郭峰君 易靈紅 容英霖 吳軍 楊樂樂

摘要：海帶是一種含有碘、甘露糖、褐藻酸鈉、多糖、膳食纖維、微量元素等高蛋白低脂肪的營養(yǎng)食材。本文對國內(nèi)外海帶加工現(xiàn)狀和海帶渣的研究進(jìn)展進(jìn)行簡述，對未來海帶加工進(jìn)行展望，為促進(jìn)海帶產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新思路。

關(guān)鍵詞：海帶;加工;海帶渣

中圖分類號：TS254.4

我國海岸線較長，海洋資源的開發(fā)利用具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，向海洋索取食物、蛋白質(zhì)和活性物質(zhì)是未來海洋開發(fā)的重要內(nèi)容。海藻作為“海洋蔬菜”“海上糧倉”，能消除海水富營養(yǎng)化、修復(fù)海洋生態(tài)環(huán)境，是魚貝類的重要食物，同時(shí)具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我國經(jīng)濟(jì)藻類有100余種，近些年，我國一直是全球藻類產(chǎn)量大國，海帶養(yǎng)殖規(guī)模和產(chǎn)量逐年增加，但我國海帶產(chǎn)業(yè)仍處在以傳統(tǒng)的粗放加工及初級加工品為主的低附加值和低效益的初級狀態(tài)，養(yǎng)殖業(yè)與加工業(yè)極不協(xié)調(diào)[1]。1海帶及其養(yǎng)殖

1.1海帶簡述

海帶（Laminaria japonica），別名昆布、綸布、江白菜，是生長在低溫海水中的一種多年生大型藻類，在我國以養(yǎng)殖為主，是普遍食用的經(jīng)濟(jì)藻類之一[2-3]。海帶含有碘、甘露糖膠、巖藻糖、膳食纖維、各種維生素、礦物質(zhì)和微量元素等60多種功效成分，高蛋白質(zhì)低脂肪，藥食兩用，被稱為“海上之蔬”“長壽菜”[4-5]。海帶的化學(xué)成分受生長環(huán)境、季節(jié)、海域等影響[6]。海帶能緩解血液酸堿度過低引起的堿性元素等被過多消耗的癥狀，被稱為“堿性食物之冠”，其氨基酸含量豐富，具有濃郁的海藻鮮味，是優(yōu)良的天然調(diào)味品原料[7-8]。海帶能抑制海洋酸化，且在碘的生物地球化學(xué)循環(huán)中作用巨大。碘能預(yù)防甲狀腺腫，日本食用海帶和其他的海產(chǎn)品較多，甲狀腺腫發(fā)病率世界最低。海帶含較多甘露醇，能利尿消腫、緩解藥物中毒等，可防治水腫、慢性氣管炎、動(dòng)脈硬化、貧血、高血壓、慢性肝炎、青光眼等多種疾病，同時(shí)能提高免疫力;海帶含有的褐藻糖膠，能使放射性物質(zhì)隨大便排出體外。

海帶除了可食用外，在醫(yī)藥、紡織、國防等方面都有著不可替代的作用，被稱為可種植的能源。

1.2我國海帶養(yǎng)殖發(fā)展

半個(gè)世紀(jì)前，海帶主要生長在日本和俄羅斯的海域，是奢侈品，需要從國外進(jìn)口。曾呈奎發(fā)明了“夏苗培育法”“陶罐海上施肥法”，推動(dòng)了海帶養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，使我國海帶產(chǎn)量躍居世界第一。1980年前后，海帶占海藻總產(chǎn)量的96%左右，1990年，演變?yōu)樽喜撕秃ФY(jié)構(gòu)，截至目前，海帶比例有所下降，但仍占70%以上[9]。2016年，我國藻類總產(chǎn)量200多萬t，其中海帶140多萬t，2017年海帶產(chǎn)量150多萬t[10]。

2海帶加工現(xiàn)狀

2.1國內(nèi)外海帶加工現(xiàn)狀

很多人難以接受海帶本身具有的腥味，除了作為蔬菜和海帶絲、海帶榨菜食用之外，國內(nèi)外生產(chǎn)果味、抹茶味等特殊口味海帶小零食、海帶糕點(diǎn)、不同口味即食海帶、海帶茶、海帶飲料、海帶面包、海帶掛面等，具有保健功能的海帶酸奶、海帶八寶粥、海帶罐頭、海帶豆腐等。海帶深加工產(chǎn)品種類也很多：海帶膠囊、海帶茶、海帶飲料、面包、色拉、海帶紙質(zhì)產(chǎn)品、海帶豆腐、海帶飲料、海帶酥糖、海帶脯等[11]，還有系列減肥、抗癌、排鉛、糖尿病、降血脂等保健品，已經(jīng)研制成功的藥品有：海藻碘片、腎?？怠⒖拱滩∷幍?。

