姚骏，张弘，郭森，王玥玮，郑琳琳，张立娟，佟永薇，王琦（天津市食品研究所有限公司，天津301609）

海带，又名昆布，是褐藻门海带目海带科海带属，生长在海水里，是一种深褐色的海藻类植物[1]，藻体呈现褐色长带状，一般长2 m~6 m，宽20 cm~30 cm，长带状，革质。藻体分为固着器、柄部和叶片。固着器呈假根状，起到固着作用[2]。柄部呈粗短圆柱形，柄上部为宽大长带状的叶片，中央有两条平行的浅沟，中间为中带部，中带部两缘较薄有波状皱摺[3]。

海带中氨基酸含量丰富，甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸及天冬氨酸含量较高，钾钠比合理，因此，海带具有浓郁的海藻鲜味，是优良的天然调味品原料[4]。

由于海带中含有大量的褐藻胶，褐藻胶具有较强的持水能力，黏度较大[5-8]，因此新鲜或泡发后的海带，质地紧实、韧性较强，组织间及细胞内呈味物质及功能因子被胶体包裹严密，不易溶出与提取，在很大程度上制约海带的成分提取及深加工。目前海带的常规提取手段为海带破碎后进行乙醇抽提，此工艺获得的主要成分为海带的风味物质，鲜味物质和矿物元素提取率较低，产品整体得率较低，提取成本较高。因此目前海带加工品除海藻酸钠外，大多为传统的盐渍海带、调味海带结、海带丝等一些初级产品，大大限制了海带附加值的增长，不利于海带产业持久、健康、持续发展。

本文通过对现代化加工技术与新型酶制剂，将海带中的粘性多糖物质转化为褐藻寡糖，并将海带中的甘露醇、碘、钾等功能因子充分提取，结合海带中的大分子蛋白质转化的鲜味成分，开发含系列营养调味料进行综述，为海带营养调味料的研究提供参考对我国海带产业的可持续性发展具有重要意义。

1 国内外现状和技术发展趋势

海带是传统海洋经济作物，由于其资源庞大，具有丰富的营养价值，始终是国内外学者研究的重点。

随着科学水平的不断提高，各种分析手段日益成熟，海带的研究也由呈味物质转向功能因子的分析及提取方向。上海海洋大学姚海芹对“海天1号”、“海天2号”和“海天3号”3种食用海带新品系及厚叶海带的营养成分进行分析。结果表明：除灰分外，海带基本营养成分中粗蛋白、褐藻胶、甘露醇含量较高。“海天1号”和“海天2号”海带的粗蛋白含量最高，均为10.7%。“海天3号”海带的粗脂肪含量最少，为0.3%；“海天1号”海带的碘和褐藻胶含量最高，分别为0.47%和28.2%；“海天3号”海带的甘露醇含量最高，为15.1%。氨基酸成分分析表明几种海带的总氨基酸含量在5%～7%之间，必需氨基酸占总氨基酸的30%～40%。矿物质元素中含量较多的是Ca、Mg和Fe等元素[9]。

褐藻寡糖对非特异性免疫或特异性免疫系统具有良好的激活和促进作用，能激活巨噬细胞，激活后具有细胞毒作用，可抑制肿瘤细胞增殖从而杀死肿瘤。合适剂量的褐藻寡糖能较好地防止高胆固醇血症的形成，有降脂、维护心血管正常功能的作用。抗自由基氧化褐藻寡糖不仅具有清除活性氧的作用，还能够显著降低脂质过氧化物的含量，提高过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，具有清除过多自由基与抗脂质过氧化的作用。

浙江工业大学侯保兵等筛选出琼氏不动杆菌中获得褐藻胶裂解酶，酶解制备褐藻寡糖，用氧自由基吸收能力（ORAC）法测定抗氧化活性，ORAC平均值为1 374.25 μmol TE/g。试验表明褐藻胶裂解酶制备的褐藻寡糖具有较强的抗氧化能力，且抗氧化效果与还原糖含量有关。大连海洋大学赵丹等以海带为原料提取海带粗提物，以褐藻酸钠制备古罗糖醛酸寡糖与甘露糖醛酸寡糖，研究比较海带粗提物、褐藻酸钠、古罗糖醛酸寡糖、甘露糖醛酸寡糖及岩藻聚糖硫酸酯的吸湿、保湿性及抗氧化性。试验结果表明，海带粗提物、褐藻酸钠、古罗糖醛酸寡糖及甘露糖醛酸寡糖具有较高的吸湿性与保湿性，且古罗糖醛酸寡糖、甘露糖醛酸寡糖、褐藻酸钠及岩藻聚糖硫酸酯对超氧阴离子和羟基自由基均有较强的清除作用[10]。

黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院的仇哲等以褐藻酸钠裂解酶降解海带，震荡培养后，抽滤获得酶解产物海带泥，并将未降解的海带经冻干粉碎后作为对照进行基本营养成分、氨基酸及矿质元素分析。结果表明，海带中主要成分为多糖类，在降解过程中，海带多糖被降解成海带寡糖溶于水中。对相同质量的海带及降解后海带成分进行分析发现，海带泥中总糖含量降低了31.55%，蛋白质含量升高了5%，粗脂肪、粗纤维和灰分含量分别增加了109.63%、82.14%和114.37%，氨基酸组成均衡，矿物质中K、Mg和Fe含量显著增高、有毒金属Pb含量甚微。因此，酶解后的海带，营养成分更加均衡，各组分含量相对增加，作为饲料时更有利于动物对营养物质的吸收，是一种低污染、高膳食纤维、富含矿物质的海洋食品[11]。

通过上述内容可以发现，目前专家学者研究内容相对基础，对于如何形成海带深加工成套技术的研究仍然较少，全国范围内也仅仅是青岛明月集团等个别企业形成了完整的加工链条。因此从总体看我国目前海带工业化深加工技术研究仍然薄弱。

2 市场需求分析

海带具有丰富的营养价值，每100 g干海带中含有8.2 g蛋白质、1.2 g脂肪和61.5 g碳水化合物[12]，此外，还含有丰富的胡萝卜素、B族维生素、碘、尼克酸、钙、铁等人体必需营养元素[13-14]。其中，碘元素是人体甲状腺素合成的重要元素，碘化物具有降血压、预防动脉硬化和促进有害物质排泄的保健功效[15-17]。此外，最新的研究发现海带中还含有多种的药理成分和活性成分，多人体的有着十分有益的保健和预防疾病的功效。海带中的多糖、高不饱和脂肪酸、甾醇化合物和β胡萝卜素等具有预防和治疗甲状腺肿大和降“三高”的作用，而且能够调节免疫机能，抗击放射性物质的危害。

“民以食为天，食以味为先”。中国的饮食文化源远流长，调味料是其中一颗璀璨的明珠。随着改革开放和人民生活水平的日益提高，调味品在人们饮食习惯中愈来愈居重要位置，并呈现出多元化、个性化、功能化、便捷化的发展趋势，调味品行业也因此得到了快速的发展。我国调味品行业总收入从2001年的277.23亿元，增长到2015年的近3 000亿元，利润总额超过200亿元，已成为食品行业新的增长点。目前，全国规模以上企业超过1 000家[18]。

调味品仍属传统产业，且多以农副产品深加工为主，受原料市场价格与人们消费水平影响较大，由于产品在加工过程中存在生产工艺周期长、资金占用大、周转较慢和产品附加值较低的问题，特别是行业技术门槛低，无论个体、集体还是合资企业都相继增多，使市场需求总量趋于过剩。在狭小的市场生存空间中，一些调味品企业彼此竞相压价，大打价格战，利润更加微薄，造成企业低水平竞争，产品质量参差不齐。而且调味料中多以咸、鲜、甜、香物质为主，营养性不强，钠元素含量较高，有导致高血压、高血脂、心血管疾病的风险。

本产品使用海带为原料，通过现代化加工手段在提高鲜味物质含量的同时，将海带中的营养物质充分释放与浓缩，是一款含有褐藻寡糖、甘露醇、碘、钾等矿物元素含量丰富的营养型调味料，在满足消费者对于美味需求的同时，长期食用对于人体有一定健康调节作用，因此具有广泛的市场前景。

3 在产业链发展中的地位与作用

海带是我国优势水产种植作物，年产量巨大，居世界首位。但目前海带的深加工产业特别是食品领域的深加工较为滞后，除提取海藻酸钠外，多数为调味海带丝、酱腌菜等低级加工产品，同质化严重，附加值较低[19]。本项目使用新型酶制剂与现代化加工手段，将海带中的多种营养物质高效提取，制成营养、风味兼得的高档营养调味料，并且对加工副产物进行综合利用，大幅提高了海带的加工价值和产品附加值，调味料的产品形式便于推广，市场前景广阔。因此本项目的海带深加工技术对于推动海带加工产业的整体升级具有一定的推动作用，可以有效延伸海带产业链，充分利用海带资源，挺好农民种植热情，既有利于当今可持续发展战略的需要，又给从业者带来更大的经济利益，符合现代的生产理念。

