技术领域
本发明涉及平菇柄的综合利用技术领域。
背景技术
平菇是全世界栽培面积最大、生产栽培技术最成熟、生物学效率 高、经济效益比较好的一种食用菌，也是我国目前栽培面积最大的四 种主要食用菌之一。食用菌在人民日常生活及经济生活中均具有重要 地位，食用菌产业已成为农业中一支柱产业。在平菇的出口加工商品 化过程中，须剪去菇柄，仅此我国每年就会产生数百万吨的平菇柄， 这部分资源是十分巨大的。平菇柄和子实体同样是由菌丝体分化形 成，富含有效的生物活性成分，平菇柄纤维化程度高，主要是由菌 体细胞壁成分组成，其纤维质量和生物活性物质所形成的保健价值 是植物纤维所不能相比的，是一种极好的高级天然膳食纤维的来 源。
膳食纤维是指以葡萄糖等单糖为残基聚合而成的一类非利用 性的碳水化合物的总称，可分为可溶性膳食纤维(SDF)和不可溶性 膳食纤维(IDF)，两者在人体内的生理功能是不同的。不可溶性膳 食纤维主要包括纤维素、半纤维素和木质素等，能吸收水分，刺激 肠的蠕动，加速排便，降低患肠癌的概率；水溶性膳食纤维主要包 括植物细胞的储存物质和分泌物、微生物多糖和合成多糖，具有调 整糖类和脂类代谢的功能，对降低人体胆固醇含量、预防心血管疾 病具有良好效果。从现代营养学角度看，食物纤维已经成为人类食 物中不可缺少的重要的功能成分。人们每天需要从膳食中摄人一定数 量的纤维素，这不仅能促进胃肠运动，还可预防结肠癌等多种疾病。 利用平菇柄中含膳食纤维高的特点，可以开发纤维健康食品。将平菇 柄洗净、烘干、粉碎、经发酵提取膳食纤维，制成纤维粉加到面包、 蛋糕和饮品中，成为其主要成分之一。目前在世界范围内由于健康食 品的发展，人们对膳食纤维的兴趣日益增加。
近些年来，由于膳食不平衡或营养过剩而造成的“文明病”已在 我国出现，肥胖症、高血压、冠心病、糖尿病和结肠癌等已成为危害 我国人民健康的主要疾病。因此，在这种背景下，膳食纤维的营养功 能及其研究开发成为我国的一个十分重要的课题。平菇柄中含有大量 的膳食纤维，对其进行加工利用可以改善人们饮食习惯中膳食纤维摄 入不足的缺陷。
目前，膳食纤维的制备方法主要有以下几种：化学法、酶法、膜 分离法、发酵法等。化学法是指将原料经干燥、磨碎后采用化学试剂 提取而制备膳食纤维的方法，反应结束后需大量的水洗从而造成水溶 性膳食纤维的损失。酶法是用多种酶逐一除去原料中除膳食纤维外的 其它组分，最后获得膳食纤维的方法，此法较化学法成本要高，操作 也比较繁琐。采用膜分离法制备膳食纤维的报道较少，此法是通过改 变膜的分子截留量来制备不同分子量的膳食纤维，缺点是不能制备不 溶性膳食纤维，而且此法对设备要求较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种雅致放射毛霉发酵法制备 的平菇柄膳食纤维，实现对平菇柄的高效回收利用，提取其中的营养 成分尤其是膳食纤维，并将制得的膳食纤维用于制备营养食品和饮 品。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
雅致放射毛霉发酵法制备的平菇柄膳食纤维，按照如下步骤制 备：
A、雅致放射毛霉菌种培养，得菌种培养液；
B、利用雅致放射毛霉发酵制备平菇柄膳食纤维：向平菇柄粉和 水的混合液中加入10％体积分数的步骤A所得菌种培养液，通气培养， 发酵温度控制在(26-30)℃，得发酵液；
C、发酵液的后期处理：后期处理包括均质步骤，使得发酵液在 120MPa压力下进行均质。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中，按重量计菌种培养 基的组成为：平菇柄粉(2.8-3.2)％，速效碳源(1.8-2.2)％，蛋白 胨(0.9-1.1)％，矿物质(0.2-0.4)％，水余量；菌种培养的培养条 件为：通气培养，发酵温度(26-30)℃，培养周期24h，得菌种培 养液。
