全 文 :作者简介:朱亚珠(1962.6-)女,硕士学位,副教授。研究方向:食品加工工艺方向。E-mail:zhu.ya.zhu@163.com
DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.07.025
铜藻粉末的关键工艺研究
朱亚珠
(浙江国际海运职业技术学院,浙江 舟山316021)
摘 要:对铜藻进行组织化处理制成铜藻粉末,本试验研究了铜藻粉末的三个关键工艺点。研究表明:①铜
藻粉末脱腥工艺:铜藻粉末脱腥效果较为理想的是添加乙醇量与铜藻液量比为1:1,微沸时间为30min。②
铜藻粉末漂白工艺:漂白工艺的最佳条件为次氯酸钠浓度0.3%,pH值9,液固比4:1,漂白时间30min。③
铜藻粉末粒度选择:选用铜藻粉末粒度为100目左右,它的持水力、膨胀力、溶解性较合适,可作为食品添加剂
在膳食纤维制品中使用。
关键词:铜藻粉末;脱腥;漂白;粒度
铜藻[Sargassum horneri(Turn.)Ag.],又
称丁香屋、竹茜菜,属于褐藻类、马尾藻属。藻体
呈黄褐色,树状,枝叶繁茂,高0.5~1m,可达7
m。生长在风浪较大的干潮线以下至3m处的岩
石上或低潮带石沼中。生长盛期3-5月份。铜
藻是一种野生海藻,本种系北太平洋西部特有的
暖温带性海藻。我国沿海都有分布,浙江沿海为
优势种,主要产于嵊山、中街山、渔山、韭山、大陈
和南麂。
海藻膳食纤维因有显著的生物活性,高持水
力、膨胀力和低热量,胶体形成能力强,原料廉价
易得。近年来被国内外认为是最好的膳食纤维之
一,其明显的保健作用和生理医疗功效受到国内
外食品和医药行业的重视。民间有以海菜(海青
菜、紫菜、铜藻、裙带菜、鹿角菜等)做包子的习俗,
但由于铜藻质地粗糙,口感较差,且有异味,适口
性较差。而铜藻藻体中含有褐藻酸、褐藻淀粉、甘
露醇、粗蛋白,辛三烯、碘及无机盐等营养物质,因
此,有必要根据铜藻营养成分,进行综合开发
利用。
1 材料与方法
1.1 原料、试剂
铜藻:采自舟山海域,经清洗、晒干备用。
试剂:乙醇、乙酸、次氯酸钠。
1.2 设备
DS-J高速组织捣拌机、AB204N电子天平、
Φ200标准筛、DHG-9/4.AS型新型电热鼓风干
燥机等。
1.3 测定方法
1.3.1 水分测定105℃烘箱干燥法[1]。
1.3.2 灰分测定550℃干法灰化法[1]。
1.3.3 蛋白质测定微量凯氏定氮法[1]。
1.4 铜藻粉末制备的工艺流程
1.4.1 工艺流程 铜藻→清洗→组织捣碎→脱
腥→漂白→烘干→粉碎→过筛→成品。
1.4.2 工艺操作要点
原料处理:将晒干的铜藻用清水洗净杂质,沥
水,在太阳下晒干或用电热鼓风干燥机烘干。
组织捣碎:将干铜藻用高速组织捣拌机捣碎。
脱腥:铜藻脱腥效果较为理想的是添加乙醇
量与铜藻液量比为1:1,微沸时间为30min。
漂白:在碱性条件下,用浓度为0.3%,次氯
酸钠,漂白时间30min。
烘干:在电热鼓风干燥机50℃温度下烘干。
2 结果与讨论
2.1 铜藻的营养成分
比较几种褐藻的营养成分,见表1。
—26—
《河北渔业》2014年第7期(总第247期) ○捕捞与加工
表1 几种褐藻的营养成分对比
海藻
品种
水分
/%
粗蛋
白/%
脂肪
/%
灰分
/%
碳水化
合物/%
海带 12.8 8.2 0.1 12.9 66.0
马尾藻 14.1 7.1 0.7 16.7 61.4
铜藻 14.56 5.76 0.76 12.61 66.31
由上可知褐藻中的主要成分是碳水化合物,
占重量的60%以上,而且是褐藻多糖类物质,这
是藻类膳食纤维的主要来源[2-3]。
2.2 铜藻脱腥工艺的确定
铜藻有海藻的腥味,主要为一些低分子的含
氮化合物、萜烯类的化合物及低分子游离有机物。
海藻脱腥的方法有乙醇、乙酸、活性碳、柠檬酸处
理法和酵母发酵法脱腥等。考虑综合因素,本实
验采用乙醇、乙酸处理铜藻。
2.2.1 乙醇挥发携带脱腥 在乙醇对铜藻粉末
脱腥法中,在时间一定的情况下,乙醇的加入量不
同;在乙醇的加入量一定的情况下,微沸时间不同
铜藻脱腥效果也不相同,乙醇对铜藻液(浓度为
10%)的脱腥效果的比较见表2。
表2 乙醇用量对铜藻粉末脱腥的影响
项目
脱腥时间
/min
乙醇用量:
铜藻液量
风味评价
浸泡 30
0:1
0.5:1
1:1
1.5:1
腥味较重
腥味一般
无腥味
无腥味
