（制糖工程专业论文）海带酒发酵及其功能性成分变化研究.pdf

l - f 分 ， - ，协 一 叭y 1 7 呲1 呲4 叭叭7 m 6 l 2 l l at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ea p p l i c a t i o no f t h em a s t e r sd e g r e eo fe n g i n e e r i n g s t u d y o nk e l pw i n ep r o c e s sa n df u n c t i o n a l i n g r e d i e n t sa n a l y s i sd u r i n gf e r m e n t a t i o n c a n d i d a t e ：t i a nb a o l a n s p e c i a l t y ：s u g a re n g i n e e r i n g s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o r l i ux i u h e s h a n d o n gi n s t i t u t eo fl i g h ti n d u s t r y , j i n a n ，c h i n a j u n e ，2 0 1 0 r 由1 f 学位论文独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文 中引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容末包含法律意义上 己属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学化申请的论文或 成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说 明并表示谢意。 o 。 论文作者签名：塑垒兰同期： 丝垒年幽翌日 学位论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知i ； 产权归属山东轻工 业学院。山东轻工业学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利，同意学校保留并向固家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术沦文或成果时， 署名单位仍然为山东轻工业学院。 论文作者签名： ! 丑望兰 铷签名：初邈 日期：例匆年d f 月留同 f 1 期：z ! ! 年月丛h f 一 由 山东轻t 业学院硕l ：学f 讧论文 目录 摘要i a b s t r a c t i 第1 章绪论1 1 1 研究的目的意义1 1 1 1 海带资源的丌发利用现状l 1 1 2 海带酒的研究丌发现状及存在问题l 1 2 海带酒中功能性成分概述2 1 2 1 生物活性碘2 1 2 2 海带多糖3 1 2 3 甘露醇4 1 2 4 膳食纤维4 1 3 本课题主要研究内容4 1 3 1 海带提取液制备4 1 3 2 海带酒发酵工艺参数确定4 1 3 3 海带发酵酒功能性成分变化规律研究5 1 3 4 海带酒澄清及稳定性试验5 第2 章海带提取液的制备7 2 1 材料与仪器7 2 1 1 实验材料7 2 1 2 主要仪器8 2 2 研究方法8 2 2 1 海带脱盐8 2 2 2 碱消化8 2 2 3 酶解单因素试验8 2 2 4 酶解正交试验9 2 2 5 海带提取液脱腥9 目录 2 2 6 还原糖、总糖的测定9 2 2 7 无机碘、总碘的测定9 2 2 8 岩藻聚糖硫酸酯的测定1 0 2 3 结果与分析1o 2 3 1 葡萄糖标准曲线的制作l o 2 3 2 碘标准曲线的制作1 l 2 3 3 岩藻聚糖硫酸酯准曲线的制作1 l 2 3 4 复合酶添加量对海带浆水解程度的影响l l 2 3 5 纤维素酶和果胶酶比例对海带浆水解程度的影响1 4 2 3 6 酶解温度对海带浆水解程度的影响1 6 2 3 7 酶解时问对海带浆水解程度的影响1 8 2 3 8 酶解正交试验结果2 0 2 3 8 验证试验2 1 2 4 本章小结一2 l 第3 章海带酒发酵工艺参数确定2 3 3 1 材料与仪器2 3 3 1 1 实验材料2 3 3 1 2 主要仪器2 3 3 2 研究方法2 4 3 2 1 海带酒酿造工艺流程2 4 3 2 2 操作要点2 4 3 2 3 测定方法2 5 3 2 4 海带酒发酵工艺的确定2 5 3 3 结果与分析2 6 3 3 1 