 % pektinaze in 42 % celulaze. , in dvakrat več kot tradicionalno pridobivanje tople vode. Zato je papain primernejši za ekstrakcijo polisaharidov iz gob šitake. Medtem ima encimski hidrolizat tudi imunsko funkcijo polisaharidov užitnih gob.
Nevtralna proteaza je vrsta proteaze, ki deluje na beljakovinske peptidne vezi v nevtralnih (pH 6.0-7.5) pogojih. Lahko hidrolizira beljakovine v aminokisline, peptide in proste aminokisline. Pri ekstrakciji netopnih prehranskih vlaknin iz užitnih gob lahko učinkovito odstrani beljakovine in izboljša pridelek.
Proteaza okusa je mešani encim endonukleaz in eksonukleaz, ki lahko učinkovito odstrani hidrofobne aminokisline s konca beljakovin, sprosti hidrofobne aminokisline na koncu in zmanjša slabe okuse, kot je grenkoba. Pogosto se uporablja v kombinaciji z drugimi proteazami za pripravo peptidov.

3. Uporaba pektinaze
Pektinaza je večencimski kompleksni sistem, sestavljen iz pektin hidrolaze, pektin liaze, pektin esteraze in protopektinaze, ki se lahko cepi ali vrsta encima, ki cepi glikozidne vezi v pektinu in ga razgradi v poligalakturonsko kislino. Pektin ne tvori le trde strukture celičnih sten užitnih gob s celulozo, hemicelulozo, ligninom itd., ampak se odlaga tudi v medceličnem matriksu. Zato lahko pektinaza ne le uniči celično steno, ampak tudi zmanjša viskoznost raztopine, s čimer spodbuja raztapljanje in ekstrakcijo učinkovitih komponent v celici.
Ko so Tao Jing idr. preučevali encimsko hidrolizo Hericium erinaceus, so ugotovili, da se je po obdelavi s pektinazo vsebnost trdne snovi v raztopini povečala s 36 mg/g na 88 mg/g, kar je bilo učinkovitejše od ostalih treh encimov, ki razbijajo celično steno (celulaza, ksilanaza - glukozidaza). Poleg tega so raziskave pokazale, da ima hidrolizat pektinaze bambusove glive z dolgim ​​krilom tudi določeno antibakterijsko delovanje.

4. Uporaba drugih encimov
5'-fosfodiesteraza lahko razgradi RNA v gobjih celicah v 5'-nukleotide, kar ne samo poveča določene farmakološke učinke, temveč tudi pomembne sveže aromatične snovi, kot sta 5'-gvanozinska kislina in 5'-inozinska kislina, s čimer poveča okus. Wang Xiaohong je pridobil citidinsko kislino 11,31 z uporabo 5'-fosfodiesteraze za hidrolizacijo nukleinske kisline v Agaricus bisporus μG/mL, adenozin monofosfata 6,78 μG/mL, gvanozina 8,37 μG/mL, sečne kisline 6,40 μG/mL, z nukleinsko stopnja kislinske encimske hidrolize 68,1 %.
- Glukozidaza lahko razgradi pektin v fragmente reducirajočih sladkorjev in oligosaharidov z nizko molekulsko maso in se pogosto uporablja za razgradnjo predvsem linearnih fragmentov - Poria cocos, sestavljen iz 1,3-D-glukana, z v vodi lažje topnim nizkomolekularnim teža topen kokosov polisaharid Poria. Pri pridobivanju prehranskih vlaknin iz užitnih gob se amilaza pogosto uporablja za odstranjevanje nečistoč v škrobu.

5. Uporaba sestavljenih encimov
Pri globinski predelavi užitnih gob se pogosto uvaja tehnologija kompozitne encimske hidrolize. Pri preučevanju učinkov encimske hidrolize na hranilno sestavo in hlapne snovi juhe Agaricus bisporus sta Li Qin et al. ugotovili, da se je vsebnost trdne snovi v hidrolizatu užitnih gob povečala za 42,6 % po obdelavi s hidrolitičnimi encimi (kompozitni encim, sestavljen iz celulaze, proteaze in encimov arome), medtem ko se je med postopno obdelavo z encimi povečala le za 15 %. Hkrati sta bila najvišja tudi stopnja izkoristka beljakovin in skupna vsebnost prostih aminokislin v hidrolizatu užitnih gob, kar kaže na to, da sinergistični učinek sestavljenih encimov olajša lomljenje celične stene Agaricus bisporus in beljakovin v celici. lažje raztopiti.
Zhu et al. metodologija kombinirane odzivne površine za optimizacijo ekstrakcije polisaharidov iz Hericium erinaceus s pomočjo sestavljenega encima (celulaza: pektinaza: tripsin=2:2:1). Ugotovili so, da je izkoristek polisaharidov iz Hericium erinaceus po encimski hidrolizi pri pH 5,71 in 52,03 stopinje 33,79 minut dosegel 13,46 %, kar ni bilo le enako kot pri funkcionalnih skupinah, pridobljenih s tradicionalno metodo ekstrakcije z vročo vodo, ampak tudi za 8,03 % višje od slednje. Yin et al. uporabili sestavljeni encim (papain: pektinaza: celulaza=1:1) za ekstrakcijo polisaharidov iz Tricholoma matsutake, z izkoristkom 7,53 %.

