螺旋藻破壁脫腥方法的研究*

程秀云，羅建玲，羅玉芳

（福建華南女子職業(yè)學(xué)院，福建 福州 350007）

螺旋藻破壁脫腥方法的研究*

程秀云，羅建玲，羅玉芳

（福建華南女子職業(yè)學(xué)院，福建 福州 350007）

選擇超聲波法、發(fā)酵法、加熱研磨法等對(duì)螺旋藻進(jìn)行處理，對(duì)比螺旋藻破壁脫腥效果。初步研究表明超聲波法破壁脫腥效果最好，螺旋藻溶度為15%、超聲波功率為300w作用時(shí)間10min、一次作用螺旋藻溶液總量30ml時(shí)破壁率最高可達(dá)95%；其次是加熱研磨法沸水浴加熱40min研磨1h后破壁率可達(dá)95%；酵母菌發(fā)酵腥味掩蔽優(yōu)于乳酸菌發(fā)酵。

螺旋藻，脫腥，破壁率

螺旋藻是一種蛋白質(zhì)含量高的低等微型藍(lán)藻，含有18種氨基酸，其中人體必需的8種氨基酸結(jié)構(gòu)合理，幾乎與人血蛋白相似[1]。螺旋藻是維生素的天然寶庫(kù)，并含有豐富的人體不能合成而又必需的亞油酸與亞麻酸，還有藻藍(lán)蛋白、葉綠素、小分子多糖、超氧化物岐化酶等有重要生物活性的物質(zhì)[1]。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及部分臨床試驗(yàn)證明，螺旋藻具有降血脂，抗衰老，抗疲勞，提高機(jī)體免疫力，提高造血功能，改善消化系統(tǒng)功能等保健功效。被FDA和世界食品協(xié)會(huì)譽(yù)為“21世紀(jì)最佳營(yíng)養(yǎng)源”[1，2]。

但是，螺旋藻的生物活性物質(zhì)包含于具有特殊結(jié)構(gòu)的細(xì)胞壁內(nèi)，在一定程度上影響了螺旋藻的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]；同時(shí)螺旋藻具有較重的腥味，目前市場(chǎng)的產(chǎn)品主要以膠囊片劑的形式銷售，難以被廣大消費(fèi)者所接受；還有螺旋藻細(xì)胞較長(zhǎng)并成絲狀排列所以顆粒較大在加工中容易產(chǎn)生沉淀影響產(chǎn)品品質(zhì)。因此螺旋藻的破壁脫腥處理對(duì)提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、研制消費(fèi)者喜歡的產(chǎn)品具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)原料：螺旋藻粉：福清新大澤螺旋藻有限責(zé)任公司提供；乳酸菌混合干粉：市售家用酸奶發(fā)酵劑；酵母菌干粉：市售安琪高活性干酵母；奶粉：市售無(wú)抗奶；葡萄糖為分析純。

1.1.2 主要儀器設(shè)備：超聲波細(xì)胞粉碎儀:CX-250型,寧波醫(yī)療設(shè)備二廠生產(chǎn)；電熱恒溫箱:H.H.S-214型,上海醫(yī)療器械廠生產(chǎn)；顯微鏡：Eclipse E100-LED，尼康儀器上海有限公司。

1.2 方法

1.2.1 超聲波破壁方法

配制不同濃度的螺旋藻，用不同功率的超聲波工作不同時(shí)間后在顯微鏡下觀察螺旋藻細(xì)胞形態(tài)并計(jì)算破壁率。

考慮到超聲波工作功率、工作時(shí)間、螺旋藻的濃度、螺旋藻溶液總量可能對(duì)破壁率的影響，經(jīng)預(yù)試驗(yàn)確定四因素三水平L9（3，4）正交實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)表見表1。

破壁率=（原細(xì)胞數(shù)量-未破壁數(shù)量）/原細(xì)胞數(shù)量×100%

1.2.2 發(fā)酵脫腥方法

1.2.2.1 乳酸菌發(fā)酵法：配制1%、3%、5%的螺旋藻溶液加入6%的奶粉加熱滅菌后添加0.2%家用乳酸菌粉42℃恒溫培養(yǎng)不同時(shí)間后觀察其腥味、藻絲斷裂和細(xì)胞破裂情況。1.2.2.2 酵母菌發(fā)酵法：配制1%、3%、5%的螺旋藻溶液加入2%的葡萄糖加熱滅菌后添加0.2%家用酵母粉28℃恒溫培養(yǎng)不同時(shí)間后觀察其腥味、藻絲斷裂和細(xì)胞破裂情況。

1.2.3 加熱研磨法

10%螺旋藻溶液于沸水浴加熱10、20、30、40min后進(jìn)行充分研磨，顯微鏡下觀察藻絲斷裂和細(xì)胞破裂情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 超聲波處理法

螺旋藻超聲波破壁處理正交試驗(yàn)后于顯微鏡觀察計(jì)算破壁率，結(jié)果見表2。

表1 螺旋藻超聲波處理破壁試驗(yàn)正交因素水平表

表2 L9（34）超聲波破壁正交試驗(yàn)結(jié)果表

表3 乳酸菌發(fā)酵脫腥試驗(yàn)結(jié)果表

表4 酵母菌發(fā)酵脫腥試驗(yàn)結(jié)果表

由表2可得超聲波破壁處理最佳條件為A3B3C1D3，即螺旋藻溶度為15%、超聲波功率為300w作用時(shí)間10min、一次作用螺旋藻溶液總量30ml時(shí)破壁率最高可達(dá)95%；試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)超聲波作用后破壁率高的樣品螺旋藻溶液顏色變深呈墨綠色，樣品質(zhì)地均勻粘稠度增高不再沉淀，并富有藻類清香，這應(yīng)該是螺旋藻細(xì)胞破裂內(nèi)容物釋放出來(lái)所致。

