含褐藻寡糖调味汁的研制

沈照鹏，胡增淼，刘 培，赵 琳，高 笑，江晓路，*

（1.中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛266003；2.荣成泰祥水产食品有限公司（山东省海洋食品营养研究院），山东荣成264309）

含褐藻寡糖调味汁的研制

沈照鹏1，胡增淼2，刘 培1，赵 琳1，高 笑1，江晓路1，*

（1.中国海洋大学食品科学与工程学院，山东青岛266003；2.荣成泰祥水产食品有限公司（山东省海洋食品营养研究院），山东荣成264309）

以海带为原料，经褐藻胶裂解酶降解而获得含褐藻寡糖的海藻汁，并测定了海藻汁中寡糖的分子量分布及其他理化指标。经酶解作用，海藻汁中还原糖含量提高了近50倍，总糖含量增加到酶解前的2.5倍。由阴离子电喷雾电离质谱测得褐藻胶裂解酶降解产物主要是分子量小于1000，聚合度在2～5之间的小分子寡糖。在此基础上，将海藻汁与各种调味品基料按一定比例混合，根据各种调味品不同的加工工艺特点，选择不同的加入环节。通过感官评定，确定了两种海藻调味品的最佳配方，并研究了其多项理化指标和卫生指标。

海带，褐藻寡糖，调味品

海藻是生长在海水里的藻类植物，含有大量带粘性的多糖物质，其干重含量可达40%~60%。海藻中的多糖类物质和陆地植物中的多糖类物质不同，它能给人以充满肠胃的满足感，但不产生热量，具有减食效果。海带等褐藻中，含有15%～30%（干物）的褐藻胶。褐藻胶是海带细胞壁多糖，具有调节免疫、抗病毒、抗肿瘤、抗凝血、抗氧化等功效[1]。褐藻胶降解物具有很强的生物活性，以酶法降解褐藻胶为代表的生物降解取代传统的化学降解已成趋势[2]。褐藻胶经降解获得的寡糖能显著提高生物活性并赋予新的生物活性。褐藻寡糖由β-D甘露糖醛酸（ManA）和其C-5差向异构体α-L古洛糖醛酸（GulA）通过1-4糖苷键连接而成，分子量低，具有水溶性强、稳定性高、安全无毒的理化性质，而且具有很多生物活性，如抗肿瘤、抗氧化、抑菌、促生长等[3]。且人体不具备分解、消化寡糖的酶系统，摄入之后很少或根本不产生热量。另外，一些寡糖如异麦芽寡糖、蔗果低聚糖、乳果低聚糖具有一定程度的甜味，可代替蔗糖等食用糖，不会影响食品原有的风味并可有效地防止肥胖、高血压、糖尿病等[4]。I.C.Munro等[5]将海带精粉或海带浓缩汁与各种调味品基料按一定比例混合，制取各种风味独特的海带调味品，但只是简单的初步加工，不能提高海带有效成分的利用率。本文以海带为原料，经褐藻胶裂解酶降解获得含褐藻寡糖的海藻汁，通过对海藻汁进行调配和感官正交实验，确定了海藻调味品的最佳配方，并制备出新型含褐藻寡糖的海藻调味品，提高了有效成分利用率。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

海带粉 市场购买食用海带，60℃烘干粉碎后过100目筛；发酵特级酱油 青岛灯塔酿造有限公司提供，食用级；褐藻胶裂解酶 sigma公司，酶活1000U/g。

Q-TOF电离喷雾质谱仪 配有电喷雾离子源（ESI）及Masslynx Version 4.0数据处理系统，英国waters公司；J722S分光光度计 中国上海精密科学仪器有限公司；LDZX-40BI型立式自动电热压力蒸汽灭菌器 中国上海申安医疗器械厂；TDL-5-A离心机 中国上海安亭科学仪器制造厂；DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱 中国上海精宏实验设备有限公司；DRP-9052型电热恒温培养箱 中国上海森信实验仪器有限公司；SX2-4-10型马弗炉 配有RDZ-4D型数显温度控制器，中国龙口电炉制造厂。

1.2 实验方法

1.2.1 含有寡糖的海藻汁制备 根据预备实验所得酶解工艺，取海带粉100g，加水1500mL，煮沸10min，冷却降温，于28℃保温30min，加入褐藻胶裂解酶1g（1000U/g），摇匀，将匀浆液放入28℃恒温箱中酶解3h。反应过程中不断搅拌，以使酶解反应充分进行。反应3h后，煮沸终止酶解反应，离心，上清液即为酶解制备的海藻原汁，测其还原糖吸光值。