最适发酵温度的确定2 6 3 3 2 海带浆与枣汁、银含果水解液配比的确定2 7 3 3 3 发酵醪中蔗糖添加量的确定2 8 3 3 4 海带洒发酵工艺j 下交试验结果3 0 3 3 5 验证试验3 3 3 4 本章小结3 3 第4 章海带酒功能性成分变化规律研究3 5 2 山东轻丁业学院硕i + 学位论文 4 1 材料与仪器一3 5 4 1 1 实验材料3 5 4 1 2 主要仪器3 5 4 2 研究方法一3 5 4 3 结果与分析一3 6 4 3 1 岩藻聚糖硫酸酯变化规律3 6 4 3 2 有机碘变化规律3 7 4 3 本章小结3 7 第5 章海带酒澄清及稳定性试验3 9 5 1 材料与仪器3 9 5 1 1 实验材料3 9 5 1 2 丰要仪器3 9 5 2 研究方法3 9 5 2 1 海带酒澄清度的测定方法一3 9 5 2 2 最佳澄清剂及其作用条件的确定一4 0 5 2 3 海带洒的稳定性试验4 0 5 3 结果与分析4 l 5 3 1 海带酒澄清度测定波长的选择4 1 5 3 2 各澄清剂添加量对海带酒澄清效果的影响4 1 5 3 3 澄清剂不同温度对海带酒澄清效果的影响4 5 5 3 4 海带酒的稳定性试验4 6 5 4 本章小结4 7 第6 章结论4 9 参考文献5 1 致谢5 5 在学期间主要科研成果5 7 一、发表学术论文5 7 二、其它科研成果5 7 目录 4 0， l b 东轻t 业学院硕l ：学位论文 摘要 虽然海带资源丰富且具有很高的营养价值，但我国对海带资源的丌发利用还 非常有限。海带酒是海带的一种深加i ：产品，提高了海带的附加值，为海带资源 的利用，f ：辟了新途径。 本课题主要对海带酒制作的r 艺、海带酒在发酵过程中功能性成分含量的变 化、海带酒的澄清及稳定性做了较为详细的研究。 通过实验，确定了海带功能性有效成分最佳提取条件为复合酶的添加量4 ， 纤维素酶和果胶酶的比例l ：2 ，在5 0 条件下水解7 5 m i n 后煮沸使酶失活，冷却， 测定还原糖、总糖、无机碘、总碘、岩藻聚糖硫酸酯的含量。经检测，海带水解 液中还原糖含量为5 o 、有机碘含量为0 4 3 m g m l 、岩藻聚糖硫酸酯含量为0 7 3 。 确定了海带枣洒最佳发酵工艺参数，即海带浆与枣汁的比例l ：3 ，添加1 9 的蔗糖，调整发酵醪至2 l ，冒于2 6 条件下发酵。其发酵周期为9 天，最终酒精 度为1 2 1 v o l ，感官评价得分8 7 。 确定了海带银禽果酒的最佳发酵t 艺参数，即海带浆与银合果水解液的比例 1 ：2 ，添加1 9 的蔗糖，调整发酵醪至2 l ，置于2 6 条件下恒温发酵。其发酵周 期为1 2 天，最终酒精度为1 3 2 v o l ，感官评价得分8 6 。 通过对两种海带酒发酵过程中岩藻聚糖硫酸酯和有机碘的跟踪监测，绘制出 了功能性成分随发酵时间变化的曲线图。结果证明，通过发酵，酒体中的主要功 能性成分含量有所增加。 确定了海带酒的最佳澄清剂为明胶，最适添加量为o 2 8 ，最适作用温度为 l5 - - 2 5 。且在自然存放及冷冻后，澄清度保持良好。在明胶的温度条件不能 实现的时候，壳聚糖叮以作为替补澄清剂。 关键词：海带酒；功能性成分：岩藻聚糖硫酸酯；澄清度 摘要 l a b s t r a c t w h i l et h ek e l pi sr i c hi nr e s o u r c e sa n dh a sh i g h n u t r i t i o n a lv a l u e ，b u to u r d e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no ft h es e a w e e d i sa l s ov e r yl i m i t e d k e l pw i n ei so n eo f d e e pp r o c e s s e dp r o d u c t so fs e a w e e d i ti n c r e a s e dt h ev a l u e o fk e l pa n do p e n e du pn e w a v e n u e sf o rk e l p t h i si s s u eh a sd o n ead e t a i l e d f u n c t i o n a li n g r e d i e n t sa n a l y s i sd u r i n g s t u d yo np r o d u c t i o np r o c e s s o fk e l pw i n e 、 f e r m e n t a t i o n 、c l a