Примена технологије биолошких ензима у преради јестивих гљива

Jan 11, 2024

Остави поруку

Јестиве печурке су укусног укуса и не само да су богате протеинима, мало масти и мало калорија, већ су познате и као „месо поврћа“. Богате су различитим функционалним супстанцама као што су полисахариди и дијетална влакна и имају значајне ефекте у борби против тумора, јачању имунитета, снижавању крвног притиска и липида, као и против старења.
Кина је главни произвођач и извозник јестивих печурака, чинећи преко 60% укупног светског броја. Тренутно је прерада јестивих печурака у Кини углавном подељена на почетну обраду (сушење, салинизација, складиштење у конзерви, итд.) и дубоку прераду. Према прорачуну прерађивачких предузећа, за сваки 1 кг прерађених печурака, излазна вредност може да се повећа за 2-3 пута након почетне обраде и 10-20 пута након дубинске обраде. Узимајући у обзир и економске користи и потражњу тржишта, технологија дубинске прераде и производи јестивих гљива постаће главни развојни правац у будућности.
Технологија биолошких ензима заснива се на селективном уништавању зидова биљних ћелија ензимском хидролизом, чинећи компоненте унутар биљних ћелија лакшим за растварање и дифузију. Има предности као што су висока брзина испирања компоненти, смањен губитак термоосетљивих компоненти, смањена потрошња енергије, смањено загађење и поједностављени процеси. Широко се користи у прехрамбеној индустрији, индустрији сточне хране, текстилној индустрији и индустрији прања.
Примена технологије биолошких ензима на дубинску обраду јестивих печурака не само да може ефикасно уништити густу структуру ћелијског зида печурака, побољшати растварање функционалних супстанци као што су полисахариди и протеини, већ и хидролизовати велике молекуле у мале молекуле за дифузију, уклањање нечистоћа , и побољшан укус производа. Стога ће сумирање напретка истраживања примене биолошке ензимске технологије у дубинској преради јестивих гљива у земљи и иностранству бити од помоћи за овај истраживачки рад.

 

И, Технологија биолошких ензима
Ензими су врста протеина са посебном каталитичком активношћу коју производе живе ћелије, а који могу учествовати и промовисати различите метаболичке реакције унутар живих ћелија. Имају карактеристике високе каталитичке ефикасности, високе специфичности и благих каталитичких услова.
Тренутно су ензимски препарати као што су протеаза, пектиназа, целулаза и амилаза индустријализовани и нашироко коришћени у различитим областима као што су храна, медицина, текстил, дневна хемијска индустрија, производња папира, третман отпадних вода за индустријско прање и храна за животиње, са широким изгледима за примену. .
Иако ћелије јестиве печурке саме садрже ензиме, само аутолиза не може постићи идеалне резултате припреме, а високе стопе екстракције могу се постићи само додавањем ензима. Када је Тиан Лонг проучавао ефекат додавања ензима на екстракцију хранљивих материја из печурака са дугим кореном, открио је да, ослањајући се искључиво на дејство ензима саме печурке, стопе екстракције растворљивих чврстих материја, протеина и хидролизе протеина достижу само 55%. 40% и 15%, што указује да се најефикаснији састојци не могу екстраховати.
С једне стране, зидови биљних ћелија су густе структуре састављене од супстанци као што су целулоза, хемицелулоза, пектин и лигнин. На основу традиционалне екстракције топлом водом, одговарајући спољни ензими се бирају према саставу ћелијског зида да хидролизују компоненте ћелијског зида, као што су целулоза, хемицелулоза и пектин, и уништавају густу структуру, што олакшава ефикасне компоненте у биљним ћелијама да се растварају и дифузују.
С друге стране, протеини, нуклеинске киселине и друге супстанце у ћелијама се често по потреби разлажу на мале пептиде, аминокиселине, нуклеотиде итд. Такође је потребно додати протеазе, фосфодиестеразе и друге ензиме. Поред тога, када се екстрахују и припремају неке супстанце као што су нерастворљива дијетална влакна, уклањање нечистоћа као што су скроб, пектин, протеин итд. које се сматрају неефикасним захтева додавање одговарајућих ензима за разградњу.

