钝顶螺旋藻的真空干燥工艺优化

platensis）为蓝藻属的一个种，含有多种营养成分，具有营养及医疗保健功能，被世界粮农组织誉为21世纪人类理想的食品。螺旋藻中蛋白质质量分数高达5570，其中藻蓝蛋白（Phycocyanin）是重要的生物活性成分之一，质量分数达1020，具有提高机体免疫力、抑制癌细胞和清除自由基等作用，而且易于被人体所吸收。
目前，螺旋藻产品的生产工艺多采用喷雾干燥制备干粉，由于经历高温，螺旋藻所含的生物活性物质，如藻蓝蛋白等极易损失，造成产品质量不高、市场竞争力不强等问题。与喷雾干燥相比，真空干燥过程中，维持干燥室内持续的低压环境，水分的蒸发温度相应降低，易于保持热敏物质生理活性。彭润玲等研究了冷冻干燥过程对螺旋藻细胞形态结构及细胞损伤和营养成分的影响，其中营养成分以螺旋藻蛋白质含量为指标，冻干后蛋白质比烘干和晾干分别高出19和17.朱等通过冷冻干燥，利用超声波协同等电点沉淀法优化工艺得到藻蓝蛋白的质量分数4.36的螺旋藻提取液，然而，目前以提高活性物质藻蓝蛋白质量浓度为目的优化螺旋藻真空干燥加工技术的研究仍未有报道。
基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（TD2010-3、YX2011-21）；第38批留学回国人员科研启动基金；国家林业公益性行业科研专项资助（200704025）究。北京北京林业大学生物科学与技术学院，100083.※通信作者：任迪峰（1973），女，湖南岳阳人，副教授，日本东京大学博士后，硕士生导师，主要从事食品营养和生物技术研究。北京北京林业因此，本研究采用响应面分析法，以螺旋藻藻蓝蛋白质量浓度为指标，对钝顶螺旋藻的真空干燥工艺进行优化，与其他干燥方法相比，减少热敏活性物质的损失，提高藻蓝蛋白提取率，以实现快速、低温、安全提取螺旋藻中有效成分，对于提高螺旋藻粉的干燥品质和产品质量具有意义。
1材料与方法1.1试验材料与仪器platensis）藻种由北京林业大学螺旋藻研究所提供；K2HPO4、N2HPO4、（NH4）2S4、BaCl2等试剂购自北京蓝弋化工产品有限责任公司；所有试剂均为分析纯。主要器：MGC-250型智能型光照培养箱（上海一恒科技有限公司）；DZF-6050真空干燥机（深圳市三诺表有限公司）；AC-W超声波细胞破碎机（上海精密器生产有限公司）；AnkeGL-20G-高速冷冻离心机（上海安亭科学器厂）；WFZ752紫外分光光度计（上海光谱器有限公司）；FA1604N电子分析天平（上海精密器厂）。
1.2钝顶螺旋藻的培养2.3试验因素水平的优化利用Design-Expert软件进行响应面分析，结果如所示，从中可知，物料厚度A对钝顶螺旋藻藻蓝蛋白质量浓度的影响为显著，表现为曲线较陡；其次是干燥真空度C与干燥温度B，表现为曲线较为平滑，随其参数值的增加或减少，响应值变化较小。经软件分析，优化真空干燥工艺为：物料厚度3mm，干燥加热温度45.29 C，干燥真空度0.08MPa，藻蓝蛋白质量浓度的预测大值为12.531X10-3 mg/mL，为便于操作，实际采用物料厚度3mm，干燥加热温度45C，干燥真空度0.08 MPa，经过3次验证试验得到螺旋藻中藻蓝蛋白平均质量浓度藻蓝蛋白质量浓度与物料厚度、干燥温度和干燥真空度的响应面分析图Fig.4Responsesurfaceplotofphycocyanin 3结论干燥3个工艺参数对钝顶螺旋藻藻蓝蛋白质量浓度的影响效应为：物料厚度>干燥真空度>干燥温度。
软件进行优化分析得到各因素的较佳组合为：物料厚度3mm，干燥温度45C，干燥真空度0.08MPa，在此条件下产品藻蓝蛋白质量浓度为12.500温燕梅，冯亚非，部音利。螺旋藻中药用成分的综合提取徐泽敏，吴文福，尹丽妍。真空干燥条件对稻米食味品质的影响。农业机械学报，2009，彭润玲，徐成海，张世伟，等。螺旋藻冷冻干燥实验的研究//第九届全国冷冻干燥学术交流会论文集。上海：中国建筑工业出版社，2008，9朱，董文杰，刘佳。超声波协同等电点沉淀法提取螺旋藻藻胆蛋白工艺的优化。食品科学，2010，