r i f i c a t i o no fk e l pw i n ea n di t s s t a b i l i t ya f t e re l a r i f i c a t i o n t h eo p t i m u me x t r a c t i o nc o n d i t i o n so ff u n c t i o n a li n g r e d i e n t sh a v eb e e ni d e n t i f i e d i nt h i si s s u e a d d4 e n z y m e ( t h er a t i oo fc e l l u l a s e a n dp e c t i n a s ei s1 ：2 ) i nt h e k e l p h y d r o l y s i sa t5 0v ，b o i l i n ga f t e r7 5 m i n ，t h e nc o o ld o w n d e t e r m i n a t i o n t h ec o n t e n t o fr e d u c i n gs u g a r , t o t a ls u g a r , i n o r g a n i ci o d i n e ，t o t a li o d i n ea n df u c o i d a n i nt h ek e l p s l u r r y r e d u c i n gs u g a rc o n t e n ti s5 o ，o r g a n i ca c t i v ei o d i n ec o n t e n t i s0 4 3 m g m l ， a n df u c o i d a nc o n t e n ti s0 7 3 t h eo p t i m a lf e r m e n t a t i o nc o n d i t i o n sh a v eb e e ni d e n t i f i e di nt h i si s s u e t h er a t i o o fk e l ps l u r r ya n dj u j u b ej u i c ei s1 ：3 ，t h ea m o u n to fs u c r o s ei s 19 ，f e r m e n t a t i o n t e m p e r a t u r ei s2 6 c t h ev o l u m eo ff e r m e n t i n gm a s h i s2 l u n d e rt h e s ec o n d i t i o n s ，t h e f b n n e n t a t i o nc y c l ei s9d a y s ，t h ef i n a la l c o h o lc o n t e n ti s 12 1 v o l ，s e n s o r ye v a l u a t i o n s c o r ei s8 7 t h eo p t i m a lf e r n l e n t a t i o nc o n d i t i o n so fk e l pg i n k g o f r u i tw i n eh a v eb e e n i d e n t i f i e di nt h i si s s u e t h er a t i oo fk e l ps l u r r ya n dg i n k g of r u i th y d r o l y z a t ei s1 ：2 ，t h e 锄o u n to fs u c r o s ei s19 ，f e r m e n t a t i o nt e m p e r a t u r ei s2 6 * c ，t h ev o l u m eo ff e r m e n t i n g m a s hi s2 l u n d e rt h e s ec o n d i t i o n s ，t h ef e r m e n t a t i o nc y c l ei s 12d a y s ，t h ef i n a la l c o h o l c o n t e n ti s13 2 v o l ，s e n s o r ye v a l u a t i o ns c o r e i s8 6 b vt r a c k i n ga n dm o n i t o r i n gt h ef u c o i d a na n do r g a n i ca c t i v ei o d i n ec o