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        低溫誘導法澄清Termitomyces albuminosus水解物:一種新興的清潔標簽策略

        《Innovative Food Science & Emerging Technologies》:Cryo-induced clarification of Termitomyces albuminosus hydrolysates: An emerging clean-label strategy

        【字體: 時間:2026年02月28日 來源:Innovative Food Science & Emerging Technologies 6.8

        編輯推薦:

          雞油菌水解液(TAH)的綠色澄清策略研究:開發低溫誘導分子絮凝(CIMF)方法高效去除多糖(60.41%澄清率,41.25%多糖去除)并保留多肽(96.15%),通過分子動力學模擬揭示低溫促進糖-糖相互作用機制,為清潔標簽食品添加劑生產提供可持續方案。

          
        李敏博|徐賢兵|范敏|易俊杰|杜明
        中國大連理工大學食品科學與技術學院,遼寧省食品營養與健康重點實驗室,大連116034

        摘要

        對于生產高質量的天然調味品而言,對富含多糖的蘑菇水解物進行清潔標簽澄清處理至關重要。在這項研究中,我們開發了一種以多糖為目標的高效澄清策略,稱為冷凍誘導分子絮凝(CIMF)。與傳統澄清方法(如自然沉淀、乙醇輔助絮凝和殼聚糖輔助絮凝)相比,CIMF具有無添加劑和高效的優勢,可用于澄清Termitomyces albuminosus水解物(TAH)。CIMF在不使用外部絮凝劑的情況下實現了高澄清效率(60.41%),通過選擇性聚集和去除不溶性多糖(41.25%),同時有效保留了肽類(96.15%)。結構分析和分子動力學模擬進一步表明,低溫通過減少溶劑可接觸的表面積并增強糖-糖相互作用,促進了單糖的聚集,形成了緊密的聚集體。總之,CIMF是一種清潔標簽、以多糖為導向的澄清策略,為制造高質量的功能性食品成分提供了一種可持續的綠色方法。

        引言

        Termitomyces albuminosus(在中國通常被稱為“雞菌”或“Jizong”)是一種原產于非洲和亞洲的共生真菌,因其鮮味和多糖而受到重視(Yang等人,2012年)。蘑菇的酶解產物可用作食品中的天然鮮味增強劑,以實現清潔標簽下的風味提升。Termitomyces albuminosus水解物(TAH)的特征鮮味化合物主要來源于游離氨基酸、5′-核苷酸(Li等人,2014年)以及最近發現的鮮味肽(Li等人,2025年;Xu等人,2024年)。然而,未經處理的TAH由于含有大量多糖,在制備噴霧粉時會導致噴頭堵塞或附著問題,因此不受歡迎。此外,未經處理的TAH濁度較高,限制了其在熟食中的進一步應用。因此,需要開發一種高效的澄清策略來生產高質量的TAH。
        近年來,人們對“清潔標簽”食品產品的關注度日益增加,這些產品強調使用天然、 minimally processed的成分,不添加化學添加劑或人工增強劑(Chauhan & Rao,2024年)。源自天然產品的清潔標簽風味增強劑因其天然來源、安全性和營養價值而特別具有吸引力(You, Hoskin, Komarnytsky, & Moncada,2022年)。通常,蘑菇酶解物(如本研究中的TAH)可用作具有清潔標簽特性的天然鮮味增強劑。不幸的是,由于需要添加外源絮凝劑來去除固有的渾濁或不溶性物質,因此對蘑菇酶解物的綠色澄清是一個重大挑戰(Chen等人,2022年)。因此,迫切需要開發一種無添加劑的綠色澄清方法,以滿足清潔標簽的要求。
        目前,酶解物最常用的澄清方法是使用澄清劑,其次是物理分離技術和自然沉淀(Ahamad等人,2023年;Gutiérrez-Docio, Ruiz-Rodriguez, & Prodanov,2025年)。澄清劑可分為物理型(膨潤土、硅藻土、高嶺土、活性炭)和化學型(明膠、酪蛋白、殼聚糖、乙醇),分別通過吸附或電荷介導的絮凝作用發揮作用(D?blan & ?zkan,2021年)。與其他澄清技術相比,這些方法具有低成本、可擴展性和操作要求簡單的優點,且不需要復雜設備(Shirvani, Mirzaaghaei, & Goli,2023年)。然而,精確的劑量控制對于防止二次渾濁至關重要,殘留的絮凝劑可能會通過改變粘度或引入外來成分而影響后續應用,從而違反清潔標簽原則(Bahmani-Ghaedi, Hassanzadeh, Sam, & Entezari-Zarandi,2022年)。因此,常探索離心和超濾等物理分離技術作為替代方案,以避免化學殘留;這些方法基于顆粒密度和分子量特性有效去除大分子雜質(Li等人,2022年;Zareh, Mirsaeedghazi, & Fadavi,2024年)。然而,物理技術存在固有的局限性:離心無法分離密度相似的顆粒,而超濾則容易受到纖維成分(例如蘑菇水解物中的纖維)的嚴重膜污染,從而大幅降低效率(Liang, Zhang, Fu, Zhu, & Mou,2020年;Morales, Smiderle, Piris, Soler-Rivas, & Prodanov,2019年)。此外,這些技術的操作復雜性和維護要求可能阻礙大規模工業應用。這些局限性凸顯了迫切需要一種既能避免化學殘留,又能確保高選擇性、操作簡便且適用于復雜酶解物的澄清策略。
        本研究探討了一種稱為冷凍誘導分子絮凝(CIMF)的綠色澄清策略,用于澄清TAH中的鮮味肽并分離干擾性的多糖。這里將其稱為“澄清”而非傳統的“絮凝”,并保留縮寫CIMF以保持一致性。我們將這種方法與三種傳統方法進行了系統比較:自然沉淀(NS)、殼聚糖輔助絮凝(CAF)和乙醇輔助絮凝(EAF)。本研究旨在確立CIMF作為一種可持續且無添加劑的TAH澄清方法,并闡明其背后的機制。