作为本发明的一种优选技术方案，所述平菇柄粉为过80目筛的 平菇柄粉；所述速效碳源为葡萄糖；所述矿物质包括0.2％的KH2PO4和0.1％的MgSO4.7H2O。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤B的具体操作方法为：
B-1、平菇柄的初选：去除平菇柄中的杂物；
B-2、平菇柄的清洗：将平菇柄用15-25℃的流动水清洗干净；
B-3、平菇柄的干燥：50℃干燥5小时；
B-4、平菇柄的粉碎：用组织粉碎机粉碎并过80目筛，取筛下 物，得平菇柄粉；
B-6、装料、灭菌，得发酵培养基：将平菇柄粉和水按重量比1∶ (7-9)装入三角瓶，置于95℃水浴中加热10min；
B-7、菌种接种：上步所得发酵培养基在无菌室中冷却至室温， 接种步骤A所得菌种培养液；接种量为发酵培养基体积的10％；
B-8、发酵培养：旋转式摇床转速200r/min，通气培养，温度 28℃，培养周期24h，得发酵液。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤C的具体操作方法为：
C-1、发酵液均质：步骤B所得发酵液在120MPa压力下进行均 质10min；
C-2、蛋白酶处理：步骤C-1所得发酵液经中性蛋白酶水解处 理；其中，中性蛋白酶的用量为按重量计(3-5)％，处理持续时间 1-2h，处理温度为45-55℃，pH为6-8，期间通过加缓冲剂保持料 液的pH值；
C-3、抽滤：步骤C-2所得料液在真空泵下抽滤，得滤液和滤 渣；滤渣为不可溶性膳食纤维，可溶性膳食纤维存在于滤液当中；
C-4、醇析：上步所得滤液经旋转蒸发器浓缩至原体积的 (20-25)％，然后加入95％的乙醇，浓缩滤液与乙醇的体积比为4∶ 1，静置5-7h，过滤得到沉淀，酒精进行回收利用；所得沉淀为可 溶性膳食纤维；
C-5、干燥、粉碎：步骤C-3的滤渣和步骤C-4的沉淀分别在 50℃温度下干燥3h；分别粉碎成粉末，即得可溶性平菇柄膳食纤维 成品和不可溶性平菇柄膳食纤维成品。
上述的平菇柄膳食纤维用于制备营养食品的用途。
利用上述的平菇柄膳食纤维制备面包的方法，其步骤包括：
A、和面：将平菇柄膳食纤维与面粉、酵母、奶粉充分混匀， 其中平菇柄膳食纤维的添加重量比为3-9％，加水搅拌至面团软硬适 度、弹性良好、韧性和延伸性适中并且表面干燥光洁；
B、切块：将和好的面团切成(50-150)克/块面块；
C、搓圆：将分割好的面块搓成均匀的球形，使由于切割而被 破坏的面筋网络结构得以修复，并排出二氧化碳，使酵母得以繁殖 和发酵；
D、发酵：将搓圆后的面团置于温度为38-40℃、相对湿度为 80％-85％的发酵箱中发酵60-90min，以面团表面光洁、膨胀到原体 积的1.5-2.0倍为准；
E、烘焙：将发酵好的面团送入烤炉，初始温度为上火170℃、 下火250-260℃，3-4min后，面团表面略上色，再将上火温度调至 220℃、下火温度调至200℃，保持5-6min，出炉，并迅速在面包 表面刷一层熟油；
F、冷却，得成品。
利用上述的平菇柄膳食纤维制备蛋糕的方法，其步骤包括：
A、打浆：将鸡蛋、白糖、水和平菇柄膳食纤维加入搅拌机， 高速打发3-7min使其体积增加为原来的2.5-3.5倍，蛋液整体呈 乳白色蓬松泡沫状；其中，按重量计算平菇柄膳食纤维的添加量为 3-7％；
B、调糊：将过筛的面粉均匀加入搅拌机内已打发的蛋液中， 搅拌1min，混合均匀得蛋糕糊；取部分蛋糕糊测定比重，剩余蛋糕 糊入模；
C、入模：调糊后浇注入小圆烤模盘，浇模量为烤模体积的2/3； 浇模前先在烤模盘内壁均匀涂上植物油；
D、烘烤：浇模后立即进行烘烤，炉温控制为160-200℃，烘烤 20min，成品冷却至室温。
利用上述平菇柄膳食纤维中可溶性膳食纤维制备饮品的方法， 其步骤包括：