1.2.1.1 海藻汁还原糖含量测定 DNS法。

1.2.1.2 海藻汁总糖含量测定 苯酚-硫酸法。

1.2.1.3 褐藻寡糖分子量分布的测定 用3倍的乙醇将海藻汁中的寡糖沉淀，离心去除上清液，用蒸馏水溶解，离心去沉淀，上清液用电喷雾电离质谱仪（TSQ LC/MS/MS，Finnegan Company）来测定每种寡糖的分子量。电喷雾电离质谱（ESI-MS）采用阴离子模式。样品于MeOH-H2O（1∶1）（10pmol/mL）溶液中溶解，用注射泵以5μL/min的速度注入。扫描范围100～1100u，毛细管温度250℃。

1.2.2 海带调味品配方的正交实验 根据前人海藻饮料[6]的研制经验，采用柠檬酸和醋酸进行调味。实验中，两种调味品都用冰乙酸作酸味剂，并用乙酸乙酯调香，以特级酱油作咸味剂。以此为基础设计正交实验，探求海藻酶解调味品的最佳配方。

1.2.2.1 发酵特级酱油为基础的海藻咸味汁[7-8]配方正交实验 根据海藻调味品的现有工艺参数与前人实验结果以及海带酶解酶的特性[9]，设计海藻酱油的影响因素为：特级酱油与海藻汁配比、乙酸乙酯、冰乙酸、谷氨酸钠，调制100mL的海藻咸味汁。

表1 海藻咸味汁配方正交实验因素水平表Table 1 The orthogonal factors and levels of salty seaweed juice

取9个100mL三角瓶，按照正交实验设计加入各种物质，用氯化钠来补足海藻酶解原液与特级酱油的含盐量差（所加量=海藻酶解原液/海藻咸味汁×海藻咸味汁体积×10%，因此氯化钠不属于影响海藻咸味汁配方的因素），充分混匀。请数人对样品进行评定，确定海藻咸味汁的最佳配方。

1.2.2.2 以醋酸和柠檬酸为基础的海藻酸味汁正交实验 根据海藻调味品的现有工艺参数与前人实验结果以及海带酶解酶的特性[9]，确定海藻酸味汁的影响因素为：海藻汁、冰乙酸、蔗糖、柠檬酸，调制100mL的海藻酸味汁。

表2 海藻酸味汁配方正交实验因素水平表Table 2 The orthogonal factors and levels of acidity seaweed juice

取9个100mL三角瓶，按照正交实验设计加入各种物质，用水补足100mL，充分混匀。请数人对样品进行评定，确定海藻酸味汁的最佳配方。

1.2.3 感官品评标准 将调配好的海藻调味品依次进行品尝，对海藻调味品进行感官描述和评价，并依据表3对应的标准对所调配的海藻调味品进行评分。通过品评海藻调味品，确定海藻调味品的最佳配方。

表3 海藻调味品感官评价标准Table 3 The sensual evaluation standard of seaweed condiment

1.2.4 海藻调味品的质量指标 按照上述实验得到的海藻调味品最佳配方，制取海藻调味品的样品，对其理化指标和微生物指标进行测定。

1.2.4.1 还原糖含量测定 DNS法。

1.2.4.2 总糖含量测定 苯酚-硫酸法。

1.2.4.3 甘露醇含量的测定 高碘酸氧化法[10]。

1.2.4.4 海藻调味品中总酸及氨基酸态氮含量测定[11]根据GB/T 5009.39-2003测定。

1.2.4.5 固形物含量测定[12]根据GB 18186-2000。1.2.4.6 灰分测定[13]根据GB/T 5009.4-2003。

1.2.4.7 海藻调味品细菌总数的测定[14-15]采用平板菌落计数法来测定海藻调味品的细菌总数。

1.2.4.8 海藻调味品大肠菌群的测定[14-15]采用多管发酵法测定海藻调味品的大肠菌群。

2 结果与分析

2.1 海藻汁理化指标测定

2.1.1 海藻汁还原糖含量测定 由表4可知，酶解后海带汁中还原糖含量明显提高，是酶解前海带汁中还原糖含量的49.5倍。由此可见，褐藻胶裂解酶的加入，使海带中的褐藻胶得到有效分解，生成了更多的还原糖，促进了营养物质的溶出。

表4 海藻汁还原糖含量Table 4 The content of reducing sugar in seaweed juice

2.1.2 海藻汁总糖含量测定 由表5可知，酶解前后海带汁中总糖含量得到很大提高，酶解后约是酶解前海带汁总糖含量的2.4倍。由此可见，在褐藻胶裂解酶的作用下，较难溶的褐藻胶分解为易溶的具有生物活性的褐藻寡糖[3]及其他小分子糖类，不仅提高了褐藻胶的利用率，也增加了其生物活性。

