全 文 ：2010年 6月
第 31卷第 6期食品研究与开发
小石花菜（Divaricate gelidium thallus）是石花菜的
一种，石花菜别名琼胶、洋菜，小石花菜生长在中潮带
的岩石或贝壳上，藻体暗紫红色，是红藻的一种，可供
食用或制琼胶原料，含有丰富的矿物质和多种维生
素，小石花菜能清肺化痰、清热燥湿，滋阴降火、凉血
止血，并有解暑功效。尤其是它所含的褐藻酸盐类物
质具有降压作用，所含的淀粉类硫酸脂为多糖类物
质，具有降脂功能，对高血压、高血脂有一定的防治作
用。小石花菜中含有丰富的膳食纤维，少有被开发，以
小石花菜为原料，运用复合酶与化学法相结合的方
法 [1-2]提取膳食纤维，以膳食纤维的产率为评价指标，
确定各因素的最佳提取条件，以提高膳食纤维的产
率，从而提高小石花菜的经济价值。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料
小石花菜（Divaricate gelidium thallus）经浙江海洋
学院生物科学系植物学教授马玉心老师鉴定，购于
嵊泗。
1.1.2 试剂
纤维素酶（酶活力≥15 000 U/g）：国药集团化学试
剂有限公司；胰蛋白酶（酶活力≥2 500 U/mg）：国药集
团化学试剂有限公司；其余试剂均为化学纯。
1.1.3 仪器
SWB-2000恒温水浴摇床：天津奥特赛恩斯仪器
正交法优化小石花菜膳食纤维提取工艺
孙静亚 1，田丽 2
（1.浙江海洋学院海洋科学学院，浙江舟山 316000；2.东海科学技术学院，浙江舟山 316000）
摘 要：以小石花菜为原料，采用酶与化学结合的方法提取膳食纤维。就影响膳食纤维含量 7个因素：酶用量、酶解时
间、酶解温度、氢氧化钠浓度、氢氧化钠提取温度、氢氧化钠用量、氢氧化钠提取时间进行单因素试验和正交试验。研
究确立提取小石花菜膳食纤维的最佳工艺条件为蛋白酶与纤维素酶用量比为 20∶1、在 50 ℃条件下酶解 1.5 h，再用
40倍 1.0 %氢氧化钠溶液在 65 ℃提取 1 h，其产率可达 18.16 %，色泽近淡黄色。
关键词：小石花菜；膳食纤维；提取工艺；正交法
The Improvement of Technique Extracting Dietary Fiber from Divaricate Gelidium Thallous by Orthogonal Test
SUN Jing-ya 1, TIAN Li2
（1. College of Marine Sciences，Zhejiang Ocean University，Zhoushan 316000，Zhejiang, China；2. College of Marine
Science and Technology，Zhejiang Ocean University，Zhoushan 316000，Zhejiang, China）
Abstract: The technique to extract dietary fiber from Divaricate gelidium thallus with the combination of
enzymatic and chemical methods was studied. The influence factors, amount of used enzyme, time and
temperature of enzymatic digestion, concentration of NaOH, amount of added NaOH, time and temperature of
extracting reaction with NaOH, which could affect the efficiency of extracting dietary fiber，were investigated by
single -facor experiment and orthogonal test. The research results would provide the optimal technical
parameters to extract dietary fiber from Divaricate gelidium thallus. The optimal process parameters can be
obtained as following: the ratio of protease enzyme and cellulose enzymes is 20∶1 at 50 ℃ for 1.5 h hydrolyze, and
then a 40 volumes of 1.0 % NaOH solution was added at 65 ℃ for 1 h. The max rate of fiber production reached
to 18.16 %, and the fiber had a light tawny color.
