全 文 ：第３１卷第３期
２０１２年３月
水 产 科 学
ＦＩＳＨＥＲＩＥＳ ＳＣＩＥＮＣＥ
Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１２
条斑紫菜蛋白酶解液脱色脱腥技术研究
姚兴存，舒留泉，王洪斌
（淮海工学院 江苏省海洋生物技术重点实验室，江苏 连云港 ２２２００５）
摘 要：以条斑紫菜为原料采用木瓜蛋白酶制备紫菜蛋白酶解液，以活性回收率和脱色率为评价指
标，研究酶解液的脱色脱腥技术。试验结果表明，紫菜盐酸提取液色素最大吸收峰为５５０ｎｍ；在单因
素试验基础上，通过正交试验优化后的脱色工艺条件为活性炭用量１０ｇ／Ｌ、脱色温度６０℃、脱色时间
４０ｍｉｎ、ｐＨ ６．５，脱色后的酶解液呈浅黄色，活性回收率逾９０％。
关键词：条斑紫菜；蛋白酶解液；脱色
中图分类号：ＴＳ２５４．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－１１１１（２０１２）０３－０１６９－０４
收稿日期：２０１１－０５－０９； 修回日期：２０１１－０６－０９．
基金项目：江苏省海洋生物技术重点建设实验室开放课题（２００８ＨＳ０１５）．
作者简介：姚兴存（１９６３－），男，副教授；研究方向：海洋贝藻类精深加工与利用．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｏｘｉｎｇｃｕｎ＠１２６．ｃｏｍ．
条斑紫菜（Ｐｏｒｐｈｙｒａ ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ）为东亚地区人
工养殖的大型食用海藻，我国是世界第三大紫菜生
产国家，主要养殖区为长江以北的江苏沿海。紫菜
的主要成分约有５０％的碳水化合物和３０％的粗蛋
白，此外还含有丰富的维生素、矿物质及生物活性
物质等。紫菜不仅具有独特的风味和营养价值，其
药用价值在《木草纲目》中也有记载。国内紫菜的
主要利用途径是作为干品或者调味紫菜而直接食
用，已经上市的深加工产品较少。
关于紫菜色素的研究，主要集中在紫菜色素的
酸法提取及稳定性、紫菜饮料的护色及紫菜养殖中
如何防止其褪色问题［１－３］等方面，脱色技术尚未见
报道，但大豆多肽、小麦胚芽肽、鱼蛋白水解液等的
脱色研究较多［４－６］。已有研究表明，紫菜酶解物具
有显著的降血压、抗氧化等生理活性［７－９］。而紫菜
酶解液常带有深红色，不仅给后续相关成分的测定
和分离纯化带来了困难，且若将其深加工制成功能
食品添加剂，其明显的深红色和腥味也使其在食品
工业中的应用受到限制。为开发利用紫菜资源，笔
者以条斑紫菜为原料，利用外源酶酶解技术制备紫
菜酶解液，以此酶解液为试样，以脱色率和生物活
性回收率为评价指标，研究条斑紫菜蛋白酶解液的
脱色、脱腥技术。
１ 材料与方法
１．１ 材料与试剂
条斑紫菜购于本地紫菜加工企业，实验室中将
其５０℃烘干至质量恒定，高速粉碎机粉碎，１００目
过筛后储于广口瓶中干燥保存。凯氏定氮法测定
其蛋白质含量为３３％。
木瓜蛋白酶：上海生工有限公司；粉末活性炭：
天津市福晨化学试剂厂；β－环状糊精等其他化学试
剂均为国产分析纯。
１．２ 主要仪器
Ｔ６新世纪紫外可见分光光度计（北京普析通
用仪器有限责任公司），Ｐｒｉｍｏ Ｒ多用途台式高速
冷冻离心机（美国热电公司），ＰＨＳ－３Ｃ精密ｐＨ 计
（上海精密科学仪器有限公司），ＦＷ－１００高速万能
粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司），ＫＳ－３００超
声波粉碎机（宁波科生仪器厂），ＲＥ－５０１旋转蒸发
仪（南京金正科教仪器有限公司）。
１．３ 试验方法
１．３．１ 紫菜蛋白酶解液制备
称取１ｇ紫菜干粉，加１００ｍＬ水混合均匀，超
