海帶多糖的生理活性及其在食品中的應(yīng)用研究進(jìn)展

程曉芳,袁丹丹,張余慧,王琤韋華

(江西科技師范大學(xué),生命科學(xué)學(xué)院,江西南昌 330013)

海帶(Laminariajaponica)屬褐藻門、海帶屬植物,是一種大型的可食用藻類,主要生長(zhǎng)于沿海地區(qū),海帶中含有多糖、碘、維生素、甘露醇、礦物元素等多種功能性物質(zhì)[1],具有非常高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值。其中的多糖是海帶中最主要的活性成分,存在于海帶細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi),與細(xì)胞的分裂和分化、機(jī)體生長(zhǎng)及代謝密切相關(guān)[2],它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜,性質(zhì)不同,具有抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、防輻射、降血糖、降血脂和排毒等多種生理活性[3],在研發(fā)新型保健食品方面具有良好的應(yīng)用前景,如降脂茶、低糖餅干、防齲齒果凍等。同時(shí),海帶多糖也因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)而得到廣泛的應(yīng)用,在食品行業(yè)中可作為穩(wěn)定劑、保水劑、保鮮劑、風(fēng)味劑、抑菌劑、降脂劑、降糖劑等用以延長(zhǎng)食品儲(chǔ)藏期限[4-6],改善食品各方面感官品質(zhì),使其具有更好的口感。為了更好的開發(fā)利用海帶多糖,本文簡(jiǎn)述了海帶多糖的主要生理活性以及其作為各種添加劑在食品中的具體應(yīng)用,以期為海帶多糖的進(jìn)一步研究及其在食品中的開發(fā)利用提供一定的參考。

1 海帶多糖概述

1.1 種類和結(jié)構(gòu)

海帶多糖是存在于海帶細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)的天然生物大分子,主要有褐藻膠、褐藻糖膠和褐藻淀粉三種[7]。褐藻膠含量為19.7%,存在于海帶細(xì)胞間,是由α-1,4-L-古羅糖醛酸(M)和β-1,4-D-甘露糖醛酸(G)構(gòu)成的聚合物,如圖1所示,褐藻膠包括水溶性的褐藻酸和水溶性以及水不溶性的褐藻酸鹽類,比如褐藻酸鈉、褐藻酸銨、褐藻酸鈣等,其中水溶性褐藻膠溶于水呈粘稠狀,具有凝結(jié)和增稠的作用且M/G的值影響著褐藻膠的凝膠性質(zhì)[8-9]。褐藻糖膠又稱巖藻膠,含量為0.3%～1.5%,由海帶細(xì)胞分泌產(chǎn)生的一種粘性物質(zhì),主要存在于細(xì)胞壁中,由α-L-巖藻糖-4-硫酸酯單體聚合而成,如圖2所示,另外還含有一定比例的半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖、蛋白質(zhì)、葡萄糖醛酸等物質(zhì)[10]。褐藻淀粉又稱昆布淀粉、巖藻淀粉,含量?jī)H為1%,主要分布于海帶細(xì)胞間,由β-1,3-D-葡萄糖構(gòu)成,如圖3所示,有水溶性和水不溶性兩種,其溶解度由支鏈數(shù)目所決定,支鏈多的為水溶性昆布淀粉,可溶于冷水,支鏈少的為水不溶性昆布淀粉,只能溶于熱水[11]。