A、山楂的筛选、清洗：选取成熟、饱满、新鲜的山楂果，用 清水冲洗净、去核，经水果捣碎机破碎；
B、软化、浸提：采用2次浸提法，第1次浸提时间为20-30min， 温度为90-95℃，加水量为山楂果重量的2倍，软化后取浸提液； 果渣再加入原料重量2倍的水，浸提5-10h，温度为40-45℃，把 两次所得的浸提液合并；
C、粗滤：浸提液经常压过滤，得到较澄清的山楂原汁；
D、澄清：在山楂原汁中添加适量果胶酶进行澄清处理。山楂 原汁加热到85℃杀菌15min，待冷却到40℃，加人0.06％果胶酶 并搅拌均匀，静置2-4h，即可获得良好的澄清效果；
E、混合调配：按体积比1∶5将山楂汁加入90℃水中，再加入 4-8％可溶性膳食纤维，0.2％稳定剂与12％白砂糖，并不断搅拌，使 之完全溶解。稳定剂成分为羧甲基纤维素钠和黄原胶，质量比为 1∶1；
F、均质：将混合均匀的料液进行均质，压力为40MPa，温度为 60-70℃，时间为2min；
G、脱气：均质后的饮料立即在真空度为90.7-93.3KPa条件下 进行脱气，排出饮料中的空气；
H、杀菌、灌装、封瓶、冷却：脱气后的饮料立即进行灭菌(20 min/85℃)然后灌人充分洗净并用蒸汽消毒过的玻璃瓶中，迅速用 蒸汽灭菌后的盖子密封，冷却至室温，经检验合格后即为成品。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
①采用标准的AOAC985.29法(参看文献：WILLIAM H.AOAC official method 985.29，Total dietary fiber in food and food products.Official methods of analysis of AOAC INTERNATIONAL[S].17th ed.2000，2(45)：78-80.)测定所 制备的膳食纤维，测定结果见下表。
表1.产率对比实验表
平菇柄粉经一般水提总膳食纤维的产率为19.06％，可溶性膳食 纤维仅为2.12％；经雅致放射毛霉发酵后总膳食纤维的产率为 32.58％，不可溶性膳食纤维的产率为26.96％，可溶性膳食纤维的产 率为5.62％；再经过超高压均质后，膳食纤维的产率提高到36.17％， 不可溶性膳食纤维的产率为26.01％，而可溶性膳食纤维的产率达到 了10.16％。
本发明的雅致放射毛霉属丝状真菌，发酵培养长速快、分解能 力强，菌体本身含有葡聚糖等膳食纤维成分；相比用化学法、酶法、 膜分离法提取膳食纤维，其在发酵过程中通过自身产生的酶反应， 可以将平菇柄中的纤维素、半纤维素成分的糖苷键断裂，产生新的 还原性末端，使膳食纤维的大分子聚合度不断下降，转化为以微生 物多糖、菌体纤维素等为主的更具有活性的膳食纤维。再结合瞬时 超高压技术，使较大的不可溶性膳食纤维分子链发生断裂形成可溶 性的小分子；其他不溶性膳食纤维的结构也变得松散，使其在人 体中更容易被利用，进一步获得优质膳食纤维。
②对本发明制备的面包品质进行评定：依据面包品质评定惯例， 采用综合评分法；面包的品质评分要综合考虑面包的外观(皮色、 皮质、外形等)及内质(瓤色、触感、口感、滋气味)等各方面因素， 给出正确评价。
适量的膳食纤维可代替部分淀粉以减少产品的热值；膳食纤维还 具有很好的持水持油性能，可提高成品面包的含水量，使面包膨松柔 软，延长了面包的保鲜期，使其性能得到了改善，并使产品具有膳 食纤维的生理活性；面包特有的结构特点是由面筋性蛋白质形成的网 状组织形成的，因此在纤维面包中，需得保证一定量的面筋粉，膳食 纤维的用量要适宜，经多次试验确定了3-9％的膳食纤维添加量，以 6％为最宜，如果膳食纤维添加量过多则难以形成面包所特有的结构， 并且口感、色泽也会受到明显的影响，但膳食纤维的用量过少则达不 到降低产品热值的目的。
