一种海藻酵素粉及其制备方法与流程

1.本发明属于酵素加工技术领域，具体涉及一种海藻酵素粉及其制备方法。


背景技术：

2.海藻，即人们常说的海带、紫菜、苔条、裙带菜、麒麟菜之类的海洋蔬菜，海藻中含有人体必需的蛋白质、脂肪、碳水化合物、多种维生素及矿物质，营养价值远远高于陆生蔬菜。海带、紫菜等海藻体内含糖量高达30％～57％。其中的岩藻多糖具有肝素的活性，有阻止动物红细胞凝集反应的作用，可防止因血液黏性增大而引起的血压上升。海藻中的硒元素可以保护心脏，降低心血管病的发生率，阻断癌细胞代谢、抑制癌细胞分裂和生长的作用，食用海藻可以防中风、脑血栓、脑溢血，降低其致死率和致残率。但是，由于海藻中含有烃类、酚类、醛类、烷基苯、萜类、醇类、酮类、酸类、酯类以及含氮、卤素元素的有机化合物等挥发性成分，导致了海藻腥味的存在，由于海藻本身具有腥味，限制了直接利用的范围。目前，市场上流通的海藻产品，大多数存在着腥味重、粉状产品极难溶解呈现不均匀的混浊状态等问题。因此，如何有效去除海藻产品的腥味，且保留较高活性成分以制备出一种既健康又适合中国人饮用习惯的海藻产品，是本领域技术人员迫切解决的技术问题。
3.专利文献cn111772182a公开了一种海藻酵素及其制备方法，该方法包括：(1)将坛紫菜清洗除杂；(2)将步骤(1)处理后的坛紫菜与水混合，灭菌后接入酿酒酵母和乳酸菌进行混合发酵，或是先接入酿酒酵母发酵后再接入乳酸菌发酵，以便得到海藻酵素发酵液；(3)将所述海藻发酵液进行浓缩，直接灌装灭菌或者制成干粉保存。该方法制备的酵素提高了坛紫菜的溶解分散性，减轻其异味，从而提供质地均匀、风味良好、对ace、脂肪酶和α-葡萄糖苷酶具有很强抑制作用，对于高血压、高血脂、动脉粥样硬化和免疫力低下人群的健康具有重要促进作用的海藻酵素。但其不能有效地去除海藻具有的腥味。
4.专利文献cn105852115a公开了一种复合海藻酵素的生产方法，其提供了一种海藻酵素的生产方法，包括以下步骤：向海藻中加入水后磨成海藻浆液后酶解，得复合海藻酶解液；向复合海藻酶解液中加入碳水化合物和水，并接种枯草杆菌和酵母进行发酵，当发酵液中还原糖≤20.0g/l时中止发酵，抽提发酵液即得一次复合海藻酵素原液；向已抽取一次复合海藻酵素原液的发酵液得到的残渣中加入碳水化合物和水，并接种双歧杆菌、纳豆菌和醋酸杆菌，发酵后得二次复合海藻酵素液。本发明的有益效果在于：当发酵液中还原糖≤20.0g/l时中止发酵，将抽提发酵液后剩下的残渣接种后继续发酵，充分利用了原料，使得后期陈酿的时间减少，不仅大大提高了产率，也缩短了生产周期。但其不能有效地去除海藻具有的腥味。


