微藻在食品领域中的应用研究进展_吴志刚.pdf
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1、2023 年第 1 期文章编号:1671-9646(2023)01b-0073-03第 1 期(总第 568 期)农产品加工No.12023 年 1 月Farm Products ProcessingJan.摘要:新资源食品微藻营养丰富,富含蛋白质、不饱和脂肪酸、藻多糖、虾青素等多种生物活性物质,具有保健功能和药理作用,在食品领域的应用愈加广泛,微藻基食品的开发成为食品产业发展的重要方向之一。从食用微藻的特点、种类、有效成分及功能作用,以及微藻在风味食品、功能性食品、乳制品、食品添加剂中的应用,微藻食品的发展趋势等方面进行了研究和分析,旨在为微藻食品开发提供参考。关键词:微藻;食品;活性物质中
2、图分类号:S218文献标志码:Adoi:10.16693/ki.1671-9646(X).2023.01.051The Application and Research Progress of Microalgae In Food FieldWU Zhigang,ZHAO Lu(Department of Marine Technology,Rizhao Polytechnic,Rizhao,Shandong 276826,China)Abstract:Microalgae,a new resource food,is rich in nutrients,rich in protein,uns
3、aturated fatty acids,algal polysaccha-rides,astaxanthin and other bioactive substances.It has health care function and pharmacological effects,and is widely usedin the food field.The development of microalgae-based food has become one of the important directions of food industry devel-opment.In this
4、 paper,the characteristics,species,active ingredients and functions of edible microalgae,the application ofmicroalgae in flavor food,functional food,dairy products and food additives,and the development trend of microalgae foodwere studied and analyzed,in order to provide reference for the developme
5、nt of microalgae food.Key words:microalgae;food;active substance微藻在食品领域中的应用研究进展吴志刚,赵璐(日照职业技术学院 海洋技术系,山东 日照276826)收稿日期:2022-03-03基金项目:山东省高等学校青年创新团队人才引育计划项目(S190007170001)。作者简介:吴志刚(1981),男,硕士,讲师,研究方向为食品检验检测技术。0引言微藻属光合自养原生生物,形态微小,需借助显微镜进行辨别。微藻种类繁多,生长迅速,分布范围广,富含蛋白质、必需氨基酸、脂类、藻多糖、维生素、虾青素、色素和甾醇等营养物质和生物活动成分
6、,被誉为“超级食材”,广泛应用于食品、生物医药、化妆品、农业种养殖等领域,提取微藻生物活性物质,进行综合开发利用已成为微藻研发的热点。建设海洋强国、发展海洋经济是我国重要的经济发展战略。我国海域丰富,诸多沿海城市充分利用地域优势,深挖海洋微藻资源,将海洋微藻产业作为海洋经济发展的重要突破口。如利用微藻开发海洋特色食品、功能性食品、饵料饲料、生物质能源等。从食用微藻的种类及功能成分、营养价值、微藻在食品领域中的应用现状及发展趋势等方面进行概述,旨在为微藻资源在食品领域的创新应用和微藻食品的研发提供参考和借鉴。1食用微藻的种类及生物活性物质人类食用藻类已有数千年的历史,早在公元前2 世纪到公元前
7、1 世纪,尔雅 中便记录了中国食用海洋藻类的历史。螺旋藻的食用历史最早于 9 世纪的卡内姆博尔努王国,居民在乍得湖中采集螺旋藻,烘干后做成薄饼,用于烹调清汤1。微藻是优质的蛋白质原料,人工培养微藻可以在食物短缺的情况下作为传统蛋白质的补充。美国、日本、以色列等国家微藻商业化规模培养早于我国,现已成为微藻的主要产地2。2004 年,极大螺旋藻和钝顶螺旋藻在我国首次获批作为新资源食品,开启了微藻在食品领域应用的先河。20092013 年,盐藻、雨生红球藻、蛋白核小球藻和裸藻,获得新资源食品资质3。2018 年和 2021 年,球状念珠藻和拟微球藻分别获批成为我国藻类新食品原料家族的一员。随着微藻食
8、品、功能性产品的开发,微藻的功效和应用价值愈发受到关注和认可。藻类新食品原料基本信息见表 1。农产品加工2023 年第 1 期2微藻在食品领域中的应用微藻丰富的营养物质和独特的生物活性成分,及其保健功能和药理特性,成为新产品研发的活跃要素,获得了“超级食材”“未来食品”的称号,已成为健康时代食品行业研究的热门和焦点。目前微藻已广泛应用于焙烤食品、功能性食品、零食、饮料、酸奶、奶昔、意大利面和蔬菜汤中4。例如,拟微球藻通过人工培养、收集和干燥后制成藻粉,添加到食物中,可做成多种美味的微藻类食品。微藻食品所拥有的健康、营养和环保的理念,得到了消费者的青睐和认可。2.1 微藻在风味食品中的应用微藻营
