含褐藻寡糖調(diào)味汁的研制

沈照鵬，胡增淼，劉 培，趙 琳，高 笑，江曉路，*

（1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266003；2.榮成泰祥水產(chǎn)食品有限公司（山東省海洋食品營養(yǎng)研究院），山東榮成264309）

含褐藻寡糖調(diào)味汁的研制

沈照鵬1，胡增淼2，劉 培1，趙 琳1，高 笑1，江曉路1，*

（1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266003；2.榮成泰祥水產(chǎn)食品有限公司（山東省海洋食品營養(yǎng)研究院），山東榮成264309）

以海帶為原料，經(jīng)褐藻膠裂解酶降解而獲得含褐藻寡糖的海藻汁，并測定了海藻汁中寡糖的分子量分布及其他理化指標(biāo)。經(jīng)酶解作用，海藻汁中還原糖含量提高了近50倍，總糖含量增加到酶解前的2.5倍。由陰離子電噴霧電離質(zhì)譜測得褐藻膠裂解酶降解產(chǎn)物主要是分子量小于1000，聚合度在2～5之間的小分子寡糖。在此基礎(chǔ)上，將海藻汁與各種調(diào)味品基料按一定比例混合，根據(jù)各種調(diào)味品不同的加工工藝特點，選擇不同的加入環(huán)節(jié)。通過感官評定，確定了兩種海藻調(diào)味品的最佳配方，并研究了其多項理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)。

海帶，褐藻寡糖，調(diào)味品

海藻是生長在海水里的藻類植物，含有大量帶粘性的多糖物質(zhì)，其干重含量可達40%~60%。海藻中的多糖類物質(zhì)和陸地植物中的多糖類物質(zhì)不同，它能給人以充滿腸胃的滿足感，但不產(chǎn)生熱量，具有減食效果。海帶等褐藻中，含有15%～30%（干物）的褐藻膠。褐藻膠是海帶細胞壁多糖，具有調(diào)節(jié)免疫、抗病毒、抗腫瘤、抗凝血、抗氧化等功效[1]。褐藻膠降解物具有很強的生物活性，以酶法降解褐藻膠為代表的生物降解取代傳統(tǒng)的化學(xué)降解已成趨勢[2]。褐藻膠經(jīng)降解獲得的寡糖能顯著提高生物活性并賦予新的生物活性。褐藻寡糖由β-D甘露糖醛酸（ManA）和其C-5差向異構(gòu)體α-L古洛糖醛酸（GulA）通過1-4糖苷鍵連接而成，分子量低，具有水溶性強、穩(wěn)定性高、安全無毒的理化性質(zhì)，而且具有很多生物活性，如抗腫瘤、抗氧化、抑菌、促生長等[3]。且人體不具備分解、消化寡糖的酶系統(tǒng)，攝入之后很少或根本不產(chǎn)生熱量。另外，一些寡糖如異麥芽寡糖、蔗果低聚糖、乳果低聚糖具有一定程度的甜味，可代替蔗糖等食用糖，不會影響食品原有的風(fēng)味并可有效地防止肥胖、高血壓、糖尿病等[4]。I.C.Munro等[5]將海帶精粉或海帶濃縮汁與各種調(diào)味品基料按一定比例混合，制取各種風(fēng)味獨特的海帶調(diào)味品，但只是簡單的初步加工，不能提高海帶有效成分的利用率。本文以海帶為原料，經(jīng)褐藻膠裂解酶降解獲得含褐藻寡糖的海藻汁，通過對海藻汁進行調(diào)配和感官正交實驗，確定了海藻調(diào)味品的最佳配方，并制備出新型含褐藻寡糖的海藻調(diào)味品，提高了有效成分利用率。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海帶粉 市場購買食用海帶，60℃烘干粉碎后過100目篩；發(fā)酵特級醬油 青島燈塔釀造有限公司提供，食用級；褐藻膠裂解酶 sigma公司，酶活1000U/g。

Q-TOF電離噴霧質(zhì)譜儀 配有電噴霧離子源（ESI）及Masslynx Version 4.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，英國waters公司；J722S分光光度計 中國上海精密科學(xué)儀器有限公司；LDZX-40BI型立式自動電熱壓力蒸汽滅菌器 中國上海申安醫(yī)療器械廠；TDL-5-A離心機 中國上海安亭科學(xué)儀器制造廠；DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 中國上海精宏實驗設(shè)備有限公司；DRP-9052型電熱恒溫培養(yǎng)箱 中國上海森信實驗儀器有限公司；SX2-4-10型馬弗爐 配有RDZ-4D型數(shù)顯溫度控制器，中國龍口電爐制造廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 含有寡糖的海藻汁制備 根據(jù)預(yù)備實驗所得酶解工藝，取海帶粉100g，加水1500mL，煮沸10min，冷卻降溫，于28℃保溫30min，加入褐藻膠裂解酶1g（1000U/g），搖勻，將勻漿液放入28℃恒溫箱中酶解3h。反應(yīng)過程中不斷攪拌，以使酶解反應(yīng)充分進行。反應(yīng)3h后，煮沸終止酶解反應(yīng)，離心，上清液即為酶解制備的海藻原汁，測其還原糖吸光值。

