目录1 前言71.1 螺旋藻营养价值及保健功能71.1.1 蛋白质71.1.2 螺旋藻多糖〔PSP〕91.1.3 脂肪酸91.1.4 维生素91.1.5 矿物质101.2 螺旋藻加工利用现状及发展趋势101.3 本试验研究的目的、容和意义122 材料与方法132.1 材料、试剂及仪器132.1.1 材料及试剂132.1.2 仪器及设备132.2 螺旋藻的破壁132.2.1 自溶132.2.2 研磨法132.2.3 冻融温差法142.3 螺旋藻汁的脱腥142.3.1 螺旋藻清液制备142.3.2 脱腥处理142.4 蛋白质稳定性研究142.4.1 pH对蛋白质稳定性影响152.4.2 温度和加热时间对蛋白质稳定性影响152.5 评定及分析方法152.5.1 脱腥效果评价：感官评价152.5.2 蛋白质的测定152.5.3 藻蓝蛋白浓度测定152.6 计算方法153 结果与讨论173.1 破壁结果173.1.1 自溶破壁173.1.2 研磨破壁173.1.3 冻融温差破壁183.2 脱腥结果193.2.1 加热法脱腥193.2.2 β-环状糊精脱腥193.2.3 β-环状糊精与加热法交互试验脱腥193.3 螺旋藻蛋白质稳定性研究结果213.3.1 pH对蛋白质稳定性影响213.3.2 温度和加热时间对蛋白质稳定性影响214 结论23参考文献24致26Contents1 Introduction71.1 Nutritional value and health function71.1.1 Protein71.1.2 PSP91.1.3 Fatty acid91.1.4 Vitamin91.1.5 Mineral substance101.2 The utilization and prospects of spirulina101.3 The purpose, content and meaning of this study 122 Materials and methods132.1 Materials, reagents and equipments132.1.1 Materials and reagents132.1.2 Instruments and equipments 132.2 The disruption of cellwall 132.2.1 Autolysis 132.2.2 Grinding 132.2.3 Freezing and thawing142.3 Spirulina deodorization 142.3.1 Preparation of Spirulina solution 142.3.2 Deodorization treatment 142.4 Protein stability 142.4.1 Effects of pH on protein stability 152.4.2 Effects of temperature and heating time on protein stability152.5 Evaluation methods152.5.1 Deodorization evaluation152.5.2 Determination of protein 152.5.3 Determination of PC 152.6 formula 153 Results173.1 The results of the disruption of cellwall173.1.1 Autolysis173.1.2 Grinding173.1.3 Freezing and thawing183.2 The results of deodorization193.2.1 Heating193.2.2 Addition of β-cyclodextrin193.2.3 β-cyclodextrin interaction with the heating deodorization193.3 The results of protein stability213.3.1 Effects of pH on protein stability213.3.2 Effects of the temperature and heating time on protein stability214 Conclusion 23References 24Acknowledgements 26螺旋藻汁加工技术研究〔农业大学食品科学与工程学院 271018〕指导教师锦丽摘要：本文以极大螺旋藻为原料,研究了螺旋藻的破壁、脱腥方法及螺旋藻汁中蛋白质的稳定条件。