6. Kombinacija tehnologije bioloških encimov in drugih tehnologij
Da bi še izboljšali donos proizvodov pri globoki predelavi užitnih gob, se tehnologija bioloških encimov pogosto kombinira z ultrazvokom, kemičnimi metodami, membranskim ločevanjem in drugimi tehnologijami. Zang Jin idr. gobe šitake obdeloval z ultrazvokom pri 200 W 30 minut, pri čemer je s svojimi močnimi vibracijami povzročil citoplazemski tok, celično nihanje, rotacijo in trenje, pospešil raztapljanje učinkovitih sestavin, spremenil prepustnost celičnih sten in pospeševanje difuzije in sproščanja znotrajceličnih snovi. Nato smo dodali kislo proteazo za encimsko hidrolizo gob šitake in vsebnost aminokislin v omaki iz gob šitake, predelane s tem hidrolizatom, je dosegla 0,88 %.
Tehnologija membranskega ločevanja je nova tehnologija ločevanja, ki združuje ločevanje, koncentracijo in čiščenje. Na splošno je razdeljen na štiri vrste glede na velikost por: mikrofiltracija, ultrafiltracija, nanofiltracija in reverzna osmoza. Ima značilnosti visoke učinkovitosti ločevanja, nizke porabe energije, delovanja pri normalni temperaturi in dobre kontinuitete ter se pogosto uporablja v hrani, obdelavi vode, medicini in na drugih področjih. Pri globoki obdelavi užitnih gob se lahko tehnologija membranskega ločevanja ne uporablja le za obogatitev in koncentracijo učinkovitih komponent v raztopini za encimsko hidrolizo, temveč tudi za odstranitev škodljivih dejavnikov, ki nastanejo med procesom encimske hidrolize.

III, Razgledi
Svetovna zdravstvena organizacija priznava užitne gobe kot zdravo hrano s funkcionalnim faktorjem. Slavni strokovnjak za užitne gobe in profesor Zhang Shuting s kitajske univerze v Hong Kongu je visoko povzel njihovo vrednost kot "užitne, hranljive in zdravilne".
Trenutno so globoka predelava užitnih gob, razvoj učinkovitih učinkovin v užitnih gobah in izboljšanje njihove dodane vrednosti v središču tržne konkurence tako doma kot v tujini. Zaradi prednosti visoke učinkovitosti, blagih pogojev, nizke porabe energije, nizkega onesnaževanja in poenostavljenih procesov se je tehnologija bioloških encimov hitro razvila pri globoki predelavi nekaterih užitnih gob. Ni pa izoblikovan relativno sistematičen sistem aplikacij, večina jih je še vedno na laboratorijski ravni.
S tem povezane študije so pokazale, da imajo industrijski encimski pripravki podobne učinke kot analitski encimi pri proizvodnji komercialnih prehranskih vlaknin iz užitnih gob. Zato ima biološka encimska tehnologija ogromen komercialni potencial pri globinski predelavi užitnih gob.
Vendar ima tehnologija bioloških encimov tudi določene pomanjkljivosti.
Po eni strani imajo reakcijski pogoji velike omejitve glede učinkovitosti encimske hidrolize, stopnja ponovne uporabe imobiliziranih encimov pa na splošno ni visoka, kar vodi do visokih stroškov encimov.
Po drugi strani pa raziskave uporabe tehnologije bioloških encimov pri globoki predelavi užitnih gob niso popolne in proces ni zrel. Zato mora nadaljnji razvoj tehnologije bioloških encimov pri globoki predelavi užitnih gob doseči naslednje vidike:
① Povečati presejanje in gojenje mikroorganizmov, ki proizvajajo encime, zmanjšati proizvodne stroške in razviti encimske pripravke z visoko encimsko aktivnostjo in široko prilagodljivostjo.
② Razviti učinkovite, poceni, prepustne, stabilne, varne in netoksične nosilce ter preproste in izvedljive metode imobilizacije za izboljšanje lastnosti, stabilnosti in obsega uporabe imobiliziranih encimov.
③ Izboljšati raziskave uporabe tehnologije bioloških encimov v procesu ekstrakcije funkcionalnih komponent v užitnih gobah in vzpostaviti indikatorje zaznavanja preostalih encimov v encimskih hidrolizatih, da se zagotovi stabilnost in kakovost ekstrakcijske raztopine.
Če povzamemo, tehnologija bioloških encimov ima široke možnosti uporabe in tržni potencial pri globoki predelavi užitnih gob na Kitajskem.

Informacije v tem članku izvirajo iz interneta in se ne uporabljajo kot nasvet za zdravljenje ali naložbeni nasvet. Če ta članek vpliva na vaše pravice in interese ali vas ta izdelek zanima, nas pravočasno kontaktirajte, da vam lahko zagotovimo več pomoči