Notkun líffræðilegrar ensímtækni í matsveppavinnslu

Jan 11, 2024

Skildu eftir skilaboð

Ættir sveppir hafa ljúffengt bragð og eru ekki aðeins próteinríkir, fitusnauðir og kaloríulitlir, heldur einnig þekktir sem „grænmetiskjötið“. Þær eru ríkar af ýmsum virkum efnum eins og fjölsykrum og matartrefjum og hafa veruleg áhrif á æxlishemjandi áhrif, ónæmisaukning, blóðþrýsting og blóðfitulækkandi og öldrun.
Kína er stór framleiðandi og útflytjandi á matsveppum, með yfir 60% af heildarheiminum. Sem stendur er vinnsla á ætum sveppum í Kína aðallega skipt í upphafsvinnslu (þurrkun, söltun, niðursoðinn geymslu osfrv.) og djúpvinnslu. Samkvæmt útreikningum vinnslufyrirtækja, fyrir hvert 1 kg af sveppum sem unnið er, getur framleiðslugildið aukist um 2-3 sinnum eftir fyrstu vinnslu og 10-20 sinnum eftir djúpa vinnslu. Að teknu tilliti til bæði efnahagslegs ávinnings og eftirspurnar á markaði, mun djúpvinnslutækni og afurðir matarsveppa verða aðal þróunarstefnan í framtíðinni.
Líffræðileg ensímtækni byggir á sértækri eyðingu plöntufrumuveggja með ensímvatnsrofi, sem gerir íhlutunum innan plöntufrumna auðveldara að leysa upp og dreifa. Það hefur kosti eins og hátt útskolunarhraða íhluta, minnkað tap á hitanæmum íhlutum, minni orkunotkun, minni mengun og einfaldað ferli. Það er mikið notað í matvælaiðnaði, fóðuriðnaði, textíl og þvottaiðnaði.
Með því að beita líffræðilegri ensímtækni við djúpvinnslu á ætum sveppum getur það ekki aðeins á áhrifaríkan hátt eyðilagt þétta uppbyggingu sveppafrumuveggsins, bætt upplausn virkra efna eins og fjölsykrum og próteina, heldur einnig vatnsrofið stórar sameindir í litlar sameindir til að dreifa, fjarlægja óhreinindi. , og bætt vörubragð. Þess vegna mun það vera gagnlegt fyrir þessa rannsóknarvinnu að draga saman framfarir rannsókna við beitingu líffræðilegrar ensímtækni í djúpvinnslu matsveppa heima og erlendis.

 

I, Líffræðileg ensímtækni
Ensím eru tegund próteina með sérstaka hvatavirkni framleidd af lifandi frumum, sem geta tekið þátt í og ​​stuðlað að ýmsum efnaskiptahvörfum innan lifandi frumna. Þeir hafa einkenni mikillar hvarfavirkni, mikillar sértækni og vægra hvarfaaðstæðna.
Sem stendur hafa ensímblöndur eins og próteasi, pektínasi, sellulasi og amýlasi verið iðnvæddur og mikið notaður á ýmsum sviðum eins og matvælum, lyfjum, vefnaðarvöru, daglegum efnaiðnaði, pappírsframleiðslu, meðhöndlun frárennslis í iðnaðarþvotti og fóðri, með víðtæka notkunarmöguleika. .
Þrátt fyrir að ætar sveppafrumur innihaldi sjálfar ensím, getur sjálfsrof ein og sér ekki náð fullkomnum undirbúningsárangri og háum útdráttarhraða er aðeins hægt að ná með því að bæta við ensímum. Þegar Tian Long rannsakaði áhrif þess að bæta við ensímum á útdrátt næringarefna úr sveppum með löngum rótum, komst hann að því að með því að treysta eingöngu á ensímvirkni sveppsins sjálfs náði útdráttarhraði leysanlegra efna, próteina og vatnsrofs próteina aðeins 55%, 40% og 15%, sem gefur til kynna að ekki sé hægt að draga út áhrifaríkustu innihaldsefnin.
Annars vegar eru plöntufrumuveggir þéttar byggingar sem samanstanda af efnum eins og sellulósa, hemisellulósa, pektíni og ligníni. Á grundvelli hefðbundinnar heitavatnsútdráttar eru hentug ytri ensím valin í samræmi við samsetningu frumuveggsins til að vatnsrofa efni frumuveggsins, svo sem sellulósa, hemisellulósa og pektíns, og eyðileggja þétta uppbyggingu, sem auðveldar áhrifaríkir þættir í plöntufrumum til að leysast upp og dreifast.
Hins vegar eru prótein, kjarnsýrur og önnur efni í frumum oft brotin niður í lítil peptíð, amínósýrur, núkleótíð o.fl. Einnig er nauðsynlegt að bæta við próteasum, fosfódíesterösum og öðrum ensímum. Að auki, þegar sum efni eru útdregin og útbúin eins og óleysanleg matartrefjar, þarf að fjarlægja óhreinindi eins og sterkju, pektín, prótein o.s.frv., sem eru talin óvirk, bæta við samsvarandi ensímum til niðurbrots.