微沸
0
20
30
40
1:1
腥味较重
腥味一般
无腥味
无腥味
表2结果表明 ,选择乙醇添加量:铜藻液为
1:1时,其脱腥效果最好;采用微沸方式,理想的
时间为30min。
2.2.2 乙酸挥发携带脱腥 在铜藻粉末乙酸脱
腥法中,在时间一定的情况下,乙酸的加入量不
同,铜藻粉末脱腥效果不相同;在乙酸的加入量一
定的情况下,浸泡的时间不同,铜藻粉末脱腥效果
也显示出了变化,乙酸对铜藻粉的脱腥效果的比
较见表3。
表3 乙酸对铜藻粉末脱腥的影响
脱腥时间/min 乙酸用量/mL·g-1 风味评价
30
1
2
3
4
腥味较重
无腥味,有酸味
无腥味,有酸味
无腥味,有酸味
0
20
30
40
2 腥味较重
腥味一般
无腥味,有酸味
无腥味,有酸味
表3结果表明,选择乙酸添加量大于2mL/
g,时间为0.5h脱腥效果最好,但铜藻粉末中留
有酸味,影响制品的风味。
综合脱腥试验结果,铜藻脱腥效果较为理想
的是添加乙醇量与铜藻液量比为1:1,微沸时间
为30min。
铜藻经脱腥、干燥处理后的粉末,可装入胶
囊,可作为辅助食品。
2.3 漂白工艺的确定
根据海藻纤维提取的相关文献资料[3-4],pH
值在碱性条件下对漂白有利,选定pH 值为8~
9,经过一系列的预实验,确定铜藻粉末的漂白工
艺以NaClO浓度,用量、漂白时间为考察因素,以
铜藻粉末色泽作为考察指标。
2.3.1 漂白剂浓度对漂白效果的影响 分别以
0.1%,0.2%,0.3%,0.4%的次氯酸钠浓度对样
品在3:1液固比,漂白30min,对漂白效果进行
研究。
由图1可知,随着漂白剂浓度的增高,铜藻粉
末的白度增加幅度增大,但有一定的范围。当次
氯酸浓度超过一定范围时,铜藻粉末的白度反而
有下降的趋势。
图1 次氯酸钠浓度与铜藻白度的关系
—36—
《河北渔业》2014年第7期(总第247期) ○捕捞与加工
2.3.2 漂白时间对漂白效果的影响 漂白时间
是漂白过程中一个重要因素,在保证漂泊效果的
前提下,漂白时间越短越好。
选择0.2%浓度的次氯酸钠溶液,在3:1液
固比,分别漂白10min、20min,30min,40min,
50min,对漂白效果进行比较。
由图2可知,随着时间的增加铜藻的白度也
随之增加,但超过一定时间之后,铜藻的白度趋于
稳定,无明显变化。因此,在一定的反应速度下,
应缩短其漂白时间。
图2 次氯酸钠漂白时间与铜藻纤维白度的关系
单因素试验表明:随着漂白剂浓度的增高,铜
藻纤维白度增大;随着漂白时间的加长,铜藻粉末
的白度略微增大;液固比要适当,避免造成漂白剂
的量不足或原料浪费;漂白工艺的最佳条件为:次
氯酸钠浓度0.3%,pH 值9,液固比4:1,漂白时
间30min。
2.4 铜藻粉末粒度的确定
目前食品工业中越来越多应用超细粉末,超
细粉末(ultrafine grinding powder)是一种直径1
~10μm的物质系统,使物料表面积和孔隙率大
幅度的增加,具有缓释性、靶向性、可保护被包裹
物质避免破坏等优点,因此超细粉体具有独特的
物理和化学性质:如良好的溶解性、分散性、吸附
性、化学活性等[5]。但超微粉碎后细粉由于表面
能增加,使颗粒处于非稳定状态,因而有强烈的
相互吸引而达到稳定的趋向,流动性差,易聚集
成假大颗粒[6],影响粉末的某些功能性质[7]。鹿
丽丽[6]等人对不同粒径三七粉物理性质及体外溶
出度的比较研究,发现三七仍采用80目细粉并
不适宜超微粉碎。申瑞玲等[8]研究微粉碎对燕麦
麸皮营养成分及物理特性的影响,微粉碎可以改
善燕麦麸皮的物理特性,在粒度为250~125μm
(60~120目)时燕麦麸皮持水力最强;在180~
150μm(80-100目)时麸皮膨胀力最大;在150
~125μm(100-120目)时麸皮水溶性最佳。
本研究是铜藻膳食纤维粉末,使膳食纤维最
大限度发挥它的功能。试验将铜藻粉碎,过筛,分
别比较不同粒度粉末的持水力、膨胀力和溶解度,
以确定粉末的合适粒度。
2.5 铜藻粉末理化特性的研究
2.5.1 不同粒度铜藻粉末对持水力的影响 分
别选用40目、80目、100目、>120目的铜藻粉
末,各取1.00g铜藻粉末放入烧杯中,加入20℃
水适量,摇匀,在20℃温度下浸泡1h,将吸饱水
的粉末倒入滤纸漏斗上过滤,待水滴干后,把结合
了水的纤维全部转移到表面皿中称重。铜藻纤维
的持水力 (%)=[纤维湿重(g)- 纤维干重
