在健康饮食的潮流中,ω-3 脂肪酸因其强大的保健功效而备受瞩目。近年来,随着全球对健康食品的需求不断增长,微藻 ω-3 脂肪酸作为一种天然、高效的 ω-3 脂肪酸来源,正逐渐成为食品工业的新宠。
ω-3 脂肪酸是人体必需的脂肪酸,对人体健康具有重要作用。它具有抗炎、调节血脂、降低心血管疾病风险等多种功效,因此被广泛应用于功能性食品和医药领域。微藻作为自然界中 ω-3 脂肪酸的主要来源,具有生产效率高、营养价值丰富等优点,成为了 ω-3 脂肪酸生产的重要原料。
近日,扬州大学、九州工业大学和东京大学等机构的研究人员对微藻 ω-3 脂肪酸的合成、应用及展望进行了深入研究,为这一领域的发展带来了新的机遇。
研究人员首先深入探讨了微藻 ω-3 脂肪酸的合成途径。微藻 ω-3 脂肪酸的合成途径主要分为氧化途径和非氧化途径。氧化途径是常规的 ω-3 和 ω-6 脂肪酸的合成途径,广泛存在于各类微藻中;非氧化途径主要指多酮酶合成途径,仅存在于少数藻类中。深入理解这些合成途径,对于指导工业化生产富集微藻 ω-3 脂肪酸具有重要意义。
在食品工业中的应用方面,微藻 ω-3 脂肪酸展现出了巨大的潜力。
功能性食品
营养强化:通过提取微藻脂质并添加到常规食品中,可将其转变为富含 ω-3 脂肪酸的功能性食品。例如,将螺旋藻、小球藻等微藻制成食品级脂肪酸,添加到乳制品、烘焙食品、肉制品中,为人们提供了一种天然的营养补充方式。
口服补充剂:一些可食用微藻,如螺旋藻、小球藻和角叉藻等,可制成口服补充剂,如胶囊、片剂、颗粒或粉末剂型,直接补充脂肪酸。这些产品以全藻为原料,脂肪酸营养更加天然和充足。
复合型功能食品:微藻不仅含有 ω-3 脂肪酸,还具备多种保健成分,如虾青素、抗菌肽等。设计同时具备 ω-3 脂肪酸和其他生理活性成分的复合型功能食品,可实现协同保健作用,具有更高的价值。
食品结构化
直接添加:将提取的微藻油添加到食品中,可提供 ω-3 脂肪酸。微藻油富含 DHA,可应用于乳酸菌饮料、奶酪和蔬菜酱等食品中,满足人们对 ω-3 脂肪酸的需求。
乳化剂作用:微藻脂质中的磷脂和糖脂等极性脂质具有良好的两亲性,可作为食品级乳化剂使用。将其添加到植物奶、蛋奶制品等食品中,可提高产品的稳定性。
结构替代:微藻油中的甘油三酯等非极性脂质可作为鸡蛋中脂肪的替代品,添加到蛋糕、面包等烘焙食品中,发挥结构化作用。不同微藻油的风味各异,可满足食品生产的多样化需求。
食品加工
营养丰富:微藻全脂粉富含 ω-3 脂肪酸、蛋白质、矿物质和维生素等多种营养成分,可直接添加到各类食品中,提高其营养价值。
多功能作用:微藻全脂粉可替代乳脂肪、植物脂肪和蛋黄等原料,生产饱和脂肪、卡路里和胆固醇水平较低的产品。同时,它还可提升食品原料的风味,影响食品的质构口感。
为了提高微藻 ω-3 脂肪酸的产量,研究人员还对生产过程优化策略进行了深入研究。主要的优化策略包括基因工程与发酵工艺参数的优化。通过调控脂肪酸合成相关基因和酶的表达,以及优化发酵过程的参数,如提高转速、控制 pH、优化温度、改进光照条件等,可以实现微藻 ω-3 脂肪酸的高效生产。
随着人们对健康食品的需求不断增加,微藻 ω-3 脂肪酸的市场需求也将持续攀升。未来,微藻产业需要进一步降低生产成本,提高光电转化效率,优化培养模式,减少污染风险,创新萃取工艺。同时,还应发挥基因工程技术优势,构建高产脂肪酸的转基因微藻,拓展产业链延伸,开发更多元化的微藻深加工产品,形成产业集群,实现协同发展。此外,加强科普宣传,提高消费者对微藻 ω-3 脂肪酸的认知和接受度也是至关重要的。
原文:周子新,朱江煜,大村拓,等.微藻ω-3脂肪酸的合成、应用及展望[J].粮食与油脂,2024,37(09):8-11.