圖1 褐藻膠3種組成片段及2種衍生物的結(jié)構(gòu)式

圖2 褐藻糖膠化學(xué)結(jié)構(gòu)式

圖3 褐藻淀粉化學(xué)結(jié)構(gòu)式

1.2 提取方法

海帶多糖的提取方法很多,主要有水提法、酸提取法、堿提取法、復(fù)合酶提取法、超聲波輔助提取法和微波法等[12],其提取的原理主要是通過破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜而使海帶多糖充分游離,其中水提法作為傳統(tǒng)的提取方法操作簡(jiǎn)單、成本低但耗時(shí),提取率也較低[13];酸提取法可得到較高的多糖含量,提取率高于水提法,但是容易使多糖分子降解[14];堿提取法的提取率最高,但是所提取的多糖不溶于熱水,導(dǎo)致后續(xù)過濾操作比較困難,不經(jīng)常采用[15];酶提取法具有專一、高效的特點(diǎn),且與其他方法相比條件較溫和,提取率較高,但是所用的酶多為商品化酶,價(jià)格昂貴,成本較高[16];超聲輔助提取法利用超聲波破碎細(xì)胞組織,具有高效、省時(shí)、省力的特點(diǎn),且提取率和純度都較高[17];微波法則是利用300 MHz～300 GHz的電磁波破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)或者細(xì)胞間的氫鍵,而使多糖迅速浸出、擴(kuò)撒,該法具有高效、準(zhǔn)確,提取效果好及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)[18]。

1.3 純化方法

一般用上述方法所提取的海帶多糖多為粗品,含有蛋白質(zhì)、色素及一些小分子物質(zhì)(無機(jī)鹽、低聚糖)等雜質(zhì),需進(jìn)一步分離純化。

脫蛋白的方法一般有Sevag法、三氯乙酸法、三氟三氯乙烷法、酶法或酶與Sevag結(jié)合法、等電點(diǎn)沉淀法[19]。前兩種方法是通過使蛋白質(zhì)變性析出除去蛋白質(zhì);三氟三氯乙烷法的脫蛋白效果雖好,但是三氟三氯乙烷極易揮發(fā)[20];酶法或酶與Sevag結(jié)合法的原理是通過蛋白酶水解蛋白質(zhì)成小分子物質(zhì),再利用透析方法去除[21];等電點(diǎn)沉淀法則是通過調(diào)節(jié)溶液pH,去除酸性蛋白質(zhì),該方法常在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用[22]。

脫色的方法主要有醇洗法、活性炭吸附法、強(qiáng)氧化劑氧化脫色法和色譜柱吸附脫色法[23],醇洗法適合于色素含量較少的多糖提純,活性炭吸附法操作簡(jiǎn)便但易造成多糖的損失,強(qiáng)氧化劑氧化脫色法也易使多糖降解,色譜柱吸附脫色法的脫色效果較好,且對(duì)多糖的破壞較小[24]。除去小分子物質(zhì)的方法主要就是透析法,利用半透膜除去多糖溶液中的小分子化合物,其操作十分簡(jiǎn)便[25]。

經(jīng)除蛋白和脫色處理后的多糖提取物包含許多不同種類、不同分子量的多糖混合物,還需要進(jìn)一步分級(jí)純化處理,一般有透析法、超速離心法和色譜法[26],其中比較常用的是色譜法,利用不同的色譜柱及洗脫劑進(jìn)行洗脫分離,得到不同的組分。

2 海帶多糖生理活性

2.1 降血糖

海帶多糖可通過促進(jìn)胰島細(xì)胞分泌胰島素、提高InsR蛋白和CrIR蛋白表達(dá)水平、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝、增強(qiáng)機(jī)體抗氧化作用以及降低體內(nèi)游離脂肪酸水平等途徑來降低機(jī)體血糖,是一種安全無毒的降糖因子。王美華等[27]在進(jìn)行小鼠糖耐量試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),模型組小鼠在30和60 min的血糖值為(15.791±3.269)、(15.769±4.485) mmol/L,而海帶多糖處理組小鼠30和60 min的血糖值為(13.826±0.806)、(13.064±1.862) mmol/L,表明海帶多糖有效降低小鼠的血糖值。姜文等[28]通過給患有2型糖尿病的小鼠進(jìn)行昆布多糖灌胃治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)海帶多糖處理的小鼠血清胰島素含量在治療前后分別為27.26、22.38 pmol/L,而模型組小鼠未做任何處理,血清胰島素含量分別為10.28、8.46 pmol/L,低于海帶多糖處理組,由此可見,海帶多糖可有效提高小鼠體內(nèi)胰島素和胰淀素含量,顯示出明顯的降糖作用。

