登陆注册
16868900000017

第17章 海洋植物的开发(1)

我们不仅要认识海洋植物的多样和美丽,更应该了它们宝贵的资源价值。海洋植物不仅给我们人类提供了各种各样的食品,还在能源、医药、材料、肥料等方面具有广阔的开发前景,为我们日益严重的生存环境缓解了压力。

§§§第一节21世纪的绿色食品:海藻食品

海藻食品

中国海域辽阔,海岸线长,海藻资源丰富。远古的人类就已认识到海藻的食用价值,人们很久以前就把海藻作为食物、肥料、饲料和药品。随着人类历史的发展,海藻食品的发展也经历了一个漫长的过程:最初人们将采获的海藻直接食用,严格来讲,这个阶段还谈不上海藻食品的生产,只是起码的生存的需要;随着采获工具的越来越先进,收获的海产品有了剩余,人们要进行加工贮藏,随之出现了干海带、烤紫菜等海藻的干制品这类海藻的加工,这一过程经历了漫长的历史时期,可以称为海藻食品的传统加工时期,这一时期内,海藻应用的主要方面为食用,其次有少部分药用,传统上主要是鲜食或简单干制贮存食用。由海藻制成各种食品则是近几年的事。

随着社会的发展,传统的加工工艺已满足不了人们的需要,特别是海藻养殖业的飞速发展,给海藻加工业提出了新的、更高的要求,也为海藻加工业带来更为广阔的发展空间。各种各样的藻类食品应运而生,尤其是各种快餐食品、休闲食品、营养食品和保健食品,如雨后春笋般涌向市场。

海藻食品分为简单加工和深加工或者称直接加工和间接加工两种类型。所谓直接加工食品,即选取可直接食用的海藻,如紫菜、海带、裙带菜、羊栖菜、麒麟菜、浒苔、鸡冠菜等,经过净化、软化、熟化、杀菌、脱水、成型、干燥等工艺加工成海藻丝、卷、末、粉或辅以调味的复合型食品。目前我国海藻直接加工食品仅限于紫菜、海带、裙带菜等少数几种海藻,产品种类贫乏,加工层次较低,有待进一步研究开发新型的海藻食品。所谓间接加工食品,是指以海藻为原料,提取其中的有效成分,或以海藻的简单加工品作为添加剂制成的食品,大多属于某些有疗效的保健食品,这是当今海藻食品研究开发的方向。

海藻功能食品

海藻是海洋中有机物的原始生产者和无机物的天然富集者。研究表明,海藻不仅含有独特生理调节作用的活性物质,如海藻多糖、海带氨酸、高不饱和脂肪酸、牛磺酸、多卤多萜类化合物、甾醇类化合物、β-胡萝卜素等,而且还因含有丰富的碘、钙、硒等人体必需的微量元素,而被称为无机元素的宝库。近年来,因为藻类的独特风味和营养价值,其作为功能食品已越来越引起西欧、北美等发达国家的青睐。人们共同认知,海藻可以防止肥胖、胆结石、便秘、肠胃病等代谢性疾病,并具有防癌抗癌、降低血压、降低血糖、预防动脉硬化和血栓形成等功效。

海洋功能食品的开发给海藻资源的综合利用提供了一个全新的思路。目前世界水产品总产量已超过1亿吨,然而每年因变质丢弃的水产品约占10%,还有约30%的低值水产品被加工成动物饲料。这部分没有直接食用价值的资源中,不乏具有特殊生理作用的活性物质。因此,用现代科学技术手段将其中具有生理调节功能的物质提取出来,制成功能食品,将会产生巨大的经济效益和社会效益。

自古以来,海藻是日本人饮食生活中不可缺少的食物之一,供作食用的海藻很多。近年来,随着饮食习惯的欧美化,食用方法也逐渐受到限制,但最近,由于经常食用海藻地区的人们长寿者较多,所以海藻在营养、药理上的作用又引起了人们的关注。另外,据预测将来大气中的二氧化碳会增加,海水温度会上升。因而对海藻同化能力的方向性期待及其药理学、营养学上的特点会更日益受到人们的重视。

根据海藻中的多糖类、纤维素、脂肪酸、矿物质和微量元素、维生素等生理活性物质的药理特点,人们在积极地开发研制海藻保健、海藻治疗、海藻仿生食品。日本很早就利用各种海藻作为驱虫剂和高血压的预防或治疗药,并研究了这些海藻的药理效果,探索了其有效成分。日本在发展海藻食品加工工艺方面,无论是在品种还是在数量上均居世界前列。现有4000多个厂家,生产200多种海藻产品,集营养与保健于一身,品种繁多,主要包括海藻减肥辅助食品、海带滋补浸膏、海带片、昆布菜冲剂与小球藻昆布菜冲剂、维生素海带、裙带菜丝、裙带菜粉、裙带菜饮料和羊栖菜食品等。