        材料與設備

        從中國云南省昆明市的零售市場收集了T. albuminosus的新鮮子實體。殼聚糖(脫乙酰度為85%,分子量為500 kDa,粘度為100–200 mPa·s)購自Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.(上海)。中性蛋白酶和風味蛋白酶購自Wuxi Yizhu Biological Technology Co., Ltd.(無錫)。纖維素酶同樣來自Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.(上海)。

        不同澄清方法處理后的TAH澄清效率

        為了評估澄清效率,通過實時視覺監測方法觀察了用CIMF、CAF、EAF或NS處理的TAH的澄清行為(圖S1)。與NS相比,用CIMF處理的TAH在20分鐘后表現出明顯的澄清現象,而用EAF和CAF處理的TAH也表現出類似的澄清行為。用CIMF處理的TAH的澄清產率為60.41±1.06%(720分鐘后),與CAF處理的TAH相當。

        結論

        本研究證明,CIMF是一種高效、選擇性強的可持續澄清TAH的方法。與傳統澄清方法相比,CIMF實現了高澄清產率(60.41±1.06%)和最高的蛋白質回收率(53.77±0.95%),同時選擇性地去除了超過40%的多糖,且未添加任何外部絮凝劑。顯微鏡和冷凍掃描電子顯微鏡分析顯示,CIMF誘導形成了緊密的層狀絮體。

        作者貢獻聲明

        李敏博:撰寫——原始草稿、可視化、驗證、方法學、數據分析、概念化。徐賢兵:撰寫——審閱與編輯。范敏:方法學、數據分析。易俊杰:撰寫——審閱與編輯。杜明:撰寫——審閱與編輯、監督、資源管理、項目協調、資金爭取、概念化。

        未引用參考文獻

        Chaplin, 2006

        利益沖突聲明

        作者聲明沒有利益沖突。

        致謝

        本研究得到了云南省杜明專家工作站項目(編號:202305AF150039)的財政支持。作者感謝Chenyi Lu、Haiyang Zhang、Shuzhen Cheng、Zhihui Chang、Zhaorui Li和Chao Wu在方法實施和實驗程序方面的技術協助。同時感謝Baifeng Fu和Yixiao Wang在數據收集和組織方面的支持,以及Ling Zhang在數據分析和形式化分析方面的幫助。
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