香菇中成分分析與檢測分析研究生物技術(shù)專業(yè)

目錄摘要1Abstract11緒論11.1香菇的概述11.2香菇的作用11.3利用意楊栽培香菇的意義22材料及方法32.1材料與儀器32.2香菇栽培配方32.3成分分析33結(jié)果與分析83.1蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果分析83.2脂肪含量測定結(jié)果分析83.3粗脂肪含量測定結(jié)果分析93.4還原糖含量測定結(jié)果分析93.5氨基酸含量測定結(jié)果分析104結(jié)論11參考文獻(xiàn)12致 謝13 摘要本文采用以意楊下腳料栽培香菇，并且采用了凱氏定氮法、索氏提取法、重量法、菲林氏劑法和分光光度法對香菇中營養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、碳水化合物和氨基酸進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，香菇中蛋白質(zhì)含量18.63%、脂肪含量為4.24%、粗纖維含量為6.24%、還原糖含量為4.94%和氨基酸含量為32g/100g。 關(guān)鍵詞：意楊下腳料；香菇；營養(yǎng)成分；分析AstractIn this paper, with poplar wastes for the cultivation of Lentinus edodes, and using the Kjeldahl fixed nitrogen method, Soxhlet extraction method and gravimetric method, phenanthrene Lin agent method and spectrophotometric method has carried on the analysis to the mushroom nutrition composition of protein, fat, crude fiber, carbohydrates and amino acids. The results showed that the protein content of 18.63%, fat content in letinous edodes crude fiber content of 4.24%, 6.24%, 4.94% for reducing sugar content and amino acid content is 32 g/100g.Keywords: Poplar offal; letinous edodes; nutritional components; analysis1 緒論1.1 香菇的概述香菇俗名香菌，是高蛋白、低脂肪的常用生活食品。香菇是一種以木材培育生長的真菌類植物，其烹飪味道香味大，營養(yǎng)價值豐富，對人體有利，被稱為“植物皇后”。香菇富含維生素B群、鐵、味甘，性平等。香菇又被稱為猴頭菇、杏菇、香菌等名稱，是一種使用比較多的植物1。香菇是當(dāng)前世界第二大食用菌，我國也是主要生產(chǎn)地，同時我國香菇出口貿(mào)易量每年正在逐步增長。截至目前，我國香菇產(chǎn)量占世界上香菇總產(chǎn)量的百分之八十左右，名利前茅，與第二名差距較大，同時出口量也較大，同樣占第一位，日本、韓國分別位列二三位。其主要產(chǎn)地分布在我國大部分地區(qū)，例如浙江、福建、安徽、湖北、江西、四川、廣東、海南、貴州、云南等地。目前人工培育香菇所用的菌種大部分采用的是木屑菌種和種木菌種二種。香菇的栽培原料一般為樹木屑為主，據(jù)統(tǒng)計，我國每年用在栽培香菇上至少花費6000萬立方米樹木。意大利楊樹在蘇北地區(qū)種植面積較大，并且每年新種植樹木數(shù)量較大。由于意楊加工過程中會產(chǎn)生大量的木屑和枝條等廢棄產(chǎn)物4，所以綜合利用其資源對香菇種植有重要意義。1.2 香菇的作用香菇是具有高蛋白、低脂肪、多糖、多種氨基酸和多種維生素的菌類食物5-6。香菇中碳水化合物含量較高，能維持人體充足的熱量來源，有利于氨基酸活化及合成蛋白質(zhì)，幫助肝臟解毒等生理功能。香菇的營養(yǎng)價值8：提高機體免疫功能。例如可促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生；抗衰老作用：香菇中的水提取物能夠消除過氧化氫。防癌抗癌：人體食用后，有助于癌細(xì)胞的產(chǎn)生，對其有干擾作用。降血壓、降血脂及降膽固醇：香菇中含有的許多物質(zhì)，有助于抑制人體血壓升高、降膽固醇、降血脂的作用；香菇還對肺結(jié)核、糖尿病等有治愈效果，同時還有助于消化不良，便秘等。