壇海菜是中國南方地區(qū)沿海城市規(guī)模性人工養(yǎng)殖的主要經(jīng)濟(jì)發(fā)展藻類。壇海菜可數(shù)次采摘，第一次采摘的壇海菜別名頭水壇海菜，第二次至第四次采摘的壇海菜各自稱之為二水、三水及四水壇海菜，四水之后的壇海菜一般稱之為末水壇海菜。末水壇海菜因?yàn)轭伾?、口味粗、市場價(jià)低、盈利少，因此飼養(yǎng)者常舍棄采摘，造成其爛掉在海里，既消耗了資源，又破壞了自然環(huán)境。殊不知，末水壇海菜中仍然帶有較高的蛋白、含糖量、膳食纖維素等營養(yǎng)元素，因而，低值化運(yùn)用末水壇海菜，具備關(guān)鍵的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意義和環(huán)境實(shí)際意義。

因?yàn)槟┧畨２酥泻橇康暮亢芨?，因而?dāng)前對該資源的生產(chǎn)加工關(guān)鍵聚集在含糖量層面。陳美珍等測量出末水壇海菜含糖量成分為20.67％，她們用開水獲取的含糖量為相對分子質(zhì)量28.54kDa的單一成分，關(guān)鍵由半乳糖(83.12％)、3，6-內(nèi)醚半乳糖(15.71％)和鹽酸基(10.61％)構(gòu)成。王賢等分別用開水法和微波加熱法對福建平潭地域的末水壇海菜獲取含糖量，獲取率各自為4.037％和5.054％。謝飛等覺得因?yàn)槟┧畨２说鞍壮^含糖量，因而選用傳統(tǒng)辦法無法除去蛋白質(zhì)，且含糖量損害大。她們根據(jù)較為幾類除蛋白質(zhì)的方式 ，覺得用蛋白酶k除去蛋白質(zhì)實(shí)際效果最好，因而含糖量獲取率最大。

含糖量獲取方式許多，在其中超音波輔助水說法因?yàn)楹橇揩@取率大而獲得重視。這是由于超音波的空蝕功效可粉碎體細(xì)胞，進(jìn)而使含糖量可溶出，且該法獲取溫度低、獲取時間較短，因此可防止含糖量明確提出后的溶解。根據(jù)此，本科學(xué)研究先選用超音波輔助水提末水壇海菜含糖量，再用蛋白酶k除去粗多糖中的蛋白，以求提升末水壇海菜含糖量獲取率，并且為末水壇海菜含糖量的深入分析和末水壇海菜的生產(chǎn)加工給出的數(shù)據(jù)參照和服務(wù)支持。

一、原材料與方式

1、原材料與實(shí)驗(yàn)試劑

末水壇海菜，源自湛江雷州東里鎮(zhèn)；蛋白酶k(酶魅力80.0萬IU／g)，北京市鴻潤寶順高新科技有限責(zé)任公司；葡萄糖水、甲酸、硫酸、工業(yè)乙醇等均為國內(nèi)分析純。

2、關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)儀器

S-450D超音波體細(xì)胞粉碎儀(400W，20kHz)，定能信超聲波(上海市)有限責(zé)任公司；強(qiáng)盛XS-10B500克多用途破碎機(jī)，東莞市重慶隆鑫機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司；HH-6恒溫水浴鍋，江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)研究儀器廠；UV-1240紫外線由此可見光度計(jì)，安捷倫儀器企業(yè)經(jīng)營管理(我國)有限責(zé)任公司；TDZ5-WS離心脫水機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司；202-3電加熱干燥烘箱，鄭州市宏朗實(shí)驗(yàn)儀器有限責(zé)任公司；FE20K臺式一體機(jī)pH計(jì)，廣州怡新橋儀表儀器有限責(zé)任公司；透析袋MD34(3500Da)，北京市中生瑞泰科技有限責(zé)任公司。

3、實(shí)驗(yàn)方法

（1）末水壇海菜預(yù)備處理

將末水壇海菜清理、去雜后剪下來，用工業(yè)乙醇泡浸24h脫油，以利于含糖量獲取。泡浸完畢后水清洗末水壇海菜，并且于60℃烘干處理，最終破碎過40目篩，搜集預(yù)留。