1.2.1.1 海藻汁還原糖含量測定 DNS法。

1.2.1.2 海藻汁總糖含量測定 苯酚-硫酸法。

1.2.1.3 褐藻寡糖分子量分布的測定 用3倍的乙醇將海藻汁中的寡糖沉淀，離心去除上清液，用蒸餾水溶解，離心去沉淀，上清液用電噴霧電離質(zhì)譜儀（TSQ LC/MS/MS，F(xiàn)innegan Company）來測定每種寡糖的分子量。電噴霧電離質(zhì)譜（ESI-MS）采用陰離子模式。樣品于MeOH-H2O（1∶1）（10pmol/mL）溶液中溶解，用注射泵以5μL/min的速度注入。掃描范圍100～1100u，毛細管溫度250℃。

1.2.2 海帶調(diào)味品配方的正交實驗 根據(jù)前人海藻飲料[6]的研制經(jīng)驗，采用檸檬酸和醋酸進行調(diào)味。實驗中，兩種調(diào)味品都用冰乙酸作酸味劑，并用乙酸乙酯調(diào)香，以特級醬油作咸味劑。以此為基礎(chǔ)設(shè)計正交實驗，探求海藻酶解調(diào)味品的最佳配方。

1.2.2.1 發(fā)酵特級醬油為基礎(chǔ)的海藻咸味汁[7-8]配方正交實驗 根據(jù)海藻調(diào)味品的現(xiàn)有工藝參數(shù)與前人實驗結(jié)果以及海帶酶解酶的特性[9]，設(shè)計海藻醬油的影響因素為：特級醬油與海藻汁配比、乙酸乙酯、冰乙酸、谷氨酸鈉，調(diào)制100mL的海藻咸味汁。

表1 海藻咸味汁配方正交實驗因素水平表Table 1 The orthogonal factors and levels of salty seaweed juice

取9個100mL三角瓶，按照正交實驗設(shè)計加入各種物質(zhì)，用氯化鈉來補足海藻酶解原液與特級醬油的含鹽量差（所加量=海藻酶解原液/海藻咸味汁×海藻咸味汁體積×10%，因此氯化鈉不屬于影響海藻咸味汁配方的因素），充分混勻。請數(shù)人對樣品進行評定，確定海藻咸味汁的最佳配方。

1.2.2.2 以醋酸和檸檬酸為基礎(chǔ)的海藻酸味汁正交實驗 根據(jù)海藻調(diào)味品的現(xiàn)有工藝參數(shù)與前人實驗結(jié)果以及海帶酶解酶的特性[9]，確定海藻酸味汁的影響因素為：海藻汁、冰乙酸、蔗糖、檸檬酸，調(diào)制100mL的海藻酸味汁。

表2 海藻酸味汁配方正交實驗因素水平表Table 2 The orthogonal factors and levels of acidity seaweed juice

取9個100mL三角瓶，按照正交實驗設(shè)計加入各種物質(zhì)，用水補足100mL，充分混勻。請數(shù)人對樣品進行評定，確定海藻酸味汁的最佳配方。

1.2.3 感官品評標(biāo)準(zhǔn) 將調(diào)配好的海藻調(diào)味品依次進行品嘗，對海藻調(diào)味品進行感官描述和評價，并依據(jù)表3對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對所調(diào)配的海藻調(diào)味品進行評分。通過品評海藻調(diào)味品，確定海藻調(diào)味品的最佳配方。

表3 海藻調(diào)味品感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 3 The sensual evaluation standard of seaweed condiment

1.2.4 海藻調(diào)味品的質(zhì)量指標(biāo) 按照上述實驗得到的海藻調(diào)味品最佳配方，制取海藻調(diào)味品的樣品，對其理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)進行測定。

