海带多糖饮料的研制

王秀娟，梁久伟，詹冬玲

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118）

海带多糖饮料的研制

王秀娟，梁久伟，詹冬玲*

（吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130118）

以海带为主要原料，采用复合酶解法提取海带多糖，通过正交试验，得出提取海带多糖的最优条件。同时研究海带水解液的理化性质，并确定海带多糖饮料的配方，将其配制成饮料。结果表明，海带多糖的最佳提取条件为,加入海带粉重1.0%的复合酶，在pH 6.0、50℃酶解6 h，海带多糖的得率可达10.25%。其中复合酶（纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶）的最佳配比为2:1:2（质量比）,海带多糖饮料的最佳配方为，海带多糖提取液浓度为50%，柑橘汁浓度为10%，柠檬酸浓度为0.3%，苹果香精浓度为1.5%。

海带多糖；复合酶；提取条件；多糖饮料

海带（Laminaria japonica）又名纶布、昆布、江白菜，是褐藻门（Phaeophyta）海带目（Laminariales）海带科（Laminariaceae）海带属（Laminaria）的一种大型海藻[1]。我国海带产量位居世界前列，有悠久的食用历史，具有丰富的营养价值和多种生物学功能，传统上被用于治疗甲状腺肿及肥胖症。近年来，国内外对海带的保健功能的研究比较重视。如日本生产的海带系列保健食品包括减肥食品、抗癌食品、降脂食品、排铅饮料、糖尿病食品等[2-4]。

目前从海带中已发现了3种多糖：褐藻胶、褐藻糖胶、褐藻淀粉。褐藻胶（algin）一般指褐藻酸盐类，在海带中含量相当丰富，约为19.7%，是由古罗糖醛酸和甘露糖醛酸为单体构成的嵌段共聚物，不含蛋白质[5]。褐藻胶工业的发展一直保持旺盛势头，在食品、医药、纺织等方面用途广泛，近几年我国的年产量在1万t以上[6-9]。

褐藻糖胶（fucoidan，狭义的海带多糖）在海带中的含量约为2.46%，主要成分为岩藻多糖，即α-L-岩藻糖-4-硫酸酯的多聚物，同时还含有不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸和少量结合蛋白质，是一种高度不均一的多糖，其结构的研究有待进一步深入[5]。

褐藻淀粉（laminaran）又名昆布多糖，在海带中约占1%，一般有水溶性和水不溶性两种，主要由β-D-吡喃葡萄糖多聚物组成，由1，3糖苷键连接[5]。

海带多糖具有降血糖、降血脂、抗凝血、抑制肿瘤细胞生长、增强免疫力、抗辐射及对重金属及其他毒素的阻吸作用[10]。

我国每年出产大量海带，除少部分深加工外，大部分海带产品以粗加工干制品为主，多以初级产品形式廉价销售，我国海带制品具有很大的发展潜力。因此，研究开发海带多糖饮料，促进我国海带产品深加工利用，变海带资源优势为经济优势，具有重大意义。

1 材料与方法

1.1 主要材料

纤维素酶；果胶酶（酶活力50万U/g）；木瓜蛋白酶；柑橘；CMC；苹果香精（食品级）；其它试剂均为国产分析纯。

1.2 方法

1.2.1 多糖的测定

苯酚—硫酸法[11]。取0.01 g烘干至恒重的葡萄糖，蒸馏水溶解，定容至100 mL，制成浓度为100 μg/mL的葡萄糖标准液。精密移取葡萄糖标准液0、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90 mL，分别置于10 mL比色管中，用蒸馏水补充至1.00 mL摇匀，加入5%苯酚溶液1.00 mL，浓硫酸5.00 mL，放入沸水浴中15 min，取出冷却到室温，置紫外分光光度计中，于490 nm波长下，测定吸光度值。

1.2.2 海带多糖饮料检测方法的确定

感官评定：由10人组成的评定小组按表1的标准对成品进行感官评定[12]，见表1。

表1 成品质量评价标准Table 1 Evaluation standards of product quality

1.2.3 海带多糖饮料的研制工艺流程及操作要点

1.2.3.1 工艺流程

1.2.3.2 海带多糖提取条件确定

采用纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶进行复合水解，水解时间均为6 h，对酶加量、复合酶配比、pH和酶解温度等4个因素在单因素的基础上进行正交试验。见表2。

表2 海带多糖提取工艺正交试验水平因素表Table 2 Orthogonal test of factors and levels table of kelp polysaccharides extracted