1.3 利用意楊栽培香菇的意義近年來，由于人們生活質(zhì)量的不斷提高，生活越來越好，人們對香菇的食用量越來越多，但香菇培育需要用到木材，導(dǎo)致木材消耗量越來越大，從而導(dǎo)致砍伐樹木越來越多，大規(guī)模砍伐樹木勢必會對水土保持產(chǎn)生影響，也可能破壞生態(tài)平衡。所以， 一種合適的方式培育香菇是非常必要的。本試驗利用意楊下腳料和棉籽殼混合料作為碳源基質(zhì)栽培香菇，分析香菇產(chǎn)品具體成分與傳統(tǒng)栽培香菇成分的區(qū)別，所以，尋求一種能夠充分利用現(xiàn)有意楊廢棄資源，提高其有效利用率，對培育香菇的影響深遠(yuǎn)。2 材料及方法2.1 材料與儀器2.1.1 主要材料供試菌株：香菇900菌種，由南通職業(yè)大學(xué)化學(xué)工程實驗室篩選提供。原料：意楊木屑和樹皮收集于江蘇省淮安市木材加工廠。將意楊枝條太陽暴曬一個月，以揮發(fā)除去含有抑制菌絲生長的烯萜類和芳香性物質(zhì)，粉碎成直徑為510mm屑狀，木屑選用新鮮無霉變的意楊加工木屑，經(jīng)長時間攤曬后過篩使用；棉籽殼必須保證其干燥、無霉?fàn)€、無其它雜質(zhì)混入，麩皮必須保證其時間短、無發(fā)霉現(xiàn)象、沒有生蟲。2.1.2 主要儀器如下表所示型號名稱生產(chǎn)廠家KSJ-05U定氮儀江蘇國創(chuàng)分析儀器有限公司HN-1水浴鍋上?？德穬x器設(shè)備有限公司GLD-9812A干燥箱江蘇賓德烘箱制造有限公司876D可見光度計上海奧析科學(xué)儀器有限公司342B索氏提取器上海蘭儀實業(yè)有限公司2.2 香菇栽培配方香菇主要是以木質(zhì)素、纖維素為主要原料，由于香菇菌絲生長碳氮比約為1520:1，考慮到意楊木屑質(zhì)軟、結(jié)構(gòu)疏松，干物質(zhì)營養(yǎng)較闊葉樹硬雜木屑低，配方設(shè)計時采用棉籽殼輔助補充營養(yǎng)不足，從以上研究結(jié)果可以看出，以意楊木屑52%、棉籽殼24%為碳源的配方培育香菇時，其產(chǎn)量是最高的。主要配方為：意楊木屑52%、棉籽殼24%、麥麩20%、石膏1.5%、過磷酸鈣1.5%、蔗糖1%。2.3 成分分析2.3.1 蛋白質(zhì)的測定2.3.1.1 測定原理蛋白質(zhì)屬于含氮的化合物的一種，將香菇與濃硫酸和催化劑一起加熱溶解，一段時間后蛋白質(zhì)發(fā)生分解，分解得到的氨與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，然后添加氫氧化鈉，并蒸餾使氨溢出，用硼酸進(jìn)行吸收，再用已知摩爾濃度鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)鹽酸的消耗量來計算氮的含量，然后乘以氮與蛋白質(zhì)換算系數(shù)，便可計算出蛋白質(zhì)含量。2.3.1.2 測定步驟樣品消化：準(zhǔn)確稱取樣品約1.00g，轉(zhuǎn)移到刻度為100mL凱氏燒瓶中，分別添加0.18g硫酸銅和5g硫酸鉀，振蕩搖勻，向其中添加15mL濃硫酸，然后將瓶用電爐進(jìn)行加熱溶解，首先用比較低的溫度進(jìn)行加熱，等到樣品出現(xiàn)碳化，泡沫結(jié)束，然后再換高溫加熱并保持沸騰狀態(tài)，直到樣品出現(xiàn)藍(lán)綠色澄清透明液體時，繼續(xù)保持加熱半小時，然后添加25ml水進(jìn)行冷卻，冷卻后，放入150mL容量瓶中，向其中添加水定容至規(guī)定刻度，最后得到所需消化液。試劑空白實驗：取與樣品消化相同的硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸，用上述方法進(jìn)行加熱消化，常溫冷卻，加水定容至150mL，得試劑空白消化液。堿化蒸餾：準(zhǔn)確量取硼酸試劑25mL于錐形瓶中，向其中添加23滴混合指示劑，并保證冷凝管的下端浸泡在硼酸液面下，然后準(zhǔn)確吸取10.0mL樣品消化液，用吸管緩慢滴入反應(yīng)器中，將瓶口塞緊。然后將10mL氫氧化鈉溶液倒入小燒杯中，打開塞子使溶液緩緩流入反應(yīng)室，將塞子清洗后繼續(xù)將塞緊瓶口，進(jìn)行蒸餾。通入蒸汽蒸騰一刻鐘后，將冷凝管下端從液面中離開，繼續(xù)蒸餾3min。然后將冷凝管下端外部清洗干凈，取下錐形瓶，準(zhǔn)備滴定。按如上操作方法吸取2.5mL試劑空白消化液進(jìn)行操作。樣品滴定：以0.15mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定出現(xiàn)灰色結(jié)束。