声辅助提取１５ｍｉｎ，４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，取上
清液定容至１００ｍＬ。将提取液调节ｐＨ ７．０，按照
酶底比１∶１００加入木瓜蛋白酶，充分均匀后在５５
℃酶解４ｈ，每间隔２０ｍｉｎ震荡一次，酶解结束后，
１００℃灭酶１０ｍｉｎ，自然冷却后８０００ｒ／ｍｉｎ离心１５
ｍｉｎ，收集上清液冷藏备用。
１．３．２ 脱色工艺流程
取酶解液加入一定量活性炭，调整ｐＨ，在一定
温度下吸附一定时间，４０００ｒ／ｍｉｎ离心１０ｍｉｎ，测
定脱色率和生物活性回收率。
１．３．３ 脱色率测定
用分光光度计于５５０ｎｍ处测定酶解液脱色前
后的吸光度，吸光度相对变化值表示脱色率［１０］：
脱色率／％＝（Ａ１－Ａ２）／Ａ１×１００％
式中，Ａ１ 为脱色前吸光度；Ａ２ 为脱色后吸光度。
１．３．４ 生物活性回收率测定
采用酶解产物对Ｆｅｎｔｏｎ体系产生的羟自由基
清除率的体外试验法［１１］分别测定脱色前后酶解液
DOI:10.16378/j.cnki.1003-1111.2012.03.003
的羟自由基清除率，按下式计算生物活性回收
率［１２］：
活性回收率／％＝（ＳＡ１／ＳＡ０）×１００％
式中，ＳＡ０为脱色前羟自由基清除率（％），ＳＡ１为脱色后
羟自由基清除率（％）。
１．３．５ 脱腥效果评价
脱腥效果的评价采用５级评价法，从滋味和气
味两方面，以１０人的个人感觉按照表１列项进行
评价，取算术平均值。
表１ 脱腥效果的评价评分标准表
评价 完全没有腥味 基本没有腥味 可以接受 稍许腥味 腥味很重
得分 ２ １ ０ －１ －２
２ 结果与分析
２．１ 紫菜提取液最大吸收波长
取干紫菜１０ｇ于１００ｍＬ １．２ｍｏｌ／Ｌ盐酸中浸
提２ｈ，过滤得紫菜色素盐酸提取液，定容至２５０
ｍＬ，另将上述提取液用蒸馏水稀释２倍，以乙醇作
空白对照，用分光光度计在４００～７００ｎｍ波长范围
内进行光谱扫描，测定紫菜色素的吸光度［１］。波长
与吸光度测定结果见图１。
图１ 波长与吸光度曲线
由图１可见，紫菜色素盐酸提取液最大吸收峰
约出现在５５０ｎｍ，１．２ｍｏｌ／Ｌ盐酸和０．６ｍｏｌ／Ｌ盐
酸提取液的最大吸收峰基本一致，５５０ｎｍ即为紫
菜色素的最大吸收波长，本研究的脱色率测定时即
使用该波长。本测定结果与文献［１］报道的６２０ｎｍ
存在一定差异，分析原因是紫菜的色素成分复杂，
除含有叶绿素ａ、类胡萝卜素等光合色素外，还含有
集光色素蛋白－藻胆蛋白，而藻胆蛋白又分为藻红
蛋白、藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白等，紫菜的黑紫色即是
红色、绿色、蓝色等多种色素的复合反映［３］。色素
的盐酸提取法使得上述色素均有一定程度的提取，
而各种色素的构成比例却与紫菜的生长季节、生长
环境、品种等存在相关性，因而不同来源的紫菜其
最大吸收峰就可能存在差异。
２．２ 脱色工艺条件的优化
在单因素试验的基础上，为进一步优化紫菜蛋
白酶解液活性炭脱色的工艺条件，采用Ｌ９（３４）正交
试验，研究影响最大的活性炭用量、脱色温度、脱色
时间、ｐＨ等４个因素间的交互作用。由于粉末活
性炭具有较强的吸附作用，在脱去色素的同时也会
吸附酶解液中肽等活性成分，造成活性成分的损
失。因此，正交试验采用酶解液的脱色率和生物活
性回收率两项指标作为考察指标，每组试验重复处
理３次，结果取平均值。正交试验结果和极差分析
分别见表２、表３。
表２ 正交试验结果
试验号
因素
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
活性回收率
％
脱色率
％
１ ０．５ ６．０ ３０ ４０ ８８．０ ４０．９