 

II, Notkun líffræðilegrar ensímtækni í matsveppavinnslu


1. Notkun frumu
Sellulasi er samheiti yfir hóp ensíma sem taka þátt í niðurbroti sellulósa til að framleiða glúkósa. Það er fjölþátta ensímkerfi sem gegnir samverkandi hlutverki, einnig þekkt sem frumukerfið, aðallega þar með talið endónúkleasar - glúkósíðasi, exónúkleasi - glúkósíðasi og - glúkósíðasi. Sellulósa er einn af aðalþáttunum í frumuvegg ætsveppa, aðallega samsettur af - D-glúkósa - 1,4 glýkósíðtengitengingu, skorið af með samverkandi verkun þriggja ensíma - 1,4 glýkósíð tengi mynda fásykrur með stuttum keðju eins og trefjatvísykrur, trefjafásykrur og glúkósa og trufla þannig þétta uppbyggingu frumuveggsins og stuðla að upplausn virkra þátta innan frumunnar.
Notkun sellulasa bætir ekki aðeins upplausnarhraða virkra íhluta í ætum sveppum, heldur eykur hún einnig efnahagslegt gildi aukaafurða úr vinnslu þess. Þegar Fan Junmin og fleiri notuðu sellulasa til að vinna fjölsykrur úr Pleurotus eryngii var útdráttarhlutfallið allt að 18,57%, sem var 1,24 sinnum hærra en hefðbundin vatnsútdráttaraðferð með útdráttarhraða fjölsykru upp á 8,29%. Á sama tíma styttir ensímútdráttur einnig notkunartímann, dregur úr vökvahlutfalli efnisins og lækkar útdráttarhitastigið og sparar þannig orku og kemur í veg fyrir skemmdir á háum hita á fjölsykruhlutum.
Wang Anjian o.fl. notaði sellulasa til að mýkja shiitake sveppastilka, aukaafurð shiitake sveppa. Rannsóknin sýndi að sellulasi getur á áhrifaríkan hátt bætt bragðið, tyggið og vefjaformgerð shiitake sveppastilka sem eru ríkir í hrátrefjum. Xiao Lingling og fleiri nota sellulósa til að brjóta niður mikið magn af sellulósa í sveppastönglunum sem fargið er og nota afoxandi sykrurnar í ensímvatnsrofinu til gergerjunar til að framleiða nýja tegund af sveppaediki.
Að auki hefur sellulasi einnig ilmbætandi áhrif. Li Pingping mun - Glúkósídasa var bætt við ávaxtahlutann og djúpgerjunarsoðið Delicious Boletus, og það kom í ljós að aðalhlutarnir héldust óbreyttir eftir ensímvatnsrof. Hins vegar var 17 nýjum efnasamböndum bætt við ávaxtahlutann, með aukningu um 124,78% á acetófenóninnihaldi. Aftur á móti var 19 nýjum efnasamböndum bætt við gerjunarsoðið, eins og furfural, cisjasmonate, capsaicin, (Z, E) - farnesól, (Z, Z) - farnesól o.s.frv., sem stuðlaði verulega að ilminum. þannig - Glúkósíðasi getur á áhrifaríkan hátt bætt rokgjarna þættina í ávaxtalíkamanum og djúpgerjunarsoði Delicious Boletus og hefur þau áhrif að auka bragðið.


