小麥靈芝菌糧與小麥猴頭菇菌糧：營養(yǎng)剖析與加工特性探究一、緒論1.1研究背景與意義小麥作為世界上最重要的糧食作物之一，在全球糧食供應(yīng)體系中占據(jù)著舉足輕重的地位。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）數(shù)據(jù)顯示，全球約有三分之一以上的人口以小麥為主要食糧，其種植面積廣泛，跨越了從寒溫帶到熱帶的多個氣候區(qū)域。在中國，小麥同樣是不可或缺的主糧，播種面積和產(chǎn)量僅次于水稻，是保障國家糧食安全的關(guān)鍵支撐。從歷史角度來看，小麥的種植和食用歷史源遠(yuǎn)流長。考古研究表明，大約在5000年前，小麥就已經(jīng)傳入中國境內(nèi)，成為中國北方地區(qū)的主要農(nóng)作物之一。在漫長的歲月里，小麥逐漸適應(yīng)了中國的氣候和土壤條件，其種植技術(shù)也不斷發(fā)展和完善。隨著糧食加工工具和方法的進(jìn)步，古代先民開始將小麥粉碎成面粉，并發(fā)明了蒸煮食用方式，逐漸過渡到面食階段。這些變革使得小麥成為中國北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的糧食作物之一，對中國的飲食文化和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。然而，傳統(tǒng)小麥在營養(yǎng)成分和加工特性方面存在一定的局限性。在營養(yǎng)方面，小麥雖然含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)和膳食纖維，但某些關(guān)鍵營養(yǎng)素如維生素、礦物質(zhì)和必需氨基酸的含量相對較低，難以滿足人體日益增長的營養(yǎng)需求。例如，小麥中的賴氨酸含量較低，限制了其蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。在加工特性方面，小麥粉的面團(tuán)流變學(xué)特性、烘焙性能等會受到多種因素的影響，導(dǎo)致在制作某些食品時存在品質(zhì)不穩(wěn)定、口感不佳等問題。例如，在制作面包時，面團(tuán)的發(fā)酵性能和持氣性會影響面包的體積和質(zhì)地；在制作面條時，面粉的筋力和糊化特性會影響面條的韌性和口感。為了提升小麥的營養(yǎng)價值和加工特性，人們進(jìn)行了多種嘗試和探索。其中，利用食用菌發(fā)酵小麥制備菌糧是一種具有廣闊前景的方法。靈芝和猴頭菇作為兩種著名的藥食兩用真菌，具有豐富的生物活性成分和獨(dú)特的保健功能。靈芝中含有靈芝多糖、靈芝三萜、麥角甾醇等多種生物活性成分，具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、降血脂等多種功效。猴頭菇則富含猴頭菇多糖、蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)成分，具有養(yǎng)胃和中、提高免疫力、抗腫瘤等作用。將靈芝和猴頭菇與小麥進(jìn)行發(fā)酵，可以實(shí)現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)。一方面，食用菌在發(fā)酵過程中能夠分泌多種酶類，如淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶等，這些酶可以分解小麥中的大分子物質(zhì)，如淀粉、蛋白質(zhì)和纖維素，使其轉(zhuǎn)化為更易被人體吸收的小分子物質(zhì)，從而提高小麥的營養(yǎng)價值。另一方面，食用菌的代謝產(chǎn)物如多糖、有機(jī)酸、醇類等可以改善小麥的加工特性，如面團(tuán)的流變學(xué)特性、烘焙性能和蒸煮性能等，同時賦予小麥獨(dú)特的風(fēng)味和口感。此外，食用菌發(fā)酵小麥還可以拓展小麥的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)出具有更高附加值的功能性食品，滿足消費(fèi)者對健康、營養(yǎng)和美味食品的需求。綜上所述，研究小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的營養(yǎng)及加工特性具有重要的理論和實(shí)際意義。在理論方面，通過深入研究食用菌發(fā)酵對小麥營養(yǎng)成分和加工特性的影響機(jī)制，可以豐富糧食科學(xué)和食品科學(xué)的理論體系，為進(jìn)一步優(yōu)化菌糧制備工藝提供理論依據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用方面，開發(fā)高品質(zhì)的小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧，不僅可以提高小麥的附加值，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，還可以為消費(fèi)者提供更加健康、營養(yǎng)的食品選擇，對于推動食品工業(yè)的發(fā)展和保障公眾健康具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2研究內(nèi)容與技術(shù)路線本研究將以小麥為基礎(chǔ)原料，分別與靈芝、猴頭菇進(jìn)行發(fā)酵，制備小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧，并深入研究其營養(yǎng)及加工特性。在菌糧制備及發(fā)酵終止時間的確定方面，會先進(jìn)行菌種活化，獲取活性良好的靈芝和猴頭菇菌種。接著，以小麥為基質(zhì)，按照一定比例和條件接種活化后的菌種，進(jìn)行固體發(fā)酵，制備小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧。在發(fā)酵過程中，定期測定麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分的含量，以這些成分含量的變化趨勢為依據(jù)，確定最佳的發(fā)酵終止時間，保證菌糧品質(zhì)和功效成分的最大化積累。基礎(chǔ)營養(yǎng)成分變化分析也必不可少，會測定小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧中蛋白質(zhì)、粗脂肪、碳水化合物、灰分等基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)的含量，并與未發(fā)酵的小麥進(jìn)行對比，分析發(fā)酵對這些基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響。同時，運(yùn)用高效液相色譜等方法，檢測維生素（如B族維生素、維生素E、維生素D等）的含量變化，探究發(fā)酵是否能夠提升菌糧中維生素的含量。此外，還會通過氨基酸分析儀測定氨基酸的組成和含量，計算氨基酸評分（AAS），評估發(fā)酵對小麥蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的改善作用。菌糧大分子物質(zhì)組分變化同樣是研究重點(diǎn)，會對小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧中的總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉含量進(jìn)行測定，分析發(fā)酵對淀粉含量和結(jié)構(gòu)的影響，探討其對面制品加工性能的潛在影響。還會測定不溶性膳食纖維（IDF）和可溶性膳食纖維（SDF）的含量，研究發(fā)酵對膳食纖維含量和組成的影響，以及膳食纖維變化與菌糧生理功能的關(guān)系。加工特性變化分析也是本研究的重要部分，會使用布拉班德粘度儀測定小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的糊化特性，包括峰值粘度、低谷粘度、最終粘度等參數(shù)，評估發(fā)酵對菌糧粉粘度特性的影響，為食品加工工藝的優(yōu)化提供依據(jù)。此外，還會測定水溶性指數(shù)（WSI）、水吸收指數(shù)（WAI）和膨脹勢（SP），分析發(fā)酵對菌糧粉在水中的溶解性、吸水性和膨脹性的影響，這些特性對于食品的復(fù)水性、口感和質(zhì)地具有重要影響。本研究技術(shù)路線如下：首先進(jìn)行材料準(zhǔn)備，包括小麥、靈芝菌種、猴頭菇菌種以及相關(guān)試劑和儀器設(shè)備。接著開展菌種活化工作，為后續(xù)發(fā)酵提供活性良好的菌種。在菌糧制備階段，按照設(shè)定的條件進(jìn)行發(fā)酵，并通過測定關(guān)鍵成分含量確定發(fā)酵終止時間。然后，對制備好的菌糧進(jìn)行基礎(chǔ)營養(yǎng)成分、大分子物質(zhì)組分和加工特性的測定分析，運(yùn)用科學(xué)的實(shí)驗方法和儀器設(shè)備獲取數(shù)據(jù)。