一种提高食用菌中维生素D2的方法与流程

文档序号:14757822发布日期:2018-06-22 22:53阅读:395来源:国知局
本发明属食品加工及食品质量安全控制领域,具体涉及一种提高食用菌中维生素D2的技术。
背景技术
:维生素D是人体必须的脂溶性类固醇衍生物,除调节钙磷代谢的营养功能外,还具有抗肿瘤、预防心血管病、自身免疫性疾病及糖尿病等作用。与健康密切相关的形式有维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙化醇)。维生素D3可通过人体表皮细胞的7-脱氢胆固醇(维生素D原)经日光照射后异构化获得,而维生素D2人体自身无法合成。我国儿童软骨病、佝偻病和老年骨质疏松症的发病率较高,因此,有必要寻求多种膳食途径补充机体维生素D水平。食用菌是一类药食同源、集营养保健于一身的食物,它们不仅味道鲜美,而且营养丰富。我国是世界上最早栽培和利用食用菌的国家之一。在我国,食用菌资源相当丰富,目前已知的食用菌共有981种,人工栽培的40多种,常见的有香菇、双孢菇、金针菇、草菇、黑木耳、银耳、猴头菇、竹荪等。据统计,香菇、双孢菇、金针菇等是食用菌中销量最大的几种商业化蘑菇。食用菌中含有一般蔬菜所缺乏的麦角固醇(维生素D原),麦角固醇是维生素D2的前体物质,当麦角固醇受到阳光或紫外线的照射,可转化为维生素D2。天然种植菇类中维生素D的存在量都非常少,而且很难通过直接提取纯化方法获得。在人工栽培的食用菌中几乎不含有维生素D2。后来,有研究表明,UV或阳光照射可提高食用菌中维生素D2的含量。白晨(香菇中麦角甾醇生成维生素D2的光化反应实验设计[J].实验室研究与探索,2010,29(2):16-19)等从香菇中提取麦角固醇,经UV照射1h后测得麦角固醇转化成维生素D2的收率为4.5%;苗景赟等(麦角固醇连续光转化生产维生素D2新工艺[J].北京化工大学学报(自然科学版),2003,30(3):39-41)研究了紫外光使麦角固醇转化为维生素D2的新工艺;Guan等(EffectsofUV-CtreatmentandcoldstorageonergosterolandvitaminD2contentsindifferentpartsofwhiteandbrownmushroom(Agaricusbisporus)[J].FoodChemistry,2016(210):129-134)研究表明UV-C处理会使双孢蘑菇中维生素D2含量增加,但对麦角固醇的含量无显著影响。然而,尽管紫外照射可有效提高食用菌中维生素D2水平,但却会使子实体的外观性状发生变化,造成子实体褐变程度增加,产品的品质和商品性大大降低。因此,有必要选用更为安全有效的加工处理技术,同时解决提高维生素D2和保持优质外观形状的问题。技术实现要素:本发明提供了一种提高食用菌中维生素D2的加工方法,可以快速提高食用菌中维生素D2含量,且不会增加子实体褐变程度。本发明的技术方案是:一种提高食用菌中维生素D2的方法,其特征在于,采用脉冲强光对食用菌采用照射处理;所述脉冲强光的紫外光谱由315nm-400nm的UV-A、280nm-315nm的UV-B、200nm-280nm的UV-C组成。所述脉冲强光是一种复合光,强度大,相当于太阳光到达海平面的20000倍,且其中280nm-315nm的UV-B照射后的效果优于于UV-C、UV-A,且可协同其他光谱成分,使得脉冲强光的转化效率优于单一的UV-C处理。进一步的,上述脉冲强光处理参数为单次剂量1.0-10.0mj/cm2,频次为1-9次/s,处理时间为10-100s。进一步的,上述食用菌为香菇、金针菇或双孢菇。对于香菇、金针菇或双孢菇,脉冲强光处理可以有效达到同时提高维生素D2和不引起褐变的效果,商业价值很高。进一步的,上述食用菌在脉冲强光照射前经过切片处理。由于食用菌的菌褶比菌盖形态精细且有更大的表面积,切片后菌褶曝光面积增大,且切片越薄,菌褶曝光面积也越大,使其麦角固醇转化为维生素D2的效率显著提高。