利用螺旋藻研制开发新型保健品前景也十分诱人。螺旋藻蛋白质含量高,氨基酸组成平衡合理,不饱和脂肪酸含量较多,矿物质及维生素含量丰富,具有防癌抗癌、防治心脑血管疾病、抗老防衰等多种功效。

研制海洋功能食品是一个新的课题,要密切注意生命科学的发展动向,运用生命科学的研究成果,来设计效果确切的功能食品。今后的发展趋势是:发挥生物学、生物化学、医药学、分子生物学、遗传学等多学科的协同作用,针对常见病、多发病和疑难病症的不同人群设计效果确切的海洋功能食品;应用现代新技术、新工艺尽可能地保留海洋生物的天然特点和营养成分;研制开发技术含量高、高品位、高质量、高效益的新产品。随着人们对海洋特殊环境和海洋生物中具有生理活性的海洋生物资源认识的不断深化,海洋功能食品发展前景定将更加广阔。

海藻功能食品的开发生产历史尚短,但从目前发展趋势看,海藻功能食品将以其独特的魅力越来越受到世人欢迎。我国的海藻功能食品加工业必将发展成为很有前途的产业。

海藻再生资源的开发

海藻和农产品中的粮食、水果、蔬菜一样,首先以食为主,主要是向人类提供赖以生存的食料。但在海藻加工的同时,其原料中必然有相当数量的不可食部分要被处理出去。就海藻而言,这些不可食部分(如海带根)往往在原料中占相当大的比例,一般占30%左右,个别种类高达40%。这些不能通过一般食品加工方式加工成食品的部分,称为“废弃物”或“下脚料”。然而它又含有蛋白质、酶、油脂以及其他一些具有生物活性的物质如多糖类、维生素类、矿物质(包括了许多能起重要生理作用的微量元素)等。这部分原料中除了蛋白质之外,其余各类成分不论在种类上或数量上,都远比作为可食部分中要丰富得多,如不加以利用,这些易于腐败的原料至多成为肥料而用于农业生产,作为垃圾而言,是污染环境的一个重要因素。如果通过加工技术将其改造,则可以从中回收许多产品,有些可以做成食品,而且是富含许多营养要素的优质保健食品;有些则可以成为很有价值的饲料;有些成为工业上具有多种用途的物质;有些可以作为原料再衍生出许多产品。这些种类繁多、各具功效的产品,都是来自海藻工业附带生产的所谓废弃物,这种加工利用方式称之为“副产品加工”或叫做“综合利用”,同时也说明了“废弃物”其实不废,而是宝贵的资源之一。

藻类加工过程的下脚料主要为废液和废渣。废液主要为藻类食品加工过程中的浸泡和洗涤液,这部分液体中含一些陆地植物稀有或不含有的无机盐和氨基酸,尤其是碘的含量丰富,其中许多为生物活性有机碘,是开发补碘食品的绝好原料。废渣主要指的是由海带表面脱落下来的白色粉末,这部分粉末中所含的主要为水溶性的成分。因为在海藻(尤其是褐藻的海带)的干制过程中,藻体内部的水分不断由内部迁移至表面而蒸发。随着水分的不断迁移,内部水溶性良好的无机盐,如钾离子、钠离子、无机碘以及甘露醇,便随水分一同迁移至表面;而水溶性低的如有机碘等则留在藻体内部。迁移至表面的水分蒸发后,在藻体表面留下了水溶性成分,随着干燥的不断进行,表面及其周围累积了越来越多的水溶性盐和甘露醇,此混合物以白色粉末状附于藻体表面。海带碎料含有较多的胶体,是开发增稠剂褐藻胶和制作果酱食品的原料;海带根和老的藻体可以开发食用纤维和提取有机碘、活性多糖等物质。制造琼脂、的残渣中含有大量的膳食纤维,可从中制备出优质的保健食品。

海藻食品的发展前景

海洋是食品资源的宝库,自古以来人们就在不断地开发利用,从最古老、最原始的方式开始,向现代的先进方法迈进。海藻食品业是一个既古老又年轻的行业。说其古老,是因为它从原始的渔猎时代就出现了;说其年轻,是因为其真正食品意义上的发展,也不过是近几十年的事。海洋与陆地的环境极为不同,前者是在人手可及的空气中,而后者是在人力难及的海洋中,由于海水这一介质的阻碍,为人类开发利用海藻资源造成了极大的困难。随着海水养殖业的发展,有力地促进了海藻食品研究和开发工作的发展。就总体发展而言,海藻食品精深加工才刚刚起步,工作做得还不是很深入,可供参考的有价值的经验和资料很少,真正潜心研究、生产精深海藻产品的人或企业还很少。另一方面,因为其开发程度还很浅,所以具有广阔的开发前景。加之其资源的丰富,目前这一行业正成为一个研究和生产的热门行业。向海洋要食物,对海藻进行综合性开发,有着极其美好的前景。

