低温诱导法澄清Termitomyces albuminosus水解物:一种新兴的清洁标签策略

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

【字体: 时间:2026年02月28日 来源:Innovative Food Science & Emerging Technologies 6.8

编辑推荐:

  鸡油菌水解液(TAH)的绿色澄清策略研究:开发低温诱导分子絮凝(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%),通过分子动力学模拟揭示低温促进糖-糖相互作用机制,为清洁标签食品添加剂生产提供可持续方案。

  
李敏博|徐贤兵|范敏|易俊杰|杜明
中国大连理工大学食品科学与技术学院,辽宁省食品营养与健康重点实验室,大连116034

摘要

对于生产高质量的天然调味品而言,对富含多糖的蘑菇水解物进行清洁标签澄清处理至关重要。在这项研究中,我们开发了一种以多糖为目标的高效澄清策略,称为冷冻诱导分子絮凝(CIMF)。与传统澄清方法(如自然沉淀、乙醇辅助絮凝和壳聚糖辅助絮凝)相比,CIMF具有无添加剂和高效的优势,可用于澄清Termitomyces albuminosus水解物(TAH)。CIMF在不使用外部絮凝剂的情况下实现了高澄清效率(60.41%),通过选择性聚集和去除不溶性多糖(41.25%),同时有效保留了肽类(96.15%)。结构分析和分子动力学模拟进一步表明,低温通过减少溶剂可接触的表面积并增强糖-糖相互作用,促进了单糖的聚集,形成了紧密的聚集体。总之,CIMF是一种清洁标签、以多糖为导向的澄清策略,为制造高质量的功能性食品成分提供了一种可持续的绿色方法。

引言

Termitomyces albuminosus(在中国通常被称为“鸡菌”或“Jizong”)是一种原产于非洲和亚洲的共生真菌,因其鲜味和多糖而受到重视(Yang等人,2012年)。蘑菇的酶解产物可用作食品中的天然鲜味增强剂,以实现清洁标签下的风味提升。Termitomyces albuminosus水解物(TAH)的特征鲜味化合物主要来源于游离氨基酸、5′-核苷酸(Li等人,2014年)以及最近发现的鲜味肽(Li等人,2025年;Xu等人,2024年)。然而,未经处理的TAH由于含有大量多糖,在制备喷雾粉时会导致喷头堵塞或附着问题,因此不受欢迎。此外,未经处理的TAH浊度较高,限制了其在熟食中的进一步应用。因此,需要开发一种高效的澄清策略来生产高质量的TAH。
近年来,人们对“清洁标签”食品产品的关注度日益增加,这些产品强调使用天然、 minimally processed的成分,不添加化学添加剂或人工增强剂(Chauhan & Rao,2024年)。源自天然产品的清洁标签风味增强剂因其天然来源、安全性和营养价值而特别具有吸引力(You, Hoskin, Komarnytsky, & Moncada,2022年)。通常,蘑菇酶解物(如本研究中的TAH)可用作具有清洁标签特性的天然鲜味增强剂。不幸的是,由于需要添加外源絮凝剂来去除固有的浑浊或不溶性物质,因此对蘑菇酶解物的绿色澄清是一个重大挑战(Chen等人,2022年)。因此,迫切需要开发一种无添加剂的绿色澄清方法,以满足清洁标签的要求。
目前,酶解物最常用的澄清方法是使用澄清剂,其次是物理分离技术和自然沉淀(Ahamad等人,2023年;Gutiérrez-Docio, Ruiz-Rodriguez, & Prodanov,2025年)。澄清剂可分为物理型(膨润土、硅藻土、高岭土、活性炭)和化学型(明胶、酪蛋白、壳聚糖、乙醇),分别通过吸附或电荷介导的絮凝作用发挥作用(D?blan & ?zkan,2021年)。与其他澄清技术相比,这些方法具有低成本、可扩展性和操作要求简单的优点,且不需要复杂设备(Shirvani, Mirzaaghaei, & Goli,2023年)。然而,精确的剂量控制对于防止二次浑浊至关重要,残留的絮凝剂可能会通过改变粘度或引入外来成分而影响后续应用,从而违反清洁标签原则(Bahmani-Ghaedi, Hassanzadeh, Sam, & Entezari-Zarandi,2022年)。因此,常探索离心和超滤等物理分离技术作为替代方案,以避免化学残留;这些方法基于颗粒密度和分子量特性有效去除大分子杂质(Li等人,2022年;Zareh, Mirsaeedghazi, & Fadavi,2024年)。然而,物理技术存在固有的局限性:离心无法分离密度相似的颗粒,而超滤则容易受到纤维成分(例如蘑菇水解物中的纤维)的严重膜污染,从而大幅降低效率(Liang, Zhang, Fu, Zhu, & Mou,2020年;Morales, Smiderle, Piris, Soler-Rivas, & Prodanov,2019年)。此外,这些技术的操作复杂性和维护要求可能阻碍大规模工业应用。这些局限性凸显了迫切需要一种既能避免化学残留,又能确保高选择性、操作简便且适用于复杂酶解物的澄清策略。
本研究探讨了一种称为冷冻诱导分子絮凝(CIMF)的绿色澄清策略,用于澄清TAH中的鲜味肽并分离干扰性的多糖。这里将其称为“澄清”而非传统的“絮凝”,并保留缩写CIMF以保持一致性。我们将这种方法与三种传统方法进行了系统比较:自然沉淀(NS)、壳聚糖辅助絮凝(CAF)和乙醇辅助絮凝(EAF)。本研究旨在确立CIMF作为一种可持续且无添加剂的TAH澄清方法,并阐明其背后的机制。