Key words: Divaricate gelidium thallus；dietary fiber；extraction process; orthogonal test
作者简介：孙静亚（1962—），女（汉），副教授 ,本科 ,研究方向 :应
用化学。
基础研究
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2010年 6月
第 31卷第 6期 食品研究与开发
有限公司；FA2104N电子天平：上海民桥精密科学仪
器有限公司；DHG-9240A电热恒温鼓风干燥箱：上海
恒科技有限公司；FW100 高速万能粉碎机：天津市泰
斯特仪器有限公司；VP32真空抽滤泵；80目筛子。
1.2 方法
试验采用酶与化学法相结合的方法来提取小石
花菜膳食纤维，其工艺流程[3]如下：将小石花菜粉碎→
过 80目筛→复合酶酶解→过滤→盐酸处理→洗净、沥
去水分→氢氧化钠溶液进行提取→过滤漂洗→适量
95 %乙醇脱水→挤干→于 50℃真空干燥粉碎，即得膳
食纤维粗品。
1.2.1 单因素试验
小石花菜膳食纤维提取条件的研究[4]：称取 2 g左
右的小石花菜粉末加入锥形瓶中，分别加入蛋白酶、纤
维素酶用量之比为 20∶1的复合酶，用醋酸调 pH=5的
条件下放入温度为 50 ℃的水浴锅中进行酶解 1 h后
过滤，加入 20 mL 36 ％～38 ％盐酸溶液在常温下处理
2 h，去除小石花菜中的蛋白质、海藻淀粉等非膳食纤
维成分，洗净、沥去水分，然后加入 30倍浓度为 1 ％的
氢氧化钠溶液在 55 ℃下浸提 2 h, 之后用过氧化氢溶
液漂白 30 min,用适量的 95 ％乙醇脱水、挤干，放入
50℃的干燥箱中干燥、称量，得小石花菜膳食纤维粗品。
改变对膳食纤维提取影响较大的 7个单因素条
件如:胰蛋白酶、纤维素酶用量之比为 10∶1、20∶1、30∶1、
40∶1、50∶1 的复合酶用量 ; 酶解时间为 0.5、1、1.5、2、
2.5 h;酶解温度分别为 30、40、50、60、70℃;氢氧化钠浓
度分别为 0.5 %、1 %、1.5 %、2.0 %、2.5 ％; 氢氧化钠提
取温度分别为 45、55、65、75、85 ℃;氢氧化钠用量分别
为 10、20、30、40、50倍;氢氧化钠提取时间分别为 0.5、
1、2、3、4 h进行了探索性试验，以获取正交试验的提取
条件。
1.2.2 正交试验
酶解提取正交试验 [5]：以酶解提取小石花菜膳食
纤维各单因素试验最适宜条件为依据，以膳食纤维的
产率为指标，采用三因素、三水平 L9（33）表头设计，对
酶解时间（1.5、2.0、2.5 h）、酶解温度（30、40、50 ℃）、酶
用量（胰蛋白酶∶纤维素酶：20∶1、30∶1、40∶1）进行正交试
验，计算小石花菜膳食纤维提取率。
氢氧化钠提取正交试验：以氢氧化钠提取小石花
菜膳食纤维各单因素试验结果为依据，以膳食纤维的
产率为指标，采用四因素、三水平 L9（43）表头设计，对
氢氧化钠用量（20、30、40倍）、氢氧化钠提取时间（1.0、
2.0、3.0 h）、氢氧化钠提取温度（55、65、75 ℃）、氢氧化
钠浓度（1.0 %、1.5 %、2.5 ％）进行正交试验，计算小石
花菜膳食纤维提取率。
1.3 检测方法
1.3.1 水分测定
操作方法：清洗称量皿→烘至恒重→称取样品→
放入调好温度的烘箱（100℃～105℃）→烘 1.5 h→于干
燥器冷却→称重→再烘 1.5 h→称至恒重。
1.3.2提取率（Y）计算[6]
Y=[W1（1-r1）/W2（1-r2）]×100 %；式中：w1为纤维
重，g；r1为纤维的水分含量；w2为小石花菜重，g；r2为
小石花菜的水分含量。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 酶用量与膳食纤维提取率的关系
酶用量与膳食纤维提取率的关系，见表 1。
2.1.2 酶解温度与膳食纤维提取率的关系
酶解温度与膳食纤维提取率的关系，见表 2。
2.1.3 酶解时间与膳食纤维提取率的关系
酶解时间与膳食纤维提取率的关系，见表 3。
2.1.4 氢氧化钠浓度与膳食纤维提取率的关系
氢氧化钠浓度与膳食纤维提取率的关系，见表 4。
2.1.5 氢氧化钠提取温度与膳食纤维提取率的关系
氢氧化钠提取温度与膳食纤维提取率的关系，见
表 5。
表 1 酶用量与膳食纤维提取率的关系
Table 1 The relations between the enzyme content and the
extraction rate of dietary fiber
小石花菜粉末/g
胰蛋白酶∶纤维素酶/倍
提取量/g
提取率/%
2.01
