專(zhuān)利名稱：變性螺旋藻及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變性的螺旋藻及其制備方法。
螺旋藻是一種在高鹽濃度的熱帶堿性湖水中繁殖的微藻類(lèi)(微生物學(xué)家將其歸類(lèi)為一種藍(lán)細(xì)菌(cyanobacteria))。長(zhǎng)久以來(lái)，當(dāng)?shù)厝瞬杉@些微藻類(lèi)作為食品。營(yíng)養(yǎng)研究顯示螺旋藻具有高含量的蛋白質(zhì)，所述的蛋白質(zhì)能使氨基酸成分與其它有益于人體健康的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行恰當(dāng)?shù)木狻Ｓ捎谄渚哂械臓I(yíng)養(yǎng)成分得到很好的平衡，并不會(huì)給健康帶來(lái)任何由于不平衡的膳食造成的麻煩，即使長(zhǎng)時(shí)間只食用螺旋藻也不會(huì)有問(wèn)題，所以這種食品通常被稱作完美食品。目前螺旋藻被高度評(píng)價(jià)為是一種健康食品，這是因?yàn)橥晟平⑵饋?lái)的培養(yǎng)技術(shù)能夠提供標(biāo)準(zhǔn)化的食品級(jí)產(chǎn)品。眾所周知的事實(shí)是螺旋藻是一種超級(jí)食品，長(zhǎng)期攝入螺旋藻，可以減輕各種成人疾病，也可以彌補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)缺陷。螺旋藻作為一種超級(jí)食品而眾所周知，它還有益于孕婦以及青少年的成長(zhǎng)和病人的康復(fù)。
另一方面，對(duì)于螺旋藻產(chǎn)品的研發(fā)并沒(méi)有取得很大的進(jìn)展，即使是在發(fā)達(dá)國(guó)家也只有片劑和螺旋藻提取物的一些制劑。目前，液體形式的制劑例如飲料或速溶飲料還沒(méi)有出現(xiàn)，盡管液體形式的螺旋藻是所企盼的更高需要。如果易于將螺旋藻粉與熱水、冷水或牛奶混合的話，則是非常方便的，但是，螺旋藻粉在水中并沒(méi)有很好的分散，常常粘附在調(diào)羹和玻璃杯壁上。對(duì)于可以改善人體健康狀況的螺旋藻來(lái)說(shuō)，它的這一屬性是限制螺旋藻廣泛使用的干擾因素之一。使用一些人工合成的表面活性劑來(lái)改善螺旋藻在水性介質(zhì)中的分散并不是值得推薦的，這是因?yàn)閷⑦@些化學(xué)物質(zhì)作為人工表面活性劑混入食品中會(huì)對(duì)人體健康造成損害。另外，些許的壞味道和粘附在嘴和牙齒上的深藍(lán)色，導(dǎo)致了對(duì)食用螺旋藻的反感。
背景技術(shù)：
為了制備水溶螺旋藻而破壞細(xì)胞膜的公知方法包括(1)用玻璃均質(zhì)機(jī)進(jìn)行機(jī)械研磨，(2)通過(guò)超聲波處理破壞細(xì)胞膜，和(3)通過(guò)連續(xù)的各種酶例如溶菌酶和其它消化酶處理，來(lái)溶解細(xì)胞。但是，方法(1)不能有效地破壞細(xì)胞膜，因此對(duì)于工業(yè)應(yīng)用幾乎沒(méi)有什么價(jià)值，方法(2)在長(zhǎng)時(shí)間的超聲波處理期間微生物污染的幾率高，而方法(3)對(duì)于飲料的普及并不合適，因?yàn)槊附猱a(chǎn)物的味道是令人不快的，而且也帶來(lái)了許多與工業(yè)化有關(guān)的問(wèn)題，這是因?yàn)槊阜磻?yīng)條件對(duì)于污染菌的生長(zhǎng)是最理想的。
本發(fā)明人試圖獲得在水性介質(zhì)中能夠很好地分散的變性螺旋藻，這是通過(guò)改變螺旋藻粉的物理性質(zhì)而實(shí)現(xiàn)的，而這并不需要混合任何外加的表面活性劑，也不采用已知的細(xì)胞溶解方法。這種新的細(xì)胞變性方法確保了螺旋藻的營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有任何改變，由此去除了令人反感的味道和由深藍(lán)色所帶來(lái)的令人不快的外觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人推斷螺旋藻不能分散在水性介質(zhì)中的原因如下1)由于細(xì)胞膜中的脂蛋白使螺旋藻具有疏水性；2)螺旋藻粉被氧氣小泡沫所包圍，所述的氧氣是由于螺旋藻活躍的光合作用而形成的。
