螺旋藻论文.doc

天津农学院职业技术学院2012届高职生毕业论文天津农学院职业技术学院毕 业 论 文螺旋藻食品深加工的研究 学生姓名 专业班级 指导教师 成绩评定 摘 要本文归纳了螺旋藻食品深加工的研究中的关键问题，介绍了螺旋藻的分类，对不同人群使用的作用及副作用等，其各项成分含量：蛋白质，维生素，矿物质，脂肪，碳水化合物等含量，指出了螺旋藻制品的是目前地球上人类已知的营养成分最丰富、均衡的生物，1克螺旋藻粉的营养含量相当于1000克各种蔬菜水果营养的总和，螺旋藻蛋白质含量高达65%-71%，且蛋白质的氨基酸组成与人血蛋白相似，极易被人体吸收，进一步指出了其深加工研究的主要进展；讨论了其制品的类型、影响因素、过程机理和描述方法；在此基础上，本文又进一步对螺旋藻食品深加工的研究前景进行了展望。关键词：螺旋藻 深加工 研究 前景目 录第一章 螺旋藻及其制品的加工及应用.41.1 螺旋藻的简介.4 1.1.1螺旋藻的生长.4 1.1.2螺旋藻的发现形态.5第二章 螺旋藻食品的营养功效分析.6第三章 章螺旋藻食品的深加工深用 .11第四章 螺旋藻食品的应用与展望.11第一章 螺旋藻及其制品的加工及应用1.1螺旋藻的简介1.1.1螺旋藻的生长螺旋藻是一类低等植物，属于蓝藻门，颤藻科。它们与细菌一样，细胞内没有真正的细胞核，所以又称蓝细菌。蓝藻的细胞结构原始，且非常简单，是地球上最早出现的光合生物，在这个星球上已生存了35亿年。它生长于水体中，在显微镜下可见其形态为螺旋丝状，故而得名。螺旋藻在分类地位上属于蓝藻门、蓝藻纲、藻殖段目、颤藻科、螺旋藻属。常用于培养的螺旋藻有钝顶螺旋藻、极大螺旋藻和盐泽螺旋藻。 分类螺旋藻种类主要有极大螺旋藻、钝顶螺旋藻、盐泽螺旋藻三大类。作为保健品的主要是极大螺旋藻、钝顶螺旋藻。 钝顶螺旋藻和极大螺旋藻两个品种是螺旋藻中最优良的品种。 极大螺旋藻和钝顶螺旋藻的区别，极大螺旋藻藻丝更长，螺距更宽。但从营养成分来说，钝顶螺旋藻的营养成分更高和更易于吸收，所以国际上食用的螺旋藻都是钝顶螺旋藻。 钝顶螺旋藻是世界上广泛推行的优良品种，这种藻类已被人类广泛采集食用了几百年。1960年法国科学家Clement对钝顶螺旋藻的营养价值和保健功能进行了大量研究，发现它有巨大的经济和社会效益。以后各国学者也作了广泛的研究。 繁殖方式与生长行无性二分裂繁殖，繁殖结果使藻丝长度迅速增加。钝顶螺旋藻主要靠藻丝断裂增加丝状体的数量，有时也形成“藻殖段”，藻殖段细胞分裂成新的螺旋状藻丝。 生态条件1. 盐度：钝顶螺旋藻原生长在碱性水中，可以被驯化培养在正常的海水中。 2. 温度：最适范围在3037之间。 3. 光照：最适光照强度约在3000035000勒克斯之间。 4. 酸碱度：最适范围约在pH8.69.5之间。1.1.2 螺旋藻的发现状态蓝藻类细胞无色素体，色素分布在原生质体外部的色素区，蓝绿色。原生质体内部有一无色的中央区，类似其他藻类的细胞核，但无核仁和核膜，因此螺旋藻属于原核植物。钝顶螺旋藻为丝状体，藻丝螺旋状，无横隔壁，蓝绿色；藻丝宽45微米，长400600微米；藻丝的顶端细胞钝圆，无异形胞。 第二章 螺旋藻食品的营养功效分析功能成分表：螺旋藻是迄今为止发现的营养最丰富、最均衡的物种之一。