２ ０．５ ６．５ ４０ ５０ ８２．８ ５６．３
３ ０．５ ７．０ ５０ ６０ ８５．７ ５６．８
４ １ ６．０ ４０ ６０ ９０．８ ６３．１
５ １ ６．５ ５０ ４０ ７３．１ ５６．８
６ １ ７．０ ３０ ５０ ７４．９ ６１．４
７ ２ ６．０ ５０ ５０ ５９．６ ７４．４
８ ２ ６．５ ３０ ６０ ６３．５ ７１．６
９ ２ ７．０ ４０ ４０ ６６．４ ５６．８
注：Ａ：活性炭用量（ｇ·１００ｍＬ－１）；Ｂ：ｐＨ；Ｃ：脱色时间（ｍｉｎ）；Ｄ：脱色
湿度（℃）．下表同．
表３ 正交试验结果极差分析
极差
活性回收率／％
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
脱色率／％
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
Ｋ１ ２５６．５ ２３８．４ ２２６．４ ２２７．５ １５４．０ １７８．４ １７３．９ １５４．５
Ｋ２ ２３８．８ ２１９．４ ２４０．０ ２１７．３ １８１．３ １８４．７ １７６．２ １９２．１
Ｋ３ １８９．５ ２２７．０ ２１８．４ ２４０．０ ２０２．８ １７５．０ １８８．０ １９１．５
ｋ１ ８５．５ ７９．５ ７５．５ ７５．８ ５１．３ ５９．５ ５８．０ ５１．５
ｋ２ ７９．６ ７３．１ ８０．０ ７２．４ ６０．４ ６１．６ ５８．７ ６４．０
ｋ３ ６３．２ ７５．７ ７２．８ ８０．０ ６７．６ ５８．３ ６２．７ ６３．８
Ｒ ２２．３ ６．４ ７．２ ７．６ １６．３ ３．３ ４．７ １２．５
０７１ 水 产 科 学 第３１卷
由表３可知，４个因素对活性回收率和脱色率
的影响不同，但主次顺序却一致，即活性炭用量＞
脱色温度＞脱色时间＞ｐＨ，活性炭用量是影响脱
色效果及活性回收率的主要因素，活性炭用量越
大，脱色效果越好。为兼顾脱色工艺条件对两项指
标的综合影响，以更加全面系统地评价确定脱色条
件，本研究采用加权平均法，设定活性回收率和脱
色率的权重系数均为０．５［１３］，两项评价指标进行加
权求和后得到的综合评分结果见表４。
表４ 加权综合评分结果
极差 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ
ｋ１ ６８．４ ６９．５ ６６．８ ６３．７
ｋ２ ７０．０ ６７．４ ６９．４ ６８．２
ｋ３ ６５．４ ６７．０ ６７．８ ７１．９
Ｒ ４．６ ２．５ ２．６ ８．２
由表４可见，脱色温度的影响最为明显，其次
是活性炭用量，脱色液ｐＨ 对指标的影响最小，最
佳脱色条件为：Ａ２Ｂ２Ｃ２Ｄ３，即活性炭用量为１ｇ／
１００ｍＬ、ｐＨ ６．５、脱色时间４０ｍｉｎ、脱色温度６０
℃。用此条件重复３次试验，测得活性回收率和脱
色率的平均值分别为９０．５％和６９．３％，脱色后的紫
菜酶解液为透明浅黄色并略带腥味。
２．３ β－环状糊精的脱腥
紫菜提取物具有的特殊腥味是由一些挥发性
的疏水有机化合物引起的，有人不喜欢这种气味，
因此要考虑采用适当的方法除去或遮掩该气味。
脱色工艺虽然使这种腥味有了显著减少，但为进一
步降低酶解液中的腥味成分，本试验以β－环状糊精
作为腥味掩蔽剂，研究β－环状糊精的添加量对紫菜
酶解液的掩蔽脱腥效果，结果见表５。
表５ β－环状糊精用量对脱腥效果的影响
β－环状糊精用量／％ 评分 感官简评
０．５
１．０
１．５
２．０
２．５
１
２
２
２
２
有稍许紫菜腥味
无腥味，略带紫菜风味
无腥味，无其他风味
无腥味，无其他风味
无腥味，无其他风味
β－环状糊精是海产品加工中经常选用的脱腥
剂，具有内部疏水、外部亲水的环状结构。疏水性
的腥味有机物易被β－环状糊精的环内疏水部分吸
附，形成包结物，达到遮掩腥异味效果。由表５可