 

ИИ, Примена технологије биолошких ензима у преради јестивих гљива


1. Примена целулазе
Целулаза је збирни израз за групу ензима укључених у биоразградњу целулозе за производњу глукозе. То је вишекомпонентни ензимски систем који игра синергистичку улогу, познат и као систем целулазе, углавном укључујући ендонуклеазе - глукозидазу, егзонуклеазу - глукозидазу и - глукозидазу. Целулоза је једна од главних компоненти у ћелијском зиду јестивих печурака, углавном се састоји од - Д-глукозе - 1,4 гликозидне везе, прекинуте синергистичким деловањем три ензима - 1,4 гликозидне везе везе стварају олигосахариде кратког ланца као што су дисахариди влакана, олигосахариди влакана и глукоза, чиме се нарушава густу структуру ћелијског зида и промовише растварање ефикасних компоненти унутар ћелије.
Употреба целулазе не само да побољшава брзину растварања функционалних компоненти у јестивим печуркама, већ и повећава економску вредност нуспроизвода њихове прераде. Када су Фан Јунмин и други користили целулазу за екстракцију полисахарида из Плеуротус ерингии, стопа екстракције била је чак 18,57%, што је било 1,24 пута више од традиционалне методе екстракције воде са стопом екстракције полисахарида од 8,29%. У међувремену, ензимска екстракција такође скраћује време рада, смањује однос течности материјала и снижава температуру екстракције, чиме се штеди енергија и избегава оштећење компоненти полисахарида високе температуре.
Ванг Ањиан и др. користила целулазу за омекшавање стабљика шитаке печурака, нуспроизвода шитаке печурака. Студија је показала да целулаза може ефикасно да побољша укус, жвакање и морфологију ткива стабљика печурака шитаке богатих сировим влакнима. Ксиао Линглинг и други користе целулазу за разградњу велике количине целулозе у одбаченим стабљикама печурака и користе редукционе шећере у ензимском хидролизату за ферментацију квасца за производњу нове врсте сирћета од печурака.
Поред тога, целулаза такође има ефекат побољшања мириса. Ли Пингпинг ће - Глукозидаза је додата у плодиште и бујон за дубоку ферментацију Делициоус Болетус, а утврђено је да су главне компоненте остале непромењене након ензимске хидролизе. Међутим, у плодиште је додато 17 нових једињења, са повећањем садржаја ацетофенона од 124,78%. Насупрот томе, ферментационом бујону је додато 19 нових једињења, као што су фурфурал, цисјасмонат, капсаицин, (З, Е) – фарнезол, (З, З) – фарнезол итд., што је значајно допринело ароми. на тај начин - Глукозидаза може ефикасно побољшати испарљиве компоненте у плодишту и дубокој ферментацији бујона Делициоус Болетус, и има ефекат побољшања укуса.


2. Примена протеаза
Протеазе су група ензима који могу да хидролизују протеинске пептидне везе. У преради јестивих печурака, најчешће коришћене протеазе укључују папаин, неутралну протеазу, протеазу укуса, итд. чиме се побољшава принос циљних супстанци. С друге стране, протеини у ћелијама могу бити разграђени ензимима у мање активне олигопептиде, аминокиселине, итд., који олакшавају дифузију ван ћелије и олакшавају накнадну екстракцију и уклањање нечистоћа.
Папаин је врста тиол протеазе која има јаку способност хидролизе за животињске и биљне протеине, пептиде, итд. Може да хидролизује протеине великих молекула у пептиде или аминокиселине малих молекула, што је погодно за ослобађање функционалних компоненти као што су полисахариди јестивих печурака и такође може рекомбиновати протеинске хидролизате у пептидне супстанце са активним функцијама.
Када је Лиу Кинг'е проучавала метод ензимске екстракције полисахарида из шитаке печурака, открила је да се стопа екстракције полисахарида ензимском хидролизом папаина повећала за 95% у поређењу са директном екстракцијом воде, далеко више од 79% пектиназе и 42% целулазе , и двоструко више од традиционалне екстракције топле воде. Стога је папаин погоднији за екстракцију полисахарида из шитаке печурака. У међувремену, ензимски хидролизат такође има имунолошку функцију полисахарида јестивих печурака.
Неутрална протеаза је врста протеазе која делује на протеинске пептидне везе у неутралним (пХ 6.{1}}.5) условима. Може да хидролизује протеине у аминокиселине, пептиде и слободне аминокиселине. Приликом екстракције нерастворљивих дијететских влакана из јестивих печурака, може ефикасно уклонити протеине и побољшати принос.
Протеаза укуса је мешани ензим ендонуклеаза и егзонуклеаза, који може ефикасно уклонити хидрофобне аминокиселине са краја протеина, ослободити хидрофобне аминокиселине на крају и смањити лош укус као што је горчина. Често се користи у комбинацији са другим протеазама за припрему пептида.