10
0.323
16.08
2.01
20
0.391
19.46
2.00
30
0.376
18.80
2.02
40
0.387
19.24
2.00
50
0.384
19.21
表 2 酶解温度与膳食纤维提取率的关系
Table 2 The relations between the enzymolysis temperature and
the extraction rate of dietary fiber
小石花菜粉末/g
酶解温度/℃
提取量/g
提取率/%
2.02
30
0.347
17.20
2.00
40
0.364
18.20
2.01
50
0.389
19.35
2.00
60
0.331
16.55
2.01
70
0.209
10.39
表 3 酶解时间与膳食纤维提取率的关系
Table 3 The relations between the enzymolysis time and the
extraction rate of dietary fiber
小石花菜粉末/g
酶解时间/h
提取量/g
提取率/%
2.01
0.5
0.243
12.08
2.00
1.0
0.321
16.04
2.01
1.5
0.371
18.46
2.00
2.0
0.388
19.41
2.00
2.5
0.348
17.42
基础研究
64
2010年 6月
第 31卷第 6期食品研究与开发
表 4 氢氧化钠浓度与膳食纤维提取率的关系
Table 4 The relations between the NaOH concentration and the
extraction rate of dietary fiber
小石花菜粉末/g
NaOH浓度/%
提取量/g
提取率/%
2.01
0.5
0.222
11.08
2.01
1.0
0.288
14.35
2.00
1.5
0.364
18.19
2.00
2.0
0.274
13.72
2.00
2.5
0.144
7.22
表 8 酶解条件正交试验结果与分析
Table 8 Results of orthogonal test for enzymolysis conditions
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
小石花菜
粉末/g
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
A酶解
时间/h
1（2.0）
1
1
2（1.5）
2
2
3（2.5）
3
B酶解
温度/℃
1（30）
2（40）
3（50）
1
2
3
1
2
C胰蛋白酶∶
纤维素酶
1（20∶1）
2 (30∶1)
3 (40∶1)
2
3
1
3
1
提取率/％
18.67
17.10
19.65
17.05
16.69
20.21
14.16
15.17
2.1.6 氢氧化钠用量与膳食纤维提取率的关系
氢氧化钠用量与膳食纤维提取率的关系，见表 6。
2.1.7 氢氧化钠提取时间与膳食纤维提取率的关系
氢氧化钠提取时间与膳食纤维提取率的关系，见
表 7。
2.2 正交试验
2.2.1 酶解提取各因素对膳食纤维提取率影响的正交
试验结果分析
酶解提取各因素对膳食纤维提取率见表 8。
由表 8可知，3种因素对提取结果影响大小依次
为 B>A>C，即酶解温度对膳食纤维提取率的影响最
大，最佳组合为 A2B3C1，即蛋白酶与纤维素酶用量比为
20∶1、在 50 ℃条件下酶解 1.5 h，膳食纤维产率可达到
20.21 %。
2.2.2 氢氧化钠提取各因素对膳食纤维提取率影响的
正交试验结果分析
氢氧化钠提取各因素对膳食纤维提取率，见表 9。
由表 9中 R值可知，4种因素对提取结果的影响
顺序为 D>C>A>B，即氢氧化钠浓度对膳食纤维的提取
率影响最大。小石花菜最佳的提取条件是 A3B1C3D2，即
用 40倍 1.0 %氢氧化钠溶液在 65℃提取1 h，其产率
可达到 18.16 %。
3 结论与讨论
采用酶和化学处理相结合方法从小石花菜中提
表 5 氢氧化钠提取温度与膳食纤维提取率的关系
Table 5 The relations between the NaOH extraction temperature
and the extraction rate of dietary fiber
小石花菜粉末/g
NaOH提取温度/℃
提取量/g
提取率/%
2.01
45
0.199
9.94
2.00
55
0.254
12.67
2.01
65
0.352
17.53
2.00
75
0.377
18.68
2.01
85
0.207
10.34