知，添加质量分数１．０％～１．５％的β－环状糊精能够
起到良好的脱腥效果。
３ 讨论
通过在可见光范围内光谱扫描紫菜盐酸提取
液发现，紫菜色素的最大吸收峰为５５０ｎｍ。
以酶解液的活性回收率和脱色率为考察指标，
研究活性炭在紫菜蛋白水解产物的脱色过程中的
应用。由两个指标的加权综合评分法可知，脱色温
度的影响最为明显，其次是活性炭用量，而ｐＨ 值
对两指标的影响最小。脱色条件为活性炭用量１
ｇ／１００ｍＬ、脱色温度６０℃、脱色时间４０ｍｉｎ、ｐＨ
６．５，该条件的脱色效果显著，脱色率６９．３％且活性
回收率为９０．５％，达到了脱色目的。研究表明，活
性炭的脱色会造成酶解液中活性成分的部分流失，
脱色率超过６０％就可以有很好的脱色效果，肉眼基
本上看不出酶解液原有的红色。因此，实际生产中
应在具有良好脱色效果的前提下尽量降低脱色强
度，即减少活性炭的用量、降低脱色液温度和缩短
脱色时间，以保持活性回收率的较高水平。
添加质量分数１．０％～１．５％的β－环状糊精进
一步强化了脱腥效果。本方法制备处理的紫菜蛋
白酶解液无不良风味，颜色为浅黄色，生物活性物
质大部分得以保留。
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Ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｏｄｏｒｉｚｉｎｇ ｏｆ Ｅｎｚｙｍａｔｉｃａｌｙ
Ｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄ Ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｏｆ Ｌａｖｅｒ Ｐｏｒｐｈｙｒａ ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ
ＹＡＯ Ｘｉｎｇ－ｃｕｎ，ＳＨＵ Ｌｉｕ－ｑｕａｎ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｂｉｎ
（Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ ２２２００５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｎｚｙｍｏｌｙｓｉｓ ｌｉｑｕｉｄ ｆｒｏｍ ｌａｖｅｒ Ｐｏｒｐｈｙｒａ ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ ｐｒｏｔｅｉｎｓ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒａｗ ｌａｖｅｒ
ｂｙ ｐａｐａｉｎ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｏｄｏｒｉｚｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｚｙｍｏｌｙｓｉｓ ｌｉｑｕｉｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｌａｖｅｒ ｐｒｏｔｅｉｎｓ
ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ ｒａｔｅ ａｓ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ
ｔｈｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｅａｋ ｏｆ ＨＣｌ ｅｘｔｒａｃｔｓ ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ａｔ ５５０ｎｍ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔ，ａｎｄ
ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｏｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗａｓ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｔｈｅ ｌａｖｅｒ ｂｙ ｃｈａｒｃｏａｌ ｄｏｓ－
ａｇｅ ａｔ ａｒａｔｅ ｏｆ １０ｇ／Ｌ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ６０℃，ｔｉｍｅ ４０ｍｉｎ ａｎｄ ｐＨ ６．５．Ｔｈｅ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｅｄ ｅｎｚｙｍｏｌｙｓｉｓ ｌｉｑｕｉｄ
ｗａｓ ｌｉｇｈｔ ｙｅｌｏｗ ｉｎ ｃｏｌｏｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ９０％．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｏｒｐｈｙｒａ ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ；ｅｎｚｙｍａｔｉｃａｌｙ ｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ；ｄｅｃｏｌｏｒｉｚｉｎｇ
２０１１年度《水产科学》优秀论文评选结果揭晓
辽宁省水产学会近日组织专家对２０１１年度《水产科学》发表的论文进行了评选，共评出优秀论文１９
篇，其中一等奖６篇，分别是《罗非鱼肠道益生菌的筛选、鉴定及其抑菌性能研究》（吴雅琨，杨欣，陈丽仙，
等）、《复方中草药对奥尼罗非鱼血液非特异性免疫功能的影响》（张照红，林旋，张伟妮，等）、《短尾派线粒
体基因组特征及基因差异位点分析》（田美，申欣，孟学平，等）、《饥饿后再投喂对星斑川鲽生长、摄食的影
响》（梁拥军，孙向军，张升利，等）、《扇贝闭壳肌蛋白对鲢鱼肌肉蛋白凝胶的影响》（王帅，刘俊荣，辛草，等）、
《西北印度洋大眼金枪鱼渔场预报模型建立与模块开发》（杨胜龙，周为峰，伍玉梅，等）。二等奖１３篇，分别
是《不同氮、磷浓度下亚心形扁藻的生长及水体中氮、磷变化》（孙育平，赵曰水）、《日本沼虾野生群体与养殖
群体杂交、回交后代的形态特征和生产性能》（许凡，王婷婷，陈太丰，等）、《饲料脂肪水平对凡纳滨对虾生
长、肌肉和肝胰腺脂肪酸组成的影响》（黄凯，吴宏玉，朱定贵，等）、《枯草芽孢杆菌 ＷＢ６００芽孢和营养体耐
受凡纳滨对虾胃肠道环境及定殖存活的研究》（吴正存，傅玲琳，李卫芬，等）、《氟苯尼考在鲟鱼体内的药物
代谢动力学研究》（潘红艳，郭娇娇，杨虎，等）、《圆斑星鲽 ＭＨＣ Ｉα基因的克隆与组织表达分析》（王娟，王宏
伟，刘星，等）、《肝胰腺细小病毒和斑节对虾杆状病毒的ＰＣＲ复合检测》（刘鸿玲，刘敏，闫冬春）、《聚维酮碘
对三疣梭子蟹大眼幼体及仔蟹的急性毒性研究》（刘庆坤，姜玉声，丛文虎，等）、《内参基因在虾夷扇贝定量
ＰＣＲ中表达稳定性的比较》（鲍相渤，刘卫东，姜冰，等）、《氮浓度对海绿球藻生长及总脂含量的影响》（梁英，
石伟杰，田传远）、《黑鲷精子诱导漠斑牙鲆雌核发育研究》（徐加涛，尤锋，许建和，等）、《采用种间特异性
ＰＣＲ对海参产品的物种鉴定研究》（文菁，胡超群，张吕平，等）、《鱼类中新发现的免疫球蛋白》（吕爱军，胡秀
彩，张艳华，等）。辽宁省水产学会将对上述优秀论文作者颁发证书。
（本刊编辑部）
２７１ 水 产 科 学 第３１卷