技术实现要素：

5.本发明旨在提供一种海藻酵素粉的制备方法，制得的海藻酵素能够有效去除腥味，同时具有较高的抗氧化能力，本发明还提供一种该制备方法制备得到的海藻酵素粉。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种海藻酵素粉的制备方法，包括
以下步骤：
7.s1、选用符合食品卫生标准的海藻原料进行剪切，加水后加入复合酶进行酶解，同时辅助于超声处理，得到海藻酶解液；所述复合酶包括protamex酶、中性蛋白酶和纤维素酶；
8.s2、将步骤s1中得到的海藻酶解液投入发酵罐中，先接种活化后的枯草芽孢杆菌，再接种活化后的酵母菌于发酵罐中，并于30～50℃温度下发酵12～48h，发酵完成后过滤杂质，进行真空干燥，得到海藻酵素初粉；
9.s3、在步骤s2得到的海藻酵素初粉中加入表面活性剂，均匀混合后进行喷雾干燥，即得海藻酵素粉。
10.优选地，所述步骤s1中复合酶的总酶活为10～20万u/g，所述protamex酶、中性蛋白酶和纤维素酶的质量份数比为(3～5)：1：1.5。
11.优选地，所述海藻原料和复合酶的质量份数比为(10～15)：2。
12.优选地，所述步骤s2中枯草芽孢杆菌的接种量为海藻酶解液体积的1～5％，酵母菌的接种量为海藻酶解液体积的1％。
13.优选地，所述步骤s1中酶解温度为40～55℃，酶解时间为30～60min。
14.优选地，所述步骤s3中表面活性剂包括槐糖脂和普鲁兰多糖，所述槐糖脂和普鲁兰多糖的质量比为1.25：(5～7)。
15.优选地，所述步骤s3中表面活性剂与海藻酵素初粉的质量比为1.5：(3～5)。
16.优选地所述步骤s1超声的频率为20～25khz、功率为100～400w。
17.优选地，所述步骤s2发酵罐中的培养基由如下质量百分比计的原料组成：1～5％葡萄糖、1～5％胰蛋白、1～2％磷酸二氢钾和88～95％纯化水。
18.另外，本发明还请求保护由上述海藻酵素粉的制备方法所制得的海藻酵素粉，该海藻酵素粉可食用，并且无腥味，还具有抗氧化的作用。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.(1)本发明选用特定组分的复合酶对海藻原料进行水解，能够有效提高酶解产物的中有效活性成分的含量，提高最终海藻酵素粉具有的抗氧化能力。
21.(2)本发明中加入特定组分的表面活性剂和复合酶，通过复合酶对海藻原料的作用以及表面活性剂与发酵后海藻酵素初粉间的相互反应，能够有效去除海藻产品具有腥味，使得制得的海藻酵素粉香气浓郁，无不良气味，满足消费者的需求。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1、本发明海藻酵素粉及其制备方法
24.制备方法：s1、选用符合食品卫生标准的海带原料进行剪切，加水后加入总酶活为10万u/g的复合酶进行酶解，酶解温度为40℃，酶解时间为30min，同时辅助于超声处理，超声频率为20khz、功率为100w，得到海藻酶解液；其中步骤s1中的复合酶是protamex酶、中性
蛋白酶和纤维素酶，protamex酶、中性蛋白酶和纤维素酶的质量份数比为3：1：1.5，海藻原料和复合酶的质量份数比为5：1；
25.s2、将步骤s1中得到的海藻酶解液投入到发酵罐中，发酵罐中的培养基由如下质量百分比计的原料组成：3％葡萄糖、1％胰蛋白、1％磷酸二氢钾和95％纯化水，先接种海藻酶解液体积1％的活化后的枯草芽孢杆菌，再接种海藻酶解液体积1％的活化后的酵母菌于发酵罐中，其中活化采用本领域常规活化工艺，并于30℃温度下发酵48h，发酵完成后过滤杂质，进行真空干燥，得到海藻酵素初粉；
26.s3、在步骤s2得到的海藻酵素初粉中加入槐糖脂和普鲁兰多糖，槐糖脂和普鲁兰多糖的质量比为1.25：5，槐糖脂和普鲁兰多糖的总质量与海藻酵素初粉的质量比为1.5：3，均匀混合后进行喷雾干燥，即得可食用海藻酵素粉。
27.实施例2、本发明海藻酵素粉及其制备方法
28.制备方法：s1、选用符合食品卫生标准的海带原料进行剪切，加水后加入总酶活为15万u/g的复合酶进行酶解，酶解温度为45℃，酶解时间为40min，同时辅助于超声处理，超声频率为25khz、功率为200w，得到海藻酶解液；步骤s1中的复合酶是protamex酶、中性蛋白酶和纤维素酶，其中protamex酶、中性蛋白酶和纤维素酶的质量份数比为4：1：1.5，海藻原料和复合酶的质量份数比为6：1；
29.s2、将步骤s1中得到的海藻酶解液投入到发酵罐中，发酵罐中的培养基由如下质量百分比计的原料组成：5％葡萄糖、1％胰蛋白、磷酸二氢钾2％和92％纯化水，先接种海藻酶解液体积2％的活化后的枯草芽孢杆菌，再接种海藻酶解液体积1％的活化后的酵母菌于发酵罐中，其中活化采用本领域常规活化工艺，并于40℃温度下发酵36h，发酵完成后过滤杂质，进行真空干燥，得到海藻酵素初粉；
30.s3、在步骤s2得到的海藻酵素初粉中加入槐糖脂和普鲁兰多糖，槐糖脂和普鲁兰多糖的质量比为1.25：6，槐糖脂和普鲁兰多糖的总质量与海藻酵素初粉的质量比为1.5：4，均匀混合后进行喷雾干燥，即得可食用海藻酵素粉。
31.实施例3、本发明海藻酵素粉及其制备方法
32.制备方法：s1、选用符合食品卫生标准的海带原料进行剪切，加水后加入总酶活为20万u/g的复合酶进行酶解，酶解温度为55℃，酶解时间为60min，同时辅助于超声处理，超声频率为25khz、功率为400w，得到海藻酶解液；步骤s1中的复合酶是protamex酶、中性蛋白酶和纤维素酶，其中protamex酶、中性蛋白酶和纤维素酶的质量份数比为5：1：1.5，海藻原料和复合酶的质量份数比为7.5：1；