國內(nèi)雖然品種多樣，有各種海帶調(diào)味品、海帶制品的研發(fā)，海帶根或者褐藻膠提取后的殘?jiān)崛∈秤美w維、有機(jī)碘、多糖等，酶解提取呈味氨基酸合成口感高于味精雞精等的高級調(diào)味料，在農(nóng)業(yè)方面制備殺蟲劑、農(nóng)藥懸浮穩(wěn)定劑、土壤調(diào)理劑等用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，用滸苔和海帶制備干地膜等，用海帶纖維素制備納米纖維;海帶粉末治療口腔炎，添加海帶提取物的化妝品等，但大部分僅限于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)，難于推廣和被消費(fèi)者認(rèn)可。

2.2國內(nèi)外海帶渣加工現(xiàn)狀

海帶渣是指海藻酸鈉生產(chǎn)過程中，海帶經(jīng)浸泡、堿液消化、粗濾得到的不溶性組分和膠液，經(jīng)稀釋、發(fā)泡、漂浮后得到的懸浮性固體成分。海帶加工過程中排放大量富含有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)鹽的廢渣，造成水體富營養(yǎng)化和赤潮、以及誘發(fā)的潛在化學(xué)因素，對海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)產(chǎn)生不良影響。海帶渣是海帶加工過程中最大的固體廢棄物，是工業(yè)提膠后的剩余產(chǎn)品。提取碘、甘露醇、褐藻酸鈉等剩余的下腳料含有巖藻糖等多種營養(yǎng)物質(zhì)，成分復(fù)雜難以進(jìn)一步加工處理和深度利用，造成浪費(fèi)和污染[12]。其成分主要是海藻纖維、蛋白質(zhì)、多糖、殼聚糖、多酚和甜菜堿等，還含有大量的堿性金屬離子[13-14]。海帶渣填埋造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[15]。

海帶深加工過程中利用率僅30%左右，超過50%的含有較高的糖類、纖維素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的海帶渣被浪費(fèi)[16-17]。近年來海帶渣被用于提取膳食纖維、制備飼料、肥料和油污吸附材料、生產(chǎn)燃料等[18-20]。海帶渣中富含大量營養(yǎng)素，有陸地植物含量極少的活性礦物質(zhì)和維生素，海帶中的多糖能提高動(dòng)物的免疫力，獨(dú)特的腥味對蝦等水產(chǎn)動(dòng)物具有提高食欲的功效。明凱利等[21]利用海帶渣經(jīng)120 ℃酸、堿處理，在酵母作用下發(fā)酵制備生物乙醇，比秸稈發(fā)酵產(chǎn)乙醇更具優(yōu)勢;李秀辰等[22]利用海帶提取巖藻聚糖硫酸酯的殘?jiān)宛B(yǎng)殖固廢為原料，混合發(fā)酵制備沼氣。陳志兵等[23]對海帶加工下腳料中巖藻聚糖硫酸酯提取率的影響因素進(jìn)行研究，采用單因素試驗(yàn)對超聲波、溫度、時(shí)間、料液比等進(jìn)行研究，提高了巖藻糖的提取率。彭素曉[24]探討了海帶渣的酶解工藝，產(chǎn)物應(yīng)用于對蝦養(yǎng)殖。劉萌等[25]采用酶法破壁技術(shù)和固相萃取技術(shù)研究纖維素酶、果膠酶及其組成的復(fù)合酶對海帶多酚溶出效果的影響。肖偉等[26]用Hitwh-BA2菌株發(fā)酵生產(chǎn)的海帶渣微生物藥肥，能配肥地力、增加作物產(chǎn)量、調(diào)節(jié)土壤pH、增強(qiáng)土壤的抑病原真菌活性。賈福強(qiáng)等[27]以海帶加工廢渣、氯乙酸為原料制備羧甲基纖維素（CMC）。Jin等利用干海帶渣經(jīng)過酸預(yù)處理和酶水解發(fā)酵產(chǎn)乙醇試驗(yàn)研究[28]，T. Shimadate等從藻類工業(yè)廢渣中提取巖藻固醇[29]，J. S. Edmonds等從厭氧分解過程中的昆布中分離出砷化物[30]。

