1、細胞破壁粉碎的定義
細胞破壁粉碎技術是利用機械力、流體動力等方法，將固體物質粉碎成微小粉末的技術。其粉碎原理與普通粉碎相同，但是細度要求更高，按微粉體積大小可分為微米級、亞微米級和納米級其中微米級定為1~100um。當細度低于細胞直徑即可認為達到破壁的程度，又可以稱為細胞破壁粉碎。
2、細胞破壁粉碎技術
常用的細胞破壁粉碎技術包括適用于礦石粉碎的球式粉碎，以及適用于植物纖維粉碎的氣流式、高頻振動式等粉碎技術。通過細胞破壁粉碎技術消除細胞壁，功能性的有效成分得以充分溶出，因此該技術在多功能性食品和中藥材加工方面已經得到廣泛應用。
此外，由于超微粉末間有很多微小空隙，可以作為固香空間，使粉碎體的香味更濃郁耐久。在食品領域，超微粉末也可以提升食品的適口性，使口感細膩潤滑。
采用0.2%NaOH、浸泡15min、料液比1:15、溫度25℃的濕法粉碎技術制備超微海帶粉，可以達到95%破壁率，這種亞微米級的超微海帶粉具有很好的溶解性和流動性。
3、破壁率的計算
破壁粉碎的評價一般采用破壁率作為指標，破壁率的測定采用激光粒度分析法。將約0.1g破壁海帶粉末加入到NKT5200-H全自動激光粒度儀的懸浮液中，控制其遮光度范圍為8%~20%后進行測試，得到樣品粒徑分布特征。通過37XF-PC光學顯微鏡觀察計算海帶的細胞直徑，觀察發現海帶細胞呈橢圓形，故在視野下隨機記錄100個細胞的長軸和短軸的長度，取平均值作為細胞直徑的范圍作為基準。根據何煜的模型計算破壁率:
破壁率=[1-(1-1/n)3]x100% (n>1)
破壁率=100% (n≤1)
（式中，n為顆粒粒徑與細胞直徑之比）
鏡檢計算測得海帶細胞直徑D范圍在(19.00+2.90)~(34.28+2.93)μm，平均為(26.64+8.18)μm。圖10-1為粒度儀檢測所得破壁海帶粒徑分布圖，其顆粒粒徑平均徑為82.86μm。帶入公式，計算得到我們將海帶破壁粉碎后的破壁率在54.22%~79.85%。
4.海帶的酶解方法與效果
海帶細胞壁的主要成分包括褐藻膠、果膠、纖維素、半纖維素等難降解的多糖，因此可以利用褐藻膠裂解酶、纖維素酶、果膠酶等進行酶解，酶解破壁的效果可以通過顯微鏡觀察并計算酶解后產品中單細胞數量，選擇細胞內某一個有效成分作為標識。
單一酶的酶解效率往往不高，復合酶解法則可針對細胞壁各組分，充分破壞細胞結構，大大提高酶解效率。如果采用木聚糖酶、木瓜蛋白酶、果膠酶和纖維素酶四種復合酶提取海帶多糖，通過纖維素酶水解細胞壁的纖維素先使其破裂，然后加入果膠酶水解果膠質使多糖溶出，同時木瓜蛋白酶和木聚糖酶加速細胞崩解提高前兩種酶的作用效果，四種酶交互作用顯著提高了海帶多糖的提取率。如果先加纖維素酶處理2h后再加果膠酶提取海帶多糖比同步加酶法總糖得率提高了31.58%，分步加酶的提取效果更好。相對而言，酶解法需要較長時間，同時成本較高。
我們通過海帶酶解前、后細胞形態的觀察(圖10-2)，發現海帶細胞由相鄰緊密的完整橢圓形變為離散且存在破裂缺口的不規則形態。同時對海帶酶解前后還原糖含量的檢測發現，酶解后還原糖含量提高了 32.59%，見圖10-3。由此判斷本試驗酶解方法對海帶細胞存在一定的破壁效果。
本期內容到這就結束了，你有沒有對海帶破壁粉碎和酶解有了新的認識呢？下期我們繼續講述海帶，將海帶粉、破壁海帶粉、酶解海帶粉和海帶酶解提取物四種海帶產品的碳水化合物、蛋白質、脂肪、礦物質、氨基酸、色素等營養成分進行了較全面的分析，并對加工前、后營養素含量的變化進行比較分析。敬請期待吧！
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