2. Notkun próteasa
Próteasar eru hópur ensíma sem geta vatnsrofið prótein peptíðtengi. Í vinnslu á matsveppum eru almennt notaðir próteasar meðal annars papain, hlutlaus próteasa, bragðpróteasa osfrv. Annars vegar innihalda frumuveggurinn og himna matarsveppa prótein, þannig að próteasar geta brotið niður prótein til að eyðileggja frumuvegginn og himnuna, þar með bæta afrakstur markefna. Á hinn bóginn geta prótein í frumum brotnað niður með ensímum í virk fápeptíð með minni mólþunga, amínósýrur osfrv., sem auðvelda dreifingu utan frumunnar og auðvelda síðari útdrátt og fjarlægingu óhreininda.
Papain er tegund af tíólpróteasa sem hefur sterka vatnsrofsgetu fyrir dýra- og plöntuprótein, peptíð o.s.frv. Það getur vatnsrofið stór sameindaprótein í peptíð eða amínósýrur með litlum sameindum, sem stuðlar að því að losa virka þætti eins og ætar sveppafjölsykrur, og getur einnig sameinað prótein vatnsrof í peptíðefni með virka virkni.
Þegar Liu Qing'e rannsakaði ensímútdráttaraðferð fjölsykra úr shiitake sveppum, komst hún að því að útdráttarhraði fjölsykra með papain ensímvatnsrof jókst um 95% samanborið við beina vatnsútdrátt, mun hærra en 79% af pektínasa og 42% af sellulasi. , og tvöfalt meira en hefðbundin heitavatnsvinnsla. Þess vegna er papain hentugra til að vinna fjölsykrur úr shiitake sveppum. Á sama tíma hefur ensímvatnsrofið einnig ónæmisvirkni ætra sveppa fjölsykra.
Hlutlaus próteasi er tegund próteasa sem verkar á prótein peptíðtengi við hlutlausar (pH 6.0-7.5) aðstæður. Það getur vatnsrofið prótein í amínósýrur, peptíð og ókeypis amínósýrur. Þegar óleysanleg matartrefjar eru dregin úr ætum sveppum getur það í raun fjarlægt prótein og bætt uppskeru.
Bragðpróteasi er blandað ensím af endonucleasa og exonucleasa, sem getur í raun fjarlægt vatnsfælin amínósýrur úr enda próteina, losað vatnsfælnar amínósýrur í lokin og dregið úr slæmum bragði eins og beiskju. Það er oft notað ásamt öðrum próteasum til að undirbúa peptíð.


3. Notkun pektínasa
Pektínasi er fjölensím flókið kerfi sem samanstendur af pektínhýdrólasa, pektínlýasi, pektínesterasa og prótópektínasa, sem hægt er að kljúfa eða tegund af ensími sem klýfur glýkósíðtengi í pektíni og brýtur það niður í fjölgalaktúrónsýru. Pektín myndar ekki aðeins harða uppbyggingu æts sveppafrumuveggja með sellulósa, hemisellulósa, ligníni o.s.frv., heldur einnig útfellingar í millifrumufylki. Þess vegna getur pektínasi ekki aðeins eyðilagt frumuvegginn heldur einnig dregið úr seigju lausnarinnar og stuðlað þannig að upplausn og útdrætti áhrifaríkra íhluta innan frumunnar.
Þegar Tao Jing o.fl. rannsökuðu ensímvatnsrof Hericium erinaceus, komust þeir að því að eftir meðferð með pektínasa jókst fast efni í lausninni úr 36mg/g í 88mg/g, sem var áhrifaríkara en hin þrjú frumuveggbrjótandi ensím (sellulasi, xylanasi - Glucosidase) Að auki hafa rannsóknir komist að því að pektínasa vatnsrofið úr bambussveppum með löngu pils hefur einnig ákveðna bakteríudrepandi virkni.