n t e n td u r i n g f i e 舯e n t a t i o no ft w ok i n do fs e a w e e dw i n e ，t h i si s s u ed r a wt h ec u r v eo ft h ec h a n g e m e n t o ff u n c t i o n a lc o m p o n e n t sc o n t e n td u r i n gf e r m e n t a t i o n t h er e s u l t sp r o v e dt h a t t h e m a i nf u n c t i o n a li n g r e d i e n t sh a si n c r e a s e da f t e rf e r m e n t a t i o n t h eb e s ta g e n tf o rc l a r i f yi sg e l a t i n ，a n dt h eo p t i m a ld o s a g ei s0 2 8 o ，o p t i m a l t e m p e r a t u r ei s l5 * c 2 5 。c i tr e m a i n sc l a r i f y a f t e rn a t u a ls t o r a g ea n df r o z e n t h e c h i t o s a nc a nr e p l a c eg e l a t i nw h e no p t i m a lt e m p r a t u r ec a nn o tb ea c h i e v e d k e y w o r d s ：k e l pw i n e ；f u n c t i o n a li n g r e d i e n t s ；f u c o i d a n ；c l a r i t y a b s t r a c t l 山东轻t 业学院硕l ：学位论文 1 1 研究的目的意义 第1 章绪论 海带( l a m i n a r i aj a p o n i c a ) ，又名昆布，纶析j ，江白菜，是海藻巾褐藻门海 带科的多年牛大型食用褐藻。藻体为褐绿色扁平叶状体。我国原无海带生长，约 1 9 2 7 年日订后随着商船往来，由同本传入我困北部沿海。现自然生长的海带，仅限 于辽东半岛、山东半岛的海区。由于海带深受人们的喜爱，市场潜力大，且解决 了人工控制海水温度育苗的关键技术，目前我困的海带养殖己发展成大规模产业， 产量居世界第一。 海带足一。种营养非常丰富的食物，含有6 0 多种营养成分，其中的多糖类生 理活性物质对某些疾病有预防和治疗功能，冈此又被人们称为“长寿菜”。海带中 碳水化合物含量达5 6 2 ，高于普通蔬菜几倍至儿十倍，纤维含量为9 8 ，高于 一般的动植物食品，蛋白含量为8 2 ，远高于一般蔬菜中蛋白含肇，但低于肉类 及豆类中的蛋白含量，且必须氨基酸的相互比例符合f a o 标准模式。除此之外， 海带含有丰富的矿物质元素和维生素，含有的脂肪酸也多为不饱和脂肪酸。因此， 海带是理想的天然保健食品。 1 1 1 海带资源的开发利用现状 虽然海带资源丰富且具有很高的营养价值，但我国对海带资源的开发利用还 非常有限。目自仃，除了少部分海带丌发做食品外，大部分海带用于工业生产褐藻 胶、碘和甘露醇瞳3 ，其产业水平也处于低档次、低附加值、低效益状态。食用的 海带一部分为初加工产品，包括晒干海带、盐渍海带和水煮即食海带，多数经过 较为严格细致的加工处理1 = 艺，制作成具有不司特色的精深加工海带食品，包括 各种副食品和饮料制品。副食品有海带丝、海带酱、海带挂面、脱水海带、海带 调味制品、海带饴糖、海带色拉、海带豆腐、海带脯、海带保健蛋糕、海带降血 糖【j 含片、海带保健果冻、海带保健酱油、海带纸等产品。卜他1 ；饮料制品有海带茶、 海带豆奶、海带酒等产品f 1 4 协1 。但是所歼发的海带食品中，深加i ：的海带保健食 品大多处于研发阶段，上市的产品并不多。 1 1 2 海带酒的研究开发现状及存在问题 海带酒是一种海带的深加工保健食品，它的研制成功不仅为社会提供了新型 食品，而且提高了海带的附加值，增加了海带的经济价值，为海带资源的利用丌 辟了新途径。因此，我困不少专家和企业研发机构都在积极地研制各种海带酒产 第1 章绪论 品。 目前，海带酒的生产方法大致可以分为两类，一类为浸泡法，一类为发酵法。 浸泡法又分为单一浸泡法和复合浸泡法两种。译浸泡法是用司一种洒基浸泡于 海带或煸炒至茶色的海带，再加入糖浆、调味酒及其他香料调制而成民。