小微藻大机遇：古老的“活化石”微藻有哪些食品应用？
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存在于地球上亿年的古老生物微藻正越来越来越受到关注，来源可持续，环境影响小，营养丰富都是其明显优势。早期，微藻作为生物燃料的替代物开发，后在渔业饲养、保健品中大量应用，现今有更多的焦点转向开发其在食品、化妆品中的应用[1]。
近几年，食品巨头包括亿滋、雀巢、联合利华等都加大了对微藻产品的布局。2017年，亿滋开始在尝试将藻类应用于烘焙产品；2019年11月，雀巢与Corbion建立合作，开发下一代微藻产品；今年7月，联合利华宣布与英国微藻公司Algenuity合作研究基于微藻的植物产品，媒体也在猜测此次合作将具体布局哪些类别的产品。
微藻粉
图片来源：Algenuity官网
本期【有料】将和大家一起聊聊微藻在食品中的应用。
首先，我们来看看微藻是什么。不同于日常食品中常见的大型藻类海苔、紫菜，微藻是指在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。微藻种类繁多，螺旋藻、小球藻和雨生红球藻是目前中国前三大规模生产的微藻物质资源[2]。微藻中含有高含量的蛋白质、不饱和脂肪酸、多糖、类胡萝卜素、矿物质等生物活性物质。
其实国人对于微藻并不陌生。早在1500年前，中国晋代已有微藻食用的历史，当时人们食用的是一种俗称“葛仙米”的微藻。在上世纪60年代“自然灾害”时期，小球藻也被大规模培养用以补充粮食[2]。而现在螺旋藻的保健品形象可以说是十分深入人心。
但螺旋藻的应用不仅仅是保健品，科汉森前一段时间宣布推出了一种耐热的天然液体蓝色素FruitMaxBlue 1506 WS，可用于糖果制作，而这种原料的来源正是一种微藻——螺旋藻。
科汉森液体蓝色素FruitMaxBlue 1506 WS用于糖果制作
图片来源：科汉森官网
不仅仅是色素方面，微藻无论是完整藻体，还是提取成分在食品中都有多种应用。
一、作为天然色素
消费者对天然的青睐使得越来越多企业开始以天然色素代替人工色素。而微藻正是重要的天然色素来源，也是微藻在食品应用中最多的形式之一。微藻含有多种天然色素，例如螺旋藻的藻蓝蛋白、小球藻的叶黄素和玉米黄素，雨生红藻的虾青素都可以作为食品的天然着色剂。
相比于黄色和红色，蓝色拥有更少的天然色素来源，螺旋藻含有的藻蓝蛋白则是美国FDA认可的唯一天然蓝色色素来源 [3]。2013年，玛氏的M＆M豆获得了美国监管机构的批准，使用螺旋藻为糖果和口香糖着色，原料是来自日本DIC公司收购的Earthrise Nutritionals的Lina blue。
在我国，根据《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-2014）中规定：藻蓝（着色剂）可用于冷冻饮品、糖果、香辛料及粉、果蔬汁（浆）等饮料、风味饮料、果冻，最大使用量0.8g/kg。宾美生物的工作人员提到，根据公司的销售情况来看，目前国外应用更多，用量最大的主要是冰淇淋、糖果（软糖和巧克力）及饮料。李子柒的七彩豆浆粉、椰不椰和Wagas的思慕雪都使用了藻蓝蛋白粉。他还提到此前钟薛高推出的蓝色雪糕使用的是液体形态的藻蓝蛋白。他表示目前市场上主流还是使用藻蓝蛋白粉末，用量比起液体的要稍大些，粉末状态藻蓝蛋白比较稳定，而液体蓝色素相对来说使用量小，使用起来更方便一些。
钟薛高“懒上瘾雪糕”蓝色雪糕
图片来源：钟薛高微博
此外，蓝一生物的工作人员告诉FoodTalks，藻蓝蛋白作为天然食品原料使用，既可以赋予产品蓝色，作为天然活性物质也可以赋予产品一定的营养健康功能。而且由于藻蓝蛋白使用量很小，也不会给产品带来异味。
产品应用：玛氏M＆M's巧克力豆、钟薛高联名荣威汽车的“懒上瘾雪糕”、innocent的 “bolt from the blue”和“blue spark”、美国黑森林小熊软糖等。
innocent的blue spark
图片来源：innocent官网
使用了螺旋藻提取物作为天然色素的黑森林小熊软糖
图片来源：Black Forest官网
原料商：科汉森FruitMaxBlue、GNT-EXBERRY、日本DIC-Lina Blue、宾美生物、蓝一生物等。
参考价格：1000元左右/公斤
二、作为DHA和EPA来源
微藻藻油中富含不饱和脂肪酸，尤其是omega3脂肪酸。藻油可以作为棕榈油替代物加入到烘焙产品和冰淇淋中。同时，藻油也可作为鱼油的替代品。omega3脂肪酸里的DHA是神经系统细胞生长及维持的一种主要元素，是大脑和视网膜的重要构成脂肪酸，对婴儿智力和视力发育非常重要。因此，DHA 含量高的原料常被应用于婴儿配方食品、膳食补充剂（特别是针对孕妇）以及成年人的某些特殊食品中。
在我国，DHA藻油已被列入新资源食品，推荐食用量≤300毫克/天（以纯DHA计），在婴幼儿食品中使用应符合相关标准的要求。目前国内常使用发酵方法获得DHA藻油，FoodTalks从光语生物了解到，国内主要以裂壶藻和寇氏隐甲藻为原料通过发酵等工艺生产DHA，螺旋藻因油脂含量相对少很少被使用。