3. Примена пектиназе
Пектиназа је комплексни систем са више ензима који се састоји од пектин хидролазе, пектин лиазе, пектин естеразе и протопектиназе, који се могу цепати или врста ензима који цепа гликозидне везе у пектину и разлаже га у полигалактуронску киселину. Пектин не само да формира тврду структуру ћелијских зидова јестивих печурака са целулозом, хемицелулозом, лигнином итд., већ се и таложи у међућелијском матриксу. Стога, пектиназа не само да може да уништи ћелијски зид, већ и да смањи вискозитет раствора, чиме се промовише растварање и екстракција ефикасних компоненти унутар ћелије.
Када су Тао Јинг и др. проучавали ензимску хидролизу Херициум еринацеус, открили су да се након третмана пектиназом садржај чврсте материје у раствору повећао са 36мг/г на 88мг/г, што је било ефикасније од остала три ензима за разбијање ћелијског зида (целулаза, ксиланаза - глукозидаза Поред тога, истраживање је открило да хидролизат пектиназе бамбусове гљиве дуге сукње такође има одређену антибактеријску активност.


4. Примена других ензима
5'-фосфодиестераза може разградити РНК у ћелијама печурака у 5'-нуклеотиде, што не само да повећава одређене фармаколошке ефекте, већ и важне супстанце свежег укуса као што су 5'-гванозинска киселина и 5'-инозинска киселина, чиме се повећава укус. Ванг Ксиаохонг је добио цитидинску киселину 11,31 коришћењем 5'-фосфодиестеразе за хидролизу нуклеинске киселине у Агарицус биспорус μ Г/мЛ, аденозин монофосфат 6,78 μ Г/мЛ, гванозин 8,37 μ Г/мЛ, у40 μГ/мЛ/мл. брзина киселе ензимске хидролизе од 68,1%.
- Глукозидаза може да разгради пектин у фрагменте ниске молекуларне тежине редукујућих шећера и олигосахарида, и често се користи за разградњу углавном линеарних фрагмената - Пориа кокос састављен од 1,3-Д-глукана, са нискомолекуларним лако растворљивим у води Пориа цоцос полисахарид растворљив у тежини. Приликом екстракције дијеталних влакана из јестивих печурака, амилаза се често користи за уклањање нечистоћа у скробу.


5. Примена композитних ензима
У дубинској преради јестивих гљива често се уводи композитна технологија ензимске хидролизе. Приликом проучавања ефеката ензимске хидролизе на нутритивни састав и испарљиве супстанце супе Агарицус биспорус, Ли Кин ет ал. открили да се садржај чврсте материје у хидролизату јестивих печурака повећао за 42,6% након третмана хидролитичким ензимима (композитни ензим који се састоји од целулазе, протеазе и ензима укуса), док се само 15% повећао током поступног третмана ензимом. Истовремено, стопа опоравка протеина и укупни садржај слободних аминокиселина у хидролизату јестивих печурака такође су били највиши, што указује да синергистички ефекат композитних ензима чини да се ћелијски зид Агарицус биспорус лакше разбија и протеин унутар ћелије. лакше растворити.
Зху ет ал. комбинована методологија површине одговора за оптимизацију композитног ензима (целулаза: пектиназа: трипсин=2:2:1) уз помоћ екстракције полисахарида из Херициум еринацеус. Открили су да је принос полисахарида из Херициум еринацеус достигао 13,46% након ензимске хидролизе на пХ 5,71 и 52,03 степена у трајању од 33,79 минута, што је не само исто као функционалне групе добијене традиционалном методом екстракције топлом водом, већ и 8,03% више од друго. Иин ет ал. користио је композитни ензим (папаин: пектиназа: целулаза=1:1) за екстракцију полисахарида из Трицхолома матсутаке, са приносом од 7,53%.


