本發(fā)明屬于食品/農(nóng)產(chǎn)品及其副產(chǎn)物的加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及食用菌廢棄物的資源化利用技術(shù)，具體地說是提供一種雙孢菇菇柄中營養(yǎng)素的資源化利用技術(shù)和方法。
背景技術(shù)：
雙孢菇(agaricusbisporus)又稱白蘑菇、蘑菇、洋蘑菇，屬傘菌目蘑菇科蘑菇屬大型真菌。雙孢蘑菇是世界性栽培和消費(fèi)的菇類，有“世界菇”之稱。經(jīng)常食用，能增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，調(diào)節(jié)人體代謝機(jī)能，預(yù)防和治療高血壓、冠心病、肝炎和白細(xì)胞減少等多種疾病，具有較高的營養(yǎng)價值和保健價值，享有“素中之王”的美稱，也是我國目前出口量最大、創(chuàng)匯最高的一種食用真菌。中國雙孢蘑菇栽培最多的有福建、山東、河南、浙江和江蘇等省。然而，在雙孢菇收獲和加工過程中會產(chǎn)生大量的菇柄，作為雙孢菇加工的副產(chǎn)物卻很少被加工利用，大部分被丟棄，造成資源的極度浪費(fèi)。已知雙孢菇菇柄中仍含有豐富的多糖、蛋白、多酚、膳食纖維以及維生素和礦物元素等營養(yǎng)素。目前關(guān)于雙孢菇菇柄的資源開發(fā)和利用的報道甚少，僅見侯傳偉等研究了廢棄物菇柄多糖的傳統(tǒng)水提取、王安建等報道雙孢菇廢棄菇柄核酸超聲提取、邵偉等報道了雙孢菇菇柄釀造醬油的工藝、專利cn105613741a公開了雙孢菇菇柄酸奶的制作工藝。以上研究為雙孢菇菇柄的開發(fā)與利用提供了良好的基礎(chǔ)和參考，但其資源化綜合利用技術(shù)的匱乏嚴(yán)重桎梏著大規(guī)模開發(fā)與利用，因此如何突破雙孢菇菇柄資源化利用的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，是雙孢菇產(chǎn)區(qū)乃至食用菌加工企業(yè)急需關(guān)注和迫切需要解決的關(guān)鍵問題。
亞臨界水萃取(sub-criticalwaterextraction,swe)是以水為提取溶劑，在適當(dāng)壓力下，當(dāng)水溫加熱到100-374℃之間時，水仍然保持液體狀態(tài)，但水的極性隨溫度的變化而改變，這種水稱為亞臨界水，與常溫常壓水相比更類似于有機(jī)溶劑，具有低相對介電常數(shù)、高離子濃度、低勁度和低表面張力及高擴(kuò)散能力等特點(diǎn)，能顯著提高多酚類物質(zhì)的溶出率；又因其無毒、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，已在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源等領(lǐng)域備受關(guān)注。目前利用亞臨界水萃取對環(huán)境樣品、污水和土壤進(jìn)行預(yù)處理用于分析領(lǐng)域的研究報道較多，近年來國內(nèi)外已有利用亞臨界水萃取天然活性成分如多糖、黃酮、多酚、揮發(fā)油、皂苷以及蒽醌類物質(zhì)的相關(guān)報道，但關(guān)于雙孢菇及其菇柄營養(yǎng)素亞臨界水萃取的研究未見報道。萃取后的菇柄殘渣中富含膳食纖維，如能將其通過超微粉碎技術(shù)對其進(jìn)行改性研究，則更能擴(kuò)大其在食品工業(yè)的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
鑒于上述和/或現(xiàn)有雙孢菇菇柄中營養(yǎng)素和資源開發(fā)中存在的問題，提出了本發(fā)明。
本發(fā)明其中一個目的是克服雙孢菇菇柄資源化開發(fā)現(xiàn)有技術(shù)的匱乏，利用swe技術(shù)優(yōu)勢，建立雙孢菇菇柄中各營養(yǎng)素的亞臨界水同步萃取技術(shù)和方法，將雙孢菇菇柄中的各營養(yǎng)素最大限度的萃取到水溶液中，包括多糖、蛋白和多酚等，通過干燥技術(shù)直接制備富含營養(yǎng)素的膳食補(bǔ)充劑。