产品应用：贝拉米BETA GENICA-8婴儿奶粉、omega3鱼油的替代品、食用油等。
Corbion旗下的Thrive提供藻来源的食用油，但因无法持续商业化运营，今年8月已宣布停产[3]。
图片来源：Thrive官网
Thrive藻油介绍中提到其饱和脂肪酸比橄榄油低75%，比橄榄油发烟点更高（烹饪时更不容易起烟）[3]。
澳大利亚贝拉米婴儿奶粉中添加了DHA藻油
图片来源：贝拉米海外旗舰店
原料商：DSM、Corbion公司旗下Algawise、Algarithm、润科生物、嘉必优、琅琊台等。
三、作为蛋白质来源
高含量的蛋白质使微藻可以作为一种可持续的蛋白质来源。螺旋藻蛋白质含量一般在60%-70%，小球藻蛋白质含量在50%-60%，且都含有人体所需的必需氨基酸。目前在烘焙蛋白原料、植物肉蛋白原料中已有应用。比如Odontella 就应用了微藻蛋白来制作植物三文鱼。
Corbion旗下的Algavia全藻粉含有63%蛋白质，以及脂质、叶黄素等物质，具有中性味道，在各种温度和PH条件下保持稳定[4]。在其官方介绍中提到可用于制作植物蛋白饮料。去年11月，Corbion与雀巢达成合作，Corbion创新平台的执行副总裁表示，雀巢对于微藻蛋白在植物奶精、咖啡混合物、不含乳的冰淇淋以及植物肉中的应用都很感兴趣[4]。
此外，Spira公司也在开发螺旋藻的蛋白质分离物在植物肉和植物奶中的应用，而Noblegen则在利用裸藻生产蛋白质。据Algenuity称，小球藻未能成为常见食物来源的其中一个原因也是因为它们的苦味和气味，Algenuity通过降低小球藻中的叶绿素含量可以消除不愉快的味道，同时保留微藻的营养成分。
产品应用：植物三文鱼Odontella等。
Odontella植物三文鱼
图片来源：Odontella
除了使用微藻蛋白，其他藻类蛋白也有所应用，亿滋旗下的Enjoy Life Foods添加了藻类蛋白原料在其烘焙产品中，New Wave Foods在其植物虾中使用了海藻蛋白。但目前相比于其他植物蛋白原料，微藻蛋白还是相对更昂贵的原料。
原料商：Corbion旗下Algavia全藻粉、Noblegen裸藻蛋白粉、Spira等。
四、其他活性成分
不同微藻也富含其他生物活性物质。例如，雨生红球藻是重要的天然虾青素的来源。虾青素具有抗氧化性，抗氧化能力是胡萝卜素的10倍，是维生素E的100倍[6]。另外，BGG此前发布的一项实验数据也显示虾青素（AstaZine®）对改善认知功能有一定帮助。
原料商：CyanoTech、Algaetech、BGG、AstaReal、云南绿A、云南爱尔发（虾青素）、云南云彩金可（虾青素）、青岛藻蓝生物、赐百年等。
此外，微藻全藻还有其他食品应用。比如，可口可乐推出的Suja鲜榨果饮，innocent的蓝色果汁，The Good Spoon(Algama旗下) 开发了小球藻制作的无蛋蛋黄酱，日本保健品品牌Sun Chlorella与石丸制面合作开发了小球藻赞岐乌冬，云南绿A推出的小球藻面等。
写在最后
微藻的应用不仅限于保健品，可作为天然来源的植物色素，可以代替烘焙食品、人造奶油和冰淇淋中的棕榈油，提供更多不饱和脂肪酸；还可作为可持续的蛋白质来源；此外还有更多活性物质的健康功效值得发掘。
然而微藻的提取还面临着一些技术限制和成本高的问题，比如Thrive提供藻来源的食用油，但因无法持续商业化运营已停产，同时过高的提取成本目前也限制了微藻蛋白在植物肉中的应用。相信在巨头企业入局和技术研发升级后将带来更多机会。
参考来源：
[1] 太阳骑士，《微藻，玩跨界的典范》，知乎
[2] 高风正，葛保胜，向文洲，秦松，《生物技术研究引领中国微藻产业发展的六十年：回顾与展望》，2020年，中国科学：生命科学
[3] Elaine Waston, Corbion discontinues Thrive algae oil 'We were not able to achieve the commercial success needed to sustain the brand', 2020.8.20, FoodNavigator-USA
[4] Elaine Waston, Nestle tie up with Corbion gives fresh impetus to algae in the alternative protein market, 2019.11.14, FoodNavigator-USA
[5] Cathy Siegner, Microalgae: a tiny ingredient packing a macro punch for food makers, 2017.12.26, Food Dive
[6] Y. M. Naguib J., Antioxidant Activities of Astaxanthin and Related Carotenoids,Agric. Food Chem., 2000, 48 , 1150 —1154
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