螺旋藻食品开发与进展

沈富昆 张明伟

(云南大学生化学院应用化学系)

摘要:螺旋藻是营养保键食品的优良资源。本文引用有关资料,综述螺旋藻食品的营养 、保健功能及螺旋藻食品的种类、工艺,螺旋藻功能性食品的开发情况。

关键词:螺旋藻 食品 功能性食品
Abstract:spirulina is a species of good resources which has been utilized as a nutritional and healthy food.In this paper,quotes interrelated material,nutritional.
healthy function and kinds.technology in spirulina food and situation of opening up in fuctional spirulina food.
Keywords: spiruina ; food ; functional food;

前言

自上个世纪60年代人们开始注视螺旋藻以来,对螺旋藻的研究和开发进展极为迅速。70年代初,螺旋藻被确认为高蛋白多营养的自然食物资源。1973年在美国召开的微生物蛋白质国际会议正式提出螺旋藻为新的蛋白源。1974年联合国世界粮食会议确定其为重要蛋白源。1972年西德博士Chamorn证明螺旋藻无毒、安全、无任何致癌、致畸、致变作用。联合国粮食组织已将它列为发展中国家推广的营养资源。世界卫生组织预言它可能成为“人类21世纪最佳保健品。”1994年5月,首界世界螺旋藻演讨会议在摩纳哥举行,学者确认螺旋藻具有巨大的开发潜力。目前,世界上已经发现三个生产天然螺旋藻的湖泊,即墨西哥的太可斯可可湖、非洲的乍得湖及我国的云南程海湖。[1]

自1985年,我国国家科委十分重视螺旋藻的培植和开发,将其列为国家“七五”、“八五”重点功关项目。1994年国家科委又将螺旋藻基地建设、深度开发列为国家高科技产业的“火炬计划”。近年来,螺旋藻在我国食品工业中的研究和开发已取得可喜成效[1] 。

1.螺旋藻的营养评价

螺旋藻作为一种天然食品,富含人体所需的营养成分。其主要营养成分如表1。[2]

表1 螺旋藻的主要营养成分(g/100g干粉)

成分含量粗蛋白 60.0粗脂肪4.2粗纤维4.1灰分3.8胡萝卜素0.4碳水化合物15.9(小分子多糖为3.0)  螺旋藻营养成分丰富,除含有上述主要营养成分,还含有人体必须的18种氨基酸,r-亚麻酸、亚油酸、藻多糖、叶绿素、维生素B1,B2,B3,B6,B12,C,K,E,锌、镁、铁、钾、钙等多种矿物质。螺旋藻是唯一含有必须脂肪酸r-亚麻酸的绿色食物。实验表明1g螺旋藻相当于1000g各种蔬菜和水果营养成分的总和[3]。

  

2.螺旋藻的保健功能

螺旋藻具有多种生理调节功能。国内外大量研究表明,螺旋藻具有增强人体免疫功能和延缓衰老的作用,对糖尿病、高血压、心脏病、肝病、贫血、肥胖、骨质疏松、重金属中毒等均有一定功效[4]。螺旋藻的提取物在体外及体内均能有效地抗癌。螺旋藻还具有抗疲劳(即提高运动耐力)、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射作用[3]。

3.螺旋藻食品开发及深加工

螺旋藻的营养价值、保健功能及安全性决定其为研制和开发食品尤其是功能性食品的良好原料。以螺旋藻研制食品,基本上有两种途径:一是以螺旋藻粉作为食品组分研制食品,如螺旋藻胶囊、螺旋藻饼干;二是首先把螺旋藻中的功效成分如多糖、藻蓝蛋白提取出来,以此功效成分作为食品组分研制功能性食品,是深加工螺旋藻食品[5]。   在产品方面,已研制出饮料、营养液、营养粉、营养片及胶囊与类产品。现介绍几种较为典型的螺旋藻食品及其工艺。


3.1螺旋藻粉剂及胶囊

螺旋藻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[2]。最常食用的方式是将螺旋藻粉加入喜爱的水果或蔬菜汁中,并根据自己的口味添加佐料,再搅拌食用。 生产工艺为 : 藻种—>培养—>采收—>洗涤—>真空过滤—>藻浆—>加水混合—>藻泥—>喷雾干燥—>藻粉[2]。

