《玉米科学》
better brewing characteristics. The results herein provided the scientific evidence for improvement of the nutrition and the processing characteristics of cereals. It may also help for exploration of new food ingredients and products by solid-state fermentation of edible fungi.
玉米是一种营养价值很高的粮食作物,含有丰富的氨基酸、维生素、纤维素以及钙、镁、锌、铜等微量元素[1],堪称“五谷之首”[2],据统计,全球有1/3人口以玉米作为主食[3],但是玉米中缺乏赖氨酸和色氨酸,营养结构不均衡,同时玉米中缺乏面筋蛋白,淀粉被蛋白质包裹,不易形成网络结构,导致玉米粉口感粗糙、黏弹性差、柔韧性差、不易形成面团、易失水龟裂,这极大限制了玉米粉的加工及应用[4-5]。为改善玉米营养及加工方面的缺陷,利用微生物发酵技术改良玉米粉品质的加工技术受到广泛关注。许梅等[6]利用4种不同的乳酸菌发酵玉米粉,使玉米粉的黏度、保水力、凝胶特性等加工特性得到改善;刘红艳等[7]利用双孢菇(Agaricusbisporus)固态发酵玉米,淀粉、总糖等大分子物质被降解,含量降低,氨基酸种类更丰富,蛋白质营养价值提高;REYES等[8]研究了米曲霉(Aspergillusoryzae)固态发酵对玉米粉物理化学性质的影响,随发酵时间延长,淀粉的理化性质发生了很大的变化。前人研究结果表明,经过微生物的发酵作用可以使淀粉颗粒变小,充分暴露,糊化温度和糊化时间均有一定提高。发酵改性玉米粉制作的玉米面团更加柔软,且弹性、内聚性、胶着性、延展性、拉伸耗能、拉伸阻力以及拉伸比等方面均有明显提高,使得发酵改性玉米面团具有更好的加工性能,更适合于加工成各类面制品[9]。然而,目前发酵玉米所用的菌种主要是酵母菌和乳酸菌,利用食用真菌进行玉米发酵鲜有研究。
猴头菌(Hericiumerinaceus)是一种药食两用真菌,富含多糖、低聚糖、萜类、甾体类等功能活性成分,具有良好的抗溃疡、抗炎、抗肿瘤、保肝护肝、降低血糖和血脂的作用[10]。有研究发现,猴头菌接种玉米固体培养基,可提高淀粉降解率,提高蛋白中赖氨酸和色氨酸含量,提升玉米的营养价值[11-12]。然而,未见菌粮营养及加工特性的系统研究。
因此,本实验以玉米为原料,研究经过猴头菌固体发酵后得到的玉米猴头菌菌粮,在营养成分,氨基酸评分、淀粉结构以及加工特性方面的变化,以期为食用菌发酵改良玉米淀粉技术的应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料和试剂
1.1.1 实验材料
农大猴头Hericiumerinaceus,北京吉蕈园科技有限公司;黄玉米、郑单958,中国农业科学院种子公司。
1.1.2 实验试剂
马铃薯肉汤葡糖糖培养基(potato dextrose broth,PDB),北京奥博星生物技术有限责任公司;浓盐酸、葡萄糖、KH2PO4、MgSO4·7H2O、浓H2SO4、乙醇、甲醇、苯酚、香草醛-冰乙酸、高氯酸、乙酸乙酯、乙醚等,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;淀粉试剂盒、直链淀粉试剂盒、支链淀粉试剂盒,北京索莱宝科技有限公司。
1.2 仪器与设备
AB265-S十万分之一电子天平,瑞士梅特勒托利多公司;SKY-200B摇床,上海苏坤实业有限公司;DHP-9082电热恒温培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;RS-FS1401研磨机,荣事达公司;Spark多功能微孔板检测仪,瑞士Tecan公司;DK-S22恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;MCR-301流变仪,奥地利Anton Paar有限公司;H2050R高速冷冻离心机,长沙高新技术产业开发区湘仪离心机仪器有限公司;DSC-Q200差示扫描量热仪,美国TA仪器公司;GZX-9076MBE鼓风干燥箱,上海博迅实业有限公司医疗设备厂。
1.3 实验方法
1.3.1 菌粮制备
1.3.1.1 菌种活化
称取35 g PDB培养基于锥形瓶中,加入1 000 mL蒸馏水,充分搅拌使其完全溶解,用4 mol/L的HCl滴定至pH为4.5,121 ℃高压灭菌30 min,冷却至室温备用。在无菌条件下,用接种环从斜面菌种上轻轻刮取1~2环,接种到液体培养基中,并摇晃均匀。在25 ℃下,140 r/min摇床培养3~4 d。
1.3.1.2 玉米固体培养基的制备
将玉米清洗干净,沸水浸泡2 h,加入质量分数为3%的葡萄糖,0.2%的MgSO4·7H2O,0.1%的KH2PO4,30%去离子水。121 ℃高压灭菌2 h,冷却至室温。
1.3.1.3 固态接种
在超净工作台中,用移液枪吸取的活化菌种,按5%~10%的接种量接种到固体培养基上,并搅拌均匀,放入恒温培养箱中25 ℃培养。
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