随着人口的增长，蛋白质的短缺日趋明显。许多科学家找寻开发新的蛋白质资源，微生物蛋白质在新蛋白质的占比非常大，而螺旋藻就是这些微生物中的典型代表，具有很高的营养和药用价值。螺旋藻富含优质的蛋白质和人体必需的氨基酸，是目前发现的蛋白质含量较高且品质较好的理想食物资源，被世界卫生组织(WHO)确定为21世纪人类最佳保健品。

20世纪60年代起人们开始关注螺旋藻，对螺旋藻的研究和开发进展迅速。现在，螺旋藻广泛应用于营养保健食品、医药、化妆品。一些学者从螺旋藻的生物学特性、功能因因子及其营养保健作用、应用情况和开发前景进行研究。研究发现，目前我国和一些国家的努力方向均是努力开发研究以螺旋藻为原料并从中提取的各种保健品，如螺旋藻多糖γ—亚麻酸、β—胡萝卜素、藻蓝蛋白等，这些生物技术将涉及到当今食品的众多高新科技，作为螺旋藻行业的领军企业，程海保尔已经开始对这些高新技术进行大量投入并已取得较好的成果，相关产品已通过国家相关检验并投放市场。

更多详细信息请参见王翠燕的《螺旋藻的开发与研究》一文，文章刊于《食品研究与开发》2000年6月第21卷第3期。

螺旋藻的开发与研究

王翠燕     无锡轻工大学食品学院      214036

摘要：螺旋藻被誉为“人类未来优秀营养源”，具有很高的营养和药用价值。本文将对螺旋藻的生物学特性，功能因子度其营养保健作用，应用情况和开发前景进行概述。

关键词：螺旋藻   营养  保健作用

随着世界人口的增长，蛋白质的短缺日益令世人关注。许多科学家致力于开发新的蛋白质资源，其中微生物蛋白质占有重要的一席，而螺旋藻就是这些微生物中的典型代表。它富含优质的蛋白质和人体必需的氨基酸，是目前发现的蛋白质含量较高且品质较好的理想食物资源。被世界卫生组织(WHO)确定为21世纪人类最佳保健品。

本世纪60年代人们开始注视黑旋薰，对螺旋藻的研究和开发进展迅速。现在，应用于营养保健食品、医药、化妆品。

1.螺旋藻的生物学特性

螺旋藻( spirulina)是一类单细胞生物，属于蓝藻颤藻科，螺旋藻只是其中的一个“属”，约38种。目前国内外应用的只有两种：钝顶螺旋藻和极大螺旋藻。它是地球上最早出现的产氧光合原核生物，其超微结构和生化特性很像细菌和高等植物的叶绿体。其藻细胞中含有不成堆的光合层片（类囊体）光合作用的电子传递反应和呼吸作用均发生于类囊体内，它所含的光合色素有叶绿素A、水溶性的藻蓝蛋白色素、藻蓝蛋白、藻红蛋白及异蓝藻素，因此螺旋藻与其它植物一样能够利用阳光、二氧化碳等合成有机物，同时放出氧气。大多数螺旋藻喜欢高温(25℃- 36℃)、高碱（pH19-11），在这样的环境下，许多其它生物都难以生存，螺旋藻却能迅速生长繁殖，而且它亦可在盐湖、碱地及沿海盐地的海水中生长。

2.螺旋藻的功能因子及营养保键作用

    功能食品中，真正起生理作用的成分为生理活性成分，即功能因子。螺旋藻作为一种碱性的营养物质，富含人体必须的营养成分。表1所示为螺旋藻中多种营养成分的含量。

螺旋藻不仅蛋白质含量高，其蛋白质效价也十分高，且氨基酸种类齐全，其中8种必需氨基酸的含量与联合国粮农组织( FAO)所设计的人类食品理想特性标准十分接近，表2所示为螺旋藻中必须氨基酸含量与FAO理想标准的对照。

    藻蓝蛋白是螺旋藻特有的蛋白质，它是一种活性蛋白质，是一般植物所不具有的。它不仅是很好的纯天然的蓝色素，广泛应用于食品、化妆品，而且具有提高机体免疫力和抗艾滋病的功效。藻蓝蛋白作为肿瘤诊断时的荧光剂，通过美国FDA的认证。