藻类至今有三种基本情况必须在开发应用时加以考虑:品种的多样性;为光合营养;多数还未开发利用。这些基本情况使藻类在开发与利用方面具有技术和商业方面的优势。

尽管海洋占地球表面面积的70%,但迄今被开发利用的大部分资源来自陆地。其原因主要是由于海水这一介质的阻碍,为人类开发海洋造成了极大的困难,致使开发工作收效不大。进入20世纪60年代后,由于潜水技术的飞速发展,从而有力地促进了研究工作的发展。至20世纪70年代,以探索海洋生物次级代谢物在生物医学领域的潜在价值的研究已相当活跃,发现了不少具有药理活性的天然海洋产物,阐明了其化学结构,这标志着以筛选研究天然海洋产物为先导的活性物质的研究已应运而生。海藻生物资源活性成分和生理作用是陆生生物难以比拟的。如何充分利用海藻资源中的有效成分,将其进行深加工,制成风味独特、保健功效显著的功能食品,是亟待开发研究的课题。20世纪80年代以来,我国掀起了一股功能食品开发和消费热潮。探索海藻生物活性物质,对于促进功能食品向深度和广度发展,开发新型的生物药物及食品,具有重要意义。

海藻生物活性物质的开发对于人类健康有着重要的意义。未来相当一段时间内,威胁人类健康的重要疾病是癌症和心血管疾病,这两种疾病若能有效地预防和治疗,人类预期寿命可分别提高2.5年和12.4年。同时,由于人口老龄化,迫切需要开发研制改善老年生活质量、治疗关节炎、糖尿病和老年性痴呆症的药物,另外,也缺乏有效的抗病毒药物和新的无耐药性的抗生素。从对海藻活性物质研究所取得的广泛成果来看,海藻生物活性资源在实现这些目标中有重要潜力和优势,必将具有良好的发展前景。海藻活性物质也是一个亟待开发的高效益的高技术产业,如目前国际市场销售的海人草酸高达190美元/克。

由于海藻生物活性物质一般都以微量形式存在,因此其生产与获取的可能性,一直是未来实际应用所考虑的难点,但是近年来大量生源学和生态学的研究结果表明,海藻生物活性物质的初始来源,大部分甚至可能是全部来自低级海洋生物藻类及其共生菌类,由于生物技术的应用对低等生物要比高等生物容易实现得多,因此应用生物培养基因工程、DNA重组等技术大量获取海藻生物活性物质是一个简捷可行的途径。目前美国与日本已在此领域集中开发,形成了海洋生物工程学。

藻类中有许多生物活性物质,这些物质中有许多可用作食品添加剂或医疗保健制品。尤其是微藻可以通过大规模的水体培养体系快速培养生长,其生产周期比动植物原料的生长周期要短得多,生物利用率要高得多。采用封闭式发酵系统培养微藻,而由这些微藻提供新型或紧缺的天然食品添加剂,其前景极为广阔。

充分认识了海洋食用资源中活性保健成分的潜在商业价值之后,近年来,人们将海洋资源由生产直接食用的初级加工食品,迅速转向了生产附加值更高的食品添加剂和保健食品,这是一个新的高附加值加工领域,也是人类在食品生产发展进程中面临的新的挑战和课题。近年来,这一领域的发展非常迅速,由海洋生物资源中提取的抗癌、抗病毒、提高免疫力的活性物质不断出现,以这些活性物质为基础生产的保健食品,更是层出不穷,海洋食品的发展已进入了一个新的发展高潮时期。有人对海洋资源开发过程进行了形象的比喻:以海带为代表的海藻养殖过程为“捞铜工程”;扇贝类养殖和加工过程为“捞银工程”;海珍品鲍鱼、海参的养殖加工为“捞金工程”。那么,海洋资源的综合深加工制取食品添加剂和保健食品这一“点石成金”的过程,应当之无愧地称为“捞钻石工程”。

在人们对陆地资源的研究与开发已进行得较为深入的今天,目光就必然要转向对人们而言还不熟悉的甚至是陌生的海洋。人们可以借鉴陆地资源开发与研究的成功经验和失败教训,对海藻资源进行综合开发与利用,相信其前途是美好的。尤其是各种高新技术在这一行业的应用,会开发出更多更好的海藻食品。随着陆地资源的逐渐紧张,人们应该把研究的目光转向大海,开发海藻资源势在必行,海藻食品的发展方兴未艾。