6. Комбинација технологије биолошких ензима и других технологија
У циљу даљег побољшања приноса производа у дубокој преради јестивих печурака, биолошка ензимска технологија се често комбинује са ултразвуком, хемијским методама, мембранском сепарацијом и другим технологијама. Занг Јин и др. третирао шитаке печурке ултразвуком на 200 В током 30 минута, користећи своју снажну вибрацију да изазове цитоплазматски ток, осцилацију ћелије, ротацију и трење, убрзавајући растварање ефикасних састојака, мењајући пропустљивост ћелијских зидова и убрзавање дифузије и ослобађања интрацелуларних супстанци. Затим је додата кисела протеаза за ензимску хидролизу шитаке печурака, а садржај аминокиселина у сосу од шитаке печурака обрађеним овим хидролизатом достигао је 0,88%.
Технологија мембранског одвајања је нова технологија сепарације која комбинује одвајање, концентрацију и пречишћавање. Генерално се дели на четири типа на основу величине пора: микрофилтрација, ултрафилтрација, нанофилтрација и реверзна осмоза. Има карактеристике високе ефикасности одвајања, ниске потрошње енергије, нормалног рада на температури и доброг континуитета, а широко се користи у храни, третману воде, медицини и другим пољима. У дубокој преради јестивих печурака, не само да се технологија мембранског одвајања може користити за обогаћивање и концентрисање ефикасних компоненти у раствору ензимске хидролизе, већ и за уклањање штетних фактора који настају током процеса ензимске хидролизе.

 

ИИИ, Оутлоок
Јестиве печурке су признате од стране Светске здравствене организације као здрава храна типа функционалног фактора. Познати стручњак за јестиве печурке и професор Зханг Схутинг са Кинеског универзитета у Хонг Конгу високо је сумирао њихову вредност као „јестиве, хранљиве и лековите“.
У данашње време, дубинска прерада јестивих гљива, развој ефикасних активних састојака у јестивим печуркама и побољшање њихове додатне вредности постали су фокус тржишне конкуренције како на домаћем тако и на међународном нивоу. Због својих предности високе ефикасности, благих услова, ниске потрошње енергије, малог загађења и поједностављених процеса, технологија биолошких ензима је брзо развијена у дубокој преради неких јестивих гљива. Међутим, релативно систематичан систем примене није формиран, а већина их је још увек на лабораторијском нивоу.
Сродне студије су показале да индустријски препарати ензима имају сличне ефекте као и аналитички ензими у производњи комерцијалних јестивих дијеталних влакана од печурака. Због тога технологија биолошких ензима има огроман комерцијални потенцијал у дубокој преради јестивих печурака.
Међутим, технологија биолошких ензима има и одређене недостатке.
С једне стране, услови реакције имају велика ограничења у ефикасности ензимске хидролизе, а стопа поновне употребе имобилисаних ензима генерално није висока, што доводи до високих трошкова ензима.
С друге стране, истраживање примене биолошке ензимске технологије у дубокој преради јестивих гљива није савршено, а процес није зрео. Дакле, даљи развој технологије биолошких ензима у дубокој преради јестивих печурака треба да постигне следеће аспекте:
① Повећати скрининг и култивацију микроорганизама који производе ензиме, смањити трошкове производње и развити ензимске препарате са високом ензимском активношћу и широком прилагодљивошћу.
② Развити ефикасне, јефтине, пропусне, стабилне, безбедне и нетоксичне носаче, као и једноставне и изводљиве методе имобилизације, да побољшају својства, стабилност и опсег примене имобилизованих ензима.
③ Унаприједити истраживање примјене технологије биолошких ензима у процесу екстракције функционалних компоненти у јестивим печуркама и успоставити индикаторе детекције резидуалних ензима у ензимским хидролизатима како би се осигурала стабилност и квалитет раствора за екстракцију.
Укратко, технологија биолошких ензима има широке изгледе за примену и тржишни потенцијал у дубокој преради јестивих печурака у Кини.


Информације у овом чланку потичу са Интернета и не користе се као савет за лечење или савет за инвестирање. Ако овај чланак утиче на ваша права и интересе или сте заинтересовани за овај производ, контактирајте нас на време како бисмо вам пружили додатну помоћ