螺旋藻破壁脫腥方法的研究*

程秀云，羅建玲，羅玉芳

（福建華南女子職業學院，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

（福建華南女子職業學院，福建 福州 350007）

選擇超聲波法、發酵法、加熱研磨法等對螺旋藻進行處理，對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作用時間10min、一次作用螺旋藻溶液總量30ml時破壁率最高可達95%；其次是加熱研磨法沸水浴加熱40min研磨1h后破壁率可達95%；酵母菌發酵腥味掩蔽優于乳酸菌發酵。

螺旋藻，脫腥，破壁率

螺旋藻是一種蛋白質含量高的低等微型藍藻，含有18種氨基酸，其中人體必需的8種氨基酸結構合理，幾乎與人血蛋白相似[1]。螺旋藻是維生素的天然寶庫，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[1]。大量動物實驗及部分臨床試驗證明，螺旋藻具有降血脂，抗衰老，抗疲勞，提高機體免疫力，提高造血功能，改善消化系統功能等保健功效。被FDA和世界食品協會譽為“21世紀最佳營養源”[1，2]。

但是，螺旋藻的生物活性物質包含于具有特殊結構的細胞壁內，在一定程度上影響了螺旋藻的營養價值[2]；同時螺旋藻具有較重的腥味，目前市場的產品主要以膠囊片劑的形式銷售，難以被廣大消費者所接受；還有螺旋藻細胞較長并成絲狀排列所以顆粒較大在加工中容易產生沉淀影響產品品質。因此螺旋藻的破壁脫腥處理對提高其營養價值、研制消費者喜歡的產品具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

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

1.1.2 主要儀器設備：超聲波細胞粉碎儀:CX-250型,寧波醫療設備二廠生產；電熱恒溫箱:H.H.S-214型,上海醫療器械廠生產；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間后在顯微鏡下觀察螺旋藻細胞形態并計算破壁率。

考慮到超聲波工作功率、工作時間、螺旋藻的濃度、螺旋藻溶液總量可能對破壁率的影響，經預試驗確定四因素三水平L9（3，4）正交實驗，設計表見表1。

破壁率=（原細胞數量-未破壁數量）/原細胞數量×100%

1.2.2 發酵脫腥方法

1.2.2.1 乳酸菌發酵法：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℃恒溫培養不同時間后觀察其腥味、藻絲斷裂和細胞破裂情況。1.2.2.2 酵母菌發酵法：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℃恒溫培養不同時間后觀察其腥味、藻絲斷裂和細胞破裂情況。

1.2.3 加熱研磨法

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

2 結果與討論

2.1 超聲波處理法

螺旋藻超聲波破壁處理正交試驗后于顯微鏡觀察計算破壁率，結果見表2。

表1 螺旋藻超聲波處理破壁試驗正交因素水平表

表2 L9（34）超聲波破壁正交試驗結果表

表3 乳酸菌發酵脫腥試驗結果表

表4 酵母菌發酵脫腥試驗結果表

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作用時間10min、一次作用螺旋藻溶液總量30ml時破壁率最高可達95%；試驗發現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，樣品質地均勻粘稠度增高不再沉淀，并富有藻類清香，這應該是螺旋藻細胞破裂內容物釋放出來所致。

2.2 發酵脫腥法

2.2.1 乳酸菌發酵法：不同濃度的螺旋藻溶液中添加6%奶粉、0.2%乳酸菌粉42℃恒溫培養試驗結果見表3。

由表3可知，隨著發酵時間的延長發酵產生的發酵味、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，說明乳酸菌發酵法對螺旋藻脫腥效果不理想；鏡檢發現乳酸菌發酵過程中螺旋藻細胞發生破碎，破壁率隨時間延長而增加，這可能是由于乳酸菌發酵過程中產生某些酶破壞了螺旋藻細胞壁使細胞破碎；不同濃度的螺旋藻乳酸菌發酵沒有明顯的區別。2.2.2酵母菌發酵法：不同濃度的螺旋藻溶液中添加2%葡萄糖、0.2%酵母菌粉28℃恒溫培養試驗結果見表4。

由表4可知，隨著發酵時間的延長螺旋藻的腥味逐漸轉變為愉悅的清香味，可能是由于酵母菌發酵過程中產生的某些代謝產物掩蔽了藻腥味而突出了藻香味；鏡檢發現螺旋藻細胞發生破碎，破壁率隨發酵時間延長而增加，這可能是由于酵母菌發酵過程中產生某些酶破壞了螺旋藻細胞壁使細胞破碎；不同濃度的螺旋藻酵母菌發酵沒有明顯的區別。

2.3 加熱研磨破壁

表5 加熱研磨試驗結果表

配制成10%的螺旋藻溶液沸水浴加熱后研磨不同時間，用顯微鏡觀察計算螺旋藻破壁率，結果如表5所示。

由表5可知：單純的加熱處理和單純的研磨處理對螺旋藻的破壁效果很差，只是藻絲斷裂，大部分細胞保持完整；但加熱后進行研磨螺旋藻破壁率明顯隨著研磨時間和加熱時間的延長而增加，加熱40min研磨1h后破壁率可達95%，細胞破壁后內容物釋放出來使得顏色也由深綠色變為墨綠色，溶液變濃稠質地均勻，富有愉悅的藻香味。

3 結論

研究通過比較超聲波破壁法、發酵法、加熱研磨法、酸堿浸泡法對螺旋藻破壁脫腥處理結果發現：

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

2）其次是加熱研磨法，隨著加熱研磨時間的延長破壁率逐漸上升，加熱40min研磨1h后破壁率可達95%，螺旋藻溶液顏色也由深綠色變為墨綠色，溶液變濃稠質地均勻，富有淡淡的藻香味。

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

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

[2]楊世誠.螺旋藻及其營養保健功能[J].中國食物與營養，2003,（3）：45-48.

[3]丁潔.螺旋藻主要腥味物質與脫腥技術的研究[D].北京：北京林業大學碩士學位論文，2010.

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

[5]孫潔，陸勝民，陶寧萍.螺旋藻的營養值及保健功能[J].中國水產，2006（5）：76-77.

[6]張麗君，劉冬，李世敏.螺旋藻脫腥工藝研究[J].生產與科研經驗，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：微生物應用。