1.2.4.1 還原糖含量測定 DNS法。

1.2.4.2 總糖含量測定 苯酚-硫酸法。

1.2.4.3 甘露醇含量的測定 高碘酸氧化法[10]。

1.2.4.4 海藻調(diào)味品中總酸及氨基酸態(tài)氮含量測定[11]根據(jù)GB/T 5009.39-2003測定。

1.2.4.5 固形物含量測定[12]根據(jù)GB 18186-2000。1.2.4.6 灰分測定[13]根據(jù)GB/T 5009.4-2003。

1.2.4.7 海藻調(diào)味品細菌總數(shù)的測定[14-15]采用平板菌落計數(shù)法來測定海藻調(diào)味品的細菌總數(shù)。

1.2.4.8 海藻調(diào)味品大腸菌群的測定[14-15]采用多管發(fā)酵法測定海藻調(diào)味品的大腸菌群。

2 結(jié)果與分析

2.1 海藻汁理化指標(biāo)測定

2.1.1 海藻汁還原糖含量測定 由表4可知，酶解后海帶汁中還原糖含量明顯提高，是酶解前海帶汁中還原糖含量的49.5倍。由此可見，褐藻膠裂解酶的加入，使海帶中的褐藻膠得到有效分解，生成了更多的還原糖，促進了營養(yǎng)物質(zhì)的溶出。

表4 海藻汁還原糖含量Table 4 The content of reducing sugar in seaweed juice

2.1.2 海藻汁總糖含量測定 由表5可知，酶解前后海帶汁中總糖含量得到很大提高，酶解后約是酶解前海帶汁總糖含量的2.4倍。由此可見，在褐藻膠裂解酶的作用下，較難溶的褐藻膠分解為易溶的具有生物活性的褐藻寡糖[3]及其他小分子糖類，不僅提高了褐藻膠的利用率，也增加了其生物活性。

表5 海藻汁總糖含量Table 5 The content of total sugar in seaweed juice

2.1.3 褐藻寡糖分子量分布的測定 如圖1所示，在褐藻膠裂解酶的作用下，海帶中富含的大分子褐藻膠充分裂解，生成了分子大小不一的眾多的褐藻寡糖。經(jīng)陰離子電噴霧電離質(zhì)譜測得，酶解所得褐藻寡糖的分子量分布均<1000u，聚合度在2～5之間。

圖1 褐藻寡糖分子量分布圖Fig.1 Molecular weight distribution of phaeophyta oligosaccharide

2.2 確定兩種海藻調(diào)味品的最佳配方

2.2.1 以發(fā)酵特級醬油為基礎(chǔ)的海帶咸味汁的最佳配方 9種海藻咸味汁色澤差異不明顯，且質(zhì)地均勻連續(xù)。由表6可知，各加入成分中特級醬油與海藻汁比對海藻咸味汁品質(zhì)的影響最大，其次為乙酸乙酯加入量，冰乙酸和谷氨酸鈉影響最小。因此，調(diào)制100mL海藻咸味汁的最佳配方為：特級醬油∶海藻汁70mL∶30mL，乙酸乙酯0.0075mL，冰醋酸0.3mL，谷氨酸鈉0.02g。按照此配方配制海藻酸味汁并進行評定，其綜合得分為92.1。

表6 海藻咸味汁的品評結(jié)果Table 6 Salty seaweed juice tasting results

2.2.2 以醋酸和檸檬酸為基礎(chǔ)的酸味汁的最佳配方 9種海藻酸味汁色澤差異不明顯，且質(zhì)地均勻連續(xù)。由表7可知，各加入成分中冰乙酸對海藻酸味汁品質(zhì)的影響最大，其次為海藻汁加入量，蔗糖和檸檬酸影響最小。因此海藻酸味汁的最佳配方為：海藻汁50mL，冰乙酸2mL，蔗糖3g，檸檬酸0.7g，用水補足100mL。按照此配方配制海藻酸味汁并進行評定，其綜合得分為89.4。

表7 海藻酸味汁的品評結(jié)果Table 7 Acidity seaweed juice tasting results

2.3 海藻調(diào)味品質(zhì)量指標(biāo)測定

見表8。

2.4 海藻調(diào)味品衛(wèi)生指標(biāo)的測定

見表9。

3 討論

表8 海藻調(diào)味品的質(zhì)量指標(biāo)測定結(jié)果Table 8 The quality index of seaweed condiment results

本文提出了以海帶為原料，酶解海帶用以制備含褐藻寡糖海藻汁的方法。在酶的作用下，將難溶的、不易吸收的褐藻膠降解為易溶、易吸收且具有生物活性的褐藻寡糖，且破壞了細胞結(jié)構(gòu)，促進細胞內(nèi)容物的溶出，提高了海帶營養(yǎng)成分的利用率。經(jīng)褐藻膠裂解酶的作用，海帶中富含的褐藻膠裂解成為分子量小于1000u、聚合度在2～5之間、易溶的小分子褐藻寡糖。同時，海藻汁中還原糖含量是酶解前的49.5倍，總糖含量也提高到酶解前的2.4倍。以此為原料制備的新型海藻調(diào)味品味道鮮美，刺激性味道小，又具有海藻豐富的營養(yǎng)價值，方便人們?nèi)粘z取，有利于人們的身體健康。如果能以此為基礎(chǔ)，生產(chǎn)出品種繁多、味道鮮美、價格低廉的海帶制品，必將深受人們的歡迎和喜愛。同時，可以創(chuàng)造出較大的經(jīng)濟價值，在充分利用海洋藍色資源和可持續(xù)發(fā)展上也有重要的意義。