4. Notkun annarra ensíma
5 '- fosfódíesterasi getur brotið niður RNA í sveppafrumum í 5' - núkleótíð, sem eykur ekki aðeins ákveðin lyfjafræðileg áhrif, heldur einnig mikilvæg fersk bragðefni eins og 5 '- gúanósínsýru og 5' - inósínsýru, og eykur þar með bragðið. Wang Xiaohong fékk sýtidínsýru 11.31 með því að nota 5'- fosfódíesterasa til að vatnsrjúfa kjarnsýru í Agaricus bisporus μ G/mL, adenósín mónófosfat 6.78 μ G/mL, gúanósín 8.37 μ G/mL, 6 g/mL, þvagsýru, 6 g/mL, þvagsýru. sýru ensím vatnsrofshraði 68,1%.
- Glúkósíðasi getur brotið niður pektín í brot af afoxandi sykri og fásykrum og er oft notað til að brjóta niður aðallega línuleg brot - Poria cocos sem samanstendur af 1,3-D-glúkani, með vatnsleysanlegri lágsameinda þyngd leysanlegt Poria cocos fjölsykra. Þegar matartrefjar eru teknar úr ætum sveppum er amýlasi oft notaður til að fjarlægja óhreinindi í sterkju.


5. Notkun samsettra ensíma
Í djúpvinnslu á ætum sveppum er samsett ensímvatnsrofstækni oft kynnt. Þegar rannsakað er áhrif ensímvatnsrofs á næringarsamsetningu og rokgjörn efni Agaricus bisporus súpu, Li Qin o.fl. komst að því að fast efni í vatnsrofsefni matsveppa jókst um 42,6% eftir meðferð með vatnsrofsensímum (samsett ensím sem samanstendur af sellulasa, próteasa og bragðensímum), á meðan aðeins 15% jókst við ensímmeðferð í skrefum. Á sama tíma var próteinendurheimtahraðinn og heildarmagn óbundinna amínósýra í vatnsrofsefni matsveppa einnig hæst, sem bendir til þess að samverkandi áhrif samsettra ensíma gera frumuvegg Agaricus bisporus auðveldara að brjóta og próteinið inni í frumunni. auðveldara að leysa upp.
Zhu o.fl. sameinuð svörunaryfirborðsaðferðafræði til að hámarka samsetta ensímið (sellulasa: pektínasi: trypsín=2:2:1) aðstoðaði við útdrátt fjölsykra úr Hericium erinaceus. Þeir komust að því að afrakstur fjölsykra úr Hericium erinaceus náði 13,46% eftir ensímvatnsrof við pH 5,71 og 52,03 gráður í 33,79 mínútur, sem var ekki aðeins það sama og virku hóparnir sem fengust með hefðbundinni heitavatnsútdráttaraðferð, heldur einnig 8,03% hærra en hið síðarnefnda. Yin o.fl. notaði samsett ensím (papain: pektínasi: sellulasi=1:1) til að vinna fjölsykrur úr Tricholoma matsutake, með 7,53% uppskeru.


6. Sambland af líffræðilegri ensímtækni og annarri tækni
Til þess að bæta enn frekar afrakstur afurða í djúpri vinnslu æts sveppa er líffræðileg ensímtækni oft sameinuð með ómskoðun, efnafræðilegum aðferðum, himnuaðskilnaði og annarri tækni. Zang Jin o.fl. meðhöndlaðir shiitake sveppir með ómskoðun við 200 W í 30 mínútur, með því að nota sterkan titring til að valda umfrymisflæði, frumusveiflu, snúningi og núningi, flýta fyrir upplausn virkra innihaldsefna, breyta gegndræpi frumuveggja og flýta fyrir dreifingu og losun innanfrumuefna. Síðan var sýrupróteasi bætt við til ensímvatnsrofs á shiitake sveppum og amínósýruinnihaldið í shiitake sveppasósunni sem unnið var með þessu vatnsrofi náði 0,88%.
Himnuaðskilnaðartækni er ný aðskilnaðartækni sem sameinar aðskilnað, einbeitingu og hreinsun. Það er almennt skipt í fjórar gerðir eftir svitaholastærð: örsíun, ofsíun, nanósíun og öfugt himnuflæði. Það hefur einkenni mikillar skilvirkni, lítillar orkunotkunar, venjulegs hitastigs og góðrar samfellu og hefur verið mikið notaður í matvælum, vatnsmeðferð, lyfjum og öðrum sviðum. Í djúpri vinnslu á ætum sveppum er ekki aðeins hægt að nota himnuaðskilnaðartækni til að auðga og einbeita virku efnisþáttunum í ensímvatnsrofslausninni, heldur einnig til að fjarlægja skaðlegu þættina sem myndast við ensímvatnsrofsferlið.