表5 海藻汁总糖含量Table 5 The content of total sugar in seaweed juice

2.1.3 褐藻寡糖分子量分布的测定 如图1所示，在褐藻胶裂解酶的作用下，海带中富含的大分子褐藻胶充分裂解，生成了分子大小不一的众多的褐藻寡糖。经阴离子电喷雾电离质谱测得，酶解所得褐藻寡糖的分子量分布均<1000u，聚合度在2～5之间。

图1 褐藻寡糖分子量分布图Fig.1 Molecular weight distribution of phaeophyta oligosaccharide

2.2 确定两种海藻调味品的最佳配方

2.2.1 以发酵特级酱油为基础的海带咸味汁的最佳配方 9种海藻咸味汁色泽差异不明显，且质地均匀连续。由表6可知，各加入成分中特级酱油与海藻汁比对海藻咸味汁品质的影响最大，其次为乙酸乙酯加入量，冰乙酸和谷氨酸钠影响最小。因此，调制100mL海藻咸味汁的最佳配方为：特级酱油∶海藻汁70mL∶30mL，乙酸乙酯0.0075mL，冰醋酸0.3mL，谷氨酸钠0.02g。按照此配方配制海藻酸味汁并进行评定，其综合得分为92.1。

表6 海藻咸味汁的品评结果Table 6 Salty seaweed juice tasting results

2.2.2 以醋酸和柠檬酸为基础的酸味汁的最佳配方 9种海藻酸味汁色泽差异不明显，且质地均匀连续。由表7可知，各加入成分中冰乙酸对海藻酸味汁品质的影响最大，其次为海藻汁加入量，蔗糖和柠檬酸影响最小。因此海藻酸味汁的最佳配方为：海藻汁50mL，冰乙酸2mL，蔗糖3g，柠檬酸0.7g，用水补足100mL。按照此配方配制海藻酸味汁并进行评定，其综合得分为89.4。

表7 海藻酸味汁的品评结果Table 7 Acidity seaweed juice tasting results

2.3 海藻调味品质量指标测定

见表8。

2.4 海藻调味品卫生指标的测定

见表9。

3 讨论

表8 海藻调味品的质量指标测定结果Table 8 The quality index of seaweed condiment results

本文提出了以海带为原料，酶解海带用以制备含褐藻寡糖海藻汁的方法。在酶的作用下，将难溶的、不易吸收的褐藻胶降解为易溶、易吸收且具有生物活性的褐藻寡糖，且破坏了细胞结构，促进细胞内容物的溶出，提高了海带营养成分的利用率。经褐藻胶裂解酶的作用，海带中富含的褐藻胶裂解成为分子量小于1000u、聚合度在2～5之间、易溶的小分子褐藻寡糖。同时，海藻汁中还原糖含量是酶解前的49.5倍，总糖含量也提高到酶解前的2.4倍。以此为原料制备的新型海藻调味品味道鲜美，刺激性味道小，又具有海藻丰富的营养价值，方便人们日常摄取，有利于人们的身体健康。如果能以此为基础，生产出品种繁多、味道鲜美、价格低廉的海带制品，必将深受人们的欢迎和喜爱。同时，可以创造出较大的经济价值，在充分利用海洋蓝色资源和可持续发展上也有重要的意义。

表9 海藻调味品卫生指标测定结果Table 9 The product health indicators of seaweed condiment results

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Development of condiment with phaeophyta oligosaccharide

SHEN Zhao-peng1，HU Zeng-miao2，LIU Pei1，ZHAO Lin1，GAO Xiao1，JIANG Xiao-lu1，*
（1.College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，China；2.Rongcheng Taixiang Aquatic Food Co.，Ltd.（Marine Food and Nutrition Research Institute of Shandong），Rongcheng 264309，China）

Seeweed juice which contained phaeophyta oligosaccharide through the degradation of alginate lyase was obtained from kelp.Both the oligose molecular weight distribution and other physico chemical indexes in the juice were studied.After zymohydrolysis，the content of the reducing sugar in seaweed juice increased nearly 50 times，the total sugar content increased to 2.5 times.The result after analyzed by anion electrospray ionization mass spectrum measurement indicated that the product was mainly composed by a small molecule whose molecular weight was less than 1000 and whose degree of polymerization was 2～5.On this basis，seaweed juice and various condiments were put together according to certain mixing ratio，and different join links considering different process characteristics of various condiment were chosen.Through the organoleptic investigation，The optimal formula of the two kinds of seaweed was determined.Besides，multiple physiochemical indexes and health indicators were studied.

laminaria；phaeophyta oligosaccharide；condiment

TS202.3

B

1002-0306（2012）07-0305-04

2011－05－10 *通讯联系人

沈照鹏（1987-），男，硕士研究生，研究方向：应用微生物。

2010荣成泰祥集团院士工作站基金项目。