3)螺旋藻是一種微生物，其能在高鹽濃度的水中很好地生長(zhǎng)，而當(dāng)螺旋藻分散在蒸餾水中時(shí)，由于滲透壓的緣故細(xì)胞膜受到破壞。因此，由于細(xì)胞中的蛋白質(zhì)滲出，在不添加表面活性劑的情況下，細(xì)胞可以均一地懸浮。
4)沒(méi)有懸浮和以彼此糾纏狀態(tài)浮動(dòng)的螺旋藻在減壓條件下脫氣時(shí)，氧氣小泡被消除，并獲得均一的懸浮液。
5)由于其中含有稱為藻藍(lán)蛋白的色蛋白，產(chǎn)生了螺旋藻的深藍(lán)色。
為了克服上述兩種不利因素，感覺(jué)在沒(méi)有添加人工表面活性劑溶液的情況下脫氣是必要的。我們知道，螺旋藻生活在較高鹽濃度的介質(zhì)中。這就意味著螺旋藻的等滲鹽濃度必須是非常高的。
基于這一認(rèn)識(shí)，本發(fā)明人試圖通過(guò)將螺旋藻簡(jiǎn)單地放置于蒸餾水中一段時(shí)間，來(lái)破壞其細(xì)胞膜。幸運(yùn)的是，我們的假定完全正確，并且我們可以觀察到螺旋藻藻藍(lán)蛋白成分的深藍(lán)色從螺旋藻細(xì)胞中滲出，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)將螺旋藻簡(jiǎn)單地放置于蒸餾水中使細(xì)胞膜滲透破壞而造成的。藻藍(lán)蛋白顏料是色蛋白，已知其在螺旋藻中的含量超過(guò)總螺旋藻質(zhì)量的10％。在1至3小時(shí)之后，由于細(xì)胞膜的完全破壞，螺旋藻懸浮液轉(zhuǎn)變成深藍(lán)色溶液。通過(guò)在封閉的室中降壓使溶液脫氣，以獲得其中細(xì)胞碎片完全被表面活性色蛋白所浸滲的螺旋藻溶液。公知的事實(shí)是，螺旋藻中包括色蛋白的蛋白質(zhì)具有表面活性。
我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)明顯的事實(shí)是，如果加熱至70至100℃，色蛋白則會(huì)變性，由深藍(lán)色變成淺藍(lán)色，并隨著加熱溫度的升高和加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，最終成為淡粉紅色。最后，通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜破壞的螺旋藻溶液進(jìn)行冷凍干燥，而得到變性的螺旋藻粉。該變性的螺旋藻粉在冷水中顯示出良好的溶解性或分散性，因此本發(fā)明完全成功了。
與此同時(shí)，本發(fā)明的目的是提供一種變性螺旋藻，其在水中能很好地懸浮，味道好，并且顏色被改變成淺藍(lán)色或淡粉紅色，這是通過(guò)包括在蒸餾水中浸滲、熱處理、脫氣和最終的冷凍干燥工藝這樣的處理破壞了螺旋藻細(xì)胞膜而實(shí)現(xiàn)的。
有時(shí)，由于在減壓條件下產(chǎn)生泡沫，脫氣會(huì)遇到一些問(wèn)題。通過(guò)在脫氣步驟中添加一些低分子醇，例如乙醇、丙醇或丁醇作為消泡劑，這些問(wèn)題就可以得到解決。
可以向脫氣的螺旋藻懸浮液中添加一些添加劑，以制備作為商品的液體形式的制劑、片劑或膠囊，所述的添加劑選自甜味劑、風(fēng)味劑和防腐劑。
本發(fā)明的變性螺旋藻可以添加到食品或食品添加劑中。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
<實(shí)施例1>
將5g的螺旋藻與100ml的蒸餾水混合，并置于陰涼處1小時(shí)，利用滲透作用破壞螺旋藻的細(xì)胞膜。由于藻藍(lán)蛋白顏料的滲出，螺旋藻漿液變藍(lán)。將得到的混合物在70至75℃下加熱10分鐘，由于藻藍(lán)蛋白色蛋白的部分變性作用，深藍(lán)色變淡成淺藍(lán)色。隨后通過(guò)在封閉的室中減壓，將該混合物脫氣。脫氣完成后，螺旋藻變成均一的懸浮液，隨后進(jìn)行冷凍干燥得到5g的脆的螺旋藻干粉。該螺旋藻粉并不含有任何外來(lái)的物料，且除了色蛋白變性以外，營(yíng)養(yǎng)素成分沒(méi)有任何改變或破壞。由于在本發(fā)明工藝步驟中進(jìn)行了熱處理，任何有害的微生物肯定被殺滅，所以從衛(wèi)生角度來(lái)看也是安全的。以這種方式制備的脆的螺旋藻粉可以與水或牛奶很好地混合，且得到的均一懸浮液并沒(méi)有令人不快的味道。該懸浮液去除了令人不快的深藍(lán)色，并由于熱處理的程度不同而變成天藍(lán)色或綠色。令人不快的類(lèi)似于海藻的味道顯著地減少，由此證實(shí)變性螺旋藻成為用于制備液體形式食品的合適材料。