最后，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，綜合評估小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的營養(yǎng)及加工特性，得出研究結(jié)論，并對未來研究方向進(jìn)行展望。通過這樣的技術(shù)路線，確保研究的科學(xué)性、系統(tǒng)性和有效性，為小麥菌糧的開發(fā)利用提供全面的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。二、小麥靈芝菌糧與小麥猴頭菇菌糧制備及發(fā)酵終止時間確定2.1材料與設(shè)備本研究中，選用顆粒飽滿、無病蟲害且蛋白質(zhì)含量為12%、濕面筋含量為30%的優(yōu)質(zhì)小麥作為基礎(chǔ)原料，確保了實(shí)驗結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。靈芝菌種（Ganodermalucidum）和猴頭菇菌種（Hericiumerinaceus）分別購自中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心和中國普通微生物菌種保藏管理中心，保證了菌種的純度和活性。除此之外，無水乙醇、石油醚、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、酚酞等均為分析純試劑，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，為實(shí)驗提供了高質(zhì)量的化學(xué)物質(zhì)保障。本研究還用到了超凈工作臺（蘇州凈化設(shè)備有限公司，SW-CJ-2FD），它能夠提供一個潔凈的操作環(huán)境，有效防止微生物污染，確保實(shí)驗操作的無菌性。智能生化培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司，LRH-250-G），該培養(yǎng)箱可以精確控制溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)，為菌種的生長和發(fā)酵提供適宜的條件。電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司，AL204），其精度高，能夠準(zhǔn)確稱量各種實(shí)驗材料，保證實(shí)驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。高壓蒸汽滅菌鍋（日本三洋電機(jī)株式會社，MLS-3780），利用高溫高壓的蒸汽對實(shí)驗器具和培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理，確保實(shí)驗環(huán)境的無菌狀態(tài)。粉碎機(jī)（浙江屹立工貿(mào)有限公司，F(xiàn)W100），能夠?qū)⑿←湹仍戏鬯槌伤璧牧６?，便于后續(xù)的實(shí)驗操作。高效液相色譜儀（美國安捷倫科技有限公司，1260InfinityII），可用于分離和分析復(fù)雜混合物中的化學(xué)成分，在本研究中用于測定麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分的含量，為實(shí)驗提供了精確的分析手段。凱氏定氮儀（上海沛歐分析儀器有限公司，SKD-2000），通過凱氏定氮法測定樣品中的蛋白質(zhì)含量，操作簡便、結(jié)果準(zhǔn)確。索氏提取器（上海亞榮生化儀器廠，SY-06），用于提取樣品中的粗脂肪，提取效率高，能夠有效減少實(shí)驗誤差。馬弗爐（上海意豐電爐有限公司，SX2-4-10），可用于高溫灼燒樣品，測定灰分含量，滿足實(shí)驗對高溫處理的需求。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海申生科技有限公司，RE-52AA），能夠在減壓條件下快速蒸發(fā)溶劑，濃縮樣品，提高實(shí)驗效率。冷凍干燥機(jī)（北京博醫(yī)康實(shí)驗儀器有限公司，F(xiàn)D-1A-50），用于對樣品進(jìn)行冷凍干燥處理，去除水分，保存樣品的生物活性和化學(xué)組成。2.2實(shí)驗方法2.2.1菌種活化將靈芝菌種和猴頭菇菌種從低溫保藏環(huán)境中取出，在超凈工作臺內(nèi)，用接種針挑取少量菌種，分別接種至裝有PDA（馬鈴薯葡萄糖瓊脂）培養(yǎng)基的試管斜面上。接種時，需確保接種針在酒精燈火焰上充分灼燒滅菌，冷卻后再進(jìn)行操作，以防止雜菌污染。接種完成后，將試管置于智能生化培養(yǎng)箱中，在25℃±1℃的條件下培養(yǎng)7-10天，期間定期觀察菌種的生長情況，待菌絲長滿斜面，且菌絲濃密、潔白、健壯，無雜菌污染跡象時，表明菌種活化成功?；罨蟮木N可用于后續(xù)的菌糧制備實(shí)驗。2.2.2菌糧制備選取適量優(yōu)質(zhì)小麥，去除雜質(zhì)和破損粒，用清水沖洗干凈后，浸泡于蒸餾水中12-16小時，使小麥充分吸水膨脹。浸泡完成后，將小麥撈出，瀝干水分，裝入耐高溫的密封袋中，每袋裝入適量小麥，確保小麥在袋內(nèi)分布均勻。然后將裝有小麥的密封袋放入高壓蒸汽滅菌鍋中，在121℃、0.1MPa的條件下滅菌30-40分鐘，以殺滅小麥表面及內(nèi)部的微生物，保證后續(xù)發(fā)酵過程的純凈性。待滅菌后的小麥冷卻至室溫，在超凈工作臺內(nèi)進(jìn)行接種操作。將活化好的靈芝菌種和猴頭菇菌種分別從試管斜面上挑取適量菌絲，接入裝有小麥的密封袋中。靈芝菌種的接種量為每100g小麥接入2-3g菌絲，猴頭菇菌種的接種量為每100g小麥接入3-4g菌絲。接種后，將密封袋輕輕搖晃，使菌種與小麥充分混合均勻。將接種后的密封袋置于智能生化培養(yǎng)箱中，在25℃±1℃、相對濕度70%-80%的條件下進(jìn)行固體發(fā)酵。發(fā)酵過程中，定期觀察小麥的發(fā)酵情況，包括菌絲的生長狀態(tài)、顏色變化等。同時，每隔一定時間對發(fā)酵樣品進(jìn)行采樣，用于后續(xù)的指標(biāo)測定。2.2.3發(fā)酵終止時間確定指標(biāo)測定在小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的發(fā)酵過程中，定期采集樣品，采用高效液相色譜儀（HPLC）測定麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分的含量。麥角甾醇含量測定時，準(zhǔn)確稱取適量發(fā)酵樣品，加入適量無水乙醇，在超聲波清洗器中超聲提取30-40分鐘，使麥角甾醇充分溶解于乙醇中。提取液經(jīng)離心分離后，取上清液，用0.45μm微孔濾膜過濾，濾液作為待測樣品。將待測樣品注入高效液相色譜儀，采用C18色譜柱，以甲醇-水（99:1，v/v）為流動相，流速為1.0mL/min，檢測波長為281nm，柱溫為25℃，通過與麥角甾醇標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間和峰面積進(jìn)行對比，計算出發(fā)酵樣品中麥角甾醇的含量。靈芝三萜含量測定采用香草醛-冰醋酸顯色法。準(zhǔn)確稱取適量發(fā)酵樣品，加入適量石油醚，在索氏提取器中回流提取2-3小時，以去除樣品中的油脂等雜質(zhì)。將提取后的樣品揮干石油醚，加入適量無水乙醇，超聲提取30-40分鐘，使靈芝三萜充分溶解。提取液經(jīng)離心分離后，取上清液，加入適量香草醛-冰醋酸溶液和高氯酸，在60℃水浴中加熱15-20分鐘，冷卻至室溫后，在546nm波長下測定吸光度。通過與靈芝三萜標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對比，計算出發(fā)酵樣品中靈芝三萜的含量。靈芝酸含量測定同樣采用高效液相色譜儀。準(zhǔn)確稱取適量發(fā)酵樣品，加入適量甲醇，超聲提取30-40分鐘，提取液經(jīng)離心分離后，取上清液，用0.45μm微孔濾膜過濾，濾液作為待測樣品。將待測樣品注入高效液相色譜儀，采用C18色譜柱，以乙腈-0.1%磷酸水溶液（梯度洗脫）為流動相，流速為1.0mL/min，檢測波長為254nm，柱溫為30℃，通過與靈芝酸標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間和峰面積進(jìn)行對比，計算出發(fā)酵樣品中靈芝酸的含量。以麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分含量的變化趨勢為依據(jù)，確定最佳的發(fā)酵終止時間。當(dāng)這些成分的含量達(dá)到最大值且在后續(xù)一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定時，即可認(rèn)為發(fā)酵達(dá)到最佳狀態(tài)，此時終止發(fā)酵，制備得到的菌糧品質(zhì)和功效成分積累最佳。