③添加含量为3-7％尤其是5％的平菇柄膳食纤维可使蛋糕糊 膨松、细腻，打蛋时容易形成海绵状蛋糕糊；蛋糕中含有较高水平 甜味配料，同时还含有较高水分，因此在焙烤时会凝结成松软产品， 膳食纤维可吸附大量水分，有利于产品凝固和保鲜，同时还能降低 产品能量；添加适量的膳食纤维有助于增大产品体积，其原因在于 膳食纤维增强面团中气泡稳定性；膳食纤维可弱化面筋，利于焙烤 过程糕坯胀发，同时提高了蛋糕中膳食纤维含量，增加了其营养和 保健功能。
④膳食纤维的种类对纤维饮品稳定性的影响显著；如果用水不 溶性纤维制纤维饮料，则悬浮物较多，容易发生分层、沉淀现象， 产品稳定性较差；相反，水溶性膳食纤维能和水溶解在一起，用该 种纤维制得的饮料悬浮物比较少、不容易发生分层、沉淀现象，稳 定性比较好；纤维饮料是一种不稳定体系，制备过程中需添加适量 稳定剂；经试验确定了4-8％的可溶性膳食纤维添加量，以6％为 最宜，6％以上的纤维添加量制得的纤维饮料稠度比较高，考虑到饮 料的口感，纤维添加量不宜过高，宜控制在6％以下。
本发明充分利用了平菇加工副产物——平菇柄，并将提取到的 膳食纤维添加入营养食品和饮品，提高了其营养和保健功能。
具体实施方式
以下实施例详细说明了本发明。本发明所使用的各种原料及各项 设备均为常规市售产品，均能够通过市场购买直接获得。本发明所用 菌种为：雅致放射毛霉AS3.2778菌株，由北京王致和食品集团提 供，也可以从菌种保藏中心购买；其保存条件为：4℃冰箱保藏，6 个月转管1次，使用前室温下活化过夜。
实施例1
雅致放射毛霉发酵法制备的平菇柄膳食纤维，按照如下步骤制 备：
可以先将雅致放射毛霉在PDA斜面培养基上预培养。PDA斜面 培养基的重量组成为：葡萄糖2.0％，土豆15.0％，麦麸5.0％，琼脂 2.0％，水余量。其制备方法是：将土豆切片和麦麸共煮沸20min， 四层纱布过滤，弃去滤渣，葡萄糖、琼脂融入滤液，加水，pH自然， 0.1MPa，121℃灭菌30min，即得。可先将雅致放射毛霉在此PDA 斜面培养基上预培养一段时间。
A、雅致放射毛霉菌种培养：按重量计菌种培养基的组成为：过 80目筛的平菇柄粉3.0％，葡萄糖2.0％，蛋白胨1.0％，KH2PO4 0.2％， MgSO4.7H2O 0.1％，水余量；pH自然，0.1MPa、121℃灭菌30min； 将PDA斜面培养基上的菌丝体接种在此菌种培养基，28℃温度条件 下上摇床通气培养24h，生物量达35g/mL(鲜重)以上，得菌种培 养液，作为发酵用菌种；
B、利用雅致放射毛霉发酵制备平菇柄膳食纤维，具体操作方法 为：
B-1、平菇柄的初选：去除平菇柄中的杂物；
B-2、平菇柄的清洗：将平菇柄用20℃的流动水清洗干净；
B-3、平菇柄的干燥：50℃干燥5小时；
B-4、平菇柄的粉碎：用组织粉碎机粉碎并过80目筛，取筛下 物，得平菇柄粉；
B-5、装料、灭菌，得发酵培养基：将平菇柄粉和水按重量比1∶8 装入三角瓶，置于95℃水浴中加热10min；
B-6、菌种接种：上步所得发酵培养基在无菌室中冷却至室温， 接种步骤A所得菌种培养液；接种量为发酵培养基体积的10％；
B-7、发酵培养：摇瓶为500ml，内装200ml培养液，旋转式摇 床转速200r/min，通气培养，温度28℃，培养周期24h，得发酵液；
C、发酵液的后期处理，具体操作方法为：
C-1、发酵液均质：步骤B所得发酵液在120MPa压力下进行均 质10min；
C-2、蛋白酶处理：步骤C-1所得发酵液经中性蛋白酶水解处 理；其中，中性蛋白酶的用量为按重量计4％，处理持续时间1.5h， 处理温度为50℃，pH为7，期间通过加缓冲剂保持料液的pH值；
C-3、抽滤：步骤C-2所得料液在真空泵下抽滤，得滤液和滤 渣；滤渣为不可溶性膳食纤维，可溶性膳食纤维存在于滤液当中；
