王朝川，李新胜*，马超，周萍，古静燕，张明

 中华全国供销合作总社济南果品研究院（济南271000）

摘要研究了不同粒径金针菇超微粉的物理性质，并以325目筛通过率为考察指标，对金针菇超微粉碎工艺进行了优化。结果表明，超微粉碎可以显著提高金针菇粉体流动性、膨胀力、容积密度、持水力和多糖溶出率。在初始温度25℃，金针菇粉含水量6%,进料目数60目，磨介数量100%,粉碎时间7min条件下，金针菇微粉得率可达69.74%。金针菇超微粉可广泛应用于保健食品和药品行业。

关键词金针菇；超微粉碎；物理性质：工艺优化

  金针菇（Flammulina velutipes）又名冬菇、朴菇、构菌、毛柄金钱菌，因形似金针菜而得名，隶属担子菌亚门( Basidiomycotina)，层菌纲(Hymenomycetes)，伞菌目( Agaricales)，口蘑科(Tricholomataceae)．金钱菌属（Flammulina）。目前，金针菇既是我国工厂化栽培的第一品种，也是我国大宗的食用菌之一，在世界食用菌生产、消费数量中仅次于香菇、平菇和双孢蘑菇，位于第四位。金针菇盖滑、柄脆、味鲜，含有多种营养功能成分。据上海工业食品研究所测定，每百克鲜金针菇中含水量89.73 g、蛋白质2.72 g、脂肪0.13 g、灰分0.83 g、糖5.45 g、粗纤维1.77g、铁0.22 mg、钙0.097 mg、磷1.48 mg、钠0.22 mg、镁4.31 mg、钾3.7 mg.维生素B，0.290 mg、维生素B20.21 mg和维生素C 2.27 mg。福建农学院对金针菇氨基酸含量进行了分析，每百克干菇中，18种氨基酸总量为20.9 g；其中，人体必需的8种氨基酸占总氨基酸含量的44.5%。由于含有能够促进儿童健康生长和智力发育的赖氨酸和精氨酸，国外又称之为“增智菇”。金针菇多糖(Flammulina velutipes Polysaccharides，FVP)是金针菇的主要活性成分之一，动物试验表明：金针菇多糖具有明显的抗炎症、抗疲劳及耐缺氧作用，并能显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬百分率和吞噬指数。近年来，已引起了食品和医药行业的广泛关注。高营养、多功效特点可使金针菇作为一种功能性食品原料添加到食品中，赋予食品更丰富的营养和多种生理功能特性，具有重要的应用价值和开发前景。目前，已有金针菇的粉剂原料加入到汤料、面粉及营养片中的研究报道，通过添加金针菇功能性基料来赋予普通汤料、面粉及营养片制品新的营养和功能，而金针菇功能基料的添加无论对汤料、面粉及营养片制品的口感、风味、功能，还是对汤料、面粉及营养片的加工特性都有显著的影响，改变了传统鲜金针菇以作拌凉菜和涮火锅食材的消费模式，提高了金针菇的利用率。但是，对添加到食品、保健食品中的金针菇粉体的物理特性，缺乏系统地研究资料。

 中药超微粉碎技术将中药材粉碎到0.1～75μm，打破了中药材的细胞壁，使中药材以粉体的形式存在。粉体与中药材相比，其内在粒径小，均匀，比表面积大，不仅品质细腻，口感好，易于患者消化吸收，而且还能促进有效药物成分快速溶出，提高药效，节省中药材资源。

 振动磨超微粉碎黑木耳的试验研究结果为超微粉碎黑木耳的加工工艺参数的确定提供了依据，而振动磨超微粉碎金针菇优化加工工艺及粉体物理特性尚未见报道。为此，试验以脱水金针菇为原料，以振动磨超微粉碎机为加工设备，研究金针菇粉体的物理特性及优化工艺，以期为金针菇粉体的加工应用提供参考。

1  材料与方法

1.1材料与试剂

 金针菇：高密市惠德农产品有限公司。

1.2仪器与设备

 倍力超微粉碎机：济南倍力粉技术有限公司；RH-600A型高速粉碎机：永康市荣浩工贸有限公司；标准检验筛：浙江上虞市金鼎标准筛具厂；TGL-10B高速台式离心机：上海安亭科学仪器厂。

1.3试验方法

1.3.1金针菇超微粉体物理性质测定和优化指标选择

 挑选洁净的金针菇，脱水干燥，用高速万能粉碎机干法粉碎1 min，过20目筛，得金针菇粗粉。将含水量小于10%的金针菇粗粉放入倍力粉振动磨超微粉碎机中进行超微粉碎5 min，然后分别过20，40，60，80和100目筛，得到不同粉体粒径的超微粉体。对不同粉体粒径的休止角、滑动角、膨胀力、持水力、容积密度和多糖溶出率进行测定。

1.3.2金针菇超微粉碎单因子试验

 以粉体325目筛通过率为评价指标，分别考察粉碎时间（3，7，9，11，15和20 min）、金针菇含水量（2%，6%，10%，14%和18%）、进振动磨物料粒径（20，40，60，80和100目）和磨介质充填率（磨介数量）（60%，70%，80%，90%和100%）对粉体质量的影响。