1克螺旋藻的养分=1000克蔬菜水果的营养总和一般成分植物蛋白质60000-70000毫克脂肪6000-9000毫克碳水化合物15000-20000毫克粗纤维2000-4000毫克稀有元素类胡萝卜素150-500毫克叶绿素a800-2000毫克藻蓝蛋白6000-11000毫克-亚麻酸800-1500毫克肌醇50-100毫克微量元素锌200-300毫克钙600-1200毫克镁200-600毫克铁200-300毫克钾1000-2000毫克硒3-4毫克维生素类维生素B11.5-4.0毫克维生素B23.0-5.0毫克维生素B6500-1000毫克维生素B12100-200毫克维生素E5-20毫克化学成分:含蛋白质(60%)，主要由异亮氨酸(isoleucine)，亮氨酸(leucine)，赖氨酸(lysine)，蛋氨酸(methionine)，苯丙氨酸(phenylalanine)，苏氨酸(threonine)，色氨酸(tryptophane)，缬氨酸(valine)等组成。此外，还含脂肪，碳水化合物，叶绿素，类胡萝卜素，藻青素，维生素(vitamin)A、B1.B2.B6.B12.E，烟酸(nicotinic acid)，肌酸(creatine)，-亚麻酸(-linolenic acid)，泛酸钙，叶酸(folic acid)及钙，铁，锌，镁等。药理作用:1.抗辐射损伤作用放射照射前、后给小鼠口服螺旋藻，均能提高小鼠存活率，有效剂量为每只3.75-15mg(156-625mg/kg体重，服用次数2-5次)。螺旋藻预防给药3次，经7.5Gy照射后第9天，对受照射动物敏感器官的观察表明，螺旋藻可使照射小鼠的胸腺重量、骨髓DNA含量高于对照组，这表明螺旋藻对免疫器官和造血组织有保护作用，这可能是螺旋藻抗辐射损伤作用的机制之一。 2.抗菌作用钝顶螺旋藻对革兰阳性菌有抑菌作用，含脂质和三萜类化合物的钝顶螺旋藻的乙醇提取物抑菌活性最强，含甾醇的提取物也有抑菌作用，但作用较弱。钝顶螺旋藻对革兰阴性菌无抑制作用。 3.抗癌作用螺旋藻对短期一次注射和长期多次注射1，2二甲肼诱导的NIH小鼠和标准差大鼠大肠变性隐窝的形成有抑制作用。螺旋藻多糖对体内腹水型肝癌细胞有显着的抑制率，治疗组为54.0%，防治组达91.4%，对癌细胞DNA、RNA和蛋白质的抑制作用均随作用时间延长而加强。 4.光敏作用用含0.25mg/ml的藻蓝蛋白(藻青素)处理培养的小鼠骨髓瘤细胞，再经514nm激光辐照300J/cm2，发现癌细胞存活率仅15%；而单纯采用激光辐照或藻蓝蛋白处理，细胞存活率为69%和71%。人大肠癌细胞株HR8348培养后分别用100g，50g，25g的钝顶螺旋藻的藻蓝蛋白处理，经光波为630nm的铜激光辐照12J/cm2，用MTT法检测培养癌细胞存活率分别为22.2%，37.6%和89.7%，显示良好的剂量效应。对肉瘤S180小鼠，分别给予藻蓝蛋白注射2mg或口服20mg后，经铜激光辐照瘤体15天后，有效率分别为50%和53%，与对照组相比，具显着差异。体内外试验证实藻蓝蛋白确有光敏作用，且无毒副反应，是一种理想的光敏剂。 5.对免疫系统的作用螺旋藻多糖可使小鼠的血清溶血素提高39.5%-98.0%，腹腔巨噬细胞的吞噬率提高32.5%-51.5%，吞噬指数提高0.9-1.8倍，T淋巴细胞数提高46.8%-87.7%，脾脏白髓淋巴细胞排列密集，红髓内巨噬细胞明显增多，酸性-乙酸萘酯酯酶(ANAE)阳性淋巴细胞增加7.3%-12.8%。 6.