2002004,L25,No.I健品※技術(shù)應(yīng)用海帶水解工藝的研究楊銘鐸1,高峰',于亞莉12(1哈爾濱商業(yè)大學(xué)中式快餐研究發(fā)展中心,黑龍江哈爾濱1500762解放軍軍需大學(xué)軍需工程系,古林長春130062)摘要:本文利用化學(xué)方法將海帶進(jìn)行水解,所得水解液含碘量高,是一種頗具開發(fā)前景的保健食品原料。關(guān)鍵詞:海帶;水解;化學(xué)方法Statistica Sofiware Research Study on the Optimum Hydrolyzing Technology KelpYANG Ming-duo', GAO Feng, YU Ya-li2(1. Chinese Fast Food Research and Development Center, Harbin Business University, Harbin 150076, China;2 Department of Military Inquiry Engineering, The PLA Military Inquiry University, Chang Chun 130062, China)Abstract: In this thesis, hydrolysate chemical methods were used to hydrolyzed the kelp with statistica software. The contentof iodine in the hydrolysate was high and it could be used as one kind of health food resources which would have broughtKey words: kelp: hydrolyze: chemical method中圖分類號:S98541文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:100266302004)010200404海帶,又名昆布。深受人們青睞,并被譽為“長液濃度分別為2%、4%、6%、8%、10%,分別測定壽菜”,其營養(yǎng)成分豐富,每100g海帶中含碘1g,鈣海帶中碘的溶出率。225g,尼克酸16mg,此外還含有豐富的無機鹽、維生22復(fù)合磷酸鹽溶液pH值對海帶中碘溶出率的影響素。海帶中的含碘量為食品之最,具有促進(jìn)甲狀腺激素以2%的 NazHPO4溶液(pH=80)及4%NaPO4溶液形成的作用,故可預(yù)防和治療甲狀腺腫大(俗稱“大脖子(pH=10.0)復(fù)配作為海帶浸泡液。選擇溫度25℃條件下,料病”),同時碘具有促進(jìn)兒童大腦發(fā)育,提高智力等功效液比為13,復(fù)合磷酸鹽溶液的pH值分別為84、87、9.0口’近年來,碘鹽已成為人們攝取碘的重要碘源,然94、9.8條件下浸泡海帶,測定海帶汁中碘的溶出率而在經(jīng)濟不發(fā)達(dá)地區(qū),尤其是偏遠(yuǎn)山區(qū),缺碘的人群依23料液比(海帶與復(fù)合磷酸鹽的重量之比)對海帶中碘溶然存在。由于缺碘而引發(fā)的胎兒發(fā)育不良、青少年智力出率的影響低下的現(xiàn)象仍時有發(fā)生,究其原因主要是針對人體強化復(fù)合磷酸鹽溶液的pH值為90、溫度25℃條件下碘的食品的缺乏。因而研究海帶水解的最佳工藝,將海料液比分別為1:1、1:2、1:3、1;4、1:5條件下,測定帶水解液添加到各種食品中或直接制成飲料,提高食品海帶汁中碘的溶出率中碘的含量,向人們提供一種新的碘源。24溫度對海帶汁中碘的溶出率的影響1材料與設(shè)備復(fù)合磷酸鹽的pH值為90,料液比為1:2,溫度分別為15、25、35、45、55℃條件下,測定海帶汁中碘的溶出率海帶市售;722型分光光度計上海精密科學(xué)儀器海帶水解最佳工藝條件的確定有限公司:組織搗碎機江蘇蘇泊爾電器有限公司;復(fù)為了得到較高的碘溶出率,在單因素試驗的基礎(chǔ)合磷酸鹽分析純。上,設(shè)計了一個三因素五水平的三元二次通用旋轉(zhuǎn)回歸試驗,三個因素分別為復(fù)合磷酸鹽溶液的pH值、溶液2試驗方法溫度、料液比,采用 STATISTICA分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的21磷酸鈉及磷酸氫二鈉溶液濃度對海帶中碘溶出率的處理、回歸方程的推導(dǎo)以及三維曲面的生成,從中揭示影響各影響因素與碘溶出率之間的內(nèi)在規(guī)律性,并找出各因選擇溫度25℃條件下,料液比為1:3,NaPO溶液素的從馴如夂田素的零水平及變化區(qū)濃度分別為2%、4%、6%、8%、10%,Na2HPO溶間和中國煤化工CNMHG收稿日期:2003-05-作者簡介:楊銘鐸(1956-),男,教授,博士,研究方向為食品科學(xué)與工程。