海帶渣的廢物利用，很多方法存在加工成本高、工序復(fù)雜、占地空間大和容易造成二次污染等問題，不能被工業(yè)采用，海帶渣的高值化利用是目前需要解決的難題。

3我國海帶產(chǎn)業(yè)存在的問題

3.1產(chǎn)量較高，生產(chǎn)加工利用率低

雖然水產(chǎn)行業(yè)海藻加工業(yè)的加工水平較高，但原料利用率、生產(chǎn)工藝、高值化利用等方面較差。國內(nèi)外研究主要集中在提取和驗(yàn)證海帶中的活性物質(zhì)以及開發(fā)相關(guān)保健品、藥品。目前國內(nèi)專家學(xué)者研究內(nèi)容相對基礎(chǔ)，沒有形成海帶深加工的成套技術(shù)[31]。海藻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方式應(yīng)該向高附加值、精細(xì)加工轉(zhuǎn)變[32]。

我國海帶食品以淡干海帶為主，其次是鹽漬鹽干海帶和調(diào)味海帶絲等初級產(chǎn)品[33]，再以海帶為原料，生產(chǎn)碘、褐藻膠、甘露醇三大產(chǎn)品，在農(nóng)藥和飼料領(lǐng)域也有所應(yīng)用，但未大量推廣。美國和歐洲年產(chǎn)量不足百噸[34]，日本海帶加工技術(shù)世界領(lǐng)先，加工廠超過4 000家，藻類產(chǎn)品多達(dá)200多種，包括減肥食品、抗癌食品、降脂食品、排鉛飲料、糖尿病食品等，海帶湯、海帶茶、海帶面、醋海帶等風(fēng)靡國內(nèi)外[35]，由于加工技術(shù)先進(jìn)，日本海帶產(chǎn)品的單價(jià)是中國的三倍以上[36]。我國海帶化工產(chǎn)品產(chǎn)量居世界首位，但生產(chǎn)率和利用率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家[37]。海帶綜合利用水平較低，與日本韓國形成貿(mào)易順差[38]。

目前海帶加工多將其作為輔料或從中提取活性成分與其他主料進(jìn)行復(fù)合，很少將海帶作為主要原料進(jìn)行精深加工，即食產(chǎn)品中又添加大量添加劑，喪失了海帶的原有風(fēng)味。海帶褐藻膠持水能力強(qiáng)，黏度大，呈味物質(zhì)和功能因子被膠體包裹不易提取，制約海帶的成分提取及深加工[39]。

3.2海帶腥味濃重，不被大眾接收

海帶的腥味是由海帶中的醇、醛、酮、羧酸、烴類及其衍生物等有機(jī)成分共同作用的結(jié)果，特殊的藻腥味影響著海帶產(chǎn)品開發(fā)和精深加工，海帶的脫腥研究十分重要。目前海帶脫腥的方法主要有：物理脫腥、化學(xué)脫腥和微生物發(fā)酵脫腥[40]。

3.3研發(fā)投入較少，創(chuàng)新能力不足

海帶加工技術(shù)設(shè)備研發(fā)滯后，能源消耗高，污染嚴(yán)重。大多數(shù)企業(yè)選用生產(chǎn)成本較低的純堿消化法，而酶解法處于實(shí)驗(yàn)室和剛起步階段。創(chuàng)新不足主要有以下原因：海藻企業(yè)不成規(guī)模，研發(fā)投入少，創(chuàng)新人才不足，以及實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)化較少。

國內(nèi)外有海帶產(chǎn)品近百種，我國海帶產(chǎn)品仍處在初級階段，研發(fā)海帶系列產(chǎn)品迫在眉睫。

4海帶深加工的發(fā)展思路

4.1研發(fā)海帶新產(chǎn)品，提高群眾接受度

4.1.1即食海帶產(chǎn)品即食海帶絲，海帶發(fā)酵產(chǎn)品較多，甚至有人研究用海帶加工海苔，應(yīng)該不斷創(chuàng)新開發(fā)，為消費(fèi)者提供營養(yǎng)豐富、口感鮮美、物美價(jià)廉的海帶制品。