进一步的,上述食用菌在脉冲强光照射前用可透过紫外线的包装材料包装。进一步的,上述脉冲强光由脉冲强光杀菌设备提供;所述脉冲强光杀菌设备由一个动力单元和一个惰性气体灯单元组成。进一步的,上述动力单元是向惰性气体灯单元提供高电压高电流脉冲的部件。进一步的,上述惰性气体灯是在动力单元提供能量的基础上、发出由紫外线至近红外线区域的光线的光源。本发明具有以下有益的技术效果:与现有技术相比,本发明操作时间短,安全快速有效,且对食用菌的其他品质无显著影响,所用的脉冲强光处理可有效提高麦角固醇转化为维生素D2,是一种环保绿色的快速提高食用菌中维生素D2的新型加工技术,其转化效果优于单一的紫外光辐射,且所用照射剂量对食用菌外观没有影响,不会引起食用菌色泽形态的变化。经脉冲强光处理的食用菌在60℃温度下干燥仍可保持高含量的维生素D2;此外,脉冲强光处理对香菇水分、蛋白质和脂肪等营养物质的含量影响不显著,且对香菇甲醛的含量无显著性影响。【具体实施方式】以下结合具体实施例,对本发明做进一步描述。以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围,所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进,亦落入本发明要求的保护范围之内。实施例1:选用香菇为原料,用聚乙烯材料制成的专用食品袋装袋,分别用紫外光照射(照射能量0.08mJ/cm2,照射时间25min,双面照射)以及脉冲强光处理(单次脉冲能量为2.2mJ/cm2,照射时间为50s,双面照射),然后将处理后的样品进行真空冷冻干燥。表1的结果表明,紫外和脉冲强光照射处理对香菇中维生素D2含量影响显著。空白对照组维生素D2含量较低,为2.03μg/g,其原因可能与香菇的生长环境有关。香菇是生长在木材上的一种腐生菌,生长阶段不能接收光的直射,以散射光为宜,故香菇的生长过程缺乏阳光的照射,使得其麦角固醇不能很好地转化成维生素D2,导致采摘后未经任何光源照射的香菇中维生素D2含量很低。而经UV处理25min后,其维生素D2含量增加到18.05μg/g;经脉冲强光处理50s后,其维生素D2含量快速增加到34.30μg/g,比UV处理组高16.25μg/g,且是空白对照组的16.90倍。由此可见,紫外和脉冲强光照射处理均可促进香菇中的麦角固醇向维生素D2转化,且脉冲强光处理的效果优于紫外。而本专利所用的脉冲强光光源为复合光,其光谱成分含有UV-C、UV-B、UV-A以及可见光、红外光,其中UV-B占总紫外能量的4%,可协同其他光谱成分,所以在具有复合光的脉冲强光处理下,其转化效率远远优于单一成分的UV-C处理,可有效快速促进食用菌中的麦角固醇的光转化,从而大大提高食用菌中维生素D2的含量。表1照射方式对香菇中维生素D2含量的影响(μg/g干基)组别空白对照组紫外照射组脉冲照射组维生素D2含量2.0318.0534.30同时,从外观形状上,经紫外照射后,双孢菇表面颜色比空白对照组深,出现褐变,而脉冲照射组表面的颜色无显著变化。紫外照射过的双孢蘑菇的褐变度比对照组和脉冲处理的高,严重影响其商业价值。双孢蘑菇的褐变主要是由于酶促褐变,适当的紫外光辐照能杀灭部分微生物,在一定程度上延缓褐变,但是,用紫外照射提高维生素D2需要较高剂量,会对双孢蘑菇的表皮细胞产生伤害,导致褐变的加剧,且随着辐照剂量的增加褐变增加;而采用脉冲强光处理,光谱成分含有UV-C、UV-B、UV-A以及可见光、红外光,有效快速促进食用菌中的麦角固醇的光转化,所需的时间短,在提高食用菌中维生素D2的含量不会造成菌类表皮细胞的损伤,不会带来加剧褐变的不良效果,进而影响商业价值。实施例2:选用香菇为原料,用聚乙烯材料制成的专用食品袋装未切片的食用菌或切成3mm和1mm薄片的食用菌,将样品进行脉冲强光处理,单次脉冲能量为2.2mJ/cm2,照射时间为50s,双面照射。