复合 浸泡法是用几种不同洒度的洒基浸泡海带，得到的各级浸提母液彼此相瓦调配， 制成不同酒度和风味的海带酒h 。发酵法又分为调配海带汁发酵法、米酒酿造法 和啤酒酿造法。调配海带汁发酵法是在海带抽提液中加入适当营养成分( 蔗糖、 氨摹酸、果汁等) 后接种发酵制成的低度果酒吼2 引1 。米酒酿造法是用大米或黑糯 米与海带浆共同发酵酿制而成或者在调配好的海带汁中加入甜酒药进行发酵酿制 而成的种既有传统米酒风味又有海带独特口味的保健酒心2 m2 引。啤酒酿造法是采 刚两段法酿造工艺，在主发酵下酒时将前期制备好的海带汁与酒液一并泵入后发 酵酿制而成的澄监透明，具有独特风味的海带啤酒。1 。 尽管海带洒的生产方法多样，但海带酒始终末能实现工业化生产。究其原凶， 其一，海带酒足一种保健酒，在我围，依据( ；b t 1 7 2 ( ) 4 一1 9 9 8 饮料洒分类标准， 保健酒被划分为果露酒。果露酒的牛产设备与啤酒、葡萄洒行业的自动化相比有 很大的差距；在香味成分分析方面它! j 白酒及葡萄洒行业相比也有很大的差距： 其二，从保健洒的整个行业来看，大部分企业生产保健酒足主营的少，兼营的多， 实质操作的少，试探的多。并没仃把主要精力放在发展保健酒的事业上柬， 从而 导致了保健酒行业发展滞后的局面心6 | ；其三，质量不过关。目前海带酒的生产难 以保证稳定的质量，这足最根本的原因。作为一种保健酒，必须保证每一批产品 的功能性成分种类及含量保持稳定，且经得起时效考验，不失光，不沉淀，不变 味。当前，海带酒这方面的研究住图内几乎为窄白。因此，对海带酒在发酵及陈 酿过程中功能性成分含量的变化及海带洒稳定性的研究具有重要的意义。 1 2 海带酒中功能性成分概述 海带具有多种保健功能。根据有关专家研究表明，海带具有抗肿瘤、抗病毒、 抗凝血、抗疲劳、抗辐射、抗纤维化、降血糖、降i h i i 、消除自由基、防治甲状 腺疾病、调节机体酸碱平衡等生理保健功能n 町t 纠翔3 。而生理功能理所当然与其中 的功能性成分密不可分。海带中的功能性成分主要包括生物活性碘、海带多糖、 甘露醇和膳食纤维，其大部分q i 理功能与多糖成分密切相关。“。3 ，尤其与岩藻多 糖硫酸酯密切相关。地1 。 1 2 1 生物活性碘 碘是人体生命代谢必不可少的元素之一，碘缺乏会造成甲状腺代谢不i f 常而 导致粗脖子病。若缺碘的是儿章，还会造成智力低下或痴呆。我国曾是世界上碘 j 山东轻t 业学院硕l ：学位论文 缺乏病流行最严重的凼家之一，自从我国实施了全民服用碘盐和特殊人群服用碘 油丸的综合防治措施后，碘缺乏病得到了广泛的控制。但是服用强化碘盐仍具有 它的局限性，由于强化碘盐中添加的主要是k i ，而k i 遇热易挥发，消费者食用 时已损失近9 0 。而且，人体只能直接吸收利用有机碘，摄入的无机碘只有转化 为有机碘后彳能被人体吸收利用。具有关专家研究表明，这个转化率仪为3 0 0 , 0 。 海带的碘含量高达2 4 0 0 7 2 0 0 m g k g ，其中有机态的牛物活性碘含量为1 2 ，且 相对比较稳定。据相关调查表明，海带中的碘在烹饪过程中存留率达9 0 以上= 州。 发酵型海带洒的原料海带水解液中有机碘的含量比较十富，且在发酵过程中存留 了人部分的有机碘。 1 2 2 海带多糖 目自i ，已发现的海带多糖有三种：褐藻胶、岩藻聚糖硫酸酯和海带淀粉。褐 藻胶和岩藻聚糖硫酸酯足细胞壁的填充物；海带淀粉存在于细胞质。 。褐藻胶， 英文名称a l g i n ，是山q l ，4 - l 一古罗糖醛酸和b l ，4 一d 甘露糖醛酸为单体构成的 嵌段共聚物。岩藻聚糖硫酸酯，英文名称f u c o i d a n ，主要由含硫酸基岩藻糖 ( f u c o s e ) 组成，其次还伴有少量半乳糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、木糖、阿拉伯 糖等，其主要有效成分是q l 一岩藻糖- 4 - 硫酸酯。岩藻聚糖硫酸酯是一种多糖类 的高聚物，只有结构式没有分子式，通过结构式来表达物质的结构组成。海带淀 粉主要由8 - d 一吡哺葡萄糖的多聚物组成。5 1 。 褐藻胶在海带中的含量非常丰富，刘秀河等测得其得率约为7 6 8 8 ，其制备 方法是以海带为原料，用稀碱溶液提取制成钠盐。州。产物溶于水，料度高，可用 作食品、纺织、橡胶、医药等工业的助剂。 岩藻聚糖硫酸酯的制备方法以海带为原料，通过水煮、稀酸水解、酶水解、 乙醇分步沉淀等方提取得到岩藻聚糖硫酸酯粗多糖，再经过离子交换、凝胶过滤、 色潜分离等方法纯化得到岩藻聚糖硫酸酯纯品i = 竹悄t3 。岩藻聚糖硫酸酯的产品外观 为灰白色或淡黄色，能溶于水并形成澄清、透明、略带黄色的溶液，能溶于稀酸、 稀碱中，不溶于有机溶剂。