(g)]/纤维干重(g)×100%,[3],比较结果见
表4。
表4 不同粒度对持水力的影响
铜藻粉末粒度 40目 80目 100目 >120目
持水力/% 489 507 529 392
由表4可知,粉末粒度小于等于100目时,随
着粒度变小,它的持水力在逐渐增大,在粒度大于
120目时,它的持水力在下降,主要是粉末粒度越
小,粉末的持水力呈先增大后降低的趋势,粒度为
100目的粉末持水力值最大。原因可能是随着粒
度的减小,颗粒与水的接触更充分,使得持水力增
大[5]。但随着粒度的进一步减小,粉末表面积增
大,强烈的相互吸引而达到稳定的趋向,易聚集
成假大颗粒,即产生团聚现象,影响粉末的持
水性[6-9]。
2.5.2 不同粒度对在1h内膨胀力的影响 分
别选用40目、80目、100目、>120目的铜藻粉
末,各称取1.00g铜藻粉末放入量筒中,读取粉
末的毫升数,然后根据铜藻纤维的膨胀力,加入
20℃水适量,摇匀,本试验采用在20℃温度下放
置1h,读取量筒中纤维物料吸水膨胀后的毫升
数。将纤维吸水膨胀后的体积减去吸水前纤维粉
末的体积即为铜藻纤维的膨胀力(mL/g)[3]。
计算1h的膨胀力的比较结果见表5。
表5 不同粒度对膨胀力的影响
铜藻粉末粒度 40目 80目 100目 >120目
膨胀力mL·g-1 8.60 10.47 10.87 7.10
—46—
《河北渔业》2014年第7期(总第247期) ○捕捞与加工
表5可知,随着粒度的减小,小麦麸皮的膨胀
力呈先增大后降低的趋势,其变化趋势同持水力
基本是一致的,粒度为100目的粉末膨胀力为最
大。原因可能是铜藻粉末中主要含有淀粉、蛋白
质和膳食纤维,经粉碎后,一方面,物料粒度减小,
比表面积增加,更多的亲水基团暴露,溶于水后,
颗粒伸展产生更大的容积,使得膨胀力增大。另
一方面,随着粒度的进一步减小,对水分的吸附
能力降低,导致膨胀力降低,同时粉末表面积增
大,强烈的相互吸引而达到稳定的趋向,易产生
团聚现象[6-8],影响粉末的膨胀性。
2.5.3 不同粒度对溶解性的影响 分别选用40
目、60目、80目、100目、120目的铜藻粉末,各称
取0.1g铜藻粉末放入烧瓶中,加入水50mL适
量,摇匀,在50℃温度下保温半小时,冷却,静止
30min,取上清液,在可见光分光计中测定在波长
λ=350nm下的吸光度,比较各粒度铜藻粉末溶
解性,结果见表6、表7。
表6 不同粒度粉末的吸光度
粒度/目 40 60 80 100 120
吸光度/lg 0.628 0.816 0.899 1.28 1.37
表7 100目粉末在不同浓度下的吸光度
浓度/g
·mL-1
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
吸光
度/lg
0.364 0.652 0.999 1.280 1.671 1.997 2.180
由表6、7可知,随着随着粉末粒度的变小,粉
末的吸光度逐渐增加,粉末的溶解性在逐步提高。
100目粉末在不同浓度下的吸光度也在逐步增
大,说明粉末的粒度越小,粉末的溶解性越好。
从上述实验可知,当粉末粒度在40至120目
以上,选用铜藻粉末粒度为100目左右,它的持水
力、膨胀力、溶解性较合适,可作为食品添加剂在
膳食纤维制品中使用[10]。
3 结论
铜藻是暖温带海域浅海区海藻场的主要连片
大型褐藻物种,它既有褐藻的颜色又有海藻的腥
味,可将铜藻进行适当的组织化处理,把铜藻原料
制成细粉末,并用此为原料可制出多种含铜藻类
产品,成为天然辅助食品和食品添加剂。
考虑了综合因素,对铜藻进行组织化处理,确
定本实验铜藻粉末的最佳工艺参数:
铜藻脱腥工艺条件为:添加乙醇量与铜藻液
量比为1:1,微沸时间为30min。
漂白工艺的最佳条件为:次氯酸钠浓度
0.3%,pH值9,液固比4:1,漂白时间30min。
铜藻粉末粒度选择:选用为100目左右铜藻
粉末的持水力、膨胀力、溶解性较合适,可作为食
品添加剂。
参考文献:
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Key processing technology of powder
of the macro-algae Sargassum horneri
ZHU Ya-zhu
