王春霞 高鹏 王晓梅 安丰欣 范素琴 张娟娟 刘海燕 解素花

摘要 [目的] 研究优化从马尾藻中提取马尾藻粉的工艺。[方法]以马尾藻为原料，通过单因素试验和正交试验选择合适的酶制剂、脱色树脂，降解马尾藻中各类大分子物质，提高水溶性成分含量，然后对终产品中的有效成分进行分析和含量测定。[结果]试验表明，复合酶（纤维素酶28.57%、果胶酶42.86%、木瓜蛋白酶28.57%）添加量为5‰，在pH 5.0，50 ℃下酶解4.0 h，此时酶解液中多糖含量达到23.38%，且通过对6种大孔树脂的脱色试验，选择大孔树脂AB8为生产用脱色剂，产品脱色效果好，气味愉悦，多糖含量稳定在20% 以上。[结论] 制成的马尾藻粉不仅改善原海藻的不愉悦气味，同时能做到完全水溶，可结合先进食品加工技术，应用到各类营养保健食品中。

关键词 马尾藻；水溶性；正交试验；酶解条件；大孔树脂

中图分类号 S609.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）31-11105-03

Processing Technology of Sargassum Extract

WANG Chunxia， GAO Peng， WANG Xiaomei et al

（Qingdao Bright Moon Sea Science and Technology Co. Ltd. Qingdao， Shandong 266400）

Abstract [Objective] To optimize the technique for extracting Sargassum. [Method] This paper focused on the soluble seaweeds extract of Sargassum.The main principle of this study is to try to make the content of Sargassum dissolved in water as much as possible.Firstly， select the appropriate enzymes and bleaching resin through single factor tests and orthogonal experiments， which could promote the degradation of the macromelecules of organism reserved in Sargassum and raise the level of watersoluble ingredients. Secondly， analyze and determine the content of the active ingredients in the final product under various circumstances. [Result] The result shows the best reaction conditions to optimize the amount of polysaccharide in final product to 23.38% are pH at 5.0， reaction temperature at 50 ℃ and reacting with 5 ‰ complexed enzymes for 4.0 hours， which consist of 28.57% cellulase， 42.86% pectinase and 28.57% papain. Finally， select AB8 macroporous resin as the production decolorant from six kinds of macroporous resins， because AB8 makes the product colorless， goodsmelling and keep stable polysaccharide content above 20%. [Conclusion] The produced Sargassum can be applied in nutritional health food combined with advanced food processing technology.

Key words Sargassum； Watersoluble； Orthogonal experiment； Enzymatic hydrolysis； Macroporous resin

马尾藻是褐藻的一种，大多数为暖水性种类，广泛分布于暖水和温水海域，特别是印度-西太平洋和澳大利亚。我国是马尾藻主要产地之一，有马尾藻60种，盛产于广东和广西沿海，尤其是海南岛与洲岛和涠洲岛。马尾藻生长在低潮带石沼中或潮下带2～3 m水深处的岩石上，多用来提取海藻酸盐。近年来发现，由于马尾藻生活的环境比较多变，藻体内含有较多的抗逆因子，以增强藻体的抗逆性和抗病性，使藻体能够对抗多变的环境，这些抗逆因子对人体也有较多的好处。如可减轻人、猫和狗的菌斑、动脉硬化斑、动脉粥样硬化斑、胸膜斑、牙结石、肾结石、胆结石和前列腺结石等疾病^[1]。除此之外，马尾藻含有的岩藻多糖硫酸酯，具有较强的抗肿瘤效能^[2]。

马尾藻中含有丰富的海藻多糖、藻类蛋白、维生素等营养及功能成分，能防止多种代谢性疾病，还具有防癌抗癌、降血压、降血糖、预防动脉硬化和血栓形成、排除体内铅毒等功效，长期食用可以强身健体，提高免疫力^[3]。

由于马尾藻口感风味都不适合人类直接食用，而且就算直接食用，藻内大分子物质也不易被人体吸收，无法达到相应的生理活性。因此，近年来不少专家考虑将海藻制成海藻粉，作为营养配料直接添加到食物和饲料之中。传统的海藻粉生产工艺是简单地对海藻进行粉碎即成成品，其溶解性极差，且帶有特殊的藻腥味，多用于饲料行业。

笔者首先以马尾藻为原料，研究马尾藻粉的制备。尽量保留岩藻多糖硫酸酯，使马尾藻多糖尽可能多地溶出，并通过工艺保留其他可溶性营养成分，最后制成的马尾藻粉不仅可改善原海藻的不愉悦气味，同时能做到完全水溶，可结合先进食品加工技术，应用到各类营养保健食品中。