1.3.3金针菇超微粉碎正交试验优化

 在单因素试验的基础上，采用L9(34)正交试验设计进行试验，试验因素水平表见表1。

2结果与分析

2.1  金针菇超微粉体物理性质测定和工艺优化指标选择

2.1.1不同粉体粒径的休止角和滑动角

 由图1看出，在20～100目范围内，金针菇粉体的休止角和滑动角随粒径的减小总体呈上升趋势。这是因为随着粉体粒度的减小，粉粒的比表面积不断增大，表面聚合力和黏着力也相应增强，粉粒发生团聚流动性变差。由此可见，20目微粉的流动性最好，100目微粉的流动性最差。

2.1.2金针菇不同粒径粉体的膨胀力和容积密度

 由图2可以看出，在一定范围内，粉体膨胀力随着粉体粒径的减小而增强，从20～60目增速较快，60目后增速明显减缓，这是因为金针菇经超微粉碎后，长链纤维素被剪切、碾磨变小，短链纤维素增多，遇水膨胀。当短链纤维素数量不再增多，接近最大值时，膨胀力也不再增大。粉体容积密度随着粉体粒径的减小而增大，这是由于随着粉体粒径的减小，颗粒趋于均匀，颗粒间隙减小，颗粒间接触面积增大，致使粉体容积密度增加。从图2可以看出，100目金针菇粉体具有较强的膨胀力和较大的容积密度。

2.1.3金针菇不同粒径粉体的持水性

  由图3可以看出，随着金针菇微粉粒径的减小，粉体的持水能力逐渐增大。这是因为粉体粒径越小，粉体的表面积越大，粉体内部结合能力小于结合水的能力，持水力变大。由图3可见，60目金针菇粉体具有较强的持水力。

2.1.4金针菇不同粒径粉体多糖的溶出率

  从图4可以看出，在一定范围内，随着粉体粒径的减小，金针菇多糖溶出率逐渐增大。当目数达到100目时趋于平稳，且100目粉的多糖溶出率和325目基本一致。因此，从生产实际和成本方面考虑，在进行金针菇多糖提取时粉体粒度在100目以上即可。

  上述研究结果表明，60目金针菇粉体具有良好的流动性、持水性及金针菇多糖溶出率，故选择60目粉体为指标，优化金针菇超微粉碎工艺。

2.2金针菇超微粉碎单因素试验

2.2.1金针菇含水量对超微粉碎的影响

  由表2可以看出，当起始温度25℃，粉碎时间10min，磨介数量100%时，粉体不同含水量对微粉得率影响显著。当含水量低于10%时，随含水量增加，微粉得率不断增大。当含水量高于10%时，微粉得率显著减少，含水量为18%时出现结块现象。这是因为高含水量的物料在超微粉碎过程中产热量大，部分物料因热蒸发的水分粘附在设备上造成损失，故金针菇超微粉碎时物料的水分应控制在10%以内。

2.2.2金针菇进料粒径大小对超微粉碎的影响

 由图5可以看出，当起始温度25℃，进料含水量9.58%，磨介数量100%，粉碎时间10 min时，随着金针菇粉体粒径的减小，微粉得率总体呈上升趋势。微粉得率在粉体粒度小于40目时增长较快，随后趋于平稳。这是由于粉体粒径较大不利于进入磨介中进行剪切和碾磨。因此，在进行超微粉碎时进料粒度要达到40目以上

2.2.3振动磨磨介数量对金针菇超微粉碎的影响

 由图6可以看出，当起始温度25℃，进料含水量9.58%，进料粒径60目，粉碎时间10 min时，随着磨介数量的增加，微粉得率逐渐增大。当磨介量为90%时，微粉得率达到最大值，故初步选择磨介数量为90%。

2.2.4粉碎时间对金针菇超微粉碎的影响

 由图7可以看出，当起始温度25 0C，进料含水量9.58%，磨介数量80%时，随着超微粉碎时间的延长，微粉得率呈先升后降趋势。在7 min时达到最大值。这是由于粉碎时间超过7 min后，金针菇细胞中的亲水基团逐渐暴露，吸湿后产生团聚和粘附，使粉体粒径变大，随着超微粉碎的继续进行，团聚粉体又被粉碎。因此，试验初步确定超微粉碎时间为7 min。

2.3金针菇超微粉碎工艺优化

 由表3极差分析结果可以看出，各因素对金针菇微粉得率影响大小依次为粉碎时间>磨介数量>金针菇粉含水量>进料目数。最佳工艺参数组合为A1B2C3D1，即金针菇粉含水量6%，进料目数60目，磨介数量1 00%，粉碎时间7 min。在此工艺参数条件下，经进一步试验验证，金针菇微粉得率可达69.74%。

3结论

  试验挑选洁净的金针菇，脱水干燥，用高速万能粉碎机干法粉碎1 min，过60目筛，得金针菇粗粉。在起始温度25 0C条件下，将含水量为6%的金针菇粗粉放入倍力粉振动磨超微粉碎机中，在磨介数量100%时超微粉碎7 min，金针菇微粉（过325目筛）得率可达69.74%。试验表明，超微粉碎能显著提高粉体的流动性、持水性、膨胀力和容积密度，并能明显提高金针菇多糖的溶出率。金针菇超微粉体良好的物理性质为其在食品和药品行业的大规模应用奠定了良好基础。