新鲜螺旋藻藻泥脱腥处理工艺研究
[王琳1, 2 
, 余绍蕾1, 2 , 杜伟春1, 2 , 鸭乔1, 2 ]
, 余绍蕾引用本文
王琳, 余绍蕾, 杜伟春, 鸭乔. 新鲜螺旋藻藻泥脱腥处理工艺研究[J]. 浙江农业科学, 2018,59(10):1895-1898 
doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20181051
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新鲜螺旋藻藻泥脱腥处理工艺研究
作者简介:王琳(1986—),女,安徽宿州人,工程师,硕士,主要从事螺旋藻产品研究工作,E-mail:136609044@qq.com。
摘要
采用加热、掩蔽、发酵、酶解、真空等方法对不同破壁方式的螺旋藻进行脱腥试验,并对脱腥效果较好的因素进行响应面设计。结果表明,加热、掩蔽、发酵、真空能够有效脱腥,但采用酵母粉的发酵难以实现大规模生产。响应面设计结果表明,在温度、时间、真空度、糖蜜提取物浓度分别为62 ℃、2.5 h、0.06 MPa、0.55 g·L-1的条件下,脱腥效果显著,且不破坏螺旋藻中有效成分,是一种理想的脱腥方式。
关键词:
螺旋藻; 脱腥; 真空
中图分类号:S968;TS254.7
文献标志码:A
文章编号:0528-9017(2018)10-1895-04
近几年, 随着人们生活水平提高, 保健意识逐渐增强, 全天然的藻类生物螺旋藻也越来越多地被人们所熟知。螺旋藻被称为细胞的能量库, 人体的超级营养包。它富含蛋白质、维生素、不饱和脂肪酸、螺旋藻多糖及微量元素[1], 与人体直接需要的营养物质几乎一致, 并且极易消化吸收。螺旋藻具有较高的药理作用, 在增强机体免疫力[2, 3]、抗辐射、抗氧化[4]、抗疲劳、防治心血管疾病[5, 6, 7]、防癌抗癌[8]等方面都有一定的效果, 但是其严重的藻腥味使得产品的开发受到极大的制约。目前螺旋藻产品主要是以片剂和胶囊为主, 产品形式和利用方式比较单一, 因此脱腥成为螺旋藻深加工产品开发首要解决的问题。目前大多研究主要集中在螺旋藻干燥粉的脱腥, 而对藻泥脱腥的研究较少, 本研究采用多种方法对藻泥进行脱腥, 旨在找到一种理想的藻泥脱腥方法, 降低生产成本, 提高螺旋藻深加工产品的质量。
1 材料与方法
1.1 材料
新鲜螺旋藻藻泥、高活性干酵母粉、糖蜜提取物、胰蛋白酶等
高压均质机、多功能恒温水浴锅、超声波发生器、旋转蒸发仪、真空泵、离心机等。
1.2 方法
1.2.1 材料的准备
取一定量的新鲜藻泥配置成10%的螺旋藻溶液, 分别进行超声波破壁处理和高压均质机破壁处理, 以未破壁处理的作对照。
1.2.2 脱腥方法
采用加热、掩蔽、发酵、酶解、真空等方法对螺旋藻进行脱腥单因素试验。并对脱腥效果较好的因素进行响应面设计。
1.2.3 螺旋藻脱腥后的评定
因脱腥效果无法作定量测定, 以20人感官评定结果的平均值表示脱腥效果, 并将腥味程度分成5个等级, 其中:1表示基本无腥味; 2表示腥味较弱; 3表示有腥味; 4表示腥味一般; 5表示腥味偏重。
2 结果与分析
2.1 单因素效果
2.1.1 加热脱腥
由图1可见, 温度对螺旋藻脱腥效果的影响比较明显, 随着温度的增加, 螺旋藻的腥味越来越淡, 但是当温度大于60 ℃时, 脱腥变化较小, 趋于平稳。此外, 经高压均质机破壁处理的藻泥脱腥效果较好。
 | 图1 不同条件对螺旋藻脱腥效果的影响 |
2.1.2 掩盖脱腥
有研究发现, 糖蜜提取物对异味和异嗅有显著效果, 可显著遮盖令人不快的气味, 尤其在减轻鱼腥方面具有显著效果。由图1可见, 糖蜜提取物对螺旋藻的掩盖脱腥具有一定的效果, 但是不同破壁方式之间的脱腥效果差别不大。
2.1.3 酶解脱腥
有研究显示, 螺旋藻中主要产生腥味的物质可能是藻蓝蛋白, 因此采用胰蛋白酶对其进行蛋白水解。由图1看出, 胰蛋白酶对螺旋藻的脱腥效果处理并不显著, 并且藻蓝蛋白已被分解成小分子, 由此推断, 螺旋藻中的主要腥味物质并非藻蓝蛋白。
2.1.4 发酵脱腥