1 材料与方法

1.1 材料

原料：马尾藻，爱尔兰。

主要试剂：食用醋酸，广州市加桦贸易有限公司；

纤维素酶、果胶酶、蛋白酶，诺维信（中国）生物技术有限公司；

Na2CO3，青岛捷隆化工有限公司；

大孔树脂NKA9、AB8、D392、D280，天津南开大学化工厂；

大孔树脂D101、D315，安徽三星树脂科技有限公司。

主要仪器：

SHAB恒温振荡器，常州国华电器有限公司；

飞鸽牌高速离心機，上海安亭科学仪器厂；

AL104电子天平（0.000 1 g），梅特勒-托利多仪器有限公司；

胶体磨，上海协盛流体混合设备有限公司；

恒温水浴锅，天晶石泰斯特仪器有限公司；

PHS3C精密pH计、L5S紫外可见分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；

SD2000旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；

SD1500喷雾干燥机，上海沃迪科技有限公司。

1.2 水溶性马尾藻粉制作工艺

1.2.1 工艺流程。

马尾藻→熟化→打浆→酶解→高温灭酶→离心→上清→脱色→干燥→粉末成品。

1.2.2 操作要点。

原料预处理：挑选整齐、无霉烂的马尾藻，加入藻体重量5～8倍清水，浸泡 3～4 h，使其充分吸水。

熟化：浸泡后的干净马尾藻，在95 ℃环境中熟化1 h，熟化结束后用胶体磨打成浆状。

酶解：食用醋酸调节浆液pH 4.5～5.5，然后投入酶解罐中，加入酶，搅拌均匀，控制温度 45～55 ℃，酶解3～4 h。

灭酶：混合液体放置90 ℃环境中20 min，使酶灭活。

离心：4 000 r/min离心10 min。

脱色：大孔树脂脱色。

干燥：先用旋转蒸发仪对脱盐后的马尾藻溶液进行浓缩，约浓缩至固含量为20%后，喷雾干燥成粉末。

1.3 试验方法

1.3.1 复合酶酶解提取工艺的研究。

多糖是褐藻中的主要功能成分，包括褐藻寡糖、褐藻糖胶、褐藻淀粉。研究结果表明，食用海藻具有良好的辅助降血压、降血脂、抑制肿瘤等功能，其主要原因就是马尾藻中含有的多糖在发挥功能^[4]。

因此该试验以多糖含量作为酶解的效果评价，主要应用的检测方法是硫酸苯酚法^[5]，对纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶3种酶进行单因素试验，确定复合酶最佳的比例，然后与酶解温度、时间、pH共同进行正交试验。

1.3.2 大孔树脂脱色工艺的研究。

大孔树脂脱色技术较传统的活性炭、双氧水等工艺有诸多的优点，如脱色范围广、处理能力大、可再生等，能克服传统脱色方法的不足和缺点，并更好地满足工业上对于脱色的要求^[6]。

通过比较6种大孔树脂对马尾藻粉的脱色效果，分别向灭酶后的酶解液中加入6.5 g/g（处理液固形物）的大孔树脂，置于50 ℃的恒温振荡器中振荡2 h。过滤得到滤液，研究不同树脂对脱色效果的影响，从中筛选出效果最好的大孔树脂作为脱色材料进行生产。

2 结果与分析

2.1 酶解提取工艺的研究

2.1.1 水解酶添加量的确定。

固定酶解温度50 ℃，酶解时间4 h，pH 5.0的条件下，分别通过单因素试验改变纤维素酶、果胶酶、蛋白酶的添加量，以酶解液中总糖含量为评价因素，确定复合酶的比例。

由图1可以看出，随着纤维素酶添加量的增大，酶解液中总糖含量随之提高，当纤维素酶添加量超过2‰，酶解液中多糖含量的增加幅度会大大降低。因此可以认为，单独添加2‰的纤维素酶，马尾藻的酶解效果基本达到最高。

溶性，较市场上直接用海带粉碎而成的海藻粉更容易被人体吸收。水溶性马尾藻粉的一个关键工艺就是酶解，酶解法通过降低大分子聚合物的聚合度，显著增加了水溶性成分，提高了马尾藻粉的收率和人体的利用率。

试验结果表明，该工艺制备水溶性马尾藻粉的具体工艺参数：复合酶（纤维素酶28.57%，果胶酶42.86%，木瓜蛋白酶28.57%）添加量为5‰，在pH 5.0，50 ℃下酶解4.0 h，此时酶解液中多糖含量达到23.38%。

经过大孔树脂AB8脱色后，产品颜色较浅，气味也比较愉悦，由于脱除了色素和部分呈味蛋白，产品产率虽有所下降但是多糖含量并没有明显下降，保持在20%以上。

该工艺制备的活性马尾藻粉打破了现有海藻粉加工的常规技术，拓展了海藻粉的应用领域，在国内外有较大的市场需求和市场潜力，有利于推动食品、保健食品行业的发展。

参考文献

[1] 张芳芳，张军东，曹永兵，等.天然产物中抗真菌成分研究进展[J].国外医药·植物药分册，2003，18（5）：217.

[2] 张秀坤，李八方，张朝辉，等.岩藻聚糖硫酸酯的生物活性及作用机理研究进展[J].安徽农业科学，2009，37（27）：12924-12926.

[3] 王颖，李晓，孙元芹，等.马尾藻口服液加工工艺研究[J].食品科技，2009，34（1）：78-80.

[4] 谭雯文，秦宇.海带多糖生物活性的研究进展[J].广西轻工业，2009（7）：5-7.

[5] 赵启铎，舒乐新，马琳，等.硫酸苯酚法测定槐干菌质多糖的含量[J].宜春学院学报，2011（8）：74-76.

[6] 付学鹏，杨晓杰.植物多糖脱色技术的研究[J].食品研究与开发，2007，28（11）：166-169.