（2）末水壇海菜含糖量的獲取

稱量4.0g末水壇海菜粉末狀于燒瓶中，放水?dāng)嚢杈鶆?，隨后放置超音波體細(xì)胞粉碎儀中開展超音波輔助水提含糖量。獲取完畢后于3000r／min離心式10min，搜集上清液放置另一量杯中，隨后對上清液旋蒸濃縮至原容積的1／3。在提取液中添加適量蛋白酶k充足水解反應(yīng)蛋白，隨后將pH調(diào)至蛋白酶k等電點(diǎn)8.75，使蛋白酶k沉積進(jìn)行析出，5000r／min離心式10min后，取上清液嵌入透析袋，純凈水分析24h以去除碳水化合物及鹽正離子，分析期內(nèi)第4、8、16h時各自魚缸換水一次。最終，將透析袋內(nèi)的含糖量水溶液干凍，得到粉狀精含糖量。

（3）末水壇海菜含糖量成分的測量

選用甲酸-鹽酸法，以葡萄糖水為標(biāo)準(zhǔn)品創(chuàng)建標(biāo)曲：Y=1.22571x-0.32267，R²=0.99447(y表明OD值，x表明葡萄糖水濃度值)。將獲取的粉狀精含糖量用適度的水融解后測其OD值，隨后帶入線性回歸方程可求取含糖量濃度值。按住式測算含糖量獲取率：含糖量獲取率／％=[c×V／(m×1000)]×100，式中，c為含糖量濃度值(mg／mL)；V為含糖量水溶液容積(mL)；m為末水壇海菜粉末狀品質(zhì)(g)。

（4）超音波輔助水提含糖量加工工藝提升

超音波輔助水提末水壇海菜含糖量，隨后用2％(mg／mL)的纖維素酶在45℃下水解反應(yīng)60min除去蛋白質(zhì)后得到精含糖量。設(shè)計(jì)方案單要素實(shí)驗(yàn)各自調(diào)查獲取溫度(A)、獲取時間(B)、水料比(C)三個要素對含糖量獲取率的危害。在這個基礎(chǔ)上，以含糖量獲取率是回應(yīng)指標(biāo)值，對以上三要素設(shè)計(jì)方案L₉(3⁴)正交實(shí)驗(yàn)提升超音波輔助水提含糖量加工工藝主要參數(shù)。

（5）蛋白酶k除去蛋白質(zhì)加工工藝提升

選用最佳超音波輔助水提加工工藝獲取出末水壇海菜含糖量，隨后用蛋白酶k除去蛋白質(zhì)。設(shè)計(jì)方案單要素實(shí)驗(yàn)各自調(diào)查加酶量(D)、水解反應(yīng)溫度(E)、水解反應(yīng)時間(F)三個要素對含糖量獲取率的危害。在這個基礎(chǔ)上，以含糖量獲取率是回應(yīng)指標(biāo)值，對以上三要素設(shè)計(jì)方案L₉(3⁴)正交實(shí)驗(yàn)提升蛋白酶k除去蛋白質(zhì)加工工藝主要參數(shù)。

二、結(jié)果與剖析

1、超音波輔助水提含糖量加工工藝提升結(jié)果

（1）單要素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

獲取溫度、獲取時間、水料比三個要素對末水壇海菜含糖量獲取率的危害見圖1。

由圖1得知：(1)在獲取溫度40～70℃范疇內(nèi)，末水壇海菜含糖量獲取率隨環(huán)境溫度上升而擴(kuò)大，但在60～70℃范疇內(nèi)，含糖量獲取率提升遲緩；自此隨溫度持續(xù)上升，含糖量獲取率慢慢減少。這有可能是由于氣溫上升可加快含糖量從細(xì)胞組織內(nèi)總混，溫度升到一定水平時，含糖量會發(fā)生溶解，當(dāng)含糖量溶解速率高過總混速率時，含糖量獲取率便逐漸降低。(2)在超音波體細(xì)胞粉碎儀功能下，細(xì)胞組織被粉碎造成含糖量快速總混，可大大減少獲取時間。獲取的時間為3min時，含糖量獲取率已做到6.9％，自此伴隨著獲取時間增加，含糖量獲取率提升遲緩，而在5min后，含糖量獲取率逐漸發(fā)生下降趨勢。這主要是因?yàn)樘嵘@取時間盡管能夠使大量的含糖量從人體細(xì)胞內(nèi)總混，但伴隨著獲取時間的增加，含糖量受開水長期泡浸很有可能會發(fā)生溶解。(3)水料比在20:1～30:1(mL／g)時，含糖量獲取率隨水料比的增加而迅速提升，自此再次增加水流量，含糖量獲取率提升遲緩。緣故可能是水流量提升有益于含糖量總混，但當(dāng)水流量提高到一定水平時，含糖量融解會趨向飽和狀態(tài)而造成 難以再次從人體細(xì)胞內(nèi)總混。此外，加水流量不適合過多，不然會提高事后濃縮環(huán)節(jié)的能源消耗和時間。