2.3結(jié)果與分析在小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的發(fā)酵過程中，定期對麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分進(jìn)行含量測定，結(jié)果如圖1所示。圖1：發(fā)酵過程中各成分含量變化從圖1可以看出，在小麥靈芝菌糧的發(fā)酵前期，麥角甾醇含量呈快速上升趨勢。在0-10天內(nèi)，其含量從初始的較低水平迅速增加，這是因為在發(fā)酵初期，靈芝菌絲體快速生長，大量合成麥角甾醇，以滿足自身細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和生理功能的需求。在10-15天期間，麥角甾醇含量的增長速度逐漸變緩，表明靈芝菌絲體的生長速度開始減慢，麥角甾醇的合成速率也相應(yīng)降低。當(dāng)發(fā)酵至15天后，麥角甾醇含量基本保持穩(wěn)定，達(dá)到最大值，說明此時靈芝菌絲體的生長和代謝活動達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，麥角甾醇的合成與分解處于平衡。靈芝三萜含量在發(fā)酵過程中的變化趨勢與麥角甾醇有所不同。在發(fā)酵初期，靈芝三萜含量增長較為緩慢，這可能是由于靈芝三萜的合成需要在靈芝菌絲體生長到一定階段后，通過一系列復(fù)雜的代謝途徑才能大量合成。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，在5-10天期間，靈芝三萜含量開始逐漸上升，這表明靈芝菌絲體進(jìn)入了旺盛的代謝期，開始大量合成靈芝三萜。在10-15天期間，靈芝三萜含量增長速度加快，呈現(xiàn)出快速上升的趨勢，這可能是由于靈芝菌絲體在生長過程中積累了足夠的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)，使得靈芝三萜的合成途徑被充分激活。當(dāng)發(fā)酵至15天后，靈芝三萜含量達(dá)到最大值，且在后續(xù)一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，說明此時靈芝三萜的合成達(dá)到了最佳狀態(tài)。靈芝酸含量在發(fā)酵過程中的變化也具有一定的規(guī)律。在發(fā)酵前期，靈芝酸含量逐漸增加，這是因為靈芝酸是靈芝的次生代謝產(chǎn)物，隨著靈芝菌絲體的生長和代謝活動的增強(qiáng)，靈芝酸的合成也逐漸增加。在10-15天期間，靈芝酸含量增長速度加快，這可能是由于靈芝菌絲體在生長過程中受到了一些環(huán)境因素的誘導(dǎo)，如溫度、濕度、營養(yǎng)物質(zhì)等，使得靈芝酸的合成途徑被進(jìn)一步激活。當(dāng)發(fā)酵至15天后，靈芝酸含量達(dá)到最大值，且在后續(xù)一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定，說明此時靈芝酸的合成達(dá)到了最佳狀態(tài)。綜合考慮麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分的含量變化趨勢，當(dāng)發(fā)酵至15天時，這些成分的含量均達(dá)到最大值且在后續(xù)一段時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定。因此，確定小麥靈芝菌糧的最佳發(fā)酵終止時間為15天，此時制備得到的小麥靈芝菌糧品質(zhì)和功效成分積累最佳。2.4小結(jié)本研究成功完成了小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的制備工作。在制備過程中，對各環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格把控，確保了實(shí)驗的準(zhǔn)確性和可靠性。通過對麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分含量的動態(tài)監(jiān)測，清晰地掌握了這些成分在發(fā)酵過程中的變化規(guī)律。綜合分析各成分含量變化趨勢，確定了小麥靈芝菌糧的最佳發(fā)酵終止時間為15天。在此條件下制備的小麥靈芝菌糧，其功效成分積累達(dá)到最佳狀態(tài)，為后續(xù)對菌糧營養(yǎng)及加工特性的深入研究奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。三、小麥靈芝菌糧與小麥猴頭菇菌糧營養(yǎng)成分分析3.1材料與設(shè)備本研究選用在最佳發(fā)酵終止時間下制備的小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧作為實(shí)驗材料，同時選取未發(fā)酵的優(yōu)質(zhì)小麥作為對照，以清晰地對比分析發(fā)酵對小麥營養(yǎng)成分的影響。實(shí)驗材料均密封保存于干燥、陰涼處，避免光照和高溫，確保材料的穩(wěn)定性和品質(zhì)。在試劑方面，濃硫酸、硫酸鉀、硫酸銅、40%氫氧化鈉、4%硼酸、甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑、0.009654mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液用于蛋白質(zhì)含量測定；無水乙醚、石油醚、石英砂用于粗脂肪含量測定；鹽酸、氫氧化鈉、酚酞、葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液用于碳水化合物含量測定；1:4的鹽酸、36%過氧化氫用于灰分含量測定；甲醇、乙腈、水（均為色譜純）、維生素標(biāo)準(zhǔn)品用于維生素含量測定；鹽酸（6mol/L）、茚三酮溶液、氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品用于氨基酸含量測定。以上試劑均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，且均為分析純，保證了實(shí)驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。本研究還用到了凱氏定氮儀（上海沛歐分析儀器有限公司，SKD-2000），通過凱氏定氮法測定樣品中的蛋白質(zhì)含量，該儀器操作簡便、結(jié)果準(zhǔn)確，能夠滿足實(shí)驗對蛋白質(zhì)含量測定的需求。索氏提取器（上海亞榮生化儀器廠，SY-06），用于提取樣品中的粗脂肪，其提取效率高，能夠有效減少實(shí)驗誤差，確保粗脂肪含量測定的準(zhǔn)確性。馬弗爐（上海意豐電爐有限公司，SX2-4-10），可用于高溫灼燒樣品，測定灰分含量，為實(shí)驗提供了準(zhǔn)確的灰分測定手段。高效液相色譜儀（美國安捷倫科技有限公司，1260InfinityII），配備紫外檢測器，可用于分離和分析復(fù)雜混合物中的化學(xué)成分，在本研究中用于測定維生素和氨基酸的含量，為實(shí)驗提供了精確的分析方法。電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司，AL204），精度可達(dá)0.0001g，能夠準(zhǔn)確稱量各種實(shí)驗材料，保證實(shí)驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。恒溫水浴鍋（上海一恒科學(xué)儀器有限公司，HH-6），可精確控制溫度，為實(shí)驗提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境，滿足實(shí)驗對溫度控制的要求?？梢姺止夤舛扔嫞ㄉ虾＠夤饧夹g(shù)有限公司，722型），用于比色分析，在碳水化合物含量測定等實(shí)驗中發(fā)揮重要作用，能夠準(zhǔn)確測定樣品的吸光度，從而計算出碳水化合物的含量。3.2實(shí)驗方法3.2.1基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)測定蛋白質(zhì)含量測定采用凱氏定氮法，依據(jù)GB5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》進(jìn)行。準(zhǔn)確稱取適量粉碎后的樣品（精確至0.0001g），置于凱氏燒瓶中，加入硫酸銅、硫酸鉀和濃硫酸，混合均勻后，將燒瓶傾斜45°角置于電爐上進(jìn)行消化。在消化過程中，樣品中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨與硫酸結(jié)合成硫酸銨，待消化液完全變成藍(lán)綠色透明后，繼續(xù)加熱微沸30min，以確保消化完全。消化結(jié)束后，冷卻燒瓶，將消化液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度線。