9、养丰富,螺旋藻和小球藻蛋白质含量突出,蛋白质含量为 5870,远高于普通的植物蛋白源,是牛肉的 3 倍。微藻中矿物元素和维生素含量高,种类丰富且成分均衡,如生育酚、维 A、维B、抗坏血酸、泛酸、烟酸等,大量元素钾、钙、镁,微量元素铁、锌、硒等,可以作为食品中重要的营养补充剂5。北美、欧洲和日本等国家,以微藻为原料,开发了包括米面制品、烘焙食品、零食、酱油等风味食品和调味品。美国婴儿食品品牌 Hun-gry Tiger,研发了一款婴幼儿零食-有机螺旋藻玄米条,高营养和增强免疫力成为该产品的主要卖点。日本升康力和石丸制面联合研发的小球藻赞岐乌冬,与传统赞岐乌冬外观顺滑白亮不同,其颜色呈深绿色,突出
10、小球藻的营养特性和健康饮食理念,也是对传统饮食的改革和创新。在我国,微藻常用于制作烘焙食品如饼干、面包等6。罗柳茵等人7研制的蛋白核小球藻面包,藻粉含量为 0.87%时,营养价值、发酵效率和贮存性都优于普通面包。制作韧性饼干时,添加蛋白核小球藻粉,可使饼干获得最高的感官评价。2.2微藻在功能性食品中的应用在我国,微藻最主要的利用途径是生产功能性食品、饲料和提取油脂。随着健康主义、环保主义的盛行,微藻功能性食品产业迎来了快速发展的机遇,微藻片、微藻胶囊是市场上最常见的产品类型。表 1藻类新食品原料基本信息序号 中文名称基本信息有效成分功能作用公告号1极大螺旋藻属蓝藻门、颤藻科、螺旋藻属,灰绿色。
11、主要分布在海南、广东、云南等温暖地区淡水中蛋藻蓝蛋白、藻多糖、微量元素、维生素等抗疲劳、抗辐射和增强机体免疫能力,辅助治疗如高血压、糖尿病、创伤愈合等2004 年第 17 号2钝顶螺旋藻属蓝藻门、颤藻科、螺旋藻属,产于非洲乍得湖,暖温性,淡水种蛋白质,如藻蓝蛋白,可溶性蛋白;SOD、藻多糖、微量元素、维生素等提高机体免疫力、促进胃肠蠕动、补充微量元素;藻蓝蛋白为天然蓝色食用色素,具有抗癌等2004 年第 17 号3盐藻即杜氏盐藻。绿藻纲、盐藻科、盐藻属。生长于海水中,极端耐盐富含油脂,如卵磷脂和亚油酸,天然类胡萝卜素、岩藻多糖、维生素、膳食纤维、必需氨基酸、等,钙、铁、锌、硒等矿物元素抗氧化、
12、清除自由基,提高人体免疫力、调节体液酸碱平衡。预防和辅助治疗癌症、胃病、心脑血管疾病,改善视力,延缓衰老等2009 年第 18 号4雨生红球藻绿藻门、红球藻科、红球藻属。主要分布在淡水中,较少生长于海洋中。富含虾青素而呈红色虾青素等虾青素可治疗和预防心脑血管和神经系统类疾病;抗衰老、缓解和恢复运动疲劳,增强肌肉耐受力、抗肿瘤,抑制癌细胞的生长等作用2010 年第 17 号5蛋白核小球藻绿藻门小球藻属。淡水藻类,分布极广蛋白质、不饱和脂肪酸、维生素、食物纤维、核酸、生长因子(CGF)等强化机体免疫功能,增强儿童及老年人体质;降低血压,调节血脂,预防贫血和消化性溃疡;抑制大肠杆菌和病毒感染等作用2
13、012 年第 19 号6裸藻裸藻科、裸藻属。分布于淡水和海水中,具有动植物的双重特征裸藻多糖、氨基酸、碳水化合物、裸藻多糖、不饱和脂肪酸、维生素裸藻易消化吸收,氨基酸比例与母乳接近;改善血液循环、降低尿酸值、增强脑细胞活力、提高记忆力;具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤等药用特性2013 年第 10 号7球状念珠藻蓝藻门、念珠藻科、念珠藻属淡水藻类蛋白质、维生素、矿物质(高钙)等有清热解毒、明目的功效,治疗目赤红肿和烫伤等。婴幼儿、孕妇及哺乳期妇女忌食2018 年第 10 号8拟微球藻单胞藻科、拟微球藻属,通常为绿色或黄绿色,是一种分布广泛的海水藻类蛋白质、二十碳五烯酸(EPA)、维生素、微量矿物元素、
14、天然叶绿素和-胡萝卜素等EPA促进人体的生长发育,降低心血管风险,高剂量 EPA能逆转冠心病冠状动脉硬化软斑块,提高运动耐力,减轻运动后的肌肉酸痛等2021 年第 5 号742023 年第 1 期微藻中的藻多糖、虾青素、不饱和脂肪酸、-胡萝卜素、萜类化合物和维生素等,具有多样的保健功能和药理作用,使其在功能性食品中得以广泛应用。螺旋藻是最早被用于功能性食品的微藻之一,早期产品如我国云南产的“绿 A 天然螺旋藻精片”等。螺旋藻具有抗氧化、抗病毒、抗菌、免疫调节及抑癌等生物学活性8。有研究表明,螺旋藻多糖还具有抑制幽门螺杆菌保护肠胃的功能。螺旋藻还可以与葛根、山药、茯苓等药物联合使用,如葛根螺旋藻
15、复合片。抗氧化剂可以减少活性氧对人体的伤害,对健康有着积极的作用。微藻是天然抗氧化剂的来源之一,其抗氧化性活性一直是研究的热点9。雨生红球藻是天然虾青素的最理想来源,其含量可高达 10%。虾青素抗氧化活性极强,是生育酚、-胡萝卜素、叶黄素等的 10100 倍,具有抗衰老、缓解疲劳,预防心脑血管疾病、抗癌抗肿瘤等多种功效。雨生红球藻产品有雨生红球藻粉、虾青素油、虾青素微囊粉、胶囊产品等,如新西兰 CtoMi 虾青素软胶囊,中国睿藻生物科技的虾青素乳液等。2.3微藻在乳制品中的应用婴幼儿配方奶粉是各乳粉企业竞争的重要版图。奶粉中添加的 DHA(二十二碳六烯酸)、EPA(二十碳五烯酸)均为长链多不饱
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