1.2.3.3 海带多糖饮料配方的确定

配方设计原则：对柑橘汁、柠檬酸、苹果香精、海带多糖提取液等按重量百分比进行配比，在单因素基础上确定较佳的3个水平因素，按照正交表L9（34）进行正交试验[13]，最后进行感官评价，确定最佳工艺组合。正交试验因素水平见表3。

表3 正交试验因素与水平表Table 3 Factors and levels table of orthogonal experiment

2 结果与分析

2.1 葡萄糖溶液标准曲线

葡萄糖溶液标准曲线见图1。

根据1.2.3.2方法，对复合酶水解条件进行研究，结果见表4。

由表4可知，复合酶解法提取海带多糖的最佳条件为A3B2C1D3，即加入海带粉重1%的复合酶，在pH 6.0、50℃酶解时总多糖得率最高，为10.25%。其中复合酶（纤维素酶:果胶酶:木瓜蛋白酶）的最佳配比为2:1:2。极差分析表明，在复合酶解法提取海带多糖的4个因子中，影响海带多糖得率的主因子依次为复合酶配比、pH、酶解温度和加酶量。

2.3 海带多糖饮料最佳配方的确定

根据1.2.3.3方法，对海带多糖饮料配方进行研究，结果见表5。

表4 海带多糖提取正交试验结果分析Table 4 Result of orthogonal test of kelp polysaccharide extracted

表5 正交试验结果及分析Table 5 Analysis of orthogonal test results

从表5正交试验结果可见，海带多糖提取液浓度对海带多糖饮料品质影响最大，然后依次是苹果香精浓度、柠檬酸浓度，最后为柑橘汁浓度，即D>C>B>A。正交试验结果表明海带多糖饮料的最佳工艺组合为A1B2C3D1，即柑橘汁浓度为10%，柠檬酸浓度为0.3%，苹果香精浓度为1.5%，海带多糖提取液浓度为50%。

由于正交试验中没有此组合，对此工艺组合进行试验验证，产品的色、香、味俱佳，经感官评定小组评定，感官得分平均为90分。

2.4 海带多糖饮料技术指标

2.4.1 感官指标

色泽：浅橙黄色；风味：具有苹果香味和独特的复合香味；组织状态：状态均匀，无杂质、分层现象。

2.4.2 理化指标

可溶性固形物：4.0%。

2.4.3 微生物指标

菌落总数：≤100cfu/mL；大肠菌群：≤3MPN/100mL；致病菌：不得检出。

3 结论

复合酶解法提取海带多糖的最佳条件为，加入海带粉重1%的复合酶，其中复合酶（纤维素酶:果胶酶:木瓜蛋白酶）的最佳配比为 2:1:2（质量比），在 pH 6.0、50℃酶解时总多糖得率最高，用提取的多糖制成饮料，该饮料为浅橙黄色；味感柔和、酸甜适口；具有独特的香味；无肉眼可见杂质。各项理化指标与微生物指标符合国家规定标准。海带多糖饮料的最佳配方为柑橘汁浓度10%，柠檬酸浓度0.3%，苹果香精浓度1.5%，海带多糖提取液浓度50%。

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Development of Kelp Polysaccharide Drink

WANG Xiu-juan,LIANG Jiu-wei,ZHAN Dong-ling*
（Food Science and Engineering College,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,Jilin,China）

The paper takes the kelp as the primary raw material,composite enzymatic is used to extract kelp polysaccharide,and get the optimal conditions for extraction of kelp polysaccharide according to orthogonal test results.At the same time,studied the physical and chemical properties of kelp hydrolyzate and identified kelp polysaccharide drink recipe,made it into beverages.The results indicate:the optimum extraction conditions of kelp polysaccharide,kelp polysaccharide yield was 10.25%when adding 1.0%of the enzyme of kelp powder weight and enzyme 6 h in pH 6.0,50℃.The best ratio of enzyme(fiber enzymes,pectin enzymes and papain)was 2:1:2，the best formula of kelp polysaccharide was,the concentration of kelp polysaccharide extract was 50%,the concentration of citrus juice was 10%,concentration of citric acid was 0.3%,the concentration of apple flavor was 1.5%.

kelp polysaccharide;composite enzymes;extraction condition;polysaccharide drink

王秀娟（1982—），女（汉），助理实验师，本科，主要从事食品生化及功能性食品研究。

*通信作者：詹冬玲（1977—），女，讲师，主要从事食品生化及功能性食品研究。

2011-11-18