C-4、醇析：上步所得滤液经旋转蒸发器浓缩至原体积的 (20-25)％，然后加入95％的乙醇，浓缩滤液与乙醇的体积比为4∶ 1，静置5-7h，过滤得到沉淀，酒精进行回收利用；所得沉淀为可 溶性膳食纤维；
C-5、干燥、粉碎：步骤C-3的滤渣和步骤C-4的沉淀分别在 50℃温度下干燥3h；分别粉碎成粉末，即得可溶性平菇柄膳食纤维 成品和不可溶性平菇柄膳食纤维成品；二者可以分别使用，也可以 混合使用。
实施例2
利用上述平菇柄膳食纤维制备面包的方法，其步骤包括：
A、和面：将平菇柄膳食纤维与面粉、酵母、奶粉充分混匀， 其中平菇柄膳食纤维的添加重量比为3-9％，加水搅拌至面团软硬适 度、弹性良好、韧性和延伸性适中并且表面干燥光洁；
B、切块：将和好的面团切成(50-150)克/块面块；
C、搓圆：将分割好的面块搓成均匀的球形，使由于切割而被 破坏的面筋网络结构得以修复，并排出二氧化碳，使酵母得以繁殖 和发酵，同时，还可使各种配料分布更均匀；
D、发酵：将搓圆后的面团置于温度为38-40℃、相对湿度为 80％-85％的发酵箱中发酵60-90min，以面团表面光洁、膨胀到原体 积的1.5-2.0倍为准；
E、烘焙：将发酵好的面团送入烤炉，初始温度为上火170℃、 下火250-260℃，3-4min后，面团表面略上色，再将上火温度调至 220℃、下火温度调至200℃，保持5-6min，出炉，并迅速在面包 表面刷一层熟油，以防止面包贮存时失水干缩，同时也可起到美化 产品的作用；
F、冷却、包装、贮存：将面包在相对湿度75％的条件下自然冷 却到35℃时，即可用经杀菌处理的透明塑料食品袋包装，并在室温 下贮存。
实施例3
利用上述平菇柄膳食纤维制备蛋糕的方法，其步骤包括：
A、打浆：将鸡蛋、白糖、水和平菇柄膳食纤维加入搅拌机， 高速打发3-7min使其体积增加为原来的2.5-3.5倍，蛋液整体呈 乳白色蓬松泡沫状；其中，按重量计算平菇柄膳食纤维的添加量为 3-7％；
B、调糊：将过筛的面粉均匀加入搅拌机内已打发的蛋液中， 搅拌1min，混合均匀得蛋糕糊；取部分蛋糕糊测定比重，剩余蛋糕 糊入模；
C、入模：调糊后浇注入小圆烤模盘，浇模量为烤模体积的2/3； 浇模前先在烤模盘内壁均匀涂上植物油；
D、烘烤：浇模后立即进行烘烤，炉温控制为160-200℃，烘烤 20min，成品冷却至室温。
实施例4
利用上述平菇柄膳食纤维中可溶性膳食纤维制备饮品的方法， 其步骤包括：
A、山楂的筛选、清洗：选取成熟、饱满、新鲜的山楂果，用 清水冲洗净、去核，经水果捣碎机破碎；
B、软化、浸提：采用2次浸提法，第1次浸提时间为20-30min， 温度为90-95℃，加水量为山楂果重量的2倍，软化后取浸提液； 果渣再加入原料重量2倍的水，浸提5-10h，温度为40-45℃，把 两次所得的浸提液合并；
C、粗滤：浸提液经常压过滤，得到较澄清的山楂原汁；
D、澄清：在山楂原汁中添加适量果胶酶进行澄清处理。山楂 原汁加热到85℃杀菌15min，待冷却到40℃，加人0.06％果胶酶 并搅拌均匀，静置2-4h，即可获得良好的澄清效果；
E、混合调配：按体积比1∶5将山楂汁加入90℃水中，再加入 4-8％可溶性膳食纤维，0.2％稳定剂与12％白砂糖，并不断搅拌，使 之完全溶解。稳定剂成分为羧甲基纤维素钠和黄原胶，质量比为 1∶1；
F、均质：将混合均匀的料液进行均质，压力为40MPa，温度为 60-70℃，时间为2min；
G、脱气：均质后的饮料立即在真空度为90.7-93.3KPa条件下 进行脱气，排出饮料中的空气；
H、杀菌、灌装、封瓶、冷却：脱气后的饮料立即进行灭菌(20 min/85℃)然后灌人充分洗净并用蒸汽消毒过的玻璃瓶中，迅速用 蒸汽灭菌后的盖子密封，冷却至室温，经检验合格后即为成品。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术 方案本身的单一限制条件。