降低胆固醇将30位高胆固醇、轻度高血脂的男性，分为两组，A组每日服螺旋藻4.2g，持续8星期，血清总胆固醇在4星期内从6.3mmol/L(244mg/dl)降至6.1mmol/L(233mg/dl)，降幅达4.5%。B组服4星期便停止，总血清胆固醇降低，后恢复到最初的水平。低密度脂蛋白胆固醇在4星期内显着降低达6.1%，原来高胆固醇水平的人，血清胆固醇降幅更大。 7.提高有效性选纯种Wistar大鼠，用低铁饮食法复制缺铁性贫血模型，用螺旋藻进行恢复试验，以硫酸亚铁为阳性对照组，以低铁饲料为阴性对照组，按螺旋藻含量由小到大分为3个实验组，含量分别为1%，8%，15%。结果：实验2组和实验3组体重高于阳性对照组，实验1组体重与阳性对照组接近，阳性对照组体重高于阴性对照组。提示单纯性缺铁可影响大鼠生长，致大鼠体重增长缓慢，而螺旋藻有加速大鼠体重增长的作用，对大鼠缺铁性贫血恢复效果显着。另一项在日本进行的试验是，对8名青年妇女较长期限制她们的饮食，显现次长期贫血症-血红蛋白低于正常水平，然后在每顿饭后食用4g螺旋藻，服用80天后，血红蛋白提高21%，从109g/L上升为132g/L，不再贫血。 8.帮助建造喂饲螺旋藻的老鼠，体内乳酸杆菌含量比对照组增加了3倍。在老鼠饮食中加5%的螺旋藻，饲喂100天，结果为：盲肠的重量增加13%，乳酸杆菌增加327%，盲肠内维生素B1增加43%。螺旋藻没提供这额外的维生素B1，而是改善了整个维生素B1的吸收。说明食用螺旋藻使体内的乳酸杆菌增多，并使机体从饮食中吸收维生素B1和其他维生素的效率提高。 9.对胃的保护作用钝顶螺旋藻灌胃250-500mg/kg，对吲哚美辛(消炎痛)型、无水乙醇型实验性大鼠胃溃疡模型有明显保护作用；可降低幽门结扎型大鼠溃疡模型的发生率和减少溃疡数，对胃液分泌也有一定的抑制作用；可加速慢性醋酸型大鼠胃溃疡的愈合。 10.减轻毒性给老鼠注射配制好的高浓度有机汞药物后，表明肾毒性的血液尿素氮(BUN)增加310%，血清肌酸增高198%，在饮食中添加30%的螺旋藻后，BUN下降20%，血清肌酸降低157%，有2例降至最初水平。在给老鼠用了普通药物后，也能观察到类似现象，如镇痛剂、抗生素、抗癌药等。 11.其他作用 用含钝顶螺旋藻的饲料喂养小鸡，能使小鸡体重增加80%，这是由于钝顶螺旋藻内含碘化合物的存在，如T4.T3，这些含碘化合物刺激了小鸡的生长。此外，螺旋藻能使血糖降低，抑制血压上升。食用评价:1联合国粮农组织（FAO）推荐：21世纪最理想的食品。 2联合国教科文组织推荐：明天最理想最完美的食品。 372年国际微生物蛋白质会议认定：未来的超级营养食品。 474年联合国粮食会议公认：超级营养食品。 5联合国世界食品协会称誉：21世纪最理想的营养源。 6世界卫生组织（WHO）确定：人类21世纪的最佳保健品。 781年美国食品及药物管理局（FDA）：最佳蛋白质来源。 8日本健康食品协会指定：优秀健康食品。 9中国国家教委推荐：中小学午餐品。 10中国国家卫生部认定：新资源营养食品 11日本保健协会公布：三十八种保健品之一。 12中国国家科委确定：国家级星火项目 13美国全美癌症研究所确认为防癌、抗癌新药 14美国全美医疗保健中心认定为防癌、抗癌、防止心脑血管病的最新保健品。 15美国将螺旋藻列入高级营养品行列中 16德国将螺旋藻制成特殊食品，供老、幼、妇女食用 17墨西哥国家政府规定：该国儿童食品内必须含5%的螺旋藻，凡参加奥运会的运动员食物中需含20-40%的螺旋藻。