以海带为原料提取的岩藻聚糖硫酸酯是一种组分柏对 简尊的多糖，其构成组分主要由简单的含硫酸基岩藻糖组成，还含有少肇半乳糖、 糖醛酸以及极少量木糖，其电泳和色谱检查一般都呈现不均一性。因此，有必要 对样晶进行分级。常用的分级方法有色谱法和乙醇分级沉淀法。n is h i n o 等。“”用 色谱法来分离从昆布e c k lo i l i ak u r o m e 提取的富含岩藻糖的硫酸多糖。他们用阴 离子交换树脂e c t e o l a 一纤维素柱( c l 一型) 来处理提取的粗硫酸多糖。n i s h i n o 等卜1 在随后的研究中，使用了b i o - g e lp - 2 ，a g5 0 w x 8 和a gi - x 8 等离子交换 树脂对岩藻聚糖硫酸酯进行分离研究。p a n t a n k a r 等n 5 1 对岩藻聚糖硫酸酯结构进 行分析自i f ，也对样品进行了分级。将样品上q a e s e p h a r o s e 柱，用不f r d 浓度的氯 第1 章绪论 化钠分步洗脱，得到不同的组分。p e r e i r a 等人刚研究了多种海洋乍物中的岩藻 聚糖硫酸酯，将粗品上d e a e 一纤维素柱，线性洗脱。 在分级纯化中，离心分配色谱( c p c ) 是一项新型的液液分配色谱分离技术， 它不需同念支撑体。该技术已经，“泛应用于天然产物分离纯化h 7 州1 。c h e v o l o t 等 n 吼耐”在离心分配色游和离子色谱的基础上，设计出种新的分离方法离子交换离 子分配色谱，他们选用a m b e r l i t el a 2 做为离子交换剂，用中基异丁基酮做为固 定相，水做流动相。他们将其用于分离纯化水解后的岩藻聚糖硫酸酯，得到较好 的分离效果。 1 2 3 甘露醇 甘露醇( m a n n i t 0 1 ) 是一种己六醇，是【j l 梨糖醇的并构化体，没有吸湿性， 甜度相当于蔗糖的7 0 。在食品i ：q k 中，由于吸湿性小，常被用于麦芽糖、u 香 糖、年糕等食品的防粘；冈溶解时吸热，被用于口中清凉剂等f i 且嚼片的制造：虽 可被人的胃肠所吸收，但在体内并不蓄积，是一种功能性甜味剂，可用于糖尿病 患者的低糖食品。在医药方面，是良好的利尿剂，药片的赋形剂及固体、液体的 稀释荆。甘露醇注射液作为高渗透降压药，是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用 的种药物。此外，也被广泛用r 醒酒药。 海带中h 露醇的含最高达1 7 。海带中甘露醇的提取方法为乙醇沉淀得到甘 露醇粗品，冉用热的无水乙醇进行重结晶获得忖露醇晶体引3 。 1 2 4 膳食纤维 海带中膳食纤维的含黾为9 8 ，高于一般的动植物食品。不仅如此，海带中 膳食纤维的活性( 主要以其膨胀力和持水力来表示) 也比较高。李来好等从海带 中提取得到的膳食纤维膨胀力为5 5 m l g ，持水力为2 6 5 0 ，其功能特性h 月湿优于 小麦麸皮膳食纤维2 | 。 1 3 本课题主要研究内容 奉课题卡要对海带酒制作的工艺、海带酒在发酵过程中功能性成分含量的变 化、海带洒的澄清及稳定性做了较为详细的研究。 1 3 1 海带提取液制备 确定了海带功能性有效成分最佳提取条件。 1 3 2 海带酒发酵工艺参数确定 ( 1 ) 发酵醪优化 ( 2 ) 发酵温度的选择 4 山东轻t q k 学院硕l ：学位论文 1 3 3 海带发酵酒功能性成分变化规律研究 ( 1 ) 岩藻聚糖硫酸酯变化规律研究 ( 2 ) 有机碘变化规律研究 1 3 4 海带酒澄清及稳定性试验 ( 1 ) 海带洒的澄清 ( 1 ) 自然存放试验 ( 2 ) 冷冻试验 5 第1 章绪论 6 山东轻t 业学院硕i j 学位论文 第2 章海带提取液的制备 海带提取液应该浓缩海带的全部精华。在提取过程中，由于海带的细胞壁比 较厚，单一的提取方法如酸碱提取、水浸提等方法很难完伞把海带中的有效成分 提取出来。本实验采用碱提! j 复合酶处理结合的方法对海带进行了有效成分的提 取实验。 2 1 材料与仪器 2 1 1 实验材料 表2 1 主要实验材料 第2 章海带提取液的制备 2 1 2 主要仪器 c p l 5 0 2 电子天平 c p l l 4 型分析天平 电阻炉 v 1 l o o d 可见分光光度计 低速台式离心机 数显恒温水浴锅 奥豪斯仪器( 一卜海) 有限公司 奥豪斯仪器( 上海) 有限公司 长清区归德镇新华电器厂 上海美普达仪器行限公司 上海安亭科学仪器厂 会坛市会南仪器厂 2 2 研究方法 2 2 1 海带脱盐 通常情况下，士t i l 卜l 漕 l f 臾海j 蒂含有大量的盐分，为了不影响海带酒的f 1 味，海带水解之 自i 要进行脱盐，脱盐可采用浸泡法，即将初沈后的海带在冷水中浸泡5 0 m i n 引。 