将处理后的样品经真空冷冻干燥后研碎。发现脉冲强光处理前样品的预处理方式对食用菌中维生素D2的含量有很大影响(见表2)。脉冲强光处理前经过切片处理的香菇,其维生素D2的含量均远远高于脉冲强光处理前未进行任何处理的原料。体型完整的香菇经脉冲强光处理后维生素D2含量为34.30μg/g,切成3mm厚度的香菇片后,维生素D2含量升至124.16μg/g,而1mm厚度的香菇片维生素D2为150.27μg/g,由此可见,香菇切片后,脉冲强光处理可使麦角固醇向维生素D2转化的效率增大,且切片越薄,转化效率越高。这是由于香菇的菌褶比菌盖形态精细且有更大的表面积,切片后菌褶曝光面积增大,且切片越薄,菌褶曝光面积也越大,使其麦角固醇转化为维生素D2的效率显著提高。表2不同预处理方式对香菇维生素D2含量的影响(μg/g干基)实施例3:选取香菇为原料,将其切成厚度约为3mm的薄片,用聚乙烯材料制成的专用食品袋装袋,用脉冲强光照射处理(单次脉冲能量为2.2mJ/cm2,照射时间为50s,双面照射)。将处理后的香菇采用不同方式进行干燥,发现经不同的干燥方式处理,其维生素D2含量变化较少(见表3)。在60℃以下的温度进行真空干燥,其香菇中维生素D2含量与真空冷冻干燥的样品相当,烘干温度的升高会破坏维生素D2,导致其含量有所下降,应尽量在低温隔氧条件下进行。表3不同干燥方式对香菇中维生素D2干基含量的影响(μg/g)实施例4:选取香菇为原料,将其切成厚度约为3mm的薄片,用聚乙烯材料制成的专用食品袋装袋,用脉冲强光照射处理,单次脉冲能量为2.2mJ/cm2,双面照射,照射时间分别为10s、50s和100s)。将处理后的香菇经真空冷冻干燥后研碎。发现随着闪照时间的延长,香菇中维生素D2含量不断增加(见表3)。表4照射时间对香菇中维生素D2含量的影响(μg/g)闪照时间(s)01050100维生素D2含量2.0345.44124.16151.83实施例5:选用双孢蘑为原料,用聚乙烯材料制成的专用食品袋装袋,分别用紫外光照射(照射能量0.08mJ/cm2,照射时间25min,双面照射)以及脉冲强光处理(单次脉冲能量为2.2mJ/cm2,照射时间为10s,双面照射),然后测定样品的褐变度(见表5)。发现紫外光处理的样品其褐变度为脉冲强光处理样品的2倍,而脉冲强光处理的双孢蘑菇其色泽与对照相当,表明脉冲强光处理对双孢菇的色泽没有影响。双孢蘑菇易发生明显褐变,其褐变主要是由于酶促褐变,适当的紫外光辐照能杀灭部分微生物,在一定程度上延缓褐变,但较高剂量的紫外辐照会对双孢蘑菇的表皮细胞产生伤害,导致褐变的加剧,且随着辐照剂量的增加褐变增加。对比而言,紫外辐照剂量其转化麦角谷醇为维生素D2的能力远远低于短时脉冲强光处理,但经紫外照射过的双孢蘑菇的褐变度比对照组和脉冲处理组高,表明该剂量的紫外辐照已经对双孢蘑菇的表皮造成伤害,导致褐变的加剧。结合前面的数据可知,脉冲强光处理食用菌不仅可以高效快速提高其维生素D2的含量,且对其外观品质无不良影响,其效果远远优于单一的紫外光处理。表5脉冲强光及紫外光照射对双孢菇褐变度的影响闪照方式对照脉冲强光紫外光褐变度0.0710.1420.071实施例6:选用香菇为原料,用聚乙烯材料制成的专用食品袋装袋,分别用紫外光照射(照射能量0.08mJ/cm2,照射时间25min,双面照射)以及脉冲强光处理(切成3mm薄片,单次脉冲能量为2.2mJ/cm2,照射时间为50s,双面照射),然后将处理后的样品进行真空冷冻干燥,发现脉冲强光处理对香菇中的水分、蛋白质、脂肪含量影响不显著,但其总糖、还原糖和维生素C的含量有所增加,且对香菇中主要有害物质甲醛的含量无显著影响(见表6),甲醛是香菇生长发育过程中逐步形成的,是香菇特有正常生理代谢产物。该结果表明脉冲强光处理安全有效,对其品质无显著影响。表6不同处理后香菇中其它成分的含量当前第1页1 2 3 
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