2.3.1.3數(shù)據(jù)處理式中，V2：滴定試樣時所需標(biāo)準(zhǔn)酸溶液體積(mL)；V1：滴定空白時所需標(biāo)準(zhǔn)酸溶液體積(mL)；c：鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L)； m：試樣質(zhì)量(g)； 10.0：吸取消化液的體積(mL)； 0.0140：與1.00mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液c (HCl)=1.0000mol/L相當(dāng)?shù)摹⒁钥吮硎镜牡馁|(zhì)量； 6.25：氮換算成蛋白質(zhì)的系數(shù)。2.3.2脂肪的測定2.3.2.1測定原理 將之前處理的干燥好的試樣用乙醚或石油醚等溶劑進(jìn)行提取，使樣品中的脂肪進(jìn)入到溶液中，將溶液回收后生與的殘留物即為粗脂肪（除游離脂肪外，還含有色素，樹脂，揮發(fā)油等物質(zhì)）。2.3.2.2測定步驟（1）取無雜質(zhì)的200mL錐形瓶，添加到105左右的干燥箱中，加熱60分鐘左右，取出進(jìn)行干燥，然后冷卻半小時，重復(fù)進(jìn)行干燥直到恒重m0 為止。（2）樣品處理：準(zhǔn)確稱取10.0g，置于100mL大試管內(nèi)，向其中添加15mL鹽 酸溶液。（3）將試管放入75左右水浴中，每隔一刻鐘用玻璃棒進(jìn)行攪拌，直到樣品完全溶解結(jié)束。（4）萃取。取出試管，向其中添加10mL乙醇溶液，混合均勻。在一段時間冷卻后將混合溶液轉(zhuǎn)移到100mL量筒中，用30mL乙醚分別清洗試管和玻璃棒，一起添加到量筒中。蓋上蓋子進(jìn)行搖勻，開塞時要注意安全，待氣體放出后再將塞子塞好，在常溫下放置一刻鐘，輕輕打開塞子，然后用石油醚-乙醚等量混合液洗塞及筒口附著的脂肪。靜置一刻鐘左右，等到液體透明時，取上層清液置于已恒重的錐形瓶內(nèi)。再加6mL乙醚于量筒內(nèi)并搖勻，在常溫下放置一刻鐘后，繼續(xù)取上層乙醚，轉(zhuǎn)移到干燥器內(nèi)進(jìn)行干燥，冷卻半小時后稱量為m1。2.3.2.3數(shù)據(jù)處理 式中，X：樣品中脂肪的含量，%； m1：錐形瓶和脂肪的質(zhì)量，g； m0：錐形瓶的質(zhì)量，g； m2：樣品的質(zhì)量，g.2.3.3粗纖維的測定2.3.3.1測定原理將樣品用一定容量的硫酸處理一段時間后，樣品中的淀粉、果膠和部分半纖維素被溶解，當(dāng)用堿進(jìn)行處理時，除去蛋白質(zhì)及木質(zhì)素，當(dāng)用以春季乙醚處理時，可除去色素及蛋白質(zhì)；遺留的殘渣可進(jìn)行灰化處理。2.3.3.2測定步驟準(zhǔn)確稱取25g左右香菇樣品進(jìn)行搗碎，轉(zhuǎn)移到500mL錐形瓶中，加入200mL煮沸的1.20硫酸，然后加熱到沸騰，同時要保證體積恒定，至少保持30min，每隔6min搖晃錐形瓶一次，來保證溶液充分溶解。取下錐形瓶，立即進(jìn)行過濾，然后用沸水洗滌除去溶液酸性。再用200mL煮沸的含有1.20%的氫氧化鉀溶液，將之前過濾的存留物放入原錐形瓶內(nèi)進(jìn)行加熱至少半小時后，取下錐形瓶，在進(jìn)行二次過濾，繼續(xù)用沸水進(jìn)行洗滌，然后轉(zhuǎn)移到真空泵中，進(jìn)行抽濾，用沸水繼續(xù)洗滌后抽干。最后分別用乙醇和乙醚分別洗滌一次將殘留物在110烘箱中進(jìn)行干燥后稱量其重量，重復(fù)操作幾次，直至所測值趨于穩(wěn)定。2.3.3.3數(shù)據(jù)處理式中，X：樣品中粗纖維所占的百分比()； G：殘余物的質(zhì)量，g；m：樣品的質(zhì)量，g。2.3.4 還原糖的測定2.3.4.1樣品處理準(zhǔn)確稱取5.1g左右的香菇樣品，添加到50mL容量瓶中定容，放置一刻鐘后進(jìn)行過濾，留作備用。2.3.4.2標(biāo)定堿性酒石酸銅溶液準(zhǔn)確吸取5.0mL堿性酒石酸銅甲液及5.0mL乙液，添加到100mL錐形瓶中，向其中加20mL水，加入玻璃珠2粒，向其中滴加10mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，保證120秒內(nèi)加熱至沸騰，在沸騰前以每兩秒一滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，一直到溶液藍(lán)色全部褪去結(jié)束，記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，重復(fù)操作兩次，取其平均值，計算每10mL（甲、乙液各5mL）堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量（mg）。