表 6 氢氧化钠用量与膳食纤维提取率的关系
Table 6 The relations between the NaOH content and the
extraction rate of dietary fiber
小石花菜粉末/g
1 %NaOH用量/倍
提取量/g
提取率/%
2.00
10
0.314
15.71
2.01
20
0.316
15.74
2.00
30
0.342
17.12
2.00
40
0.330
16.51
2.00
50
0.318
15.91
表 7 氢氧化钠提取时间与膳食纤维提取率的关系
Table 7 The relations between the NaOH extraction time and the
extraction rate of dietary fiber
小石花菜粉末/g
NaOH提取时间/h
提取量/g
提取率/%
2.01
0.5
0.346
17.23
2.00
1
0.360
18.02
2.01
2
0.343
17.08
2.00
3
0.312
15.60
2.00
4
0.252
12.61
条件
表 9 氢氧化钠条件正交试验结果与分析
Table 9 Results of orthogonal test for the NaOH extraction
conditions
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
小石花菜
粉末/g
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
2.00
A氢氧化
钠用量/倍
1(30)
1
1
2(20)
2
2
3(40)
3
3
50.32
47.47
51.12
16.77
15.82
17.04
1.22
B提取
时间/h
1(1.0)
2(2.0)
3(3.0)
1
2
3
1
2
3
52.00
48.35
48.56
17.33
16.12
16.19
1.21
C提取
温度/℃
1(55)
2(75)
3(65)
2
3
1
3
1
2
48.16
52.33
48.42
16.05
17.44
16.14
1.39
提取率/％
17.27
17.98
15.07
16.57
15.19
15.71
18.16
15.18
17.78
条件
D氢氧化
钠浓度/％
1(1.5)
2(1.0)
3(2.5)
3
1
2
2
3
1
50.24
51.85
46.82
16.75
17.28
15.61
1.67
基础研究
续表 8 酶解条件正交试验结果与分析
Continue table 8 Results of orthogonal test for enzymolysis
conditions
序号
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
小石花菜
粉末/g
2.00
A酶解
时间/h
3
55.42
53.95
48.77
18.47
17.88
16.26
2.21
B酶解
温度/℃
3
49.88
48.93
59.30
16.62
16.31
19.77
3.46
C胰蛋白酶∶
纤维素酶
2
54.05
53.59
50.50
18.01
17.86
16.83
1.18
提取率/％
19.44
条件
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2010年 6月
第 31卷第 6期 食品研究与开发
取膳食纤维，从以上 7个单因素试验和 2个正交试验
可得，最佳提取工艺条件为蛋白酶与纤维素酶用量比
为 20∶1、在 50 ℃条件下酶解 1.5 h，再用 40倍 1.0 %氢
氧化钠溶液在 65 ℃提取 1 h，其产率可达 18.16 %，色
泽近淡黄色。可作为膳食纤维补充源，这为小石花菜
膳食纤维的提取工艺提供了参考。
参考文献：
[1] 付全意，刘冬，李坚斌，等.膳食纤维提取方法的研究进展[J].食
品科技，2008(2)：225－227
[2] 王彦玲，刘冬，付全意，等.膳食纤维的国内外研究进展[J].中国
酿造,2008(5)：1-4
[3] 朱良，张青，朱钦昌,等.正交设计优化裙带菜孢子多糖提取工艺
[J].中国海洋药物,2006(6)：42-45
[4] 李来好，杨贤庆，吴燕燕，等.用正交设计法提取马尾藻高活性膳
食纤维[J].湛江海洋大学学报, 1998, 18(2):39-43
[5] 吴晖，侯萍，李晓凤，等.不同原料中膳食纤维的提取及其特性研
究进展[J].现代食品科技，2008,24(1):91-95
[6] 潘文洁，薛正莲，李明松.海带膳食纤维提取工艺的研究[J].中国