2 2 2 碱消化 脱盐后的海带中加入2 倍i n a c o ：；溶液，沸水浴1 h ，使海带化为浆状液体。 2 2 3 酶解单因素试验 果胶酶的最适作用p h 为3 5 4 0 ；纤维素酶的最适作用p h 为4 5 - - 6 5 。本 实验选用酶解的p h 值为4 5 。 ( 1 ) 复合酶添加量对海带浆水解程度的影响 在5 0 9 调整p 为4 5 的海带浆中，分别加入1 、2 o 、3 o 、4 0 o o 、5 纤维 素酶和果胶酶的复合酶( 1 ：1 ) ，在5 0 。c 水解3 0 m i n 后煮沸使酶失活，冷却，测定 还原糖、总糖、无机碘、总碘、岩藻聚糖硫酸酯的含量。 ( 2 ) 纤维素酶和果胶酶比例对海带浆水解程度的影响 在5 0 9 调整p h 为4 5 海带浆中，分别加入3 纤维素酶和果胶酶比例为l ：3 、 1 ：2 、l ：l 、2 ：l 、3 ：l 的复合酶，在5 0 。c 水解3 0 m in 后煮沸使酶失活，冷却，测定 还原糖、总糖、无机碘、总碘、岩藻聚糖硫酸酯的含量。 ( 3 ) 酶解温度对海带浆水解程度的影响 在5 0 9 调整p h 为4 5 海带浆中，加入3 o 纤维素酶和果胶酶比例为1 ：2 的复 合酶，分别在4 0 、4 5 、5 0 。c 、5 5 。c 、6 0 * ( 7 水解3 0 m i n 后煮沸使酶失活，冷却， 测定还原糖、总糖、无机碘、总碘、岩藻聚糖硫酸酯的含量。 ( 4 ) 酶解时间对海带浆水解程度的影响 在5 0 9 调整p h 为4 5 海带浆中，加入3 0 纤维素酶和果胶酶比例为l ：2 的复 合酶，分别住5 0 水解3 0 m i n 、4 5 m in 、6 0 m i n 、7 5 m i n 、9 0 m i n 后煮沸使酶失活， 冷却，测定还原糖、总糖、无机碘、总碘、岩藻聚糖硫酸酯的含量。 8 山东轻i i 业学院硕i j 学位论文 2 2 4 酶解正交试验 在单因素试验结果的基础上，在复合酶添加量( a ) 、纤维素酶和果胶酶比例 ( b ) 、酶解温度( c ) 和酶解时间( d ) 四个冈素中分别选取三个水平采j 【 ji 。( 34 ) 正交 表设计试验，试验方案如表2 2 所示。 表2 2 海带酶解冈素水平表 2 2 5 海带提取液脱腥 在完成酶解的海带浆中加入4 高活性十酵母，3 0 。cf 发酵0 5 h 瞄3 1 ，加热至 沸后冷却备用。 2 2 6 还原糖、总糖的测定 还原糖、总糖测定方法参照文献旧引中3 ，5 - _ - _ i f i 基水杨酸比色法测定。 2 2 7 无机碘、总碘的测定 无机碘、总碘的测定方法参照文献瞄置5 6 1 。 ( 1 ) 测定方法 准确吸取3 o o m l 碘标准溶液于5 0 m l 容量瓶巾，加入2 o o m l 。0 5 m o l 。h ：s o ， 溶液，2 m l 新鲜配制的5 9 l 碘化钾，2 m l 新鲜配制的5 9 l 淀粉溶液，用蒸馏水稀 释至刻度，摇匀，显色9 m i l q 后用试剂溶液作参比，在6 0 0 h m 处测其吸光度。 ( 2 ) 标准曲线的制作 准确称取f 燥的碘酸钾1 0 4 3 9 ，用二次蒸馏水溶解并定容于1 0 0 0 m l 容黾瓶 中，配制成含碘量为6 0 0ug m l 的碘酸钟标准贮备液。准确吸取碘标准贮备液 1 0 o o m l 于l o o m l 容量瓶中，用一二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀，即成含碘量为6 0 0 l ag m l 碘酸钾标准溶液。分别吸取2 m l 、8 m l 、1 4 m l 、2 0 m l 、2 6 m l 碘酸钾标准溶 液，移入l o o m l 容量瓶，定容至刻度，即成0 1 2l ag m l 。、0 4 8l ag m l 、0 8 4l ag m l 、 1 2l ag m l 。、1 5 6l ag m l 的碘酸钾标液。按上述测定方法在6 0 0 n m 处测其i 吸光度。 作吸光值一含碘量曲线。 ( 3 ) 总碘含量的测定 样品灰化后冷却，将残渣研碎，加入少量水加热至微沸，过滤并多次用热水 9 第2 章海带提取液的制备 洗涤残渣，将滤液和洗液收集到5 0 r a l 。容量瓶中，加入l m lh ：s o ，溶液和几滴饱和 溴水，l m i n 后逐滴加入2 磺琏水杨酸至黄色退玄，加水定容至刻度，摇匀。按上 述测定方法在6 0 0 n m 处测其吸光度。 ( 4 ) 无机碘含量的测定 将样品在3 0 0 0 r m i n 条件下离心l o m i n ，取【二清液于5 0 m l 。