蒸餾時，取5mL消化液置于蒸餾裝置中，加入5mL40%氫氧化鈉溶液，使氨蒸出，用含有2滴甲基紅-溴甲酚綠混合指示劑的20mL4%硼酸溶液吸收蒸出的氨。從冷凝管出現(xiàn)第一滴冷凝液開始計時10min，將冷凝管下端提離液面約1厘米，繼續(xù)蒸餾1min，用少量水沖洗管口。蒸餾完畢，停止加熱。最后，用0.009654mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定吸收液，直至溶液由藍(lán)綠色變?yōu)槌燃t色，記錄鹽酸的消耗量。同時進(jìn)行空白實(shí)驗，以消除試劑和實(shí)驗過程中的誤差。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的消耗量，按照公式è?????è′¨???é?????%???=\frac{(V_1-V_0)\timesc\times0.014\times6.25}{m}\times100計算樣品中蛋白質(zhì)的含量，其中V_1為滴定樣品消耗鹽酸的體積（mL），V_0為空白消耗鹽酸的體積（mL），c為標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的當(dāng)量濃度（mol/L），m為樣品的質(zhì)量（g），6.25為蛋白質(zhì)折算系數(shù)。粗脂肪含量測定采用索氏抽提法，依據(jù)GB5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》進(jìn)行。準(zhǔn)確稱取2.0-5.0g已烘干并研細(xì)的樣品（精確至0.0001g），全部移入濾紙筒內(nèi)，用乙醚棉球擦凈研缽和粘有樣品的東西，并將棉球一同放入濾紙筒內(nèi)。將濾紙筒放入索氏抽提器內(nèi)，連接已經(jīng)恒重的脂肪接受瓶，由冷凝管上段加入約2/3體積的無水乙醚。在50℃左右的水浴上加熱回流提取，至抽提完畢（抽提時間可根據(jù)樣品的性質(zhì)和脂肪含量進(jìn)行調(diào)整，一般為6-8小時）。提取結(jié)束后，取下接受瓶，回收乙醚，待瓶內(nèi)只剩下1-2mL乙醚時，在水浴上蒸干，再于100-105℃的烘箱中干燥2小時，取出放在干燥器內(nèi)冷卻半小時，稱重，反復(fù)操作至恒重。根據(jù)公式?2?è??è?a???é?????%???=\frac{m_2-m_1}{m}\times100計算樣品中粗脂肪的含量，其中m_2為接受瓶和脂肪的質(zhì)量（g），m_1為接受瓶的質(zhì)量（g），m為樣品的質(zhì)量（g）。碳水化合物含量測定采用蒽酮比色法。準(zhǔn)確稱取適量粉碎后的樣品（精確至0.0001g），加入適量80%乙醇，在恒溫水浴鍋中于80℃下提取30-40分鐘，期間不斷振蕩，使碳水化合物充分溶解。提取液經(jīng)離心分離后，取上清液，用蒸餾水定容至100mL。吸取適量上清液，加入蒽酮試劑，在冰浴中冷卻后，迅速加入濃硫酸，振蕩均勻，然后在沸水浴中加熱10-15分鐘，使碳水化合物與蒽酮發(fā)生顯色反應(yīng)。冷卻至室溫后，在620nm波長下測定吸光度。同時制作葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)樣品的吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得對應(yīng)的葡萄糖含量，再按照公式?￠3?°′????????????é?????%???=\frac{m_1\timesV_2\times0.9}{m\timesV_1}\times100計算樣品中碳水化合物的含量，其中m_1為從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的葡萄糖質(zhì)量（mg），V_2為樣品定容后的體積（mL），V_1為吸取樣品溶液的體積（mL），m為樣品的質(zhì)量（g），0.9為葡萄糖換算為碳水化合物的系數(shù)?；曳趾繙y定采用直接灰化法，依據(jù)GB5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》進(jìn)行。將瓷坩堝用1:4的鹽酸煮沸2小時，洗凈晾干后置于馬弗爐中，在550℃下灼燒1小時，冷卻后稱重。準(zhǔn)確稱取適量樣品（精確至0.0001g）于恒重的坩堝中，置于電爐上進(jìn)行炭化，至無黑煙產(chǎn)生后，移入550℃馬弗爐中，灼燒2小時。取出坩堝，冷卻至室溫后稱重，再滴加1-2滴36%過氧化氫，濕潤殘渣，在電爐上小心蒸干后，再次移入馬弗爐中灼燒30-40分鐘，冷卻后稱重，反復(fù)操作至恒重。根據(jù)公式??°??????é?????%???=\frac{m_3-m_4}{m}\times100計算樣品中灰分的含量，其中m_3為坩堝和灰分的質(zhì)量（g），m_4為坩堝的質(zhì)量（g），m為樣品的質(zhì)量（g）。3.2.2維生素含量測定B族維生素含量測定采用高效液相色譜法。準(zhǔn)確稱取適量粉碎后的樣品（精確至0.0001g），加入適量0.1mol/L鹽酸溶液，在超聲波清洗器中超聲提取30-40分鐘，使B族維生素充分溶解。提取液經(jīng)離心分離后，取上清液，用0.45μm微孔濾膜過濾，濾液作為待測樣品。將待測樣品注入高效液相色譜儀，采用C18色譜柱，以甲醇-0.05mol/L磷酸二氫鉀溶液（梯度洗脫）為流動相，流速為1.0mL/min，檢測波長根據(jù)不同B族維生素的特征吸收波長進(jìn)行設(shè)置（如維生素B1為246nm，維生素B2為444nm，維生素B6為291nm等），柱溫為30℃。通過與B族維生素標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間和峰面積進(jìn)行對比，計算出發(fā)酵樣品中B族維生素的含量。維生素E含量測定同樣采用高效液相色譜法。準(zhǔn)確稱取適量粉碎后的樣品（精確至0.0001g），加入適量無水乙醇，在超聲波清洗器中超聲提取30-40分鐘，使維生素E充分溶解。提取液經(jīng)離心分離后，取上清液，用0.45μm微孔濾膜過濾，濾液作為待測樣品。將待測樣品注入高效液相色譜儀，采用C18色譜柱，以甲醇-水（98:2，v/v）為流動相，流速為1.0mL/min，檢測波長為292nm，柱溫為30℃。通過與維生素E標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間和峰面積進(jìn)行對比，計算出發(fā)酵樣品中維生素E的含量。維生素D含量測定依據(jù)GB5413.9—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒食品和乳品中維生素A、D、E的測定》進(jìn)行。準(zhǔn)確稱取適量粉碎后的樣品（精確至0.0001g），置于皂化瓶中，加入內(nèi)標(biāo)苯并[e]芘溶液、10%抗壞血酸溶液和無水乙醇，使樣品混成均勻的糊狀，再加入1:1氫氧化鉀溶液，在沸水上皂化10分鐘，使皂化完全，皂化后立即放入冰中冷卻。然后進(jìn)行提取、洗滌、濃縮等步驟，最后用無水乙醇定容至2mL。將定容后的樣品注入高效液相色譜儀，采用C18色譜柱，以甲醇-水（97.5:2.5，v/v）為流動相，流速為1.0mL/min，檢測波長為264nm，柱溫為30℃。通過內(nèi)標(biāo)法定量，計算出發(fā)酵樣品中維生素D的含量。3.2.3氨基酸含量測定及AAS計算氨基酸含量測定采用氨基酸分析儀法。準(zhǔn)確稱取適量粉碎后的樣品（精確至0.0001g），加入6mol/L鹽酸溶液，充入氮?dú)夂竺芊?，?10℃的烘箱中水解22-24小時。水解結(jié)束后，冷卻至室溫，過濾水解液，用蒸餾水定容至50mL。取適量水解液，通過陽離子交換樹脂柱進(jìn)行分離，用茚三酮溶液顯色，在氨基酸分析儀上進(jìn)行測定。通過與氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間和峰面積進(jìn)行對比，計算出發(fā)酵樣品中各種氨基酸的含量。氨基酸評分（AAS）的計算方法為：將被測食物蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成與推薦的理想蛋白質(zhì)或參考蛋白質(zhì)氨基酸模式（采用WHO人體必需氨基酸模式）進(jìn)行比較，計算公式為AAS=\frac{è￠??μ?é￡????è?????è′¨?ˉ?????°????è?????è′¨?°¨??oé?????é?????mg???}{???è??è?????è′¨?ˉ?????°????è?????è′¨?°¨??oé?????é?????mg???}\times100。首先找出被測食物蛋白中必需氨基酸與參考蛋白質(zhì)中必需氨基酸的比值最低者，此為限制氨基酸。被測食物蛋白質(zhì)的第一限制氨基酸與參考蛋白質(zhì)中同種必需氨基酸的比值即為該蛋白質(zhì)的氨基酸分。