4 海带加工技术特点

4.1 海带泡发及天然产物联合脱腥技术研究

利用TCT-GC-MS热脱附气质联用仪对海带的挥发性组分进行分析，鉴定出49种化合物，涉及到醇类化合物、烷烃类化合物、酮类化合物、呋喃类化合物、醛类化合物、芳香族化合物、烯烃类化合物、含氮化合物和吡嗪类化合物。其中腥味的主要成分为三甲胺、2-甲基四氢呋喃、3，5，5-三甲基-2-环已烯-1-酮、甲苯、1，3-二氯苯和 1-辛烯-3-醇[20]。

常用的脱腥方法主要有酸碱处理法、活性炭吸附法、发酵法、包埋法，但均有各自的不足，如酸碱处理效果不明显，活性炭吸附使小分子营养成分损失、发酵法会改变物料的风味等。

在海带泡发前期加入甘草、肉蔻、桂皮等天然香辛料提取液，通过适度加热，使香辛料提取液中的芳香类物质与海带中的腥味物质充分结合，起到转化和掩盖作用，脱腥效果良好。经检测，脱腥后的海带三甲胺残留质量分数明显减少，2，4-二烯癸醛未检出，其他脱腥前所含的醛、酮等均有不同程度的减少或未检出，此外新增加了3种醇、3种酯以及3-苯基-2-丙烯醛、丁香酚、桂皮醛等成分，应为香辛料中的挥发性成分，其腥味减少的原因可能为腥味物质的部分溶解及香辛料挥发性成分的掩盖。因此，使用天然香辛料对脱腥效果显著，并且使后续的调味料中具有香辛料的特异香气，是一种较为理想的脱腥方式。

4.2 酶解除胶、破壁技术研究

海带中褐藻胶含量丰富，约为干重的20%，褐藻胶是褐藻酸盐、褐藻酸及其衍生物的统称，主要由1，4-β-D-甘露糖醛酸（M）及其C5差向异构体1，4-α-L-古罗糖醛酸（G）两种糖醛酸单体聚合而成。聚合方式有四种：可以由多聚β-D-甘露糖醛酸（Ploy M）或多聚α-L-古罗糖醛酸（Ploy G）构成均聚物，也可以由MG交替（Poly MG）或M、G以不同比例随机构成杂聚物。大量褐藻胶的存在使海带持水力极强，粘度和弹性较大，不易充分破碎，组织内、胞内营养物质不易溶出，给加工造成了不利的影响，这也是近年来限制海带深加工的重要原因[21]。

褐藻胶裂解酶在2014左右引进国内，是一种由特异性菌种培养得到的生物酶制剂，对底物海藻酸胶具有专一性[21]。通过β-消去反应裂解褐藻胶的糖苷键，催化底物分子分裂成两部分，在产物的非还原性末端形成4-deoxy-L-erythro-hex-4-enopyranosy-luronate残基的寡聚糖醛酸。由于褐藻胶裂解酶降解的褐藻胶在非还原性末端形成4，5-不饱和双键，在C5上失去对称性。因此，不论是1，4-β-D-甘露糖醛酸或1，4-α-L-古罗糖醛酸都生成不饱和衍生物，双键反应为酶降解所特有。

因此选用褐藻胶裂解酶结合纤维素酶对海带进行处理，可以有效的将大分子粘性多糖酶解为小分子、低粘性并具有一定功能的褐藻寡糖，将藻体细胞进一步破壁，使更多组织内、胞内的功效成分溶出，既降低粘度利于后续加工，更提高海带酶解物整体的营养水平。

4.3 复合蛋白酶酶解技术研究

干海带中蛋白质含量约为10%，氨基酸含量丰富，海带中氨基酸含量丰富，呈味氨基酸甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸及天冬氨酸含量较高，因此，海带具有浓郁的海藻鲜味，是优良的天然调味品原料。蛋白酶能够有效打破蛋白质肽链中各氨基酸间的肽键，从而将大分子蛋白分解为小分子呈味肽及游离氨基酸。蛋白酶对反应底物有严格的选择性，因此木瓜蛋白酶与中性蛋白酶复合使用可有效消减海带的氨基酸所构成的肽键，提高酶解效率，加入适量风味蛋白酶可降低酶解物中苦味肽的产生，因此将上述3种蛋白酶复合使用，可以达到较为理想的酶解效果。