2.2 發(fā)酵脫腥法

2.2.1 乳酸菌發(fā)酵法：不同濃度的螺旋藻溶液中添加6%奶粉、0.2%乳酸菌粉42℃恒溫培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵味、乳酸味和藻腥味交雜在一起形成不愉快的氣味，螺旋藻濃度越高藻腥味越重不愉快的氣味越明顯，說(shuō)明乳酸菌發(fā)酵法對(duì)螺旋藻脫腥效果不理想；鏡檢發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵過(guò)程中螺旋藻細(xì)胞發(fā)生破碎，破壁率隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加，這可能是由于乳酸菌發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生某些酶破壞了螺旋藻細(xì)胞壁使細(xì)胞破碎；不同濃度的螺旋藻乳酸菌發(fā)酵沒有明顯的區(qū)別。2.2.2酵母菌發(fā)酵法：不同濃度的螺旋藻溶液中添加2%葡萄糖、0.2%酵母菌粉28℃恒溫培養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)螺旋藻的腥味逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛鋹偟那逑阄?，可能是由于酵母菌發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的某些代謝產(chǎn)物掩蔽了藻腥味而突出了藻香味；鏡檢發(fā)現(xiàn)螺旋藻細(xì)胞發(fā)生破碎，破壁率隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)而增加，這可能是由于酵母菌發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生某些酶破壞了螺旋藻細(xì)胞壁使細(xì)胞破碎；不同濃度的螺旋藻酵母菌發(fā)酵沒有明顯的區(qū)別。

2.3 加熱研磨破壁

表5 加熱研磨試驗(yàn)結(jié)果表

配制成10%的螺旋藻溶液沸水浴加熱后研磨不同時(shí)間，用顯微鏡觀察計(jì)算螺旋藻破壁率，結(jié)果如表5所示。

由表5可知：?jiǎn)渭兊募訜崽幚砗蛦渭兊难心ヌ幚韺?duì)螺旋藻的破壁效果很差，只是藻絲斷裂，大部分細(xì)胞保持完整；但加熱后進(jìn)行研磨螺旋藻破壁率明顯隨著研磨時(shí)間和加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，加熱40min研磨1h后破壁率可達(dá)95%，細(xì)胞破壁后內(nèi)容物釋放出來(lái)使得顏色也由深綠色變?yōu)槟G色，溶液變濃稠質(zhì)地均勻，富有愉悅的藻香味。

3 結(jié)論

研究通過(guò)比較超聲波破壁法、發(fā)酵法、加熱研磨法、酸堿浸泡法對(duì)螺旋藻破壁脫腥處理結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1）超聲波破壁效果最好，用時(shí)最短，效果最理想；螺旋藻溶度為15%、超聲波功率為300w、作用時(shí)間10min、一次作用螺旋藻溶液總量30ml時(shí)破壁率最高可達(dá)95%；破壁后的螺旋藻溶液顏色變深呈墨綠色，質(zhì)地均勻呈濃稠狀，并富有藻類清香味。

2）其次是加熱研磨法，隨著加熱研磨時(shí)間的延長(zhǎng)破壁率逐漸上升，加熱40min研磨1h后破壁率可達(dá)95%，螺旋藻溶液顏色也由深綠色變?yōu)槟G色，溶液變濃稠質(zhì)地均勻，富有淡淡的藻香味。

3）發(fā)酵脫腥法中酵母菌的發(fā)酵掩蔽腥味效果較好，適用于做饅頭類食品；乳酸菌發(fā)酵掩蔽腥味效果較差，藻腥味、發(fā)酵味、酸味串在一起形成不愉快的氣味。

[1]曾文爐，蔡昭玲，歐陽(yáng)藩.21世紀(jì)理想的食品—螺旋藻[J].生物工程進(jìn)展，2001,21(5):135-138.

[2]楊世誠(chéng).螺旋藻及其營(yíng)養(yǎng)保健功能[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2003,（3）：45-48.

[3]丁潔.螺旋藻主要腥味物質(zhì)與脫腥技術(shù)的研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010.

[4]謝林明，勵(lì)建榮.螺旋藻的脫腥研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2003,29(11):67-71.

[5]孫潔，陸勝民，陶寧萍.螺旋藻的營(yíng)養(yǎng)值及保健功能[J].中國(guó)水產(chǎn)，2006（5）：76-77.

[6]張麗君，劉冬，李世敏.螺旋藻脫腥工藝研究[J].生產(chǎn)與科研經(jīng)驗(yàn)，2008，34（6）：95-97.

Q949.2

A

1007-550X（2015）04-0037-04

10.3969/j.issn.1007-550X.2015.04.002

福建省教育廳中青年教師教育科研項(xiàng)目科技B類課題 （JB13372）。

2015-01-06

程秀云（1970-），女，講師，研究方向：微生物應(yīng)用。