容量瓶中，后续步 骤按总碘含量的测定方法进行操作。 ( 5 ) 有机碘含量的测定 有机碘的含量为总碘含量与无机碘含量的差值。 2 2 8 岩藻聚糖硫酸酯测定 岩藻聚糖硫酸酯的测定方法参照文献1 。 ( 1 ) 标准曲线的制作 精确称取1 0 5 。c 十燥至恒重的岩藻聚糖硫酸酯对照品，用2 5 m m o l l 的p b s ( p h - - 5 ) 配成0 0 2 的标准溶液，分别取标准溶液o m l 、0 2 m l 、0 3 m l 、0 4 m l 、0 5 m l 、 0 6 m l 。，加入1 m l 次甲基监( 0 4 l m m o l l ) ，定容垒l o m l ，用2 5 m m o l l 的p b s ( p h - - 5 ) 作空白，于5 6 0 n m 处测吸光度。作吸光度一样品浓度曲线。 ( 2 ) 样品中岩藻聚糖硫酸酯的测定 将样品在3 0 0 0 r m i n 条件下离心1 0 m i n ，移取一定量上清液于l o m l 容量瓶中， 后续步骤同标准曲线的制作。 2 3 结果与分析 2 3 1 葡萄糖标准曲线的制作 吸光度一葡萄糖含量曲线如陶2 1 所示。 纠 耍 鍪 致 量 ； 止 图2 1 葡萄糖标准曲线 l o 2 l 8 6 4 2 o 2 0 0 o o o ljj 东轻| r 业学院硕 j 学位论文 2 3 2 碘标准曲线的制作 吸光度一碘含量曲线如图2 2 所示。 趔0 簧 罾0 崮 呈0 o 暑0 oo 20 4 0 6 0 8l1 21 41 61 8 含碘襞( ug m l ) 矧2 2 碘标准曲线 2 3 3 岩藻聚糖硫酸酯标准曲线的制作 吸光度一岩藻聚糖硫酸酯含量曲线如图2 3 所示。 0 9 5 0 9 0 8 5 0 8 剖o 7 5 芸 鍪 0 7 0 6 5 0 6 0 5 5 0 5 2468l o1 21 4 崧藻多糖含量( ug ) 图2 3 岩藻聚糖硫酸酯标准曲线 2 3 4 复合酶添加量对海带浆水解程度的影响 复合酶配比选择l ：1 ，水解温度选择5 0 c ，水解时间为3 0 m i n ，复合酶添加 量从l 增加至5 时，海带浆中还原糖含量、有机碘含量、岩藻聚糖硫酸酯含量 的变化如表2 3 ，图2 4 、图2 5 、图2 6 。 第2 章海带提取液的制备 表2 3 复合酶添加鼙对海带浆水解稗度的影响 主 、一 五圳 拄 蘩 垡 矧 0l23456 复合酶添加量( ) 图2 4 复合酶添加量对海带水解后还原糖含苗的影响 由图2 4 可以看出，随着复合酶添加量的增加，海带水解液巾还原糖的含量 逐渐增加。复合酶添加鼍为5 时，海带水解液中还原糖含量达剑最大值为2 9 。 复合酶添加量从1 增加到3 0 时，海带水解液中还原糖含量人幅度升高；复合酶 添加量从3 增加到5 时，海带水解液巾还原糖含量增加缓慢。 1 2 5 3 5 2 5 l 5 0 3 2 o 山东轻_ f ：业学院硕i j 学位论文 0l23456 复合酶添加量 图2 5 复合酶添加量对海带水解后有机碘含量的影响 由图2 5 可以看出，随着复合酶添力l i 量的增加，海带水解液中有机碘的含量 先增加后缓慢降低。复合酶添加量从l 增加到3 0 时，海带水解液中有机碘含量 大幅度升高；复合酶添加量从3 增加到5 时，海带水解液中有机碘含量又缓慢 降低。可能足由于随着海带的水解，其中多糖含量逐渐升高，粘性也逐渐加大， 从而影响了有机碘的溶出率。当复合酶添加量为3 时，海带水解液中有机碘的 含量达到最大值为o 3 4 5 m g m l 。 拿0 裂o 薹n 藁m 鬟0 如0 o ol23456 复合酶添加量 图2 6 复合酶添加鼙对海带水解后岩藻聚糖硫酸酯含鼙的影响 由图2 6 可以看出，随着复合酶添加量的增加，海带水解液中岩藻聚糖硫酸 酯的含量逐渐增加。复合酶添加量从l 增加到3 时，海带水解液中岩藻聚糖硫 酸酯的含量火幅度升高；复合酶添加量从3 增加到5 时，海带水解液中岩藻聚 糖硫酸酯的含量升高缓慢，基本趋于稳定。当复合酶添加量为5 时，海带水解 液中岩藻聚糖硫酸酯的含量达到最大值为0 6 1 。 4 5 3 5 2 5 l 5 0 3 2 1 0 o o o o o 0 o o 一1瓷s=菖妊餐暑 第2 章海带提取液的制备 综合复合酶添加量对海带中还原糖含量、有机碘含量，岩藻聚糖硫酸酯含量 的影响，选择2 0 、3 、4 三个值作为i f 交实验的三个水甲做进一步考察。 2 3 5 纤维素酶和果胶酶比例对海带浆水解程度的影响 复合酶添加量选择3 0 ，酶解温度为5 0 。c ，酶解时问为3 0 m i n ，纤维素酶和 果胶酶的配比为l ：3 、l