褐藻碳水化合物可食性膜研究

安思雨　張丹丹　姜卓君　劉傳玉　張晶書

摘 要：褐藻膠是一類由褐藻產生的多糖類物質的統稱，作為食品添加劑添加到食品中可以發揮增稠劑、穩定劑的作用。本文從抑菌性、保濕性、成膜性3方面分析了褐藻膠的保鮮機理，并闡述了其在食品保鮮中的具體應用。

關鍵詞：褐藻膠;保鮮;食品保鮮

近年來，我國經濟發展迅速，人民的消費水平不斷提高，我國人民對食品質量、食品安全也越來越重視，食品的營養、食品的新鮮程度，尤其是農產品的新鮮程度逐漸成為我國人民消費時特別關注的指標。因此，研究開發新的有效的食品保鮮技術非常重要[1]。

目前食品保鮮的主要方法有冰溫保鮮、氣調保鮮、電離輻射、臭氧保鮮與電場處理保鮮等。作為一種保水劑、品質改良劑，目前，褐藻膠在農產品，主要是水果、蔬菜、肉類等產品中得到廣泛應用。除此之外，褐藻膠在醫藥行業、生活飲用水業、造紙業與印染業等行業都發揮著十分重要的作用。

1 褐藻膠概述

褐藻膠是一類由褐藻產生的多糖類物質的統稱，由β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古羅糖醛酸（G）通過1，4糖苷鍵鍵合（部分為1，5糖苷鍵）而成的可溶性多糖，主要存在于褐藻門類藻中的細胞壁中，在墨角藻、海帶、昆布等褐藻中廣泛存在。褐藻膠能夠較好的溶解在水中，且具有非常好的成膜性，有利于水果、蔬菜、肉類等產品的保存保鮮，可延長食品的保存時間，維持食品的新鮮程度。褐藻膠包括褐藻酸鈉、褐藻酸銨等物質，其中，褐藻酸鈉可溶于水，但溶解性較低，不溶于有機溶劑，褐藻酸鈉的水溶液具有較強的粘性，因此，將其作為食品添加劑可以發揮增稠劑、穩定劑的作用[2]。

2 褐藻膠的保鮮機理

2.1 抑菌性

褐藻酸鹽分子中含有大量的羥基和羧基類活性基團，活性基團與細菌細胞膜上的類脂、蛋白質復合物發生反應，使蛋白質變性，進而改變細胞膜的通透性，干擾細菌正常的新陳代謝，最終導致細菌死亡;這些活性基團可螯合對微生物生長起關鍵作用的金屬離子（如鎂離子、鈣離子等），這些金屬離子絕大多數是酶的輔助因子，能抑制細菌中的生化反應，保護果實不受微生物感染，從而達到抑菌的目的。

2.2 保濕性

褐藻酸鹽分子中含有大量的親水基團羥基，使得其對水分子有很強的作用力。褐藻酸鹽分子具有微觀網狀結構，能吸收大量的水分子，并具有很強的保水性能。將褐藻酸鹽用作涂膜材料，能減緩食品中水分的散失，從而達到保鮮的目的[3]。

2.3 成膜性

海藻酸鈉制成的薄膜可用作涂膜保鮮劑，在食品表面形成一層薄膜。該薄膜具有氣體選擇滲透性能，在食品表面形成一個低O2、高CO2質量濃度的微氣調環境，阻止食品氣體交換和代謝，降低細胞呼吸強度及對營養物質的消耗，減少活性氧的形成，降低膜脂過氧化，保護食品免受外來微生物的侵害，即創造了一個半封閉的小環境，達到食品保鮮的目的。

3 褐藻膠在食品保鮮中的應用

3.1 單一涂膜

把魚、肉等食品在褐藻膠溶液中浸泡過之后，再與氯化鈣溶液作用，生成一種可塑性薄膜，這種薄膜CO2透過率高，O2透過率低，在冷凍貯藏過程中可有效防止食品水分蒸發而引起的干耗，并能有效抑制腐敗微生物的生長，從而延長貨架期。同樣的方法，海藻酸鈉也可應用到水果、禽蛋等的保鮮中。

3.2 復合涂膜

涂膜保鮮技術中常用的成膜材料除了海藻酸鈉外，還有果膠、淀粉、卡拉膠等多糖類、明膠等蛋白類和石蠟、蜂蠟等脂類物質。由于單一的涂膜材料都有各自的優缺點，在實際應用中，常把這幾種成膜材料結合使用，以獲得更好地機械性能和保鮮效果。將海藻酸鈉和果膠按不同的比例制成涂膜，所得的涂膜都均勻透明，并表現出了良好的親水特性。在海藻酸鈉溶液中加入納米纖維素顆粒，表現出了良好的相容性，并且加入納米纖維素顆粒后能提高80%的抗張強度，顯著增強了膜的機械性能。將大豆蛋白、月桂酸與海藻酸丙二醇酯進行共混改性，降低了復合膜的透濕性，但明顯提高了復合膜的抗張強度和延伸性。在海藻酸鈉溶液中分別加入卡拉膠、果膠、馬鈴薯淀粉、結冷膠和纖維素形成復合膜，能明顯提高膜的延伸率;果膠-海藻酸鈉復合膜比單一的海藻酸鈉膜的抗張強度要好。將羽毛角蛋白和海藻酸鈉混合形成復合膜，并通過紅外光譜確定了兩者之間主要通過氫鍵相互作用，形成的復合膜有較好的機械強度和延伸性，透明度較好。

4 展望

褐藻膠在褐藻門類藻中含量較高，且提取容易，能夠作為食品添加劑廣泛使用，既具有增稠、乳化作用，又具有保水性、成膜性等優良特性，目前我國褐藻膠產量在世界中占有很大比例，應用前景廣闊。

參考文獻

[1]曲俐俐，王加晶，王宏偉.食品保鮮技術的現狀及前景[J].食品工業，2015，36（8）：239-242.

[2]孫時勝.淺談中國保鮮技術的發展[J].科技咨詢導報，2007，15（123）：154.

[3]楊偉，徐瑩，樊燕，等.海藻酸鈉涂膜及60Co-γ輻照處理對小棗的保鮮作用[J].食品工業科技，2012，33（3）：343-347.