    螺旋藻中维生素十分齐全，其中有被称为“抗癌之神”的β—胡萝卜素，它是Va的前体，吸人人体后贮于肝脏和小肠壁细胞中，在酶的作用下转化为Va。研究表明，食用β—胡萝卜素后的患病率比直接摄取源于动物性食物的维生素A来得低，并可保护视力，对青光眼、白内障具有一定疗效。Β—胡萝卜素、维生素E、维生素A、酵素及微量元素硒均是抗氧剂，能有效清除体内“自由基”防止人体组织细胞的破坏，延缓机体衰老。

螺旋藻中的脂肪酸主要是不饱和脂肪酸—亚油酸和γ—亚麻酸，不会形成胆固醇，并能降低血浆胆固醇水平，其中γ—亚麻酸的效果更强。亚油酸是人体必需的脂肪酸，通过EFA途径可生成γ—亚麻酸，并最终形成前列腺素，从而参与调节人体的各种基本生理过程。据研究证实，γ—亚麻酸能抑制癌细胞的增殖，助于治疗关节炎、心脏病、肥胖症、锌缺乏症、皮毛炎、胶原病等。

螺旋藻含有3%的小分子多糖，也是螺旋藻中的活性成分之一。国内外研究表明螺旋藻糖具有抗辐射能力，能抑制癌细胞增殖，提高机体内切酶的活性，促进DNA修复合成作用，显著提高细胞超氧化物歧化酶的活力，促进人体外周血中Nr细胞的活性。此外，它对电离辐射的损伤具有明显的防护效果。螺旋藻具有多种生理功能，如表3所示。3螺旋藻的深加工研究

螺旋藻被联合国粮农组织(FAO)誉为人类未来最理想的食品，现已开发的螺旋藻食品有50种，如螺旋藻粉剂、片剂、胶囊、速溶冲剂、饮料、冰激凌、糖果、巧克力、饼干、面包等。现将几种典型的螺旋藻食品介绍如下：

3.1螺旋藻粉剂及肢囊

3.1.1螺旋藻收获后，经干燥杀菌工艺即可制成粉剂，此干粉主要以添加剂的形式作为众多食品如汤、酱、面团、快餐和速溶饮料的配料，墨西哥、日本等国将其添加到饼干、面包、酱品中，以提高食品的营养价值。

生产工艺为：藻种一培养一采收一洗涤一真空过滤一藻浆一加水混合一藻泥一喷雾干燥一藻粉

困扰该产业最大的技术问题是成品藻粉的微生物指标较高，从加工环节的分析中看出：微生物污主要来自洗涤后的步骤，洗涤至加水混合是危害关键的控制点。洗涤水应达到生活用水标准，车间的卫生情况也直接影响藻粉中的细菌的数量。并且，在各个工序的停留时间越长，被污染的可能就越大，因此要尽量减少在每个工序的停留时间[4]。

3.1.2螺旋藻胶囊有类似紫菜的风味，其工艺是在粉剂的基础上再烘烤，胶囊化，抛光包装。

3.2螺旋藻片剂

螺旋藻为方便人们食用常被加工成片剂，药片可在糖、淀粉、填充物、动物组织、防腐剂、安定剂、色料等情况下制作，只需极少量的植物型成型剂和天然抗氧剂，然后制粒，将颗粒干燥，过10-20目筛，最后压成片，所用的成型剂可以是MgO，MgS04，CaC03，AL(OH)3，CaS04，CaHP04或及混合物，所用的天然抗氧化剂是五味子浸膏、2％-7％的没食子酸丙酯，二羟基甲苯、b抗坏血酸，植酸溶液或其混合物。这种方法的优点在于操作简单，适合工业生产。螺旋藻片保留了它原有的营养成分和生物活性物质[5]。在越南被用来改善由于乳汁分泌天然缺乏或产后感染引起的乳汁分泌不足。法国、德国将之用于减肥。在美国被广泛用于补充营养和防治疾病。

3.3螺旋藻饮料

螺旋藻离心分离洗涤后，将甜味剂，酸味剂，抗氧剂和稳定剂等配料加入制成可口的饮料，其重量组成为螺旋藻0.5％-5％，甜味剂1％-10％，酸味剂0.05％-1％，植物提取物0.01％-5％，其余为水，甜味剂可以是蜂蜜，白砂糖，甜昧菊；酸味剂为Vc，柠檬酸；植物提取可以是多香果、决明子、陈皮、乌梅。工艺如下:

    藻种纯化一配成浆液→250-300atm均质一酶解（pH6.5，55-60℃，2h；95℃灭酶20＇降至40℃）一离心一调配一灌装一脱气一封口一杀菌(121℃/20＇)一冷却一成品