33.s2、将步骤s1中得到的海藻酶解液投入到发酵罐中，发酵罐中的培养基由如下质量百分比计的原料组成：5％葡萄糖、5％胰蛋白、磷酸二氢钾2％和88％纯化水，先接种海藻酶解液体积3％的活化后的枯草芽孢杆菌，再接种海藻酶解液体积1％的活化后的酵母菌于发酵罐中，其中活化采用本领域常规活化工艺，并于50℃温度下发酵12h，发酵完成后过滤杂质，进行真空干燥，得到海藻酵素初粉；
34.s3、在步骤s2得到的海藻酵素初粉中加入槐糖脂和普鲁兰多糖，槐糖脂和普鲁兰多糖的质量比为1.25：7，槐糖脂和普鲁兰多糖的总质量与海藻酵素初粉的质量比为1.5：5，均匀混合后进行喷雾干燥，即得可食用海藻酵素粉。
35.对比例1、一种海藻酵素粉及其制备方法
36.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：用等同质量的纤维素酶替换中性蛋白酶。
37.制备方法参考实施例2。
38.对比例2、一种海藻酵素粉及其制备方法
39.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：用等同质量的纤维素酶替换protamex酶。
40.制备方法参考实施例2。
41.对比例3、一种海藻酵素粉及其制备方法
42.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：将protamex酶替换为等同质量的木聚糖酶。
43.制备方法参考实施例2。
44.对比例4、一种海藻酵素粉及其制备方法
45.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：不加入槐糖脂和普鲁兰多糖。
46.制备方法参考实施例2。
47.对比例5、一种海藻酵素粉及其制备方法
48.与实施例2相比，本对比例的区别仅在于：用等同质量的普鲁兰多糖替换槐糖脂。
49.制备方法参考实施例2。
50.试验例一、体外抗氧化活性研究
51.一、实验样品：实施例1～3、对比例1～5制备的海藻酵素粉。
52.二、实验方法
53.dpph自由基清除能力的测定：
54.称取样品75mg，用蒸馏水溶解后于25ml容量瓶中定容至刻度线，然后稀释成浓度为3.0mg/ml的海藻酵素样品溶液。分别取1ml各样品溶液加入到2ml的dpph(0.1mm，甲醇溶)溶液中，混匀后于黑暗中室温下放置30min，在517nm处测吸光度。以蒸馏水为空白组，用抗坏血酸(vc)为阳性对照，所有样品平行测三组取平均值计算。清除能力由清除率表示，计算公式如下：
55.清除率(％)＝[a0－(ai－a1)]/a0
×
100％
ꢀꢀꢀ
(1)
[0056]
式中，a0——空白组的吸光度(1ml蒸馏水代替海藻酵素样品)；
[0057]
ai——样品溶液的吸光度；
[0058]
a1——2ml甲醇代替dpph的吸光度。
[0059]
三、实验结果
[0060]
各样品的抗氧化能力如表1所示。
[0061]
表1样品的抗氧化活性研究
[0062]
组别dpph自由基清除率(％)维生素c98.14实施例195.87实施例297.51实施例396.30对比例183.14
对比例282.01对比例379.84对比例485.41对比例587.02
[0063]
从表1中的数据可以得知，本发明实施例1～3制备出的海藻酵素粉具有较高的dpph自由基清除率，且相比于对比例1～5的实验数据可以得出，本发明通过复合酶、发酵的制备方式对海藻原料进行处理能够有效提高海藻中抗氧化活性组分的含量，同时发酵产物与加入的表面活性剂间的相互作用，进一步增强其抗氧化能力。
[0064]
试验例二、感官评定
[0065]
一、实验方法
[0066]
从气味(鲜香味、腥味)、口感(腥苦味、异味)和整体可接受度三方面对实施例1～3及对比例1～5制备的海藻酵素粉进行感官评定，随机编号，由10名经过培训的感官评定人员按表2标准评分，分值越大表示风味越优，越易接受，最后评分取平均值，见表3。
[0067]
表2评分标准
[0068][0069][0070]
二、实验结果
[0071]
各样品的感官评分结果如表3所示。
[0072]
表3实验结果
[0073]
组别评分平均值实施例14.9实施例25.0实施例34.8对比例13.4对比例23.2对比例33.0对比例43.6对比例53.8
[0074]
从表3的数据可知，实施例1～3制备得到的海藻酵素粉评分平均值均大于4，整体
气味香气浓郁，无不良气味，感官评定人员认为口感无腥苦味，无异味，整体上极易接受。对比例1～3中由于缺少复合酶中性蛋白酶、protamex酶和纤维素酶间的相互作用，导致最终制得的海藻酵素粉在气味上缺少鲜香味，且依旧具有较明显的腥苦味；对比例4～5中由于缺少表面活性剂槐糖脂和普鲁兰多糖组分间的相互作用，导致制备得到的海藻酵素依旧具有腥味，由此可以证明本发明只有在特定组分中性蛋白酶、protamex酶和纤维素酶的协同作用以及在表面活性剂的共同作用下，才能有效去除海藻具有的腥苦味，保持海藻本身具有的鲜香味，使得海藻酵素粉香气浓郁，无不良气味，风味可口，易被消费者接受。
[0075]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。