4.1.2海帶活性藥物海帶已知主要有：海帶多糖、酸性聚糖類物質(zhì)、巖藻聚糖硫酸酯、大葉藻素、昆布氨酸、半乳糖醛酸、雙歧因子、?；撬岬壬锘钚晕镔|(zhì)。利用其抗血栓、抗病毒、抗高血壓等特性，提取活性成分，合成藥物，還可提取膳食纖維，制作保健食品。

4.1.3海帶高級調(diào)味料海帶粉、海帶醬油等海帶濃縮調(diào)味品、紅曲海鮮調(diào)味品、海帶復(fù)合調(diào)味素[41-43]等。用超微粉碎技術(shù)，制作海帶粉，提高海帶吸收率，保留其生物活性成分，提高生物利用率，也可用于禽畜養(yǎng)殖，提高飼料轉(zhuǎn)化率。

4.1.4化妝品保濕劑應(yīng)用于化妝保濕產(chǎn)品研發(fā)。上海海洋大學(xué)從海帶加工廠的廢液廢渣中提取褐藻糖膠、寡糖，得出結(jié)論：其吸濕和保濕活性優(yōu)于甘油和山梨醇[44]。美國從一種巨型海帶中提取大量天然氣、氯化鉀和可用于化妝品中的乳化劑等。

4.2加強(qiáng)與科研院所高校合作，提高科研成果轉(zhuǎn)化率

科研成果轉(zhuǎn)化是科研與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的最有效的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長的方式。當(dāng)前科研理論較多，只有企業(yè)與高校合作，提高成果轉(zhuǎn)化率，才能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，形成產(chǎn)業(yè)化。企業(yè)牽頭、政府引導(dǎo)、高校研發(fā)，形成產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，完善校企合作成果轉(zhuǎn)化。

4.3合理利用海帶殘?jiān)?，提高海帶附加?/p>

提取工業(yè)殘?jiān)械幕钚猿煞?，合成藥物。提取膳食纖維，制作保健食品。深度加工，制成肥料、飼料或者產(chǎn)能產(chǎn)氣，倡導(dǎo)綠色加工，環(huán)保又創(chuàng)收。

4.4擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，提高企業(yè)競爭力

目前我國專門從事海藻生產(chǎn)的廠家較少，僅青島明月集團(tuán)形成了較為完整的加工產(chǎn)業(yè)。政府對海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分重視，給予企業(yè)資金和政策扶持，企業(yè)也應(yīng)抓住機(jī)會(huì)，加強(qiáng)研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化，更好地促進(jìn)海帶產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

綜上所述，使用酶制劑和其他現(xiàn)代化加工手段，能高效提取海帶中的營養(yǎng)物質(zhì);對加工殘?jiān)M(jìn)行綜合利用，進(jìn)一步提高海帶的加工價(jià)值和產(chǎn)品附加值，這是海帶研究的趨勢。我國地大物博，資源豐富，人口眾多，必須走科技帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的道路，開發(fā)新型的加工和生產(chǎn)工藝，才能推進(jìn)海帶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。我國雖有海帶食用習(xí)慣，但這些人口較少，研發(fā)和推廣海帶新產(chǎn)品，讓人們普遍接受并食用海帶相關(guān)食品任重道遠(yuǎn)。

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GUO Fengjun1，YI Linghong1，RONG Yinglin1，WU Jun1，YANG Lele2

（1.Beihai Vocational College， Beihai 536000;2.Beihai Environmental Monitoring Center， Beihai 536000， China）

Abstract：Laminaria japonica contains iodine mannose， sodium alginate， polysaccharide， dietary fiber， and trace elements， and has high level of protein and low level of fat. In this paper， the present situation of Laminaria japonica processing at home and abroad and the research progress of Laminaria japonica residue are reviewed.

Key words： Laminaria japonica; processing; residue of Laminaria japonica

（收稿日期：2020-03-19）

基金項(xiàng)目：2016年度廣西高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目：廣西海域海帶巖藻聚糖硫酸酯基本結(jié)構(gòu)測定和抗血栓活性研究（KY2016YB756）。

作者簡介：郭峰君（1989.07-），女，講師，碩士，研究方向：海洋活性物質(zhì)。E-mail：543635983@qq.com。DOI：10.3969/j.issn.1004-6755.2020.04.014