由图1可知, 在酵母粉浓度为8 g· L-1时, 脱腥效果最好。经破壁处理的螺旋藻的脱腥效果优于未破壁处理的螺旋藻。但是反应结束后需要对反应液进行灭酶处理, 而高温会造成螺旋藻中的有效物质分解或转化, 不易于扩大生产。
2.1.5 真空脱腥
当温度大于60 ℃时, 高压均质机破壁处理的螺旋藻, 会发生褪色, 因此设定温度为60 ℃。由图1可知, 真空度对螺旋藻脱腥效果非常显著, 经过高压均质机破壁处理的螺旋藻脱腥效果最好。采用真空脱腥并不改变螺旋藻的物理性状, 且该方法操作简单, 是螺旋藻理想的脱腥方法。
2.2 多因素响应面效果
由图1结果可知, 加热、真空、掩盖脱腥的效果较好, 针对其中的温度(B)、时间(D)、真空度(C)、糖蜜添加量(A)进行响应面设计。根据数据, 对糖蜜提取物浓度、温度、时间和真空度四因素与感官评定分数之间的相互关系进行方程拟合, 结果见表1。
 | 表1 响应面设计对螺旋藻脱腥效果的影响 |
由表2可以看出, 回归模型P值< 0.0001, 说明该模型极具显著性, R2=0.949 2说明该模型可以用于预测感官评定分数和最优脱腥工艺。方差分析结果表明, 一次项中真空度对感官评定分数有极显著效果, 温度有显著效果, 二次项中温度影响极显著。变异系数(CV)显示回归模型的可信度, CV值越小, 实验稳定性越好, 可信度越高, 本实验的CV值为5.05%, 说明可信度较高。
| 表2 响应面回归模型方差分析 |
根据回归模型做出相应的响应面和等高线见图2。不同糖蜜提物浓度、真空度、温度、时间对感官评定分数的影响, 比较响应面最高点和等高线可知, 在所选范围内无极值点, 随着时间和真空度的增加, 感官评定分数降低, 结合成本考虑, 选取真空度为0.06 MPa, 时间为2.5 h。
 | 图2 不同影响因素的响应面设计效果 |
由Design-Expert 8.0.5软件得到优化条件的处理, 确定最优提取工艺关键因素为糖蜜提取物浓度0.55 g· L-1, 温度61.77 ℃, 真空度0.06 MPa, 时间2.5 h, 理论计算感官评定分数为0.955。结合实际情况确定糖蜜提取物浓度0.55 g· L-1, 温度62 ℃, 真空度0.06 MPa, 时间2.5 h。在此基础上进行验证实验, 实测感官评定分数为0.958, 与预测值较接近。采用上述脱腥方法与目前已有研究所使用脱腥方法相比, 能够有效提高脱腥效果, 由此获得的螺旋藻粉适用于多种产品的开发, 可进一步扩大螺旋藻粉的适用范围, 提高人群接受度。
3 小结
螺旋藻的藻腥味是以醇类、酮类、烷烃类和芳香族化合物为主, 还包括萜类、酸酯类哌嗪类化合物等在内的挥发性物质[9, 10, 11, 12]。破壁处理能够使这些腥味物质溶解, 有利于腥味物质的脱除。目前研究较多的是藻粉复溶脱腥, 而其干燥-脱腥-干燥的过程大大增加了生产成本。而采用新鲜藻泥脱腥, 干燥处理, 可有效降低生产成本。本实验采用加热、掩盖、发酵、酶解、真空等方法对螺旋藻进行脱腥处理, 其中采用酵母粉的发酵处理, 存在灭酶问题, 不易于扩大生产。因而, 采用联合加热、掩盖、真空方式进行脱腥, 在糖蜜提取物浓度0.55 g· L-1, 温度62 ℃, 真空度0.06 MPa, 时间2.5 h条件下, 脱腥效果显著, 且不破坏螺旋藻中有效成分, 是一种理想的脱腥方式。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献:
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| [9] |
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| [10] |
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| [11] |
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| [12] |
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