近三十年来,国外螺旋藻生物技术产业异军突起,迅速发展。我国通过国家“七·五“科技攻关和企业界的努力,已经开始产业化。为了使大家了解螺旋藻饲料应用的背景,现就国内外螺旋藻生产和应用的现状和前景作一简单介绍。
螺旋藻作为人类食品的历史
螺旋藻是蓝藻门、颤藻目、颤藻科的一个属,拉丁文为Spirulina已知全世界这个属共有36种,多数为淡水种,海洋中仅4个种。现在国内外工厂生产的只有二个种:钝顶螺旋藻和极大螺旋藻。
人类食用螺旋藻始于何时,现在已难以考证。1940年,法国药物学家Creach到非洲探险时发现乍得湖沿岸上土著人从湖面上捞取蓝绿色漂浮生物,拌以辣椒和香料制成酱,或在湖岸上晒干,在市场上出售。经藻类科学家鉴定,这种被称为“Dihe”的食品就是钝顶螺旋藻。由于当时正值世界大战,这一发现并未引起重视。25年后,1965年法国控险队再次发现乍得湖等碱水湖的螺旋灌,开始受到普遍关注。在大洋彼岸,早在十六世纪西班牙人入侵墨西哥时就在市场上见到有一种叫“tecuitlatl”的绿色干饼出售,同时还发现了当时Aztec人从Texcoco湖收集螺旋藻的图画。现在在texcoco湖已建立螺旋藻的大规模生产厂,生产的是另一螺旋藻,叫极大螺旋藻。由此可见,至少在几百年前,螺旋藻已成为人类的天然食品,长期食用表明它是安全的,而1965年的再次发现是螺旋藻的研究和产业化的开端。
螺旋藻的生产
国际上,经过几年的基础研究后,在70年代初着手螺旋藻的生产。主要开发二类生产方式,一类是在发展中国家发展农村的简易生产,规模较小,主要是就地消费,弥补蛋白质的不足。另一类是大规模工业化生产。下面主要介绍后一种生产方式的发展情况。
世界上第一座螺旋藻工厂由Sosa Texcoco公司兴建。位于墨西哥城近郊的Texcoco湖。属于利用苏打湖的碳酸氢钠进行“半人工”生产。1973年建成投产。1985年培养面积约900公顷,日产干粉2吨。到1989年产品质量下降,出口锐减,现年产量约300吨。
日本油墨化学公司(DIC)1977年在泰国建Siam Algae公司,1978年投产,1987年年产107吨。1983年DIC公司又在美国加州建立Earthrise Farms公司,目前年产量达160吨,成为最大的完全工厂化生产螺旋藻的厂。目前,DIC公司代理墨西哥产品,成为占据螺旋藻国际市场首位的公司。
1987年美国Cyanotech公司在夏威夷建成年产50吨藻粉的工厂。台湾在80年代建成四家公司,年总产量约300吨。
目前,全世界螺旋藻年产量约1000吨;螺旋藻产品销往59个国家和地区。
“七·五“期间,我国在国家科技攻关计划中,对螺旋藻开展了大规模的研究,其中包括优良藻种选育、大量培养技术、工厂化生产中试、采收加工技术和饲料应用,取得了完整的应用基础研究成果,为实现产业化奠定了基础。此后深圳蓝藻生产公司率先建成螺旋藻生产厂,投入了正规生产。一批生产螺旋藻和进行产品开发的公司相继出现。
生产螺旋藻的另一种模式是是水产育苗厂的综合利用模式。就是利用夏、秋季闲置的饵料池、育苗池进行螺旋藻生产。生产出的螺旋灌粉可以加工成饲料或其它产品。粗略估计我国对是育苗池只要利用十分之一,按较低产率每年平生产100天计算,可年产螺旋藻粉340吨,由于不需要基建(包括附属设施)投资,可以构成良性循环。我们就是利用这种模式在威海水产育苗厂完成了螺旋澡的原料生产和饲料的示范推广。
国家科委1998年11月在深圳召开螺旋藻产业化会议,标志着这一新兴的生物技术产业在我国大陆已经兴起。预计明年产量可达数十吨。今后,降低成本,产品开发和市场开拓将成为主要问题。
螺旋藻的应用
人类长期食用的历史和联合国进行的严格的试表明螺旋灌安全无毒,而且人和动物容易消化吸收,更重要的是营养成分分析说明它具有极高的营养价值。这是一种高蛋白,低脂肪的食品。蛋白质含量高达60%至70%,氨基酸组成合理,其中8种人体必须氨基酸含量几乎与联合国FAO标准一至。此外,还含有大量的维生素、不饱和脂肪酸、人体必需的各种无机盐。1克螺旋藻粉的营养价值超过1公斤蔬菜,是一种营养成份高度浓缩的食品。
根据螺旋藻的特点和营养价值,螺旋藻产品开发主要有三类:
1、保健品。制成螺旋藻粉、胶囊或片剂,作为营养补剂和保健品。藻蓝蛋白等作为食用天然色素(也用于化妆品)。美国年产量约210吨,同时还进口部分藻粉,本国年销售量约200吨,部分销往日本,主要是作为保健品。泰国1987年年产量达107吨,其中食品级70吨,90%产品出口日本。台湾产品大部分供出口,国内蓝藻生物公司等也已经生产各种螺旋藻保健品供应市场。
2、饲料。根据螺旋藻的营养价值和特殊成分,已经开发了许多高档饲料。仅日本用饲料的螺旋藻粉每年就达到200吨。
3、药物。螺旋藻虽然还作为保健品行销市场,但是大量的研究和临床应用证明,螺旋藻对溃、贫血、糖尿病、某些肝脏病和视觉障碍等有疗效,同时已发现抗辐射、抗肿瘤和抗衰老等有效成分。因些,我国和不少国家都在进行螺旋藻的药物开发。
螺旋藻饲料的开发
螺旋藻作为饲料或饲料添加剂,无论在家畜、家禽、水产养殖和观赏动物方面都已取得很好的效果。但由于螺旋藻生产成本较高,因此在家畜、家禽饲料方面没有形成产品,水产养殖和观赏动物饲料已经进入国际市场,种类繁多。
螺旋藻作为海水养殖饲料是世界各国致力开发的方向,其中包括育苗饲料和养成饲料。螺旋藻作为饲料或饲料添加剂具有其它原料不可取代的物点,因为它不仅营养价值高,而且增加体色,提高产品档次的作用,在为特殊增色饲料。
螺旋藻研究和产业化的前景
目前国内外螺旋藻产业面临产业化面临的主要问题有二个方面,第一是成本高;第二是产品开发和市场开拓需要加强。
为了提高产量、降你成本,主要需要选育适应性强、产量高的螺旋藻优良品系,研究提高光能利用效率的途径和开发高效生物反应器。
为了推动这门新兴产业的发展,需要大力加强产品的开发和市场的开拓,根据国内的现状,不宜盲目发展螺旋藻生产。水产饲料在国内外都螺旋藻产品开发的重要内容,随着我国海水养殖业的发展,规模将继续扩大,养殖品种日益增加,对特种水产饲料和高档水产饲料的需求将继续增加。我们希望能同螺旋藻生产企业和水产养殖企业密切合作,形成具有我国特色的产品,满足生产的需要,促进水产养殖业的发展。
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保藏方法…
螺旋藻营养价值高,不仅是人类的优良保健品,而且还是许多动物喜食的食物,同时又适宜细菌生长繁殖。螺旋灌的保存不仅仅是有个空间放存问题、保藏螺旋藻的场所还要具备一定的条件,最重要的是要有:
①保藏的