4.4 海带营养调味料的加工技术研究

海带酶解产物中亮氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸含量较为丰富[21]，经浓缩后鲜味较为浓郁，整体鲜味口感优于味精，在此基础上根据海带酶解后的氨基酸构成情况，适量添加干贝素、酵母抽提物、水解蛋白等鲜味物质与海带原有的鲜味物质进行风味契合，可以达到较为理想的鲜味效果。同时根据终端产品不同需要，加入香辛料、食用香精等风味物质进行风味强化，并辅以食盐、酱油、食醋、耗油等原料，加工为不同风味类型的系列海带营养调味料。

酶解残渣仍具有海带的特异性味道和部分褐藻多糖，洗涤后使用滚筒干燥机进行脱水干燥，经粉碎、筛分后制成不同细度的海带膳食纤维粉，可添加于饼干、面条、粉丝中，制成调节肠道功能、润肠通便的功能性食品，实现原料的综合利用，提高了海带资源的经济价值。

5 海带加工产品

海带除了作为蔬菜可以直接食用外，还可以进行深加工，制作成各式各样的保健品。例如，我们的近邻韩国和日本的海带加工产品就有上百种之多。

李光辉[22]等基于海带研制了海带发酵型饮料，确定了生产的工艺程序和环境条件，对发酵时间、温度和菌种接入量的变量条件进行了不同验证。结果发现在发酵温度为39℃时，加入6%的乳酸菌，发酵12 h为最佳的发酵条件，发酵产品状态均匀细腻、酸甜度适中，有浓郁的海带香气和乳香味。杨巧绒[23]等尝试了海带八宝粥的研制。试验发现pH值为5.0时，加入200 mL的ZnCl2溶液煮沸10 min可以有效保护海带八宝粥的绿色调，且海带带来的腥味也较淡。王锭安[24]等基于海带和猪肉研究了海带罐头的可行性。实验发现，海带需经醋酸水预处理，以便使海带软化并淡化腥味。产品具有海带鲜味和猪肉香味，质地均匀，味道可口，是居家和游玩的佳品。此外，海带豆腐也具有一定的市场前景[25]。豆腐中含有丰富的钙、铁、镁等人体必需的微量元素，但豆腐中的皂角苷会促进碘流失，易造成人体碘的缺乏。而海带中含有大量的碘，二者的搭配可以优势互补[26-29]。此外，海带还可以与其他日常食用的食品配料进行搭配，生产出种类多样，味道各异的海带产品，如海带面包[30-31]、海带泡菜[32-33]、海带挂面[34-35]、海带酱[36-37]、海带蛋糕[38]等等，满足不同人群对于食品不同的需求。

6 展望

近些年来，国内外逐渐开始关注对海带产品的研究和开发，利用现代化的加工生产技术，海带产品的种类和样式层出不穷。基于对海带特殊营养物质的研究，如多糖、脂质和多酚等[39-40]，海带的价值得到了越来越多人的认可和重视，逐渐成为了海洋产品开发的重要产品。但是，海带生产加工技术的研究还有很大的发展空间，深化海带的加工一方面可以增加产品的附加值，另一方面海带对消费者的保健作用也可以更好地得到体现。