為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
一種雙孢菇菇柄中各營養(yǎng)素的亞臨界水同步萃取技術(shù)和方法，按照下述步驟進(jìn)行：
原料預(yù)處理：取雙孢菇菇柄，除雜，清洗；
亞臨界同步萃?。涸项A(yù)處理后，按照原料和水的重量和體積比1:5～1:20（mg/ml）加入萃取釜，充氮?dú)?0～20min后，密封，控制壓力在5～10mpa，在120～180℃下萃取10～40min，萃取結(jié)束后，冷卻、將過濾液濃縮后噴霧干燥，即得雙孢菇菇柄各營養(yǎng)素粉末。
作為本發(fā)明所述萃取方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述亞臨界水萃取結(jié)束后，萃取液冷卻至25-35℃。
作為本發(fā)明所述萃取方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述萃取液用200目工業(yè)濾布過濾，收集過濾液。
作為本發(fā)明所述萃取方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述過濾液濃縮，用減壓方式濃縮至過濾液體積的1/10。
作為本發(fā)明所述萃取方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述濃縮液噴霧干燥的條件為：進(jìn)口溫度150～190℃，出口溫度70～90℃，進(jìn)料速度0.3～0.6l/min，干燥空氣90～110m3/min。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種雙孢菇菇柄中各營養(yǎng)素萃取后殘渣的開發(fā)與利用技術(shù)和方法，即建立超微粉碎技術(shù)制備雙孢菇菇柄殘渣膳食纖維粉的技術(shù)和方法。
為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種使用如權(quán)利要求1所述的雙孢菇菇柄中各營養(yǎng)素亞臨界水同步萃取后的殘渣制備膳食纖維粉的技術(shù)和方法，其包括，殘渣的干燥，粗粉碎后，將粗粉吸入氣流式超微粉碎機(jī)中，控制粉碎壓力0.3-0.6mpa，進(jìn)料4.0-50mg/s，獲得雙孢菇菇柄殘渣的膳食纖維超微粉。
作為本發(fā)明所述萃取方法的一種優(yōu)選方案，其中：殘渣的干燥，取殘渣平鋪厚度1-2cm，60-80℃下熱風(fēng)干燥至含水量小于8%。
作為本發(fā)明所述萃取方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述粗粉碎，經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎后過40目網(wǎng)篩。
作為本發(fā)明所述萃取方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述膳食纖維超微粉，其粉體粒徑≤1μm。
本發(fā)明的有益效果：
(1)與常溫常壓水相比，本發(fā)明提供的亞臨界水更類似于有機(jī)溶劑，具有低相對介電常數(shù)、高離子濃度、低勁度和低表面張力及高擴(kuò)散能力等特點(diǎn)，能最大限度的提高固體樣品中各類營養(yǎng)素的溶出率；
(2)該萃取工藝簡單、適用，無溶劑殘留、環(huán)境友好，易工業(yè)化；
(3)本發(fā)明為食品/農(nóng)產(chǎn)品，包括食用菌加工副產(chǎn)物/廢棄物，尤其雙孢菇菇柄資源化利用提供新思路和新方法，本方法同樣適用于任何植物中營養(yǎng)素的固液萃取以及殘渣的再利用。為食品/農(nóng)產(chǎn)品原材料（包括雙孢菇菇柄）零廢棄全價利用提供關(guān)鍵技術(shù)和方法。
(4)本發(fā)明不僅有效解決雙孢菇菇柄對環(huán)境的污染，還可以輻射帶動雙孢菇種植區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高菇農(nóng)和食用菌加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對雙孢菇菇柄資源化綜合開發(fā)與利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