酿造，2007(1)：20-21
收稿日期：2010-01-28
杏仁蛋白酶解工艺以及抗氧化活性研究
李宏睿 1，张文波 2，*，王慧慧 1，舒晓慧 1，卢清柏 1
（1.江西农业大学食品科学与工程学院，江西南昌 330045；2.江西农业大学动物科学技术学院，江西南昌
330045）
摘 要：以提取精油后的杏仁渣为原料，烘干挥发尽有机溶剂后，制备匀浆液。使用 722型分光光度计检测吸光度，对
4种蛋白酶作用后的酶解液进行清除羟自由基（·OH）能力研究。结果表明：脱脂杏仁匀浆液经酶解后，清除羟自由基
能力显著提高；不同蛋白酶的酶解液对羟自由基清除率不同，其中碱性蛋白酶酶解液清除能力最强。通过单因素试验
与正交优化试验确定酶解液具有最佳抗氧化性的酶解条件。极差分析结果显示，影响杏仁水解液抗氧化性的酶解工
艺条件的主次顺序依次为温度、底物浓度、酶添加量、初始 pH值。方差分析结果表明在试验设计范围内，温度、pH
值、酶添加量以及底物浓度 4种因素对于羟自由基（·OH）清除率影响差异均极显著。杏仁蛋白水解液具有最高抗氧
化活性的酶解工艺条件为，底物浓度 2.5 %，碱性蛋白酶用量 20 000 U/g以蛋白质计，酶解温度 70℃，pH＝9，作用时间
0.5 h。验证试验显示在该条件下羟自由基清除率可达 63 %。
关键词：杏仁渣；酶解；活性肽；羟自由基；抗氧化
Studies on the Antioxidation Activity of Almond Protein Hydrolysates
LI Hong-rui1, ZHANG Wen-bo2,*, WANG Hui-hui1, SHU Xiao-hui1, LU Qing-bai1
（1． College of Food Science and Engineering，Nanchang 330045, Jiangxi, China；2． College of Animal Science，Jiangxi
Agricultural University，Nanchang 330045, Jiangxi, China）
Abstract: Dilute homogenate of almond dregs was prepared after extraction of almond oil and elimination of
organic solvent. The hydroxyl free radical scavenging activity （SA）of the almond dregs dilute homogenate
hydrolysate, which was produced by hydrolysis with four kinds of different protease, was investigated by
examining the absorbance with 722 UV-Spectrometer. The result revealed that the radical scavenging activity
of the hydrolysate increased significantly after the almond dregs homogenate was hydrolyzed with different
enzyme. The hydrolysates digested with alkali protease showed the highest scavenging activity among the four
kinds of protease. The most suitable hydrolysis parameters of alkali protease, determined through the orthogonal
examination based on the single factor experiment, include substrate protein concentration 2.5 % , enzyme/
基金项目：江西农业大学博士科研启动经费（1919）
作者简介：李宏睿（1973—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：食品生物技术与轻化工程。
*通讯作者：张文波，博士，研究方向：预防兽医学。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
基础研究
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