3.3結(jié)果與分析3.3.1基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)含量變化對小麥靈芝菌糧、小麥猴頭菇菌糧及未發(fā)酵小麥的基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)含量進(jìn)行測定，結(jié)果如表1所示。表1：基礎(chǔ)營養(yǎng)物質(zhì)含量測定結(jié)果（g/100g）樣品蛋白質(zhì)粗脂肪碳水化合物灰分未發(fā)酵小麥12.35±0.252.05±0.0572.56±0.561.85±0.05小麥靈芝菌糧13.86±0.301.80±0.0470.20±0.602.10±0.06小麥猴頭菇菌糧13.58±0.281.85±0.0570.85±0.582.05±0.05由表1可知，與未發(fā)酵小麥相比，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的蛋白質(zhì)含量均顯著增加（P<0.05）。小麥靈芝菌糧的蛋白質(zhì)含量從12.35g/100g增加到13.86g/100g，增幅為12.22%；小麥猴頭菇菌糧的蛋白質(zhì)含量增加到13.58g/100g，增幅為9.96%。這可能是由于靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中，利用小麥中的碳源和氮源進(jìn)行生長代謝，合成了自身的蛋白質(zhì)，從而提高了菌糧中的蛋白質(zhì)含量。同時，食用菌在發(fā)酵過程中分泌的蛋白酶等酶類，可能將小麥中的大分子蛋白質(zhì)分解為小分子多肽和氨基酸，更易被人體吸收利用，也間接提高了蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。粗脂肪含量方面，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的粗脂肪含量均有所降低。小麥靈芝菌糧的粗脂肪含量從2.05g/100g降至1.80g/100g，小麥猴頭菇菌糧降至1.85g/100g。這可能是因為在發(fā)酵過程中，靈芝和猴頭菇利用了小麥中的脂肪作為碳源進(jìn)行生長代謝，導(dǎo)致粗脂肪含量下降。此外，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的脂肪酶等酶類也可能加速了脂肪的分解，進(jìn)一步降低了粗脂肪的含量。碳水化合物含量同樣有所下降，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的碳水化合物含量分別降至70.20g/100g和70.85g/100g。這是由于在發(fā)酵過程中，靈芝和猴頭菇利用小麥中的碳水化合物進(jìn)行生長和代謝活動，將其分解為小分子糖類、有機(jī)酸等物質(zhì)，導(dǎo)致碳水化合物含量減少。同時，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的淀粉酶等酶類也可能加速了淀粉等碳水化合物的分解?；曳趾縿t有所增加，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的灰分含量分別增加到2.10g/100g和2.05g/100g。這可能是因為在發(fā)酵過程中，食用菌對小麥中的礦物質(zhì)元素進(jìn)行了富集和轉(zhuǎn)化，使得灰分含量升高。此外，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物可能與礦物質(zhì)元素結(jié)合，形成了更難揮發(fā)的化合物，也導(dǎo)致了灰分含量的增加。3.3.2維生素含量變化對小麥靈芝菌糧、小麥猴頭菇菌糧及未發(fā)酵小麥的維生素含量進(jìn)行測定，結(jié)果如表2所示。表2：維生素含量測定結(jié)果（mg/100g）樣品B族維生素維生素E維生素D未發(fā)酵小麥3.56±0.101.85±0.050.25±0.02小麥靈芝菌糧4.85±0.152.56±0.080.45±0.03小麥猴頭菇菌糧4.58±0.132.30±0.070.38±0.03由表2可知，與未發(fā)酵小麥相比，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的B族維生素含量均顯著增加（P<0.05）。小麥靈芝菌糧的B族維生素含量從3.56mg/100g增加到4.85mg/100g，增幅為36.23%；小麥猴頭菇菌糧的B族維生素含量增加到4.58mg/100g，增幅為28.65%。這可能是由于靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中，能夠合成和分泌一些B族維生素，或者通過代謝活動促進(jìn)了小麥中B族維生素的釋放和轉(zhuǎn)化，從而提高了菌糧中B族維生素的含量。B族維生素在人體的新陳代謝、神經(jīng)系統(tǒng)功能等方面具有重要作用，其含量的增加進(jìn)一步提高了菌糧的營養(yǎng)價值。維生素E含量也有顯著提升，小麥靈芝菌糧的維生素E含量從1.85mg/100g增加到2.56mg/100g，增幅為38.38%；小麥猴頭菇菌糧的維生素E含量增加到2.30mg/100g，增幅為24.32%。維生素E是一種重要的抗氧化劑，能夠保護(hù)細(xì)胞免受自由基的損傷，具有延緩衰老、預(yù)防心血管疾病等功效。靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中，可能通過自身的代謝活動合成了維生素E，或者促進(jìn)了小麥中維生素E的轉(zhuǎn)化和積累，從而使菌糧中的維生素E含量顯著增加。小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的維生素D含量同樣顯著提高，小麥靈芝菌糧的維生素D含量從0.25mg/100g增加到0.45mg/100g，增幅為80%；小麥猴頭菇菌糧的維生素D含量增加到0.38mg/100g，增幅為52%。維生素D對于人體鈣磷代謝、骨骼健康等方面具有重要作用。靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中，可能通過自身的代謝活動合成了維生素D，或者促進(jìn)了小麥中維生素D原的轉(zhuǎn)化，從而提高了菌糧中維生素D的含量。3.3.3氨基酸含量及AAS變化對小麥靈芝菌糧、小麥猴頭菇菌糧及未發(fā)酵小麥的氨基酸含量進(jìn)行測定，并計算氨基酸評分（AAS），結(jié)果如表3所示。表3：氨基酸含量及AAS測定結(jié)果（mg/g）氨基酸未發(fā)酵小麥小麥靈芝菌糧小麥猴頭菇菌糧WHO模式小麥靈芝菌糧AAS小麥猴頭菇菌糧AAS蘇氨酸35.60±1.0042.50±1.2040.80±1.1040106.25102.00纈氨酸45.80±1.2055.60±1.5053.00±1.3050111.20106.00蛋氨酸+胱氨酸25.60±0.8032.50±1.0030.60±0.903592.8687.43異亮氨酸38.50±1.1048.60±1.3046.00±1.2040121.50115.00亮氨酸65.80±1.5080.50±1.8076.80±1.6070115.00109.71苯丙氨酸+酪氨酸68.50±1.4085.60±1.6082.00±1.5060142.67136.67賴氨酸28.50±0.9038.60±1.1036.00±1.005570.1865.45由表3可知，與未發(fā)酵小麥相比，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的各種氨基酸含量均有不同程度的增加。小麥靈芝菌糧中，蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、賴氨酸的含量分別增加了6.90mg/g、9.80mg/g、6.90mg/g、10.10mg/g、14.70mg/g、17.10mg/g、10.10mg/g；小麥猴頭菇菌糧中，這些氨基酸的含量分別增加了5.20mg/g、7.20mg/g、5.00mg/g、7.50mg/g、11.00mg/g、13.50mg/g、7.50mg/g。這表明靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中，能夠利用小麥中的營養(yǎng)物質(zhì)合成自身的蛋白質(zhì)，從而增加了菌糧中氨基酸的含量。同時，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的蛋白酶等酶類，可能將小麥中的大分子蛋白質(zhì)分解為小分子多肽和氨基酸，提高了氨基酸的含量和利用率。從氨基酸評分（AAS）來看，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的AAS在多數(shù)氨基酸上均有所提高，表明發(fā)酵后小麥的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值得到了顯著改善。其中，小麥靈芝菌糧的苯丙氨酸+酪氨酸的AAS最高，達(dá)到142.67，說明該氨基酸在小麥靈芝菌糧中的含量相對WHO模式更為充足；小麥猴頭菇菌糧的苯丙氨酸+酪氨酸的AAS也較高，為136.67。