采用自溶、研磨及冻融温差对螺旋藻进行破壁；以β-环糊精添加量、加热温度、时间为因素进行正交试验设计,确定螺旋藻汁脱腥的最佳方案；研究不同pH、加热温度、时间对蛋白质稳定性的影响结果表明,冻融温差法即在-20℃冻2h后于25℃下融化破壁效果最好,添加4.5%的β-环糊精于40℃下加热20min脱腥效果较好,蛋白质在pH=8,40℃下加热60min时稳定性最好关键词：极大螺旋藻;破壁;脱腥;稳定The Research on Spiral Juice Processing TechnologyAdvisor Zhang JinliAbstract：Based on the spirulina maximum as raw materials, this article studied the disruption of its cellwall, deodorization technology and protein stability conditions. Autolysis, grinding and freezing and thawing were used to disrupt the cellwall ,β-cyclodextrins, heating temperature and time for factors of orthogonal experimental design for deodorization .Different pH, heating temperature and time on the stability of the protein were also studied. The results were as follows: the freezing and thawing method is better, heated at 40℃,20min with 4.5% β-cyclodextrine, the fishiness was weaker. And the protein was stable when pH is 8 or be heated at 40℃ for 60min.Keywords： Spirulina maximum, disruption of cellwall, deodorization, stability1 前言1.1 螺旋藻营养价值及保健功能螺旋藻〔Spirulina〕是一种单细胞水生植物,形如钟表发条,呈螺旋状,蓝绿色,所以又称为蓝绿藻,隶属蓝藻门、蓝藻纲、段殖体目、颤藻科、螺旋藻属。
它主要生长在纬度35°S和35°N之间的非洲、亚洲和南北美洲,太阳辐射600-800 kJ/c·年,总日照为3000-4000 h/年的地区,生长速度比高等植物要快得多,可以全年捕集[1] 杨志雷,林奇,等.新型饮料——螺旋藻保健饮料的研制.XX农业大学学报,1998,13<2>:183-187目前在我国研究最多的有两个种:钝顶螺旋藻、极大螺旋藻[2] 许宝青.钝顶螺旋藻中荧光藻蓝蛋白的分离纯化.XX大学硕士论文,2003:3-5螺旋藻是地球上最早出现的产氧光合原核生物,其超微结构和生化特性很像细菌和高等植物的叶绿体其细胞壁较厚,有壁、外壁和胶质鞘多层结构,其中层含有肽聚糖,外壁含有脂蛋白和脂多糖以及胶质鞘,溶解性差[3] 崔永舶,陈庆森,等.碱性蛋白酶对螺旋藻活性蛋白的酶解研究.农产品加工·刊,2008,142<7>:22-26藻细胞中含有不成堆的光合片层<类囊体>,光合作用的电子传递反应和呼吸作用均发生于类囊体,它所含的光合色素有叶绿素A、水溶性的藻蓝蛋白色素、藻蓝蛋白、藻红蛋白及异蓝藻素,因此螺旋藻与其它植物一样能够利用、二氧化碳等合成有机物,同时放出氧气[4] 张忠义.螺旋藻的生物学评价.食品科技,1999<5>:52-53。
大多数螺旋藻喜欢高温<25℃-36℃>、高碱,在这样的环境下,许多其它生物都难以生存,螺旋藻却能迅速生长繁殖,而且它亦可在盐湖、碱地及沿海盐地的海水中生长[5] 王翠燕.螺旋藻的开发与研究.食品研究与开发,2000,21<3>:31-34螺旋藻中含有多种营养成分,含人体所必需的几乎全部营养,是目前所知食物中营养成分最充分、最全面、最均衡的、任何一种天然食物都无法比拟的最佳营养食品[6] 王梦弈.螺旋藻的研究概况.XX医药,2009,22<1>:63螺旋藻应用围也十分广泛,特别是在功能食品、高效饲料、医药制品和精细化工等领域都有广泛应用作为一种天然的保健食品,它对某些疾病还有独特的功效据测算,1g螺旋藻所含的营养成分相当于1kg多种蔬菜的营养总和正因如此,1972年第二次国际微生物蛋白质会议上螺旋藻被认定为"未来的超级营养食品"；1974年联合国世界粮食会议上公认为"超级营养食品"；1981年美国粮食及药物管理局〔FDA〕确定为"人类21世纪最佳保健品"；我国卫生部认定为"新资源营养食品"1.1.1 蛋白质螺旋藻中蛋白质含量约为60%-70%,其蛋白质效价也十分高,且氨基酸种类齐全,其中8种必需氨基酸的含量与FAO所设计的人类食品理想特性标准十分接近,其中亮氨酸〔5.8%〕、苯丙氨酸〔3.4%〕、氨酸〔4.2%〕及缬氨酸〔6%〕含量已超出FAO标准〔分别为4.8%、2.8%、2.8%、4.2%〕。
蓝藻中的一种重要蛋白质为藻胆蛋白〔phycobiliproteins,PBP〕PBP是一种古老的蛋白质,在原始海洋出现蓝藻时就有这种蛋白质在叶绿素出现以前,PBP是主要的捕光色素蛋白在长期的生物进化过程中,这种蛋白质并没有消失,在一些藻类量存在螺旋藻中PBP的含量可达细胞干重的25%-28%1928年Lemberg首次证明藻胆蛋白是由脱辅基蛋白和四吡咯结构的色基组成在藻胆蛋白中总共发现4种色基,分别为藻蓝胆素、藻红胆素、藻尿胆素和PXB[2]PBP根据其藻胆素光谱性质及PBP来源分为藻红蛋白〔PE〕、藻蓝蛋白〔PC〕和别藻蓝蛋白〔APC,又称异藻蓝蛋白〕蓝藻中含有的藻红蛋白和藻蓝蛋白又分别称为C-藻红蛋白〔CPE>和C-藻蓝蛋白〔CPC〕实验证明,PBP是一类寡聚体蛋白,基本构建单位是α-和。