<實(shí)施例2>
將5g的螺旋藻與50ml的蒸餾水充分混合，除了加熱時(shí)間縮短至5分鐘以外，以實(shí)施例1的方式進(jìn)行處理，并冷凍干燥得到終產(chǎn)品。得到的變性螺旋藻顯示出與實(shí)施例1得到的產(chǎn)品同樣的性質(zhì)。
<實(shí)施例3>
將50g的螺旋藻添加進(jìn)50ml的純凈水中，除了在脫氣之前立即添加少量的丁醇防止由于脫氣工藝引起的起泡以外，以實(shí)施例2的方式進(jìn)行處理。得到的變性螺旋藻顯示出與前述產(chǎn)品類(lèi)似的性質(zhì)。
<實(shí)施例4>
將50g的螺旋藻與50ml的蒸餾水混合，除了添加少量的乙醇代替丁醇以外，以實(shí)施例2的方式進(jìn)行處理。得到的變性螺旋藻顯示出與前述產(chǎn)品類(lèi)似的性質(zhì)。
<實(shí)施例5>
將50g的螺旋藻添加進(jìn)50ml純凈水中，并以實(shí)施例1的方式處理。接著添加少量的丁醇，得到的材料以實(shí)施例2的方式處理，然后在脫氣之后進(jìn)行冷凍干燥，得到50g的變性螺旋藻。
<實(shí)施例6>
將5g的螺旋藻與100ml蒸餾水充分混合，并置于陰涼處1小時(shí)，以破壞螺旋藻的細(xì)胞膜。由于色蛋白藻藍(lán)蛋白從細(xì)胞膜中滲出，混合物變?yōu)樯钏{(lán)色。接著將得到的混合物在90至100℃下加熱10分鐘，由于藻藍(lán)蛋白的變性作用，藍(lán)色變淡成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，且螺旋藻變成均一的懸浮液，將其冷凍干燥得到5g脆的螺旋藻干粉。
<配方實(shí)施例1>
實(shí)施例1的變性螺旋藻500mg淀粉 100mg乳糖 100mg
硬脂酸鎂 適量采用常規(guī)的膠囊制備方法，將上述組合物添加進(jìn)明膠膠囊中。
<配方實(shí)施例2>
實(shí)施例1的變性螺旋藻 500mg淀粉 300mg乳糖 200mg硬脂酸鎂 適量滑石 適量采用常規(guī)的片劑制備方法，將上述組合物制備成片劑。
<配方實(shí)施例3>
實(shí)施例3的變性螺旋藻 3g轉(zhuǎn)化糖5g藻酸鈉50mg苯甲酸鈉 適量純凈水適量采用常規(guī)的懸浮液制備方法，將上述組合物灌裝進(jìn)棕色瓶中，以制備懸浮液。
<配方實(shí)施例4>
牛奶 100ml實(shí)施例1的變性螺旋藻 3g向牛奶中添加變性螺旋藻，以制備添加螺旋藻的牛奶。
<配方實(shí)施例5>
將5g變性的螺旋藻添加進(jìn)100g添加了酵母和其它添加劑的面團(tuán)中，并充分混合并在烘箱中加熱，以制備含有變性螺旋藻的面包。
工業(yè)實(shí)用性在本發(fā)明中，螺旋藻與少量的蒸餾水充分混合，通過(guò)低滲作用進(jìn)行處理，破壞了細(xì)胞膜。該螺旋藻的表面活性蛋白質(zhì)顏料由細(xì)胞膜中滲出，覆蓋了疏水細(xì)胞膜。該作用機(jī)理能夠使疏水的螺旋藻粉變成親水的。在脫氣和冷凍干燥之后，得到變性的螺旋藻粉。這種變性螺旋藻具有這樣幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)螺旋藻特有的類(lèi)似于海藻的味道被很大程度的消除了，其深藍(lán)色可以被適當(dāng)?shù)馗淖儯⒁子趹腋≡诶渌?。這些螺旋藻變性屬性適合于各種液體形式食品的制備。
權(quán)利要求
1.一種變性螺旋藻，其中去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于將螺旋藻懸浮于蒸餾水或純凈水中，通過(guò)滲透處理破壞其細(xì)胞膜，這樣就使得色蛋白藻藍(lán)蛋白從細(xì)胞膜中滲出；通過(guò)加熱得到的混合物，螺旋藻中的色蛋白被部分變性；對(duì)得到的混合物濃縮、在減壓條件下濃縮或最終進(jìn)行冷凍干燥。