螺旋藻虽然富含营养，但它带有特殊的藻腥味，因而由螺旋藻直接制成的保健食品难以被所有的消费者接受，在生产含螺旋藻的饮料产品时，往往通过添加适当的香精或其它成分来掩盖，但效果都不是很好，经分析，形成藻腥味的主要成分为；毗啶类物质；胺类物质；萜类物质。现存的脱除方法有超临界萃取法、真空吸脱法、利用大分子包容的方法及发酵法[6]。另外，与小球藻相比，虽然螺旋藻的消化吸收性能较好，但其细胞壁的特殊结构仍对人体充分消化吸收有一定困难，在一定程度上降低了螺旋藻的营养价值。螺旋藻饮料在杀菌后和储藏过程中，容易产生由螺旋藻蛋白引起的沉淀和分层现象，严影响产品的外观和内在品质，可用木瓜蛋白酶来适度降解螺旋藻蛋白质，使之趋于优质稳定、并用高压均质法来完成破壁作用。所用稳定剂有琼胶、卡拉胶、CMC、海藻酸钠，以琼胶为好；在250 atm处均质，绝大部分细胞结构被破坏，300 atm时完全被破坏。因此采用250 - 300 atm．产品透明度好，无腥味，无沉淀[7]。

3.4螺旋藻乳酸菌冰激凌

螺旋藻与乳酸菌结合起来制成冰激凌，口感润滑、细腻，营养丰富。工艺如下：牛奶→过滤→杀菌→冷却→接种→发酵→冷却→

                                     ↑

其它辅料→混合→杀菌→冷却混合→均质→冷却→老化→凝结→灌装→硬化→检验→成品

3.5螺旋藻中食用色素的提取

从螺旋藻中可以提取多种食用色素，如藻蓝蛋白、胡萝卜素、叶绿素、藻黄素等,100Kg干螺旋藻经过水提取可得藻蓝蛋白，酶等物质1-3 Kg，若用有机溶剂提取可得叶绿素l-2 Kg，藻黄素100-200g，β-胡萝卜素100-200 g，β-胡萝卜素具有抗氧化，提高免疫机能，防治心血管疾病和抗癌作用，为保持其自然品质可用热的植物油提取，常以胶束形成作为亚营养增补剂，我国已完成提取藻蓝蛋白的中试工艺。

 藻体→水洗→磷酸盐缓冲液→反复冻融→离心→硫酸铵分步沉淀→凝胶柱纯化→藻蓝蛋白→鉴定

3.6螺旋藻多糖的提取

螺旋藻多糖具有抗辐射，抗突变的功能，可抑制细胞的增值并具有与膳食纤维极为相似的膨胀作用，凝胶作用，持水能力，低热值等性质。一般提取步骤为：藻体一水洗一脱色一水溶提取一离心一上清液一调节等电点一离心一上清液一透析一沉淀一脱水一多糖粗品一柱层析纯化一透析一浓缩一多糖精品

也有人做了一定改进，采用碱液抽取螺旋藻，用有机酸中和，再用有机溶剂沉淀多溶剂多糖，这样得率高，不污染环境，有机溶剂可以回收重复使用，适用于工业化生产。

4.结束语

由此看来，螺旋藻的开发研究涉及产品和生产方法二方面，我们已经取得一定的成绩。目前我国在努力开发研究以螺旋藻为原料并从中提取的各种保健品，如螺旋藻多糖γ—亚麻酸，β—胡萝卜素，藻蓝蛋白等，螺旋藻确实是人类最佳保健品。随着生物技术的不断发展，相信会有更多的螺旋藻功能食品出现，为人类健康做出更大的贡献。

参考文献

1.张忠义，螺旋藻的生物学评价．食品科技．1999（5）：52 -53

2.郇延军，螺旋藻的营养及加工研究．冷饮与速冻食品工业．I997（2）：4-5

3.李志勇，螺旋藻功能性因子及保键作用的探讨．中国食品工业．1999（5）：12

4.李高兰，对螺旋藻生产中微生物污染的分析．食品科学．1998（10）：42 - 43

5.丁寿根，螺旋藻专利技术研究现状，食品研究与开发．1999（2）：3-4

6.郇延军，螺旋藻应用于乳饮料关键工艺的研究．中国乳品工业．1998（5）：6 -7

7.徐建祥，螺旋藻营养饮料的研制．食品科学．1998（9）：42 - 43

8.李志勇，功能性螺旋藻食品系列，食品科技．1998（1）：12 - 14

以上部分内容来源于网络整理，内容真实性未做专业调查，仅供参考。