螺旋藻破壁脱腥方法的研究*

程秀云，罗建玲，罗玉芳

（福建华南女子职业学院，福建 福州 350007）

螺旋藻破壁脱腥方法的研究*

程秀云，罗建玲，罗玉芳

（福建华南女子职业学院，福建 福州 350007）

选择超声波法、发酵法、加热研磨法等对螺旋藻进行处理，对比螺旋藻破壁脱腥效果。初步研究表明超声波法破壁脱腥效果最好，螺旋藻溶度为15%、超声波功率为300w作用时间10min、一次作用螺旋藻溶液总量30ml时破壁率最高可达95%；其次是加热研磨法沸水浴加热40min研磨1h后破壁率可达95%；酵母菌发酵腥味掩蔽优于乳酸菌发酵。

螺旋藻，脱腥，破壁率

螺旋藻是一种蛋白质含量高的低等微型蓝藻，含有18种氨基酸，其中人体必需的8种氨基酸结构合理，几乎与人血蛋白相似[1]。螺旋藻是维生素的天然宝库，并含有丰富的人体不能合成而又必需的亚油酸与亚麻酸，还有藻蓝蛋白、叶绿素、小分子多糖、超氧化物岐化酶等有重要生物活性的物质[1]。大量动物实验及部分临床试验证明，螺旋藻具有降血脂，抗衰老，抗疲劳，提高机体免疫力，提高造血功能，改善消化系统功能等保健功效。被FDA和世界食品协会誉为“21世纪最佳营养源”[1，2]。

但是，螺旋藻的生物活性物质包含于具有特殊结构的细胞壁内，在一定程度上影响了螺旋藻的营养价值[2]；同时螺旋藻具有较重的腥味，目前市场的产品主要以胶囊片剂的形式销售，难以被广大消费者所接受；还有螺旋藻细胞较长并成丝状排列所以颗粒较大在加工中容易产生沉淀影响产品品质。因此螺旋藻的破壁脱腥处理对提高其营养价值、研制消费者喜欢的产品具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验原料：螺旋藻粉：福清新大泽螺旋藻有限责任公司提供；乳酸菌混合干粉：市售家用酸奶发酵剂；酵母菌干粉：市售安琪高活性干酵母；奶粉：市售无抗奶；葡萄糖为分析纯。

1.1.2 主要仪器设备：超声波细胞粉碎仪:CX-250型,宁波医疗设备二厂生产；电热恒温箱:H.H.S-214型,上海医疗器械厂生产；显微镜：Eclipse E100-LED，尼康仪器上海有限公司。

1.2 方法

1.2.1 超声波破壁方法

配制不同浓度的螺旋藻，用不同功率的超声波工作不同时间后在显微镜下观察螺旋藻细胞形态并计算破壁率。

考虑到超声波工作功率、工作时间、螺旋藻的浓度、螺旋藻溶液总量可能对破壁率的影响，经预试验确定四因素三水平L9（3，4）正交实验，设计表见表1。

破壁率=（原细胞数量-未破壁数量）/原细胞数量×100%

1.2.2 发酵脱腥方法

1.2.2.1 乳酸菌发酵法：配制1%、3%、5%的螺旋藻溶液加入6%的奶粉加热灭菌后添加0.2%家用乳酸菌粉42℃恒温培养不同时间后观察其腥味、藻丝断裂和细胞破裂情况。1.2.2.2 酵母菌发酵法：配制1%、3%、5%的螺旋藻溶液加入2%的葡萄糖加热灭菌后添加0.2%家用酵母粉28℃恒温培养不同时间后观察其腥味、藻丝断裂和细胞破裂情况。

1.2.3 加热研磨法

10%螺旋藻溶液于沸水浴加热10、20、30、40min后进行充分研磨，显微镜下观察藻丝断裂和细胞破裂情况。

2 结果与讨论

2.1 超声波处理法

螺旋藻超声波破壁处理正交试验后于显微镜观察计算破壁率，结果见表2。

表1 螺旋藻超声波处理破壁试验正交因素水平表

表2 L9（34）超声波破壁正交试验结果表

表3 乳酸菌发酵脱腥试验结果表

表4 酵母菌发酵脱腥试验结果表

由表2可得超声波破壁处理最佳条件为A3B3C1D3，即螺旋藻溶度为15%、超声波功率为300w作用时间10min、一次作用螺旋藻溶液总量30ml时破壁率最高可达95%；试验发现超声波作用后破壁率高的样品螺旋藻溶液颜色变深呈墨绿色，样品质地均匀粘稠度增高不再沉淀，并富有藻类清香，这应该是螺旋藻细胞破裂内容物释放出来所致。