[1]吕海燕,王正方.海洋标准物质——海带的研制[J].科技通报,2004,20(4):363-367

[2] 江晓宁,陈钏杰,沈宇丹,等.海带的加工技术与研究现状[J].北京农业,2015(12):22

[3] 石岩,陈芳甜.即食海带粉成型工艺条件的优化研究[J].食品研究与开发,2017(19):81-84

[4] 姚海芹,王飞久,刘福利,等.食用海带品系营养成分分析与评价[J].食品科学,2016(12):95-98

[5] 臧盈盈,陈丽娇,陈继承,等.海带降血压活性肽面条的工艺优化[J].食品工业科技,2017(14):203-208

[7] 王熙涛,李淑英,王丽丽,等.刺参海带饲料原料褐藻胶降解菌的分离与鉴定[J].微生物学杂志,2016(6):61-67

[8] 李锋,徐平,黄庶冰,等.酶法糖化海带及其乙醇发酵的初步研究[J].食品与发酵工业,2013(12):99-103

[9] 姚海芹.“海天1号”海带新品系生物学特征的研究[D].上海:上海海洋大学,2016

[10]侯保兵.褐藻胶裂解酶产生菌的筛选、发酵优化及其酶学特性研究[D].杭州:浙江工业大学,2009

[11]仇哲,孙跃春,吴海歌.酶解海带产物的营养成分分析[J].黑龙江八一农垦大学学报,2016(2):60-63,69

[12]谢宗墉.海洋水产品营养与保健[M].青岛:青岛海洋大学出版社,1991

[13]滕瑜,刘从力,张双灵,等.海带加工产业化的可持续性发展概述[J].保鲜与加工,2012,12(3):47-50

[14]郝一生.再说海带的营养价值与药用功效[J].湖南农机,2014(12):97-97

[15]李德远,徐现波,熊亮,等.海带的保健功效及海带生理活性多糖研究现状[J].食品科学,2002,23(7):151-154

[16]贾晴晴,孙诗晴,李振凯,等.昆布多糖抗肿瘤活性研究[J].饮食保健,2017,4(14):59-60

[17]袁强.海带的保健作用[J].中国检验检疫,2008(4):62

[18]黄志蕙.调味品市场现状、格局及发展潜力[J].中国调味品,2012(8):19-22

[19]金振辉,刘岩,张静,等.中国海带养殖现状与发展趋势[J].海洋湖沼通报,2009(1):141-150

[20]刘智禹.干海带中挥发性风味成分的分析与鉴定[J].农学学报,2011(6):43-47

[21]赵前程,滕钊,汪秋宽,等.复合酶法提取海带多糖的研究[J].沈阳农业大学学报,2017(2):220-223

[22]李光辉,钟世荣.海带酸奶的制备原理与方法[J].食品科学,2002,23(2):80-82

[23]杨巧绒,马海乐.海带八宝粥加工工艺的研究[J].贵州农业科学,2000,28(4):21-23

[24]王锭安.美味海带肉丝软罐头加工工艺[J].中国水产,1996(5):35-36

[25]趾祥.海带加豆腐优势互相补[J].食品与健康,2002(5):8

[26]高雅文,李壮,刘海波.海带豆腐加工工艺研究[J].食品与机械,2008(6):138-140

[27]孟秀梅,刘昌衡,孙永军,等.一种海带豆腐的制作方法:20121041 61145[P].2012-10-26

[28]李春华,高海生,李凤英.海带豆腐的研制[J].中国食品学报,2004,4(3):44-47

[29]房健,陈洪兴,张雪琴.海带豆腐的研制[J].食品研究与开发,2006,27(9):91-93

[21]徐桂花,徐惠娟.海带面包的制作工艺[J].农业科学研究,2005,26(2):37-39

[30]龙志芳.海带营养面包制作的研究[J].食品研究与开发,2012,33(12):101-103

[31]肖欣欣,陈丽娇,程艳,等.海带泡菜自然发酵工艺[J].食品与发酵工业,2011,37(12):96-99

[32]赵祥忠,张磊,曲淑霞,等.不同发酵方式生产海带泡菜的研究[J].食品科技,2012(6):138-140

[33]杜连起,常学东.海带挂面的研制[J].食品科技,2003(1):71-74

[34]张俊颖.海带挂面加工工艺的研究[D].舟山:浙江海洋学院,2015

[35]王小军,刘昌衡,袁文鹏,等.风味海带酱的研制[J].农产品加工学刊,2008(6):39-41

[36]罗莉萍,王刘刘.海带酱加工工艺研究[J].食品与机械,2006,22(1):86-87

[37]李洁.无糖海带蛋糕技术[J].科技创业月刊:创富指南,2012(7):58-58

[38]王晶晶,贾雷敏.海带保健蛋糕的研制[J].食品科技,2012(6):191-193

[39]Shi Y,Sheng J,Yang F,et al.Purification and identification of polysaccharide derived from Chlorella pyrenoidosa[J].Food Chemistry,2007,103(1):101-105

[40]Cha K H,Koo S Y,Lee D U.Antiproliferative Effects of Carotenoids Extracted from Chlorella ellipsoidea and Chlorella vulgaris on Human Colon CancerCells[J].Journal of Agricultural&Food Chemistry,2008,56(22):10521-10526