螺旋藻粉有腥味,制成胶囊即可掩蔽其腥味。有人研制螺旋藻粉和牡蛎精粉混合物的胶囊。其工艺流程为:将牡蛎精粉与螺旋藻粉按4:1的比例混合均匀—>制成颗粒—>烘干—>装入胶囊[5]。

3.2螺旋藻片剂

郭宏江等研制的生产方法则是将螺旋藻制成片剂。其生产工艺流程为:螺旋藻粉—>加入赋形剂与天然抗氧剂—>混合均匀—>制成颗粒—>干燥—>过10—20目筛—>压片—>螺旋藻片。赋形剂可为氧化镁、碳酸钙、硫酸镁、氢氧化铝、硫酸钙、磷酸氢钙或其混合物;天然抗氧剂可为五味子浸膏、2%—7%没食子酸丙脂、二丁羟基甲苯、L—抗坏血酸、植物溶液或其混合物。

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[2] 。

3.3螺旋藻饼干

在普通威化饼干配方基础上,饼皮和夹心分别添加1%—3%和8%—10%的螺旋藻粉,并对普通威化饼干工艺加以改进,研制出螺旋藻威化饼干[5] 。夹心及饼皮配料必须调配均匀,为保证食品卫生要求,夹心螺旋藻要预先辐射灭菌;控制最佳的焙烤温度和时间是生产色泽浅绿、均匀一致的螺旋藻威化饼干的关键[5] 。产品椰香味浓,可较好的掩盖螺旋藻的腥味[5] 。

3.4螺旋藻固体饮料

螺旋藻在水中溶解度低、酸性环境中易沉淀、白砂糖能适度的减轻藻腥味、β—环糊精对藻腥味有掩蔽作用。以此性质为基础,确定合理的原料配方,经配料、混合、藻粒、干燥等操作步骤,加工出无腥味、速溶性良好的螺旋藻固体饮料[5] 。

3.5螺旋藻液体饮料

将钝顶螺旋藻离心、分离、洗涤后,加入舔味剂、酸味剂、抗氧化剂稳定剂等配料可制成可口可乐的饮料,工艺为:螺旋藻种纯化>连续培养—>离心分离—>洗涤—>称量—>配料—>灌装—>脱气—>封口—>灭菌—>冷却—>产品[5] 。

3.6螺旋藻乳酸菌冰淇淋及螺旋藻果冻

将螺旋藻与乳酸菌结合制成冰淇淋,口润滑、细腻,无粗糙感、组织形态完整、膨胀率好,营养丰富。工艺如下[2] :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—>均匀—>冷却—>老化—>凝结—>灌装—>硬化—>检验—>成品。

有关研究认为,食用一盒净重100g的含螺旋藻干粉1%的冰淇淋相当于增加1kg蔬菜营养成分的摄入,而成本几仅增加约10%[6] 。

螺旋藻舔加到果冻中,制成螺旋藻果冻色泽具有螺旋藻的天然藻绿色,风味具有淡藻香味,酸甜适中,无异味。柔软有弹性,呈透明凝胶状,具有较完整的形态。

生产工艺流程[7] :果冻粉—>加水混匀—>加热溶解—>煮沸—>过滤—>调配—>保温分装—>消毒—>冷却—>成品。

3.7 螺旋藻凝胶双歧酸奶

利用双歧杆菌和乳酸菌的混合菌种来发酵加入螺旋藻的牛奶,并加入凝胶来制得一种新型的功能性食品。

工艺流程[5] :A型复合双歧促生剂---

脱脂乳----------->杀菌->冷却->均质->巴氏杀菌

白砂糖--------

->冷却->灌装->发酵双歧杆菌分离,扩培->制备菌悬液->混合->乳酸菌扩培- >后发酵->产品.