2.3.4.3樣品溶液預(yù)測準(zhǔn)確吸取5.0mL堿性酒石酸銅甲液及5.0mL乙液，添加到100mL錐形瓶中，向其中加入20mL水，并添加玻璃珠2粒，保證加熱120秒內(nèi)沸騰，在沸騰前以先快后慢的速度，向其中滴加樣品溶液，在此過程中要保證溶液一直處于沸騰狀態(tài)，等溶液顏色出現(xiàn)變淺過程中，以每兩秒一滴的速度滴定，一直到溶液藍(lán)色褪去結(jié)束，記錄下消耗樣液的總體積。2.3.4.4樣品溶液滴定準(zhǔn)確吸取5.0mL堿性酒石酸銅甲液及5.0mL乙液，添加到100mL錐形瓶中，在加入10mL水，加入玻璃珠2粒，從滴定管加比預(yù)測體積少1mL的樣品溶液，保證加熱120秒內(nèi)沸騰，在沸騰前以每兩秒一滴的速度向其中滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，一直到溶液藍(lán)色褪去至無色，記錄消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的總體積，重復(fù)操作兩次，取平均值，得出平均消耗體積。2.3.4.5 數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果處理 式中，X：表示還原糖占樣品總成分的含量，% ； M：10mL堿性酒石酸銅溶液（甲、乙液各5mL）相當(dāng)于還原糖（以葡萄糖計）的質(zhì)量，mg ； m：總的樣品重量，g ； V：樣品在測定過程中消耗的體積，mL。2.3.5氨基酸含量的測定（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作準(zhǔn)確吸取200g/mL的標(biāo)準(zhǔn)氨基酸溶液0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0mL各兩份放入試管中，然后加入水直到1mL為止。然后向各燒杯中加入1mL pH5.2，2mol/L醋酸緩沖液；1mL茚三酮顯色液，用玻璃棒緩慢攪拌直到混合均勻，然后將試管口密封好，在沸水中加熱一刻鐘，然后將試管放到水中進(jìn)行冷卻。冷卻十分鐘后，向其中滴加3mL 55%乙醇進(jìn)行稀釋，然后進(jìn)行搖勻，等到溶液充分搖勻后，用分光光度計在570nm處測其吸光度A值。（2）氨基酸樣品的測定準(zhǔn)確稱取樣品1g，小數(shù)點后精確到第三位然后轉(zhuǎn)移到50mL容量瓶中，向其中添加水至規(guī)定刻度處，吸取1mL上層清液放入試管中，在其它條件不變的情況下測定吸光度A值，然后將所測吸光度A值與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對比，便可得到氨基酸的含量。3 結(jié)果與分析3.1蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果分析對意楊栽培的香菇產(chǎn)品進(jìn)行蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果見表1。表1 蛋白質(zhì)含量的測定結(jié)果項目類型12樣品質(zhì)量m(g)1.0鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度c(mol/L)0.1101空白消耗標(biāo)準(zhǔn)酸溶液體積V1(mL)0.019試樣消耗標(biāo)準(zhǔn)酸溶液體積V2(mL)2.092.13蛋白質(zhì)的含量(%)18.5918.67蛋白質(zhì)含量的平均值(%)18.63從表1可得出，蛋白質(zhì)含量為18.63%，相對較高，滿足了人體的需求。傳統(tǒng)配方栽培出的蛋白質(zhì)含量為17.53%，相比之下，以意楊下腳料栽培出的香菇中蛋白質(zhì)含量較高。3.2 脂肪含量測定結(jié)果分析對意楊栽培的香菇產(chǎn)品進(jìn)行脂肪含量測定結(jié)果見表2。表2 脂肪含量的測定結(jié)果項目類型12錐形瓶的質(zhì)量m0 (g)178.8291175.6623錐形瓶和脂肪總質(zhì)量m1(g)180.1108175.9896樣品質(zhì)量m2(g)9.98279.8651樣品中的脂肪含量（%）4.224.26樣品中脂肪的平均含量（%）4.24從表2中，可以得出香菇中的脂肪含量為4.24%。 