据测定，螺旋藻体内优质高蛋白含量高达6070%，是鱼类的3倍，是肉类的4倍，是鸡蛋的5倍多，而叶绿素含量是蔬菜的10倍多。此外，维生素B3的含量大约是大豆的6.4倍；-胡萝卜素大约是普通胡萝卜中含量的4倍；螺旋藻中大约含有11种脂肪酸，其中的亚油酸和亚麻酸都是人体必需脂肪酸；螺旋藻含有人和动物必需的常量和微量元素，不但含有大量的铁，而且可以与蛋白质和藻蓝素螯合形成有机铁，因而有利于被吸收利用，同时螺旋藻具有富集硒、锌、碘的能力。 有人这样比喻，1克螺旋藻所含的营养物质等同于1公斤蔬菜水果，这个比喻虽然很夸张，但也在一定程度上说明了螺旋藻具有很高的营养价值。第三章螺旋藻食品的深加工利用螺旋藻的加工工艺：1.不宜高温加热。在加热条件下极易变色，尤其注意澡色素（澡蓝蛋白），是加工中的一大难点。2.螺旋藻全粉在水中分散性不好，其色素和蛋白质呈结合状态。3.螺旋藻的主要成分是蛋白质，而且其中一部分相对分子量较小，加工时易气泡。例如螺旋藻保健饮料的加工工艺：螺旋藻保健饮料如图：操作要点：（1）淡水冲洗、冷冻、热碱液处理 由海水中采集的新鲜螺旋藻，用淡水冲净藻体表面的海水，稍晾干（注意不可晒很干，否则褪色严重），在冰箱冷冻室中于30 c的低温下迅速冷冻过夜。将碳酸钠溶液加热至沸，在保持沸腾的状态下，将冷冻藻体迅速浸于热水中烫漂35s，取出后迅速置于自来水中冲洗后冷却。（2）破碎、酒精浸提 冷却后的藻体挤去水分，破碎后于95乙醇中浸泡并微加热以提取其中绿藻，至藻体变白后，用滤布过滤，得透明深绿色液体，于真空条件下浓缩至约为原体积1/8（3）水提取、过滤 将变白的藻体，浸于5055 c的水溶液中，并加入0.01%的磷酸，保持3h，于组织捣碎机中打碎后，挤出其汁过滤，过滤后的透明滤汁备用。（4）勾兑 将各种辅料溶于净化水中，过滤后，加入适量的滤汁，加热至沸点，于沸腾状态下，加入浓缩的海藻绿色液体，加入量为总量的0.8%1.0%，进行勾兑。（5）脱气、装瓶 勾兑的饮料液于8090 c下真空脱气35min趁热装罐，封口。（6）高压杀菌 于115 c下杀菌12min后，反压冷却至3040 c。工艺流程图：其他辅料 分别溶解 过滤 调配 均质 灭菌 灌装 成品又如：螺旋藻珍珠粒饮料的加工 如图：工艺流程：（1）处理、研磨溶解、浸泡破壁、护色 螺旋藻干粉经r射线0.1KGy剂量照射处理后，研磨溶解，用焦磷酸钠溶液浸泡破壁，用硫酸铜进行护色处理。（2）造粒 将已护过色的螺旋澡加入一定量的蜂蜜、白糖、海藻酸钠制成芯液，把芯液滴入氯化钙溶液中，形成珍珠粒状颗粒，取出珠粒用水冲洗后浸泡。（3）装罐、排气、封罐、杀菌 将珠粒注入预先消过毒的罐中，注入经过杀菌处理的80 c汤液，排气后封罐，超高温杀菌30s。工艺流程图：螺旋藻干粉 辐照 研磨溶解 静置破壁 护色 制芯液 造粒 浸泡、冲洗 装瓶 排气 封罐 杀菌 成品 杀菌 汤液调配又如：螺旋藻酸奶的加工过程：螺旋藻酸奶如图：牛乳通过乳酸菌发酵后，营养价值和生理效果有所提高：碳水化合物和蛋白质易于吸收，胆固醇与脂肪的代谢也较易，还能使脂溶性维生素发挥生理效果，据此，螺旋藻经发酵后营养价值也会提高。用均质机对螺旋藻进行破壁处理，这样既可以使螺旋藻中的溶解性营养成分溶出，又利于蛋白酶作用的发挥；然后用木瓜蛋白酶来适度降解螺旋藻蛋白质，以利于产品的稳定和蛋白质吸收率的提高；最后将酶解液添加到乳中经乳酸菌的发酵作用，来生产一种营养价值较高、风味较好的螺旋藻酸奶。