§§§第二节海洋藻类的广泛应用

琼脂在食品工业中的应用

同类推荐
  • 握手太空的航天科技(新编科技大博览·A卷)

    握手太空的航天科技(新编科技大博览·A卷)

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 化石:生命演化的传奇

    化石:生命演化的传奇

    在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活是遗留下来的痕迹,许多都被当时的泥沙掩埋起来。随着时间的沉淀,它们成为了生命岩画的记录仪……
  • 站在巨人肩上-从汤姆生谈粒子物理学

    站在巨人肩上-从汤姆生谈粒子物理学

    本套《站在巨人肩上》丛书,共30本,每本以学科发展状况为主脉,穿插为此学科发展做出重大贡献的一些杰出科学家的动人事迹,旨在从文化角度阐述科学,突出其中的科学内核和人文理念,增强读者科学素养。
  • 洪水防范与自救

    洪水防范与自救

    从洪涝灾害的基本知识、洪涝灾害的预防、洪涝灾害时的自救互教三个方面进行介绍,记录了读者最需要、也最应该知道的技巧,做好最充分的准备,将灾害带来的损失减到最低。
  • 一般集成论——向脑学习

    一般集成论——向脑学习

    本书为意识与脑科学丛书的一册,是一本前沿的心智研究作品。智能的本质是自然科学的问题之一。而如何向脑学习,一直是人类的挑战之一,本书提出了向脑学习的几个可行性方向。
热门推荐
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 龙芯之九龙传

    龙芯之九龙传

    相传上古黑龙生有九子下到人间随君征战以定天下,然人心贪婪九子遇害封印于华夏大陆。。何为道,问苍天。拔剑仰望遥指仙;情如风,情如烟。琵琶抚琴一曲荡千年;今生缘,来生缘。沧海桑田,龙芯恋...
  • 超凡主宰者

    超凡主宰者

    刘浩然是一名普普通通的打工青年,虽说上学时鼎鼎有名的尖子生,但是社会不景气,只好沦落到接头饭馆打工,随后又被现女友抛弃,直到他做了一场梦,一切的一切,都变了......
  • 位面永恒之主

    位面永恒之主

    诸神执掌权柄,统御法则,殿宇觥筹琼浆倾倒间便是万古。群仙超然世外,俯瞰诸天,弹指间元会兴衰,坐忘一量劫生灭。既如此,便让我这蜉蝣凡人踏遍寰宇星空,凌驾宇宙太虚,于彼岸之外坐看万古春秋!
  • 末日神谕之女

    末日神谕之女

    异世大陆,末日降临。原本穿越而来的过客,被迫踏上拯救大陆的旅程。不愿回首的记忆,神秘的宗教组织,世界与她诞生的秘密……风云诡变的斯蒂恩塔大陆,神谕之女的传说正在上演。——厌世女的救世故事,性格各异的十二英雄养成史,非升级流剧情文。希望或绝望,自由或毁灭,一步步陷入末日的深渊,连神也不知道的结局。
  • 陪你到故事最后

    陪你到故事最后

    这是我的青春,张扬独特个性非凡。并不平凡的生活,过成诗
  • 萌妖农场

    萌妖农场

    为什么猎妖师就一定要消灭妖怪呢?宝儿大小姐表示各种不服!其实妖怪和人一样,也是分好妖坏妖的,大家和和睦睦一起耕作种田、开垦荒地不是很好嘛!地鼠先生松松土,蝴蝶姐姐传传粉,鲶鱼大兄行云布雨,树精爷爷偶尔再进行一下去病防疫工作。纯天然,无污染,绿色健康看得见。……“报!报!”蛙小弟咕嘎咕嘎冲上前来,“报告女王大人!有过路小妖偷咱们的葡萄!”“什么!敢在姑奶奶头上动土,关门,放小白!”小白一脸哀怨,瞅着自己脖子上的狗绳,欲语泪先流:“我是狐狸啊狐狸,不是狗!”
  • 绝世浩哲

    绝世浩哲

    转生浩哲在离职路上突然被扔到荒郊野外……
  • 我在逆战当驱魔人

    我在逆战当驱魔人

    范海辛意外死亡重生到了与他一模一样名字的人身体里,不过这个世界好像有点不对劲,而自己重生到的这个人竟然是枪神纪里的范海辛,自此,逆战世界多了一个斩妖除魔的人:范海辛!
  • 神魔两御传奇

    神魔两御传奇

    神御,魔御,强势出击,在一次次的磨砺中成长,带给一切邪恶种族迎头重击。李莫为寻找失踪的姐姐而踏上了魔御的道路,觉醒恶魔兵阿罗伊·天灾后有什么在等着他呢……