2.2 抗腫瘤

海帶多糖可直接作用腫瘤細(xì)胞,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖擴(kuò)散,使其凋亡,另外還可通過抑制自由基產(chǎn)生和清除自由基等方式來預(yù)防癌癥、腫瘤的發(fā)生[29]。姜艷霞等[30]通過培養(yǎng)多組肝癌bel-7402細(xì)胞,并分別加入不同濃度(5、10、20、30 g/L)的海帶多糖,結(jié)果發(fā)現(xiàn)bel-7402細(xì)胞都出現(xiàn)固縮、變形和死亡的現(xiàn)象,且海帶多糖濃度越高作用越明顯,癌細(xì)胞存活率更低,30 g/L海帶多糖效果最好,可使bel-7402細(xì)胞凋亡率達(dá)到14.8%±1.7%,壞死率為19.8%±2.3%,表明海帶多糖在抑制bel-7402細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖、加速其凋亡方面的重要作用。Takeda等[31]也研究發(fā)現(xiàn)褐藻糖膠通過核因子-кB依賴的信號(hào)通路,刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生更多的NO,從而實(shí)現(xiàn)抑制肉瘤 S-180細(xì)胞的增殖生長(zhǎng)。

2.3 防輻射

海帶多糖可有效促進(jìn)機(jī)體內(nèi)放射性物質(zhì)隨糞便排出,減少其在體內(nèi)的堆積,降低由放射性物質(zhì)所引起的疾病發(fā)生率,另有研究表明,海帶多糖可有效防治γ-射線的輻射損傷[32]。吳曉旻等[33]在探究海帶多糖抗輻射可能的作用機(jī)理中,通過給各實(shí)驗(yàn)組小鼠進(jìn)行不同劑量的LJP灌胃,再進(jìn)行γ-射線照射,最后發(fā)現(xiàn)不同劑量LJP處理組(100、200、300、400 mg/kg)的小鼠淋巴細(xì)胞凋亡率分別為28.39%、24.71%、20.97%、18.68%,模型組小鼠淋巴細(xì)胞凋亡率為35.48%,進(jìn)一步證實(shí)了海帶多糖的防輻射功效,同時(shí)得出海帶多糖防輻射的可能作用機(jī)理是抑制免疫細(xì)胞凋亡、提高機(jī)體免疫能力。劉軍等[34]在研究海帶多糖對(duì)電離輻射損傷后大鼠生殖器官的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),停止輻射后的14 d,模型組動(dòng)物睪丸臟器系數(shù)從0.64%±0.06%降至0.4%±0.04%,而海帶多糖干預(yù)組僅從0.66%±0.03%降至0.56%±0.02%,減小趨勢(shì)明顯小于模型組,表明海帶多糖可降低大鼠生殖器官所受的輻射損傷,減少變異細(xì)胞產(chǎn)生,加快受損細(xì)胞的修復(fù)過程,具有顯著的抗輻射作用。

2.4 抗衰老

海帶多糖可緩解改善機(jī)體皮下膠原蛋白的減少,使皮膚真皮層厚度增加,提高皮膚中羥脯氨酸含量,從而達(dá)到延緩衰老的目的[35]。徐曉珍等[36]通過給小鼠背部涂抹相應(yīng)藥物,發(fā)現(xiàn)海帶多糖還可提高小鼠組織皮膚中SOD、CAT、GSH-Px活性,降低皮膚MMP-1mRNA表達(dá)水平和丙二醛、過氧化氫含量,其中高劑量海帶多糖處理組效果最好,其SOD、CAT、GSH-Px活性分別高達(dá)(121.697±7.518)、(312.824±25.203)、(117.566±10.401) ku/g Pro,丙二醛、過氧化氫含量為(23.179±3.866)、(13.159±1.471) umol/g Pro,說明海帶多糖具有延緩衰老的作用。另外,楊偉麗等[37]研究發(fā)現(xiàn)海帶多糖可緩解衰老小鼠脾臟和胸腺的萎縮,增強(qiáng)其免疫能力,具有顯著的抗衰老作用。