2.一種變性螺旋藻，其中去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于將螺旋藻懸浮于蒸餾水或純凈水中，通過(guò)滲透處理破壞其細(xì)胞膜，這樣就使得色蛋白藻藍(lán)蛋白從細(xì)胞膜中滲出；通過(guò)在封閉的室中進(jìn)行減壓對(duì)混合物脫氣，通過(guò)加熱得到的混合物，螺旋藻中的色蛋白被部分變性；對(duì)得到的混合物濃縮、在減壓條件下濃縮或最終進(jìn)行冷凍干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的變性螺旋藻，其中去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于螺旋藻在60℃至130℃下進(jìn)行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的變性螺旋藻，其中去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于添加少量的C1-C4低級(jí)醇，以防止脫氣時(shí)起泡。
5.一種食品添加劑或食品，其中添加了變性螺旋藻，該變性螺旋藻去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性。
6.一種變性螺旋藻的制備方法，所述的變性螺旋藻去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于將螺旋藻懸浮于蒸餾水或純凈水中，通過(guò)滲透處理破壞其細(xì)胞膜，這樣使得色蛋白藻藍(lán)蛋白從細(xì)胞膜中滲出；通過(guò)對(duì)得到的混合物加熱，螺旋藻中的色蛋白被部分變性；對(duì)得到的混合物濃縮、在減壓條件下濃縮或最終進(jìn)行冷凍干燥。
7.一種變性螺旋藻的制備方法，所述的變性螺旋藻去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于將螺旋藻懸浮于蒸餾水或純凈水中，通過(guò)滲透處理破壞其細(xì)胞膜，這樣使得色蛋白藻藍(lán)蛋白從細(xì)胞膜中滲出；通過(guò)在封閉的室中減壓使混合物脫氣；對(duì)得到的混合物加熱，螺旋藻中的色蛋白被部分變性；對(duì)得到的混合物濃縮、在減壓條件下濃縮或最終進(jìn)行冷凍干燥。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的變性螺旋藻的制備方法，所述的變性螺旋藻去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于螺旋藻在60℃至130℃下進(jìn)行處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7的變性螺旋藻的制備方法，其中去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于添加少量的C1-C4低級(jí)醇，以防止脫氣時(shí)起泡。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種變性螺旋藻，所述的變性螺旋藻去除了令人不快的螺旋藻味道，保持了其營(yíng)養(yǎng)素不被破壞，將令人不快的深藍(lán)色改變成淡藍(lán)色乃至淡粉紅色，并在冷水中顯示出較高的可懸浮性，其特征在于將螺旋藻懸浮于蒸餾水或純凈水中，通過(guò)滲透處理破壞其細(xì)胞膜，這樣使得色蛋白藻藍(lán)蛋白從細(xì)胞膜中滲出；通過(guò)對(duì)得到的混合物加熱，螺旋藻中的色蛋白被部分變性；對(duì)得到的混合物濃縮、在減壓條件下濃縮或最終進(jìn)行冷凍干燥。
文檔編號(hào)C12N1/12GK1643129SQ03806911
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者韓秉勛, 表美景, 梁壽珍 申請(qǐng)人:Es生命科學(xué)技術(shù)株式會(huì)社