然而，賴氨酸仍然是小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的第一限制氨基酸，其AAS分別為70.18和65.45，雖然較未發(fā)酵小麥有所提高，但仍低于WHO模式的標(biāo)準(zhǔn)，這可能與靈芝和猴頭菇的代謝特性以及小麥本身的氨基酸組成有關(guān)。在后續(xù)的研究中，可以考慮通過優(yōu)化發(fā)酵條件或添加富含賴氨酸的輔料等方式，進(jìn)一步提高菌糧中賴氨酸的含量，從而提高其蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。3.4小結(jié)通過對小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧營養(yǎng)成分的分析，結(jié)果顯示，與未發(fā)酵小麥相比，兩種菌糧的蛋白質(zhì)含量均顯著增加，增幅分別為12.22%和9.96%，這得益于靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中對蛋白質(zhì)的合成以及對小麥蛋白質(zhì)的分解利用。粗脂肪和碳水化合物含量有所下降，分別因被靈芝和猴頭菇作為碳源利用以及被分解為小分子物質(zhì)?；曳趾縿t有所增加，可能是由于食用菌對礦物質(zhì)元素的富集和轉(zhuǎn)化。在維生素方面，兩種菌糧的B族維生素、維生素E和維生素D含量均顯著提高，這表明靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中能夠合成或促進(jìn)小麥中維生素的轉(zhuǎn)化和積累，進(jìn)一步提升了菌糧的營養(yǎng)價值。在氨基酸方面，兩種菌糧的各種氨基酸含量均有不同程度的增加，氨基酸評分（AAS）在多數(shù)氨基酸上有所提高，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值得到顯著改善，但賴氨酸仍為第一限制氨基酸。綜合來看，靈芝和猴頭菇發(fā)酵能夠顯著改變小麥的營養(yǎng)成分，提高其營養(yǎng)價值，為開發(fā)高品質(zhì)的功能性食品提供了有力的理論支持。四、小麥靈芝菌糧與小麥猴頭菇菌糧大分子物質(zhì)組分變化分析4.1材料與設(shè)備本研究選用在最佳發(fā)酵終止時間下制備的小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧作為實(shí)驗材料，同時選取未發(fā)酵的優(yōu)質(zhì)小麥作為對照，所有材料均密封保存于干燥、陰涼處，避免光照和高溫，確保材料的穩(wěn)定性和品質(zhì)。實(shí)驗用到的無水乙醇、95%乙醇、80%乙醇、鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、石油醚、乙醚、冰醋酸、濃硫酸、蒽酮、苯酚、葡萄糖、無水葡萄糖、直鏈淀粉、支鏈淀粉、碘、碘化鉀等試劑均為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。其中，用于酶解的α-淀粉酶（酶活力≥2000U/g）、蛋白酶（酶活力≥10000U/g）、糖化酶（酶活力≥10000U/g）購自上海源葉生物科技有限公司。本實(shí)驗用到的儀器設(shè)備有粉碎機(jī)（浙江屹立工貿(mào)有限公司，F(xiàn)W100），用于將小麥及菌糧粉碎，使其粒度滿足實(shí)驗要求，為后續(xù)的成分分析提供合適的樣品狀態(tài)。電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司，AL204），精度可達(dá)0.0001g，能夠準(zhǔn)確稱量各種實(shí)驗材料，保證實(shí)驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在稱取樣品、試劑等操作中發(fā)揮關(guān)鍵作用。恒溫水浴鍋（上海一恒科學(xué)儀器有限公司，HH-6），可精確控制溫度，為酶解、顯色等實(shí)驗提供穩(wěn)定的溫度環(huán)境，確保實(shí)驗條件的一致性。離心機(jī)（湖南可成儀器設(shè)備有限公司，TDL-5-A），能夠通過離心力使樣品中的不同成分分離，用于分離酶解后的殘渣和上清液等，是實(shí)驗過程中的重要分離設(shè)備。分光光度計（上海棱光技術(shù)有限公司，722型），用于比色分析，在淀粉、膳食纖維等含量測定中，通過測定樣品的吸光度，從而計算出相應(yīng)成分的含量。旋渦混合器（海門市其林貝爾儀器制造有限公司，QL-901），可使樣品與試劑充分混合，確保反應(yīng)均勻進(jìn)行，在樣品處理和試劑添加過程中，保證混合效果。4.2實(shí)驗方法4.2.1總淀粉、直鏈/支鏈淀粉含量測定總淀粉含量測定采用酶水解法。準(zhǔn)確稱取0.5g粉碎后的樣品（精確至0.0001g），置于250mL錐形瓶中，加入100mL80%乙醇，在80℃恒溫水浴鍋中回流提取30-40分鐘，期間不斷振蕩，以去除可溶性糖。提取液經(jīng)離心分離后，棄去上清液，將殘渣轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度線。取10mL定容后的樣品溶液，加入2mL6mol/L鹽酸，在100℃水浴中水解3-4小時，使淀粉完全水解為葡萄糖。水解結(jié)束后，冷卻至室溫，用40%氫氧化鈉溶液中和至中性，再用蒸餾水定容至100mL。吸取適量水解液，加入蒽酮試劑，在冰浴中冷卻后，迅速加入濃硫酸，振蕩均勻，然后在沸水浴中加熱10-15分鐘，使葡萄糖與蒽酮發(fā)生顯色反應(yīng)。冷卻至室溫后，在620nm波長下測定吸光度。同時制作葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)樣品的吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得對應(yīng)的葡萄糖含量，再按照公式????·??2????é?????%???=\frac{m_1\timesV_2\times0.9}{m\timesV_1}\times100計算樣品中總淀粉的含量，其中m_1為從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的葡萄糖質(zhì)量（mg），V_2為樣品定容后的體積（mL），V_1為吸取樣品溶液的體積（mL），m為樣品的質(zhì)量（g），0.9為葡萄糖換算為淀粉的系數(shù)。直鏈淀粉含量測定采用碘顯色法。準(zhǔn)確稱取0.1g粉碎后的樣品（精確至0.0001g），置于100mL容量瓶中，加入1mL無水乙醇潤濕樣品，再加入9mL1mol/L氫氧化鈉溶液，于沸水浴中煮10分鐘，使淀粉充分溶解。冷卻后，用蒸餾水定容至刻度線。取5mL定容后的樣品溶液，加入50mL蒸餾水、1mL1mol/L乙酸和1mL碘試劑，混合均勻后，在暗處反應(yīng)10分鐘，然后在620nm波長下測定吸光度。同時制作直鏈淀粉標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)樣品的吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得對應(yīng)的直鏈淀粉含量。支鏈淀粉含量通過總淀粉含量減去直鏈淀粉含量得到，即??ˉé???·??2????é?????%???=????·??2????é?????%???-??′é???·??2????é?????%???。4.2.2膳食纖維含量測定不溶性膳食纖維（IDF）和可溶性膳食纖維（SDF）的測定采用酶重量法。準(zhǔn)確稱取1.0-2.0g粉碎后的樣品（精確至0.0001g），置于400mL高腳燒杯中，加入100mLpH6.0的磷酸緩沖液，攪拌均勻后，加入100μL耐熱α-淀粉酶，在95-100℃的振蕩水浴箱中恒溫攪拌15-20分鐘，使淀粉充分水解。冷卻至60℃后，調(diào)節(jié)pH至7.5，加入100μL蛋白酶，在60℃的振蕩水浴箱中恒溫攪拌30-40分鐘，使蛋白質(zhì)充分水解。再調(diào)節(jié)pH至4.5，加入100μL糖化酶，在60℃的振蕩水浴箱中恒溫攪拌30-40分鐘，使殘留的淀粉和糊精完全水解。酶解結(jié)束后，將燒杯中的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移至已恒重的玻料濾板坩堝中，抽濾，用熱水沖洗殘渣3-4次，每次用量約20mL，以去除可溶性糖和其他小分子物質(zhì)。將殘渣連同坩堝在105℃的干燥箱中干燥至恒重，稱重，得到不溶性膳食纖維（IDF）的質(zhì)量。根據(jù)公式IDF???é?????%???=\frac{m_5-m_6}{m}\times100計算IDF的含量，其中m_5為坩堝和殘渣的質(zhì)量（g），m_6為坩堝的質(zhì)量（g），m為樣品的質(zhì)量（g）。將上述濾出液轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度線。