表9 海藻調(diào)味品衛(wèi)生指標(biāo)測定結(jié)果Table 9 The product health indicators of seaweed condiment results

[1]陳麗，張林維，薛婉立.褐藻寡糖的制備及抑菌性研究[J].中國飼料，2007（9）：34-35.

[2]劉巖，江曉路，管華詩.褐藻膠裂解酶研究進展[J].中國水產(chǎn)科學(xué)，2001，7（4）：99-103.

[3]王媛媛，郭文斌，王淑芳.褐藻寡糖的生物活性與應(yīng)用研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2010，36（10）：122-126.

[4]張真慶，江曉路，管華詩.寡糖的生物活性及海洋性寡糖的潛在應(yīng)用價值[J].中國海洋藥物，2003（3）：51-56.

[5]IC Munro，EKennepohl.Comparison of estimated daily per intakes of flavouring substances with no-observed-effect levels from animal studies[J].Food and Chemical Toxicology，2001（39）：331-354.

[5]羅莉萍，王劉劉.多為果茶加工工藝探究[J].食品工業(yè)，2009（1）：18-20.

[6]趙華杰，何炘，楊榮華，等.魚露風(fēng)味的研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2007，33（7）：123-128.

[7]Sylvie Avallone，T-W Estelle Tiemtore，Claire Mouquet-Rivier，et al.Nutritional value of six multi-dingredient sauces from Burkina Faso[J].Journal of Food Composition and Analysis，2008，21（7）：553-558.

[8]蔡俊鵬，程璐.褐藻膠裂解酶及其裂解產(chǎn)物的研究進展[J].食品研究與開發(fā)，2006，27（11）：219-221.

[9]Mark A Cox，Tariq H Iqbal，Brian T Cooper，et al.An analyticalmethod for the quantitation ofmannitoland disaccharides in serum：a potentially useful technique in measuring small intestinal permeability in vivo[J].Clinica Chimica Acta，1997，263（2）：197-205.

[10]北京市衛(wèi)生防疫站，唐山市衛(wèi)生防疫站，等.GB/T 5009.39-2003.醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[11]張林，魯肇元，李栓勤，等.GB18186-2000.釀造醬油[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[12]衛(wèi)生部食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗所.GB/T 5009.4-2003.食品中灰分的測定[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[13]楊文博.微生物學(xué)實驗[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：62-70.

[14]邰怡，王艷紅，張連秀.測定食品、飲水細菌總數(shù)采用TTC-表面涂布法與國家標(biāo)準(zhǔn)法的對比實驗[J].吉林醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1996，16（1）：72-73.

[15]王旭太，黃若剛，崔春明，等.GB 17297-2003.果，蔬汁飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

Development of condiment with phaeophyta oligosaccharide

SHEN Zhao-peng1，HU Zeng-miao2，LIU Pei1，ZHAO Lin1，GAO Xiao1，JIANG Xiao-lu1，*
（1.College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，China；2.Rongcheng Taixiang Aquatic Food Co.，Ltd.（Marine Food and Nutrition Research Institute of Shandong），Rongcheng 264309，China）

Seeweed juice which contained phaeophyta oligosaccharide through the degradation of alginate lyase was obtained from kelp.Both the oligose molecular weight distribution and other physico chemical indexes in the juice were studied.After zymohydrolysis，the content of the reducing sugar in seaweed juice increased nearly 50 times，the total sugar content increased to 2.5 times.The result after analyzed by anion electrospray ionization mass spectrum measurement indicated that the product was mainly composed by a small molecule whose molecular weight was less than 1000 and whose degree of polymerization was 2～5.On this basis，seaweed juice and various condiments were put together according to certain mixing ratio，and different join links considering different process characteristics of various condiment were chosen.Through the organoleptic investigation，The optimal formula of the two kinds of seaweed was determined.Besides，multiple physiochemical indexes and health indicators were studied.

laminaria；phaeophyta oligosaccharide；condiment

TS202.3

B

1002-0306（2012）07-0305-04

2011－05－10 *通訊聯(lián)系人

沈照鵬（1987-），男，碩士研究生，研究方向：應(yīng)用微生物。

2010榮成泰祥集團院士工作站基金項目。