 

III, Horfur
Ættir sveppir eru viðurkenndir af Alþjóðaheilbrigðismálastofnuninni sem heilsufæði af tegund af hagnýtum þáttum. Frægi matsveppasérfræðingurinn og prófessor Zhang Shuting frá kínverska háskólanum í Hong Kong tók mjög saman gildi þeirra sem „ætur, nærandi og lækninga“.
Sem stendur hefur djúpvinnsla matsveppa, þróun áhrifaríkra virkra efna í matsveppum og aukning á virðisauka þeirra orðið í brennidepli í samkeppni á markaði bæði innanlands og á alþjóðavettvangi. Vegna kosta mikillar skilvirkni, mildra aðstæðna, lítillar orkunotkunar, lítillar mengunar og einfaldaðra ferla, hefur líffræðileg ensímtækni verið hratt þróuð í djúpvinnslu sumra matsveppa. Hins vegar hefur ekki verið mótað tiltölulega kerfisbundið umsóknarkerfi og eru þau flest enn á rannsóknarstofustigi.
Tengdar rannsóknir hafa sýnt að iðnaðarensímblöndur hafa svipuð áhrif og greiningarensím við framleiðslu á matartrefjum af matarsveppum í atvinnuskyni. Þess vegna hefur líffræðileg ensímtækni gríðarlega viðskiptamöguleika í djúpvinnslu á matsveppum.
Hins vegar hefur líffræðileg ensímtækni einnig ákveðna annmarka.
Annars vegar hafa hvarfaðstæður miklar takmarkanir á skilvirkni ensímvatnsrofs og endurnýtingarhlutfall óhreyfðra ensíma er almennt ekki hátt, sem leiðir til mikils ensímkostnaðar.
Aftur á móti eru beitingarrannsóknir á líffræðilegri ensímtækni í djúpvinnslu matarsveppa ekki fullkomin og ferlið er ekki þroskað. Þess vegna þarf frekari þróun líffræðilegrar ensímtækni í djúpvinnslu á ætum sveppum að ná fram eftirfarandi þáttum:
① Auka skimun og ræktun ensímframleiðandi örvera, draga úr framleiðslukostnaði og þróa ensímblöndur með mikla ensímvirkni og mikla aðlögunarhæfni.
② Þróaðu skilvirka, ódýra, gegndræpa, stöðuga, örugga og óeitruðu burðarefni, svo og einfaldar og framkvæmanlegar aðferðir til að koma í veg fyrir hreyfingar, til að bæta eiginleika, stöðugleika og notkunarsvið óhreyfðra ensíma.
③ Auka beitingarrannsóknir á líffræðilegri ensímtækni í útdráttarferli virkra íhluta í ætum sveppum og koma á vísbendingum um leifar ensíma í ensímvatnsrofsefnum til að tryggja stöðugleika og gæði útdráttarlausnarinnar.
Í stuttu máli, líffræðileg ensímtækni hefur víðtæka notkunarmöguleika og markaðsmöguleika í djúpvinnslu á ætum sveppum í Kína.


Upplýsingarnar í þessari grein koma af netinu og eru ekki notaðar sem meðferðarráðgjöf eða fjárfestingarráðgjöf. Ef þessi grein hefur áhrif á réttindi þín og hagsmuni eða hefur áhuga á þessari vöru, vinsamlegast hafðu samband við okkur tímanlega svo við getum veitt þér meiri hjálp