操作要点1.配制藻液：称50克螺旋藻粉，加入水中搅打分散，经胶体磨后加热至60左右。2.均质：25千帕条件下均质。3.酶解：先将木瓜蛋白酶配成含酶2.5的溶液，取酶液按10量加入均质后的螺旋藻溶液中，在50C条件下酶解67小时，按0.1的比例加入乙二胺四乙酸二钠进行扩色，而后在3500转分钟条件下离心30分钟，取上清液即为酶解液。4.脱脂乳粉的溶解：将脱脂乳粉配成12的乳液，为达到最佳溶解度需掌握好水温，在40C左右，水合时间在30分钟以上(如采用新鲜牛奶可省去这一步)。5.调配、均质、杀菌、冷却：将螺旋藻酶解液按0.450.50(干粉)添加到乳中凋配；在30干帕下均质；于9095条件下杀菌15分钟，冷却至42-45cE。螺旋藻添加量过大会使产品的组织状态和风味变劣。在与奶一起巴氏杀菌时会变性沉淀，尤其加量大时变性更明显。可加入0.2CMC做稳定剂。加入时，先将CMC溶于水中，再加到牛奶中去。6.接种、发酵：按5用量接人已扩培好的乳酸菌；在42.5下发酵3.54小时，当测得酸度为0.70.8(以乳酸计)时结束发酵?将产品取出置于04环境中进行后发酵。本文由螺旋藻编辑 出自如何识别螺旋藻工艺流程图：.配制藻液 均质 酶解 脱脂乳粉的溶解 调配、均质、杀菌、冷却 接种、发酵第四章 螺旋藻食品的应用与展望1、螺旋藻在保健食品工业中的应用(1)螺旋藻给人类带来的优越性已被大量的科学研究所证实。在酸奶中添加螺旋藻不仅提高了产品蛋白质的质量分数,更重要的是增加了产品的生物活性。近几年的研究表明:螺旋藻中具有抗肿瘤、抗辐射和免疫调节作用的生理活性物质。因此,在添加螺旋藻制剂后制备的螺旋藻营养保健酸奶,赋予了酸牛奶螺旋藻的一些作用,使酸奶的生物活性在原有的基础上有了进一步的提高,具有对高血压、高血脂症、肥胖症、糖尿病、脂肪肝等病症均有辅助治疗作用;并且具有增加机体免疫能力及抗辐射等多种作用4。（2）螺旋藻是一种富含藻多糖、不饱和脂肪酸、藻胆蛋白、-胡萝卜素、超氧化物歧化酶（SOD）以及多种维生素等生物活性物质的藻类，具有营养保健、预防疾病和辅助治疗的功效，是天然的保健食品和药源食物。螺旋藻的生理活性成分在营养保健和疾病预防中所起到的作用和机理，螺旋藻在预防医学领域将有更加广阔的应用前景5。2、螺旋藻在饲料工业中的应用随着社会的进步和人们生活水平的提高，食品营养意识的加强和医药科学的发展，在不久的将来，以螺旋藻为原料的大众绿色保健食品将源源不断地出现，且螺旋藻作为一种新的植物蛋白资源，已经引起了世界许多国家的关注，并掀起了开发热潮。3、螺旋藻在水产养殖中的应用螺旋藻营养丰富并含多种生物活性物质，将其制成颗粒饵料在水中不易下沉和凝集、不易败坏水质，易培养、无毒副作用、藻体微小，可直接作为水产动物的饲料添加剂，或作为幼期水产动物的开口饵料，具有促进生长、提高幼体成活率、增强机体免疫力和改善体色等作用，具有很高的养殖价值。螺旋藻具有丰富的营养价值，含有多种生物活性物质，使用安全，无副作用，在水产养殖上具有潜在的应用前景。随着人们对螺旋藻认识的不断深入、螺旋藻生产技术的改进以及生产成本的降低，螺旋藻必将对水产养殖业产生巨大的影响，并会给其带来巨大的经济效益。4、螺旋藻在生物资源回收中的应用随着研究的深入、广泛,螺旋藻的价值将不断被发现。而因地制宜地综合开发利用螺旋藻,将其用于生物资源工程领域,特别是用于有机废水,生产污泥等的处理,培养与生产藻体蛋白,不仅使生物