根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)分析，香菇中粗脂肪含量為4.0%，而傳統(tǒng)配方中的脂肪含量為2.16%。因此，可以說明以意楊下腳料栽培香菇得出的脂肪含量高于傳統(tǒng)配方栽培香菇的脂肪含量。3.3粗纖維含量測定結(jié)果分析對意楊栽培的香菇產(chǎn)品進(jìn)行粗纖維含量測定結(jié)果見表3。從表3可以看出粗纖維的含量為6.24%，根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)分析，香菇中粗纖維含量為7%，而傳統(tǒng)方式栽培出粗纖維的含量為6.01%。因此表明，以意楊下腳料配方栽培香菇與傳統(tǒng)配方栽培香菇的差異不大。表3 粗纖維含量的測定結(jié)果項目類型12樣品的質(zhì)量m(g)22.031425.0237殘余物的質(zhì)量G(g)1.371.57樣品中粗纖維的含量（%）6.186.23樣品中含粗纖維的平均含量（%）6.243.4還原糖含量測定結(jié)果分析對意楊栽培的香菇產(chǎn)品進(jìn)行還原糖含量測定結(jié)果見表4。從表4還原糖含量測定結(jié)果中，可以得出還原糖的含量為4.94%。與傳統(tǒng)配方栽培香菇的含量差異不大。表4 為還原糖含量測定的數(shù)據(jù)項目類型試樣1試樣2樣品的質(zhì)量m(g)4.55604.5321標(biāo)定酒石酸銅溶液消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V1 (mL)7.25樣品消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V2(mL) 8.157.85樣品中還原糖的含量（%） 4.865.03樣品中還原糖的平均含量（%）4.943.5氨基酸含量測定結(jié)果分析對意楊栽培的香菇產(chǎn)品進(jìn)行氨基酸含量測定結(jié)果見圖1。用縱坐標(biāo)表示吸光度A，橫坐標(biāo)表示氨基酸含量，生成曲線圖。 圖1 氨基酸標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品測出的吸光度為0.0269，由圖1氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線中可以得出樣品中氨基酸的質(zhì)量數(shù)為6.72g。從而可以知道香菇中氨基酸的含量為33.6g/100g。氨基酸的含量在香菇中所占的比例較大，與傳統(tǒng)配方差異不大。4結(jié)論本文選擇意楊下腳料栽培香菇，主要源于它的產(chǎn)量高。營養(yǎng)成分比較的結(jié)果表明： （1）食品中蛋白質(zhì)的成分的高低是檢測食品營養(yǎng)成分的重要指標(biāo)，其所占比例是衡量食品的一項關(guān)鍵指標(biāo)。所以，對香菇中蛋白質(zhì)含量測定是非常必要的。本文選取凱氏定氮法測定香菇中蛋白質(zhì)的含量，其工藝簡單，準(zhǔn)確度高，適合香菇中蛋白質(zhì)的測定，香菇中蛋白質(zhì)的含量為18.63%滿足人體的需要。（2）在香菇的脂肪含量測定中可知，脂肪含量為4.24%。脂肪含量高的食品具有較高生理熱量，能供給人體必須的脂肪酸。（3）粗纖維不溶于稀堿、稀酸溶液中，不能為人體所消耗。但有其自身優(yōu)點，能預(yù)防糖尿病的發(fā)病幾率，有助于消化，對人體健康有積極作用。 （4）食品中還原糖過少會影響食品的味道。同時如果還原糖成分偏高會使糖果與空氣接觸受潮，從而使糖果壞掉，保質(zhì)期變短。同樣如果還原糖成分過低會使食品變硬現(xiàn)象，太高了又發(fā)軟、出水，所以需要將還原糖控制在某一范圍內(nèi)。（5）香菇中含有人體所必需的氨基酸，同時也含有人體非必需氨基酸。所以，在滿足膳食所需氨基酸的同時，氨基酸在香菇中占的比例很大，由氨基酸的測定可以知道它的含量為 33.6g/100g。最終結(jié)果表明，香菇具有豐富的營養(yǎng)和較高的營養(yǎng)價值是其開發(fā)利用的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn) 1黃年來.中國食用菌百科Z.北京:農(nóng)業(yè)出版社,1993:182. 2楊春華.簡易棚架式反季節(jié)栽培香菇初試成功.食用菌市場.2009（2）:14. 3王衛(wèi)平,王鈁,陳德富.以草代木栽培香菇配方篩選J.食用菌,2006(2):2324. 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