技術(shù)應(yīng)用2004,ol.25,No.l2表1海帶水解工藝條件各因素的零水平及變化區(qū)間表X1復(fù)合磷酸鹽溶液X2溫度X料液比)(海帶:復(fù)合磷酸鹽)C030.04表2海帶水解工藝條件的因素編碼值表磷酸鈉溶液濃度(%因素圖2磷酸鈉溶液濃度與海帶中碘溶出率的關(guān)系水平X1復(fù)合磷酸鹽2溫度X3料液比溶液pH值(℃)海帶復(fù)合磷酸鹽)5341:108.70書41:1853666碘的測定磷酸氫二鈉溶液濃度(%海帶中碘的測定按文獻(xiàn)中碘的測定進(jìn)行。圖3磷酸氫二鈉溶液濃度與海帶中碘溶出率的關(guān)系結(jié)果與討論阻止了海帶中碘的進(jìn)一步溶出。因此選擇4%磷酸鈉溶液作為海帶浸泡液。海帶中碘含量的測定如下。從圖3可以看出,當(dāng)磷酸氫二鈉溶液濃度為1%時,碘的標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制海帶中磺溶出率為123mg/100g,當(dāng)磷酸氫二鈉溶液濃度根據(jù)碘的亳克數(shù)與吸光度值的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,為2%時,海帶中碘溶出率最高,達(dá)154.8mg/100g,隨見圖1。著溶液濃度的逐漸增大(>2%),海帶中的碘溶出率逐漸減小,當(dāng)磷酸氫二鈉溶液濃度增至10%時,海帶中碘溶出率降至256mg/100g。由圖2及圖3可知,相同濃度的◆吸光度值磷酸鈉及磷酸氫二鈉相比,對海帶屮碘溶出率的影響要003一線性7吸光度值)磷酸氫二鈉要大于磷酸鈉。00232復(fù)合磷酸鹽(磷酸鈉、磷酸氫二鈉)溶液pH值的確定將4%的磷酸鈉(pH=10)及2%的磷酸氫二鈉(pH=8)復(fù)配使用作為海帶的浸泡液,復(fù)合磷酸鹽溶液pH值對海帶中碘溶出率的影響見圖4碘含量mgml圖1碘含量與吸光度值的關(guān)系對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸,所得到的方程為:A=0004329+0003764C式中:A為吸光度,C為碘液濃度(mg/m1)3.1磷酸鈉及磷酸氫二鈉溶液濃度的確定磷酸鈉及磷酸氫二鈉溶液濃度對海帶中碘溶出率的影8.8響見圖2和圖3復(fù)合磷酸鹽溶液pH值從圖2可以看出,當(dāng)磷酸鈉溶液濃度為4%時,海帶中碘的溶出率最高,為953mg/100g,隨著溶液濃度的圖4復(fù)合磷酸鹽溶液pH值與海帶中碘溶出率的關(guān)系升高,海帶中碘的溶出率急劇下降,當(dāng)溶液濃度達(dá)到從圖4可以看出,復(fù)合磷酸鹽溶液pH值為90時,10%時,海帶中碘溶出率僅為24mg/100g。這可能是因海帶屮的碘溶出率最大達(dá)到3577mg/100g,隨著復(fù)合磷酸為,由于海帶本身為堿性食品,隨著浸泡液濃度的增出中碘溶出率急劇下降,當(dāng)大,溶液pH值的增大,海帶中的膠質(zhì)物質(zhì)更加穩(wěn)定,中國煤化工時,海帶中碘溶出率為CNMHG2022004woL.25,No.※技術(shù)應(yīng)用19.0mg/100g這是因為隨著溶液pH值的增加,海帶中復(fù)合磷酸鹽pH值、溫度以及料液比三因素對海帶中的膠質(zhì)物質(zhì)更加穩(wěn)定,海帶中的碘與Na*形成穩(wěn)定的離子碘溶出率的影響如圖7所示型化合物5-9,阻止了碘的進(jìn)一步溶出。由圖2、3及4可以看出,磷酸鹽復(fù)合使用浸泡海帶的效果要優(yōu)于兩種表4三因素五水平響應(yīng)曲面法試驗結(jié)果數(shù)據(jù)處理表磷酸鹽單獨使用的效果。試驗號溶液pH值溫度(℃)料液比溶出率復(fù)合磷酸鹽33料液比(海帶:復(fù)合磷酸鹽)的確定mg/100g)海帶與復(fù)合磷酸鹽之間的料液比對海帶中碘溶出率的影響見圖5。660.1610.6476.55452l:l121:31;41:56789012703.61.682-1.682100726.61.682圖5科液比與海帶中碘溶出率的關(guān)系00001.6825564海帶中的碘溶出率在料液比為1:2時,海帶中碘的溶出13率達(dá)到最高5167mg/100g,隨著浸泡液體積的增加,海帶4中碘的溶出率逐漸減少,這是因為在浸泡過程中,隨著復(fù)5合磷酸鹽溶液量的增大,溶液中Na的相對增加,海帶中的碘與Na*結(jié)合成穩(wěn)定的離子型化合物,溶出率相對減少7604因而選擇海帶的重量與復(fù)合磷酸鹽溶液的體積之比為1:234海帶浸泡液溫度的確定8287溫度隨海帶中碘溶出率的影響見圖6789012000000000000000000000000000000000779.2(1)圖7中的a反映的是復(fù)合磷酸鹽溶液pH值和溫度對海帶中碘溶出率的影響,從相應(yīng)曲面及等高線可以看出,復(fù)合磷酸鹽溶液pH值、溫度對海帶中碘溶出率影響都較大。