2.2 发酵脱腥法

2.2.1 乳酸菌发酵法：不同浓度的螺旋藻溶液中添加6%奶粉、0.2%乳酸菌粉42℃恒温培养试验结果见表3。

由表3可知，随着发酵时间的延长发酵产生的发酵味、乳酸味和藻腥味交杂在一起形成不愉快的气味，螺旋藻浓度越高藻腥味越重不愉快的气味越明显，说明乳酸菌发酵法对螺旋藻脱腥效果不理想；镜检发现乳酸菌发酵过程中螺旋藻细胞发生破碎，破壁率随时间延长而增加，这可能是由于乳酸菌发酵过程中产生某些酶破坏了螺旋藻细胞壁使细胞破碎；不同浓度的螺旋藻乳酸菌发酵没有明显的区别。2.2.2酵母菌发酵法：不同浓度的螺旋藻溶液中添加2%葡萄糖、0.2%酵母菌粉28℃恒温培养试验结果见表4。

由表4可知，随着发酵时间的延长螺旋藻的腥味逐渐转变为愉悦的清香味，可能是由于酵母菌发酵过程中产生的某些代谢产物掩蔽了藻腥味而突出了藻香味；镜检发现螺旋藻细胞发生破碎，破壁率随发酵时间延长而增加，这可能是由于酵母菌发酵过程中产生某些酶破坏了螺旋藻细胞壁使细胞破碎；不同浓度的螺旋藻酵母菌发酵没有明显的区别。

2.3 加热研磨破壁

表5 加热研磨试验结果表

配制成10%的螺旋藻溶液沸水浴加热后研磨不同时间，用显微镜观察计算螺旋藻破壁率，结果如表5所示。

由表5可知：单纯的加热处理和单纯的研磨处理对螺旋藻的破壁效果很差，只是藻丝断裂，大部分细胞保持完整；但加热后进行研磨螺旋藻破壁率明显随着研磨时间和加热时间的延长而增加，加热40min研磨1h后破壁率可达95%，细胞破壁后内容物释放出来使得颜色也由深绿色变为墨绿色，溶液变浓稠质地均匀，富有愉悦的藻香味。

3 结论

研究通过比较超声波破壁法、发酵法、加热研磨法、酸碱浸泡法对螺旋藻破壁脱腥处理结果发现：

1）超声波破壁效果最好，用时最短，效果最理想；螺旋藻溶度为15%、超声波功率为300w、作用时间10min、一次作用螺旋藻溶液总量30ml时破壁率最高可达95%；破壁后的螺旋藻溶液颜色变深呈墨绿色，质地均匀呈浓稠状，并富有藻类清香味。

2）其次是加热研磨法，随着加热研磨时间的延长破壁率逐渐上升，加热40min研磨1h后破壁率可达95%，螺旋藻溶液颜色也由深绿色变为墨绿色，溶液变浓稠质地均匀，富有淡淡的藻香味。

3）发酵脱腥法中酵母菌的发酵掩蔽腥味效果较好，适用于做馒头类食品；乳酸菌发酵掩蔽腥味效果较差，藻腥味、发酵味、酸味串在一起形成不愉快的气味。

[1]曾文炉，蔡昭玲，欧阳藩.21世纪理想的食品—螺旋藻[J].生物工程进展，2001,21(5):135-138.

[2]杨世诚.螺旋藻及其营养保健功能[J].中国食物与营养，2003,（3）：45-48.

[3]丁洁.螺旋藻主要腥味物质与脱腥技术的研究[D].北京：北京林业大学硕士学位论文，2010.

[4]谢林明，励建荣.螺旋藻的脱腥研究[J].食品与发酵工业,2003,29(11):67-71.

[5]孙洁，陆胜民，陶宁萍.螺旋藻的营养值及保健功能[J].中国水产，2006（5）：76-77.

[6]张丽君，刘冬，李世敏.螺旋藻脱腥工艺研究[J].生产与科研经验，2008，34（6）：95-97.

Q949.2

A

1007-550X（2015）04-0037-04

10.3969/j.issn.1007-550X.2015.04.002

福建省教育厅中青年教师教育科研项目科技B类课题 （JB13372）。

2015-01-06

程秀云（1970-），女，讲师，研究方向：微生物应用。