材料与设备

从中国云南省昆明市的零售市场收集了T. albuminosus的新鲜子实体。壳聚糖(脱乙酰度为85%,分子量为500 kDa,粘度为100–200 mPa·s)购自Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.(上海)。中性蛋白酶和风味蛋白酶购自Wuxi Yizhu Biological Technology Co., Ltd.(无锡)。纤维素酶同样来自Macklin Biochemical Technology Co., Ltd.(上海)。

不同澄清方法处理后的TAH澄清效率

为了评估澄清效率,通过实时视觉监测方法观察了用CIMF、CAF、EAF或NS处理的TAH的澄清行为(图S1)。与NS相比,用CIMF处理的TAH在20分钟后表现出明显的澄清现象,而用EAF和CAF处理的TAH也表现出类似的澄清行为。用CIMF处理的TAH的澄清产率为60.41±1.06%(720分钟后),与CAF处理的TAH相当。

结论

本研究证明,CIMF是一种高效、选择性强的可持续澄清TAH的方法。与传统澄清方法相比,CIMF实现了高澄清产率(60.41±1.06%)和最高的蛋白质回收率(53.77±0.95%),同时选择性地去除了超过40%的多糖,且未添加任何外部絮凝剂。显微镜和冷冻扫描电子显微镜分析显示,CIMF诱导形成了紧密的层状絮体。

作者贡献声明

李敏博:撰写——原始草稿、可视化、验证、方法学、数据分析、概念化。徐贤兵:撰写——审阅与编辑。范敏:方法学、数据分析。易俊杰:撰写——审阅与编辑。杜明:撰写——审阅与编辑、监督、资源管理、项目协调、资金争取、概念化。

未引用参考文献

Chaplin, 2006

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究得到了云南省杜明专家工作站项目(编号:202305AF150039)的财政支持。作者感谢Chenyi Lu、Haiyang Zhang、Shuzhen Cheng、Zhihui Chang、Zhaorui Li和Chao Wu在方法实施和实验程序方面的技术协助。同时感谢Baifeng Fu和Yixiao Wang在数据收集和组织方面的支持,以及Ling Zhang在数据分析和形式化分析方面的帮助。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号