2.5 排毒

褐藻膠、褐藻糖膠和褐藻淀粉可有效作為膳食纖維的代替品,不被腸道所吸收,進(jìn)入大腸后被腸道菌群利用,增加腸道短鏈脂肪酸含量,降低腸道pH,從而調(diào)節(jié)腸道菌群平衡及其代謝產(chǎn)物等,促進(jìn)機(jī)體腸道的運(yùn)動(dòng),防止便秘[38]。海帶多糖還可吸附鉛、砷、鎘等有毒重金屬或與一些毒素結(jié)合,攜帶有毒物質(zhì)和病原體一起排出體外,降低病原物和有毒有害物質(zhì)在腸道停留和黏附的機(jī)會(huì),減少對(duì)人體造成的危害[39]。

2.6 其他

海帶多糖除了具有以上幾點(diǎn)生理活性外,還有許多其他的生理功效,具體如下:①抗凝血作用。海帶多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)及硫酸基含量決定了其抗凝血活性,海帶多糖中C2-硫酸基和C2,C3-二硫酸基的含量越高,其凝血活性就越強(qiáng),其作用機(jī)理主要是通過抑制凝血酶活性[40]。②降血脂作用。海帶多糖可有效降低血液中甘油三酯和膽固醇的含量,使血液中膽固醇含量降低13%～17%,低密度脂蛋白減少20%～25%,高密度脂蛋白上升16%[41]。③免疫調(diào)節(jié)作用。海帶多糖與香菇多糖及枸杞多糖相似,具有調(diào)節(jié)免疫的功效,其直接作用于吞噬細(xì)胞、T細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞進(jìn)行機(jī)體免疫調(diào)節(jié)[42]。④抗病毒作用。海帶多糖對(duì)HIV、HPV、IAV、HSV、TMV、CVB3、TMV等病毒都有抑制作用[43]。

3 海帶多糖在食品中的應(yīng)用

3.1 穩(wěn)定劑

海帶多糖獨(dú)特的凝膠、粘結(jié)性質(zhì)使其可作為穩(wěn)定劑添加應(yīng)用于食品,尤其是飲料、乳品的生產(chǎn)加工中。飲料在生產(chǎn)和儲(chǔ)存過程中,往往會(huì)因?yàn)橐恍┩饨缫蛩?溫度、光照、震蕩)或者自身因素(蛋白質(zhì)、脂肪、糖、鹽、pH)而出現(xiàn)沉淀、分層的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響產(chǎn)品后續(xù)的銷售。但已有研究表明,海帶多糖可有效改善上述情況,董雪敏等[44]利用海帶制得多糖濃度高達(dá)3.297 mg/mL的提取液,研制出富含巖藻聚糖硫酸酯的功能性飲料,飲料在靜置3個(gè)月后依然澄清,沒有渾濁和沉淀,有效提高了飲料的穩(wěn)定性。范素琴等[45]研究發(fā)現(xiàn)不同用量和粘度的海藻酸鈉對(duì)植物蛋白飲料的穩(wěn)定性有重要的影響,其中粘度為200～400 MPa海藻酸鈉效果最佳,并且在該粘度下的一定范圍內(nèi),隨著海藻酸鈉濃度的增加飲料的穩(wěn)定效果越好,同時(shí)確定了復(fù)合穩(wěn)定劑的最優(yōu)配方為:CMC-Na 0.05%、黃原膠0.01%、海藻酸鈉0.01%、蔗糖酯0.09%、單甘油酯0.06%。另外,海帶多糖還可提高蛋黃醬的穩(wěn)定性,楊述等[46]通過在蛋黃醬中添加褐藻膠而有效的改善了蛋黃醬流變性質(zhì)和凝膠性質(zhì),且2%的褐藻膠添加量比2.5%的褐藻膠添加量所制得的蛋黃醬更接近全脂類蛋黃醬。