研究证明,螺旋藻加入量0.3%最佳,凝乳结实,表面光滑,硬度适中,无乳清析出,色泽嫩绿,藻味适中。[5]

3.8螺旋藻沱茶、酒

左绍远研究影响沱茶和螺旋藻在水中浸出率的因素,发现螺旋藻与沱茶粉碎粒至20目、混合比例1:3、袋装量为1g时浸出率最高,据此研制螺旋藻沱茶。

赖奕琪等研制螺旋藻酒。生产方法有单一和复合两种。单一法:饮用酒中加入0.1%—1%的螺旋藻干粉,混匀,浸泡10—30d,每天搅拌一次,静止后取上清液,过滤浊液,取滤液与上清液合并,调配后制得螺旋藻酒。复合法:100ml饮用酒中加入2.4g螺旋藻干粉,先分别制得15度酒的一级浸取母液(A1)和60度酒一级浸取母液(B1);然后用A1过滤藻渣制得30度酒二级浸取母液(A2),用B1过滤藻渣制得30度得酒二级浸取母液(B2);再用A2过滤藻渣制得60度三级浸母液(A3),用B2过滤藻渣制得15度三级浸取母液(B3),最后将A1A2A3B1B2B3各级浸取母液相互调配,便制得60度以下不同酒精度的螺旋藻酒[5]。

3.9螺旋藻食用色素及螺旋藻多糖的提取

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干路螺旋藻经过提取可得藻蓝蛋白,酶等物质1—3kg,若用有机溶剂提取可得叶绿素1—2kg,藻黄素100—200g,β—胡萝卜素100—200g。螺旋藻多糖具有抗辐射、抗突变的功能,可抑制细胞的增殖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。我国已经完成提取藻蓝蛋白的中试工艺[2]。

螺旋藻多糖一般提取步骤为:藻体—>水洗—>脱色—>水溶提取—>离心—>上清液—>调节等电点—>离心—>上清液—>透析—>沉淀—>脱水—>多糖粗品—>柱层析纯化—>透析—>浓缩—>多糖精品[2]。

3.10 螺旋藻美容口服液

曹吉祥研制的美容口服液,这种口服液由锗和硒螺旋藻水提液,初步脱色除味后的食醋、蜂蜜、维生素、苯甲酸那钠和水组成。服用这种口服液,具有明显的美容、营养、保健作用[8]。

4.结束语

目前,我国年生产螺旋藻干粉达400t以上,主要以藻粉形式出口国外,然而近年来外小销量下降,而螺旋藻食品特别是深加工能力、食品研究与开发滞后导致螺旋藻生产相对过剩,许多厂家生产能力一半闲置[5]。因此,对螺旋藻的深加工研究、开发显得尤为重要。

现在,美国、墨西哥等国家动员食用螺旋藻来作为补充过度消耗能量的食品,但由于螺旋藻蛋白质是一种单细胞蛋白,因此不宜作为基本饮食中唯一的蛋白质来源,而只能作为一种填空剂或强化剂。对添加螺旋藻蛋白质后的常规蛋白质源的研究表明,这些食物的营养有很大的改善。但是大量的利用螺旋藻的主要缺陷之一是藻类的核酸水平[4]。

食用全天然食品成为一种趋势。螺旋藻食用将会越来越受到人们的重视,随着食品科技的进步和微生物技术的发展,将会有更多的螺旋藻功能食品的出现。


参考文献

1.姚宝贵等。螺旋藻的营养评价及保健功能。食品研究与开发, 1998, 19.2.(6)41—44

2.王翠燕。螺旋藻的开发与研究。食品研究与开发, 2000, 21.3.(6)31—34

3.张以芳等。螺旋藻的营养价值及药用特性。云南农业大学学报, 2000, 15.1(3)85—86

4.张忠义。螺旋藻的生物学评价。食品科技, 1999, 5.52—54

5.侯建设。我国螺旋藻食品的研制与开发现状。食品研究与开发, 2000, 21, 4(8)23—25

6.吕晓玲等。螺旋藻冰淇淋的研制。食品科学, 1995, 16.5.47

7.陈宪仪。螺旋藻果冻的研制。食品工业, 2000, 4, 36—37

8.丁寿根。螺旋藻专利技术研制先状。食品研究与开发, 1999, 20, 2(4)3—5

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