(Zhejiang International Maritime Colege,zhoushan,zhejiang 316021)
Abstract:Pick to organized processing of copper algae powder made from copper and the experimental
—56—
《河北渔业》2014年第7期(总第247期) ○捕捞与加工
study on the three key technology points of the copper algae powder.Research shows that:(1)copper
algae powder trends process:copper algae powder trends of relatively good effect is to add amount of
ethanol and copper algae fluid volume ratio of 1:1,micro boiling time for 30min.(2)copper algal
bleaching powder:the optimum condition is 0.3%concentration of sodium hypochlorite bleaching,
pH 9,liquid-solid ratio of 4:1,bleaching time for 30min.(3)copper algae powder particle size se-
lection:choose copper algae powder particle size is about 100mesh,it's a hydraulic,expansion force,
solubility is appropriate,can be used as a food additive used in dietary fiber products.
Key words:copper algae;trends;bleaching;powder particle size
((收稿日期:2014-04-22;修回日期:2014-04-26
)
(上接第55页)
饵料之一,较硅藻或金藻等常用饵料,微绿球藻具
有易培养、生长快、抗污染等优点,单独投喂新鲜
藻液基本可以满足幼体的需求,达到较好的育苗
效果。如果采用微绿球藻干藻粉与干酵母混合投
喂,由于酵母可以弥补微藻中氨基酸、消化酶和生
长激素等营养缺陷,因此可以更好地满足幼体的
营养需求,本实验结果也证明了这一点。
参考文献:
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(收稿日期:2014-04-29
)
(上接第59页)
3万元/hm2,1.3hm2 总收入4万元,由此比较垂
钓鱼塘是普通鱼塘收入的4倍。这不仅提高了渔
业的比较效益,也实现了渔业生产的高附加值,可
观的收入又调动了渔农投入的积极性,起到了很
好的示范带动作用。
3 低洼荒地开发养殖园区特点、前景及推
广意义
3.1 充分利用资源变废为宝发展渔业
低洼荒地综合开发和污水的利用变废为宝,
节约了水域资源降低了养殖成本,形成了良性的
资源循环利用模式,增加了农民收入,推进了现代
渔业的健康发展。
3.2 改变生产模式发展现代农业
这种立体综合种养模式实现了农业集约化、
科技化、现代化,达到了农业增效、农民增收的目
的。自示范场建立以来,周边的村民,领导及各农
口专家纷纷前来参观学习,是当今发展特色农业
生产,深化农村体制改革,实现由传统农业向现代
农业转型的典范。
3.3 改善环境,提高人民生活质量
随着人民生活水平不断提高,生活方式不断
改变,人们对享受生态、休闲游乐、回归田园意识
日益增强,迎合了旅游市场的需求。
针对大量低洼荒地长期闲置规模开发,提高
了土地资源的有效利用,增加了渔业发展方式,拓
展了水产养殖业发展的新空间。通过科学管理建
立高效生态园,比起传统单一的养殖模式大大提
高了经济效益、社会效益和生态效益。
未来的休闲观光渔业,应在提高标准、层次上
下功夫,立足特色资源做大规模,提升品位,形成
品牌,休闲渔业将会做大做强。
(收稿日期:2014-04-22)
—66—
《河北渔业》2014年第7期(总第247期) ○捕捞与加工