3.2 保水劑

水分是各食品不可缺少的成分之一,其含量直接影響著食品的質(zhì)地、口感、外觀甚至營(yíng)養(yǎng)等。但是很多食品在生產(chǎn)加工過程中由于組織結(jié)構(gòu)的破壞而容易出現(xiàn)水分流失的現(xiàn)象,利用海帶多糖的吸濕性質(zhì),可有效的固定結(jié)合食品組織中的游離水,減少水分的流失。劉鑫等[47]在帶魚魚糜中添加褐藻膠,結(jié)果發(fā)現(xiàn)褐藻膠可使帶魚魚糜凝膠程度顯著增強(qiáng),持水力提高,當(dāng)褐藻膠添加量為1.56%～1.75%時(shí)的帶魚魚糜達(dá)到市售A級(jí)魚糜標(biāo)準(zhǔn)。陸云飛等[48]以南美對(duì)蝦蝦仁為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)經(jīng)平均聚合度3、平均聚合度6的褐藻膠寡糖浸泡處理過的蝦仁質(zhì)量分別增加7.45%、6.54%,保水效果顯著,另外經(jīng)處理過的蝦仁在明度、硬度、彈力、咀嚼性等方面也得到很大的改善。袁麗等[49]利用超聲波降解褐藻膠后浸泡南美白對(duì)蝦達(dá)到了顯著的增重效果,當(dāng)裂解物粘度為1530 mPa·s時(shí),增重效果最佳,超聲條件為功率800 W,超聲時(shí)間20 min,工作時(shí)間2 s,間歇時(shí)間6 s時(shí),對(duì)蝦增重達(dá)到最大為14.4%,同時(shí)不破壞和影響蝦的其他感官品質(zhì)。

3.3 保鮮劑

果蔬在采摘后,由于其呼吸作用而導(dǎo)致了許多腐敗變質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生,為更好的保藏果蔬食品,保持其新鮮度,應(yīng)該采取有效的措施及時(shí)抑制果蔬的呼吸強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)海帶多糖的凝膠性質(zhì)可使其在果蔬表面形成一層穩(wěn)定的可食性薄膜,該種膜具有良好的耐熱性、阻隔性、透明性以及機(jī)械強(qiáng)度,可減弱機(jī)體細(xì)胞呼吸作用,阻止水分散失,有較強(qiáng)的保鮮作用。程麗林等[50]通過用海帶多糖復(fù)合涂膜處理辣椒,結(jié)果發(fā)現(xiàn)處理后的第24 d海帶多糖復(fù)合涂膜處理組SOD酶活性為11.77 U/g,顯著低于對(duì)照組(15.53 U/g),且1～24 d處理組辣椒失重率和腐爛率也始終遠(yuǎn)低于對(duì)照組,葉綠素和維生素C的含量始終遠(yuǎn)高于對(duì)照組,對(duì)辣椒的保鮮貯藏具有重要意義,同時(shí)還確定了最佳涂膜處理為2%海帶多糖+0.4%殼聚糖+0.2%魔芋葡甘聚糖。李佳等[51]用不同濃度的褐藻膠和茶多酚混合溶液涂膜處理冬棗,發(fā)現(xiàn)1%、2%、3%褐藻膠處理7 d后冬棗的轉(zhuǎn)紅指數(shù)分別為75%、80%、82%,腐爛指數(shù)分別為38%、43%、36%,而空白組的轉(zhuǎn)紅指數(shù)和腐爛指數(shù)為85%及55%,可見褐藻膠有效降低了冬棗在保藏過程變紅、腐爛現(xiàn)象發(fā)生的概率,使冬棗保持一個(gè)良好的感官品質(zhì),并且得出1%褐藻膠+0.6%茶多酚涂膜處理效果最佳。

3.4 降脂劑

海帶多糖具有降血脂的功效,將其添加于食品中,不僅可增加食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還使食品成為具有降脂效果的功能性食品。吳曉青等[52]利用復(fù)合酶法提取海帶多糖,再以海帶多糖濃縮液∶菊花甘草混合物=2∶1的質(zhì)量比(其中菊花甘草混合物中菊花與甘草的質(zhì)量比為5∶1)配制出茶湯清澈透明,甘甜鮮爽,具有菊花、甘草和海帶清香和顯著降血脂功效的保健茶飲品。石巖等[53]也利用海帶中的多糖成分將海帶、紅曲、決明子、山楂、菊花和甜葉菊以10∶1∶1∶1∶1∶0.3的比例進(jìn)行混合煮制30 min,再加入1.75%白砂糖,0.075%檸檬酸,0.0125%檸檬酸鈉,研制出淺紅色、低糖、低熱量的具有降血壓血脂功能的海帶風(fēng)味飲品。