其次，此處所稱的“一個實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實(shí)施例中”并非均指同一個實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。
實(shí)施例1
取雙孢菇菇柄，除雜，清洗后，按照原料和水的重量和體積比1:5加入萃取釜，充氮?dú)?0min后，密封，控制壓力在5mpa，在120℃下萃取40min，將萃取液冷卻至25℃，過200目工業(yè)濾布，收集過濾液，將過濾液減壓濃縮至原體積的1/10后，于進(jìn)口溫度150℃，出口溫度70℃，進(jìn)料速度0.6l/min，干燥空氣110m3/min，即獲得雙孢菇菇柄各營養(yǎng)素粉，其中多糖含量8.60%、蛋白含量0.21%、多酚含量1.41%。
菇柄殘渣膳食纖維粉的制備，將萃取后的殘渣于80℃下熱風(fēng)干燥至含水量小于或等于8%，得到干燥殘渣；將殘渣經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎后過40目網(wǎng)篩，得粗粉；將粗粉吸入氣流式超微粉碎機(jī)中，控制粉碎壓力0.3mpa，進(jìn)料4.0mg/s，即得菇柄殘渣的膳食纖維超微粉，得粉率為78.85%，其粉體粒徑中值為11.23μm。
實(shí)施例2
取雙孢菇菇柄，除雜，清洗后，按照原料和水的重量和體積比1:20加入萃取釜，充氮?dú)?0min后，密封，控制壓力在10mpa，在180℃下萃取10min，將萃取液冷卻至35℃，過200目工業(yè)濾布，收集過濾液，將過濾液減壓濃縮至原體積的1/10后，于進(jìn)口溫度190℃，出口溫度90℃，進(jìn)料速度0.3l/min，干燥空氣90m3/min，即獲得雙孢菇菇柄各營養(yǎng)素粉，其中多糖含量11.71%、蛋白含量0.34%、多酚含量3.59%。
菇柄殘渣的膳食纖維粉的制備，將萃取后的殘渣于60℃下熱風(fēng)干燥至含水量小于或等于8%，得到干燥殘渣；將殘渣經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎后過40目網(wǎng)篩，得粗粉；將粗粉吸入氣流式超微粉碎機(jī)中，控制粉碎壓力0.6mpa，進(jìn)料50mg/s，即得菇柄殘渣的膳食纖維超微粉，得粉率為72.85%，其粉體粒徑中值≤10.41μm。
實(shí)施例3
取雙孢菇菇柄，除雜，清洗后，按照原料和水的重量和體積比1:10加入萃取釜，充氮?dú)?5min后，密封，控制壓力在8mpa，在150℃下萃取30min，將萃取液冷卻至30℃，過200目工業(yè)濾布，收集過濾液，將過濾液減壓濃縮至原體積的1/10后，于進(jìn)口溫180℃，出口溫度80℃，進(jìn)料速度0.5l/min，干燥空氣100m3/min，即獲得雙孢菇菇柄各營養(yǎng)素粉，其中多糖含量10.32%、蛋白含量0.28%、多酚含量2.29%。
菇柄殘渣的膳食纖維粉的制備，將萃取后的殘渣于70℃下熱風(fēng)干燥至含水量小于或等8%，得到干燥殘渣；將殘渣經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎后過40目網(wǎng)篩，得粗粉；將粗粉吸入氣流式超微粉碎機(jī)中，控制粉碎壓力0.5mpa，進(jìn)料30mg/s，即得菇柄殘渣的膳食纖維超微粉，得粉率為76.24%，其粉體粒徑中值為10.92μm。
對比實(shí)施例
取雙孢菇菇柄，除雜，清洗后，按照原料和水的重量和體積比1:10加入萃取容器中，充氮?dú)?5min后，密封，90℃條件下水浴提取3h，趁熱離心，將萃取液冷卻至30℃，過200目工業(yè)濾布，收集過濾液，將過濾液減壓濃縮至原體積的1/10后，于進(jìn)口溫度190℃，出口溫度90℃，進(jìn)料速度0.3l/min，干燥空氣90m3/min，即獲得雙孢菇菇柄各營養(yǎng)素粉，其中多糖含量5.56%、蛋白含量0.25%、多酚含量1.14%。