當(dāng)復(fù)合磷酸鹽溶液pH值在875~925之間溫度在42.5~475℃之間時海帶中的碘溶出率最大,考慮圖6溫度與海帶中碘溶出率的關(guān)系到工業(yè)操作實際情況,選擇復(fù)合磷酸鹽溶液pH值875(2)圖7中的b反映的是復(fù)合磷酸鹽溶液pH值和料液隨著溫度的升高,海帶中的碘溶出率逐漸增大,當(dāng)比對海帶中碘溶出率的影響,從相應(yīng)曲面及等高線可以溫度達(dá)到45℃時,海帶中的碘溶出率達(dá)到最高,達(dá)到看出,復(fù)合磷酸鹽溶液pH值對海帶中碘溶出率影響較7861mg/100g,當(dāng)溫度升高至55℃以后,海帶中碘溶出大,而料液比對海帶中的碘溶出率影響不大。當(dāng)溫度在率驟然下降至2215mg/100g。這是因為碘在室溫時緩慢的44~46℃之間時海帶中的碘溶出率最大,選擇溫度為45℃升華16,隨著溫度的升高,固態(tài)碘直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)碘,作為浸泡溫度。造成碘的損失。因此選擇溫度為45℃條件下浸泡海帶。(3)圖7中的c反映的是溫度和料液比對海帶中碘溶3.5海帶水解最佳工藝條件的確定出率的影響,從相應(yīng)曲面及等高線可以看出,溫度對利用響應(yīng)曲面法研究海帶水解的最佳工藝。在單因海帶中碘溶出率影響較大,而料液比對海帶中的碘溶出素試驗的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一個三因素五水平的三元二次率影響不大。當(dāng)溫度在44~46℃之間時海帶中的碘溶出通用旋轉(zhuǎn)回歸試驗,表4列出了三因素五水平三元二次通率最湘‘川泡溫度,料液比選擇用旋轉(zhuǎn)回歸試驗結(jié)果。1:2中國煤化工CNMHG※技術(shù)應(yīng)用2004,Wl25,No.1203303,2640.04765269b-540030005101520-冊洲3D Surface Plot (x1, A wS y)3D Contour Plot(xs, x vs y)y=74663-30.04x+23.038x62258x:2+53.763xx48.721x2y=74663-3004x+23038xX62258x2453763x48.721x2(a)復(fù)合磷酸鹽溶液pH值及溫度對海帶中碘溶出率的影響828791.00.56313526476.538〓153201510450005101520~s3D Surface Plot(Xn, xs vs, y)3D Contour Plot(x, x vs y)y=738413-304x-5.526x62.163x2+2214XXy34.981xy=738413-30.04x526x62163x3+224xx34.981x2(b)復(fù)合鍋酸鹽溶液pH值及料液比對海帶中碘溶出率的影響82H970264006152615-10050.00.51.03D Contour Plot(xn, xa vs. y)3D Surface Plot(Xi, A ws y)y=70261+23038X5526x4853x2+15.165x3486xy=730261+23038xn526x4853x4+15.165x3486xc)溫度及料液比對海帶中碘溶出率的影響圖7復(fù)合磷酸鹽pH值、溫度及料液比對海帶中碘溶出率的影響[3]高曉峰劉林春劉斌等天然補碘營養(yǎng)面粉的研究[食品科技1997,6:10.海帶經(jīng)過化學(xué)方法水解,海帶中的碘溶出率達(dá)到了[4]黃偉坤食品分析與檢驗[M]中國輕工業(yè)出版社,199786.0mg/100g。海帶水解最佳工藝條件為:浸泡液復(fù)合[S]吳世君碘及酸造調(diào)味品工藝中資源浪費的討論U中國酸磷酸鹽溶液pH值8.75,溫度45℃,料液比1:2。利用造,2001,(6)28海帶水解液,對于開發(fā)保健食品前景廣闊16]李敬民磷酸鹽在海產(chǎn)品加工中的應(yīng)用[中國食品2000(14)4647.參考文獻(xiàn)η李幼筠碘及富碘發(fā)酵調(diào)味的研究與開發(fā)中國調(diào)味品,1997,(11:12-17]1袁永輝股悅單香法等海帶系列產(chǎn)品的加工中國水產(chǎn),[8]肖月娟賀建軍海帶花生營養(yǎng)調(diào)味醬的研制口200223(5):19995)4446.2】祝曉蓉王艷春海帶果汁飲品的研制與開發(fā)[冂飲料工業(yè),⑨9中國煤化工枝術(shù)[J江蘇調(diào)味副食品,20003(4):3-34CNMHG