3.5 降糖劑

許多食品比如餅干、面包、蛋糕等具有的獨(dú)特風(fēng)味和較長(zhǎng)的貯藏期,深受廣大消費(fèi)者的喜愛,但由于具有較高的糖分而使許多患有高血糖的消費(fèi)人群望而卻步,但海帶多糖的添加可有效降低食品中的糖量。王慶佳[54]研究發(fā)現(xiàn)在餅干制作中添加海帶多糖可使餅干血糖生成指數(shù)由74.6顯著下降至67.3,使其成為中等血糖生成指數(shù)產(chǎn)品,具有慢消化淀粉特性,更適合肥胖者和老年人食用。顏玉蝦[55]利用海帶中富含具有降血糖功效的海帶多糖,以海帶多糖10%、海帶乳酸菌凍干粉25%、乳糖30%、麥芽糊精20%、β-環(huán)糊精15%、、和硬脂酸鎂0.7%的配方壓制出硬度適中、外觀整潔、色澤良好、口感細(xì)密、香味宜人同時(shí)具有降糖作用的高營(yíng)養(yǎng)海帶乳酸菌咀嚼片。陳奇等[56]以40%海帶粗多糖粉+58%糖粉+1%檸檬酸+1%硬脂酸鎂的配方研制出降血糖口含片。

3.6 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑

海帶多糖具有許多保健功能,在營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品方面的研究具有重要意義,利用海帶多糖研發(fā)的高營(yíng)養(yǎng)食品不僅滿足了人們對(duì)健康的需求,而且其天然、安全的成分因子使得其適合各個(gè)年齡范圍的消費(fèi)者食用。鄧波勝等[57]利用褐藻酸鈉為原料生產(chǎn)珍珠球并與冰淇淋混合,研制出光滑細(xì)膩、無冰晶感、風(fēng)味獨(dú)特的高營(yíng)養(yǎng)新型冰淇淋產(chǎn)品。林國榮等[58]利用超聲波輔助提取技術(shù)提取海帶多糖,同時(shí)以14.95 mg/mL海帶多糖,1.0%瓊脂,4%白砂糖,0.08%香味劑的工藝配方研制出外形、口感、色澤、透明度、彈性、持水性和強(qiáng)度都最佳同時(shí)還具有防齲齒功效的高營(yíng)養(yǎng)、低熱量的新型保健果凍。王穎等[59]提取了海帶多糖,再經(jīng)風(fēng)味調(diào)制,研制出了適合于體弱者及不愛食用海帶者的集營(yíng)養(yǎng)與美味于一體的海帶口服液,具體配方為80%海帶提取液+2.5%蜂蜜+4.0%白砂糖+0.3%檸檬酸。

3.7 風(fēng)味劑

海帶多糖中的褐藻膠屬于典型的膠體,粘性大、持水力強(qiáng),嚴(yán)密的膠狀結(jié)構(gòu)中含有大量的呈味物質(zhì),若在生產(chǎn)中添加適量海帶多糖可在一定程度上增加食品的風(fēng)味,提高飲料的爽口度,使其具備更均勻的口感。王秀娟等[60]利用復(fù)合酶法從海帶中提取海帶多糖,并研制出味感柔和、酸度適口并且具有獨(dú)特香味的海帶多糖飲料,同時(shí)確定了最佳配方為10%柑橘汁+0.3%檸檬酸+1.5%蘋果香精+50%海帶多糖提取液。羅麗萍[61]也研究發(fā)現(xiàn)將0.5%海帶多糖添加于冰淇淋中可顯著增強(qiáng)產(chǎn)品的乳香味,但是添加量超過1%時(shí)就會(huì)使海帶多糖的風(fēng)味掩蓋住冰淇淋原本的乳香味。