取100mL定容后的濾出液，加入4倍體積的95%乙醇，在室溫下沉淀1-2小時，使可溶性膳食纖維（SDF）沉淀析出。將沉淀轉(zhuǎn)移至已恒重的玻料濾板坩堝中，抽濾，用95%乙醇和丙酮各沖洗殘渣2-3次，每次用量約15mL。將殘渣連同坩堝在105℃的干燥箱中干燥至恒重，稱重，得到可溶性膳食纖維（SDF）的質(zhì)量。根據(jù)公式SDF???é?????%???=\frac{m_7-m_8}{m\times\frac{100}{500}}\times100計算SDF的含量，其中m_7為坩堝和殘渣的質(zhì)量（g），m_8為坩堝的質(zhì)量（g），m為樣品的質(zhì)量（g）。4.3結(jié)果與分析4.3.1淀粉含量變化對小麥靈芝菌糧、小麥猴頭菇菌糧及未發(fā)酵小麥的總淀粉、直鏈淀粉和支鏈淀粉含量進(jìn)行測定，結(jié)果如表4所示。表4：淀粉含量測定結(jié)果（g/100g）樣品總淀粉直鏈淀粉支鏈淀粉直鏈/支鏈淀粉比例未發(fā)酵小麥65.35±1.5015.60±0.3049.75±1.200.31小麥靈芝菌糧58.60±1.3013.50±0.2545.10±1.000.30小麥猴頭菇菌糧60.25±1.4014.20±0.2846.05±1.100.31由表4可知，與未發(fā)酵小麥相比，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的總淀粉含量均顯著降低（P<0.05）。小麥靈芝菌糧的總淀粉含量從65.35g/100g降至58.60g/100g，降幅為10.33%；小麥猴頭菇菌糧的總淀粉含量降至60.25g/100g，降幅為7.80%。這主要是因為在發(fā)酵過程中，靈芝和猴頭菇分泌的淀粉酶等酶類將小麥中的淀粉分解為小分子糖類，如葡萄糖、麥芽糖等，這些小分子糖類被食用菌利用進(jìn)行生長代謝，從而導(dǎo)致總淀粉含量下降。直鏈淀粉含量方面，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的直鏈淀粉含量也有所降低。小麥靈芝菌糧的直鏈淀粉含量從15.60g/100g降至13.50g/100g，小麥猴頭菇菌糧降至14.20g/100g。這可能是由于淀粉酶對直鏈淀粉的分解作用較強(qiáng)，使得直鏈淀粉在發(fā)酵過程中被優(yōu)先降解。而支鏈淀粉含量同樣有所下降，小麥靈芝菌糧的支鏈淀粉含量從49.75g/100g降至45.10g/100g，小麥猴頭菇菌糧降至46.05g/100g。雖然支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但在發(fā)酵過程中，靈芝和猴頭菇分泌的酶類仍能逐步將其分解，導(dǎo)致支鏈淀粉含量降低。從直鏈/支鏈淀粉比例來看，小麥靈芝菌糧的直鏈/支鏈淀粉比例略有下降，從0.31降至0.30；小麥猴頭菇菌糧的直鏈/支鏈淀粉比例保持不變，仍為0.31。這表明發(fā)酵對直鏈淀粉和支鏈淀粉的影響程度基本一致，沒有顯著改變兩者之間的比例關(guān)系。4.3.2膳食纖維含量變化對小麥靈芝菌糧、小麥猴頭菇菌糧及未發(fā)酵小麥的不溶性膳食纖維（IDF）和可溶性膳食纖維（SDF）含量進(jìn)行測定，結(jié)果如表5所示。表5：膳食纖維含量測定結(jié)果（g/100g）樣品IDFSDF總膳食纖維未發(fā)酵小麥8.56±0.201.25±0.059.81小麥靈芝菌糧7.80±0.181.85±0.069.65小麥猴頭菇菌糧8.05±0.201.60±0.059.65由表5可知，與未發(fā)酵小麥相比，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的IDF含量均有所降低。小麥靈芝菌糧的IDF含量從8.56g/100g降至7.80g/100g，降幅為8.88%；小麥猴頭菇菌糧的IDF含量降至8.05g/100g，降幅為5.96%。這可能是因為在發(fā)酵過程中，靈芝和猴頭菇分泌的纖維素酶、半纖維素酶等酶類將小麥中的部分纖維素、半纖維素等不溶性膳食纖維分解為小分子糖類或低聚糖，從而導(dǎo)致IDF含量下降。SDF含量則顯著增加，小麥靈芝菌糧的SDF含量從1.25g/100g增加到1.85g/100g，增幅為48%；小麥猴頭菇菌糧的SDF含量增加到1.60g/100g，增幅為28%。這是由于在發(fā)酵過程中，食用菌分泌的酶類將小麥中的不溶性膳食纖維分解為小分子糖類或低聚糖，這些小分子物質(zhì)部分轉(zhuǎn)化為SDF，使得SDF含量顯著提高。同時，食用菌自身代謝產(chǎn)生的多糖等物質(zhì)也可能增加了SDF的含量。在總膳食纖維含量方面，小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的總膳食纖維含量與未發(fā)酵小麥基本持平，分別為9.65g/100g和9.65g/100g。雖然IDF含量有所下降，但SDF含量的顯著增加彌補(bǔ)了IDF的減少，使得總膳食纖維含量保持相對穩(wěn)定。4.4小結(jié)本部分對小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧大分子物質(zhì)組分的變化進(jìn)行了深入分析。在淀粉含量方面，與未發(fā)酵小麥相比，兩種菌糧的總淀粉、直鏈淀粉和支鏈淀粉含量均顯著降低。小麥靈芝菌糧的總淀粉含量降幅為10.33%，小麥猴頭菇菌糧的總淀粉含量降幅為7.80%，這主要是由于靈芝和猴頭菇在發(fā)酵過程中分泌的淀粉酶將淀粉分解為小分子糖類，供自身生長代謝利用。直鏈/支鏈淀粉比例在小麥靈芝菌糧中略有下降，在小麥猴頭菇菌糧中保持不變，表明發(fā)酵對兩者比例關(guān)系影響較小。在膳食纖維含量方面，兩種菌糧的不溶性膳食纖維（IDF）含量均有所降低，而可溶性膳食纖維（SDF）含量顯著增加。小麥靈芝菌糧的SDF含量增幅為48%，小麥猴頭菇菌糧的SDF含量增幅為28%，這是因為發(fā)酵過程中，食用菌分泌的酶類將小麥中的部分纖維素、半纖維素等不溶性膳食纖維分解為小分子糖類或低聚糖，使其轉(zhuǎn)化為SDF，同時食用菌自身代謝產(chǎn)生的多糖等物質(zhì)也增加了SDF的含量。總膳食纖維含量在兩種菌糧中與未發(fā)酵小麥基本持平，說明IDF含量的下降被SDF含量的增加所彌補(bǔ)。綜上所述，靈芝和猴頭菇發(fā)酵能夠顯著改變小麥的大分子物質(zhì)組分，這些變化可能對菌糧的加工特性和生理功能產(chǎn)生重要影響。五、小麥靈芝菌糧與小麥猴頭菇菌糧加工特性變化分析5.1材料與設(shè)備本研究選用在最佳發(fā)酵終止時間下制備的小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧作為實(shí)驗材料，同時選取未發(fā)酵的優(yōu)質(zhì)小麥作為對照，所有材料均密封保存于干燥、陰涼處，避免光照和高溫，確保材料的穩(wěn)定性和品質(zhì)。實(shí)驗使用布拉班德粘度儀（德國布拉班德公司，BrabenderViscograph-E）測定小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的糊化特性，該儀器能夠精確測量樣品在加熱和冷卻過程中的粘度變化，為分析菌糧粉的糊化特性提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。使用電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司，AL204），精度可達(dá)0.0001g，用于準(zhǔn)確稱量實(shí)驗材料，保證實(shí)驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。使用恒溫磁力攪拌器（上海司樂儀器有限公司，78-1型），可精確控制溫度和攪拌速度，為實(shí)驗提供穩(wěn)定的反應(yīng)條件，確保實(shí)驗過程中樣品的均勻性。使用離心機(jī)（湖南可成儀器設(shè)備有限公司，TDL-5-A），通過離心力使樣品中的不同成分分離，用于分離實(shí)驗過程中的上清液和沉淀，是實(shí)驗過程中的重要分離設(shè)備。使用烘箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司，DHG-9070A），可精確控制溫度，用于烘干樣品，去除水分，保證樣品的干燥狀態(tài)，滿足實(shí)驗對樣品干燥的需求。5.2實(shí)驗方法5.2.1粘度測定使用布拉班德粘度儀測定小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的糊化特性。準(zhǔn)確稱取一定量的小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉（精確至0.0001g），按照樣品與水的質(zhì)量比為1:5的比例，將菌糧粉與蒸餾水混合均勻，配制成懸浮液。將懸浮液倒入布拉班德粘度儀的測量杯中，按照儀器操作規(guī)程進(jìn)行設(shè)置。加熱階段，以3℃/min的速率從30℃升溫至95℃，并在95℃下保持15min；冷卻階段，以3℃/min的速率從95℃降溫至50℃，并在50℃下保持15min。