3.8 抑菌劑

食品在生產(chǎn)加工過程中不可避免的會(huì)有細(xì)菌、真菌的污染,從而對(duì)食品的質(zhì)量問題造成巨大的影響。研究表明,海帶多糖中的褐藻酸和褐藻寡糖在一定程度上可直接或間接地作用微生物,從而起到抗菌的效果,在食品加工過程中加入一定量的海帶多糖,可有效解決食品污染的問題,在延長(zhǎng)食品保藏期及改善食品質(zhì)量方面具有重要意義。吳國鋒等[62]優(yōu)化了過氧化氫法,發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)時(shí)間50 min、溫度70 ℃、過氧化氫濃度5%(v/v)以及底物濃度1.5%(w/v)條件下制得的褐藻膠寡糖具有最佳得抑菌效果,且發(fā)現(xiàn)濃度為0.25%褐藻膠寡糖可完全抑制啤酒中污染菌的生長(zhǎng)。周研等[63]利用1.5%海藻酸鈉制成復(fù)合涂膜并作用于哈密瓜,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi),經(jīng)涂膜處理的哈密瓜霉菌和酵母菌計(jì)數(shù)都低于對(duì)照組,在35 d時(shí),海藻酸鈉涂膜處理組及對(duì)照組霉菌和酵母菌總數(shù)分別為3.92、4.53 log CFU/g,表現(xiàn)出海藻酸鈉顯著的抑菌效果。

3.9 護(hù)色劑

色澤是影響食品感官的重要因素之一,良好的色澤外觀會(huì)給予消費(fèi)者強(qiáng)烈的購買欲望,有利于產(chǎn)品的銷售,而海帶多糖則具有明顯的護(hù)色效果,可有效保持食品的新鮮色澤,改善其外觀品質(zhì)。孫協(xié)軍等[64]利用海帶多糖、鹽藻多糖和螺旋藻多糖等研制出了一種護(hù)色劑,發(fā)現(xiàn)以上幾種多糖的作用下,冷藏干蝦的a*值(紅綠程度)降低幅度遠(yuǎn)低于對(duì)照組,b*值(黃度)從初始值29.6降至25.1(對(duì)照組21.2),綜合來看,復(fù)合多糖的處理大大降低了干制蝦的褪色進(jìn)度,體現(xiàn)出良好的護(hù)色作用,且在0.06%鹽藻多糖+0.03%螺旋藻多糖+0.02%海帶多糖條件下處理效果最佳。湯秋冶等[65]通過配制復(fù)合海藻酸鈉涂膜處理冰鮮鴨,發(fā)現(xiàn)在儲(chǔ)藏后期經(jīng)涂膜處理的冰鮮鴨色澤亮度值和紅度值都明顯高于對(duì)照組,有效的保持了冰鮮鴨肉的鮮紅色澤。

4 結(jié)語

目前,海藻中海帶多糖的開發(fā)利用已經(jīng)成為當(dāng)前食品行業(yè)研究的熱點(diǎn)之一,海帶多糖獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)以及降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗病毒、抗菌等藥理活性使其在食品中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,尤其是保健食品的研發(fā)。

雖然海帶多糖在提取、純化方面已經(jīng)有了一定的成果,但是大都是采用單一方法進(jìn)行多糖的提取,在方法的復(fù)合使用方面研究較少,每種方法都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),若能將兩種或以上的方法進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合即可取得更好的提取效果;對(duì)海帶多糖生物活性的具體作用機(jī)理尚不明確;在實(shí)際應(yīng)用時(shí)多為海帶多糖粗品,對(duì)于進(jìn)一步分級(jí)純化的各種多糖的應(yīng)用研究相對(duì)較少,它們雖然屬于同一類海帶多糖,但是分子質(zhì)量的不同以及結(jié)構(gòu)上的差異都可能使其在具體應(yīng)用中產(chǎn)生不同的效果;在食品生產(chǎn)中應(yīng)用的也多為單一品種的海帶多糖,在與其它添加劑復(fù)合使用效果研究鮮有報(bào)道;這些都是海帶多糖未來研究的面臨的挑戰(zhàn)。

今后,對(duì)海帶多糖應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的研究:復(fù)合法提取海帶多糖;海帶多糖各生理活性具體作用機(jī)理;分級(jí)純化后的海帶多糖的應(yīng)用;其他食品添加劑與海帶多糖的復(fù)配應(yīng)用。隨著研究深入,相信海帶多糖在食品業(yè)中將有更廣泛的應(yīng)用前景。