在整個過程中，儀器自動記錄粘度隨時間和溫度的變化曲線，測定參數(shù)包括峰值粘度、低谷粘度、最終粘度、糊化溫度等。5.2.2WSI、WAI和SP測定水溶性指數(shù)（WSI）的測定方法為：準(zhǔn)確稱取1.0g小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉（精確至0.0001g），置于離心管中，加入25mL蒸餾水，在恒溫磁力攪拌器上以200r/min的速度攪拌30min，使菌糧粉充分分散。將離心管放入離心機(jī)中，以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min，使固體殘渣沉淀。小心吸取上清液，轉(zhuǎn)移至已恒重的蒸發(fā)皿中，在105℃的烘箱中烘干至恒重。WSI計算公式為WSI???%???=\frac{m_9}{m}\times100，其中m_9為烘干后上清液的質(zhì)量（g），m為樣品的質(zhì)量（g）。水吸收指數(shù)（WAI）的測定步驟與WSI類似，準(zhǔn)確稱取1.0g小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉（精確至0.0001g），加入25mL蒸餾水，攪拌30min后離心。棄去上清液，將離心管中的殘渣連同離心管一起稱重。WAI計算公式為WAI???g/g???=\frac{m_{10}-m}{m}，其中m_{10}為殘渣和離心管的總質(zhì)量（g），m為樣品的質(zhì)量（g）。膨脹勢（SP）的測定方法為：準(zhǔn)確稱取1.0g小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉（精確至0.0001g），置于刻度離心管中，加入25mL蒸餾水，在30℃的恒溫水浴中保持30min，期間每隔5min輕輕振蕩一次，使樣品均勻分散。然后以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min，讀取離心管中沉淀物體積。SP計算公式為SP???mL/g???=\frac{V}{m}，其中V為沉淀物的體積（mL），m為樣品的質(zhì)量（g）。5.3結(jié)果與分析5.3.1粘度變化對小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的糊化特性進(jìn)行測定，結(jié)果如表6所示。表6：粘度測定結(jié)果（mPa?s）樣品峰值粘度低谷粘度最終粘度糊化溫度（℃）未發(fā)酵小麥粉3200±1002200±803800±12072.5±0.5小麥靈芝菌糧粉2800±901800±703200±10070.0±0.5小麥猴頭菇菌糧粉2950±951950±753400±11071.0±0.5由表6可知，與未發(fā)酵小麥粉相比，小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的峰值粘度、低谷粘度和最終粘度均顯著降低（P<0.05）。小麥靈芝菌糧粉的峰值粘度從3200mPa?s降至2800mPa?s，降幅為12.5%；低谷粘度從2200mPa?s降至1800mPa?s，降幅為18.18%；最終粘度從3800mPa?s降至3200mPa?s，降幅為15.79%。小麥猴頭菇菌糧粉的峰值粘度降至2950mPa?s，降幅為7.81%；低谷粘度降至1950mPa?s，降幅為11.36%；最終粘度降至3400mPa?s，降幅為10.53%。這可能是由于在發(fā)酵過程中，靈芝和猴頭菇分泌的淀粉酶等酶類將小麥中的淀粉分解為小分子糖類，導(dǎo)致淀粉的聚合度降低，從而使菌糧粉的粘度下降。同時，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物如有機(jī)酸、醇類等可能也會影響淀粉分子之間的相互作用，進(jìn)一步降低了粘度。糊化溫度方面，小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的糊化溫度均有所降低。小麥靈芝菌糧粉的糊化溫度從72.5℃降至70.0℃，小麥猴頭菇菌糧粉降至71.0℃。這表明發(fā)酵使小麥淀粉的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，使其更容易糊化，可能是因為淀粉酶的作用破壞了淀粉顆粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，降低了淀粉分子之間的相互作用力，從而降低了糊化所需的能量。5.3.2WSI、WAI、SP變化對小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的水溶性指數(shù)（WSI）、水吸收指數(shù)（WAI）和膨脹勢（SP）進(jìn)行測定，結(jié)果如表7所示。表7：WSI、WAI、SP測定結(jié)果樣品WSI（%）WAI（g/g）SP（mL/g）未發(fā)酵小麥粉10.56±0.303.56±0.1012.50±0.50小麥靈芝菌糧粉15.60±0.403.05±0.0810.80±0.40小麥猴頭菇菌糧粉13.85±0.353.20±0.0911.50±0.45由表7可知，與未發(fā)酵小麥粉相比，小麥靈芝菌糧粉和小麥猴頭菇菌糧粉的WSI顯著增加（P<0.05）。小麥靈芝菌糧粉的WSI從10.56%增加到15.60%，增幅為47.73%；小麥猴頭菇菌糧粉的WSI增加到13.85%，增幅為31.16%。這是因為在發(fā)酵過程中，靈芝和猴頭菇分泌的淀粉酶等酶類將小麥中的淀粉分解為小分子糖類，這些小分子糖類更易溶于水，從而提高了菌糧粉的水溶性。同時，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物如多糖等也可能增加了菌糧粉在水中的溶解性。WAI則有所降低，小麥靈芝菌糧粉的WAI從3.56g/g降至3.05g/g，降幅為14.33%；小麥猴頭菇菌糧粉的WAI降至3.20g/g，降幅為10.11%。這可能是由于發(fā)酵使小麥淀粉的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，淀粉顆粒的吸水能力下降，同時發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物可能影響了淀粉分子與水分子之間的相互作用，導(dǎo)致水吸收指數(shù)降低。膨脹勢（SP）也顯著降低，小麥靈芝菌糧粉的SP從12.50mL/g降至10.80mL/g，降幅為13.60%；小麥猴頭菇菌糧粉的SP降至11.50mL/g，降幅為8.00%。這可能是因為發(fā)酵過程中淀粉的分解和結(jié)構(gòu)變化，使得淀粉顆粒在水中的膨脹能力減弱，從而導(dǎo)致膨脹勢降低。5.4小結(jié)本部分對小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧的加工特性變化進(jìn)行了研究。在粘度方面，與未發(fā)酵小麥粉相比，兩種菌糧粉的峰值粘度、低谷粘度和最終粘度均顯著降低，小麥靈芝菌糧粉的降幅分別為12.5%、18.18%和15.79%，小麥猴頭菇菌糧粉的降幅分別為7.81%、11.36%和10.53%，這主要是由于發(fā)酵過程中淀粉酶對淀粉的分解以及代謝產(chǎn)物對淀粉分子相互作用的影響。同時，兩種菌糧粉的糊化溫度也有所降低，小麥靈芝菌糧粉降至70.0℃，小麥猴頭菇菌糧粉降至71.0℃，表明發(fā)酵使小麥淀粉更易糊化。在水溶性指數(shù)（WSI）、水吸收指數(shù)（WAI）和膨脹勢（SP）方面，兩種菌糧粉的WSI顯著增加，小麥靈芝菌糧粉增幅為47.73%，小麥猴頭菇菌糧粉增幅為31.16%，這是因為發(fā)酵產(chǎn)生的小分子糖類和代謝產(chǎn)物提高了菌糧粉的水溶性。而WAI和SP則有所降低，小麥靈芝菌糧粉的WAI降幅為14.33%，SP降幅為13.60%；小麥猴頭菇菌糧粉的WAI降幅為10.11%，SP降幅為8.00%，這與發(fā)酵導(dǎo)致的淀粉結(jié)構(gòu)改變以及淀粉分子與水分子相互作用的變化有關(guān)。綜上所述，靈芝和猴頭菇發(fā)酵顯著改變了小麥的加工特性，這些變化對于開發(fā)利用小麥菌糧具有重要的指導(dǎo)意義。六、結(jié)論與展望6.1主要結(jié)論本研究以小麥為原料，分別與靈芝、猴頭菇進(jìn)行發(fā)酵，成功制備了小麥靈芝菌糧和小麥猴頭菇菌糧，并對其營養(yǎng)及加工特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。在菌糧制備及發(fā)酵終止時間確定方面，通過對麥角甾醇、靈芝三萜、靈芝酸等成分含量的動態(tài)監(jiān)測，確定了小麥靈芝菌糧的最佳發(fā)酵終止時間為15天，此時這些成分的含量均達(dá)到最大值且保持相對穩(wěn)定，為后續(xù)研究提供了優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗材料。營養(yǎng)成分分析結(jié)果表明，與未發(fā)