導語：
隨著全球對可持續食品需求的激增，植物肉市場迎來爆發式增長。然而，傳統大豆蛋白基植物肉常面臨質地僵硬、風味與營養成分單一、消化率低等難題，解決相關的瓶頸問題，對于推進植物性肉制品技術的發展和促進植物性肉制品行業的可持續發展至關重要。
近期，華南理工大學魏東教授團隊在《Bioresource Technology》發表突破性研究，通過生物培養過程在線檢測儀(BODS)精準調控發酵工藝，首次利用葉綠素缺陷型黃金藻突變體A4-1，通過細胞破碎技術(DAP)與大豆蛋白完美融合，開發出富含蛋白質的金色微藻粉，成功提升植物肉綜合品質。
本研究亮點
將含43.8 %蛋白質的黃金藻突變體A4-1破壁藻粉(DAP)與SPI以5% DAP+95%SPI的質量比在高水分擠壓(HME)過程中結合：
口感：擠出物彈性提升210.6%，嚼勁度增加141.7%，硬度降低19.36%。
結構：三維結構纖維豐富，二級結構中α-螺旋的比例顯著增加，結合水含量顯著提高。
消化：體外模擬消化性顯著提高了37.6 %，同時減少了擠出物的苦味和澀味。
突變體A4-1：通過常壓室溫等離子體(ARTP)誘變技術，從野生型Auxenochlorella pyrenoidosa中篩選出的黃金色突變株。
核心優勢：與綠色野生型 (WT) 菌株相比，在暗培養中的 A4-1 突變體呈黃色，葉綠素 a 減少 118 倍，未檢測到葉綠素 b。蛋白質 (44.22 % DW)、總氨基酸 (AAs，34.84 % DW) 和必需 AA (17.50 % DW) 的含量高，與 WT 相比分別增加了 31 % 、 22 % 和 30 % (p < 0.05)。
技術亮點：生物培養過程在線檢測儀(BODS)
全自動智能發酵
1、發酵條件
初始細胞密度為1×10^8個細胞/mL；pH值6.5，通過添加1.0 mol/L硝酸并補充氮源來控制;溫度30℃；攪拌速度80 r/min；初始通氣速率1.5 L/min。在同一條件下進行平行發酵測試，分別使用氯化銨(1.52 g/L)或尿素（1.1 g/L）作為氮源，與上述以硝酸鈉為氮源的發酵中氮摩爾濃度相同。
2、過程監測
采用BODS實時監測葡萄糖濃度、銨根離子，結合自動補料系統，確保Auxenochlorella pyrenoidosa突變體（A4-1藻株）在5L發酵罐中高效生長。
3、實時監控
如圖1A和B所示，細胞密度和生物量濃度持續增加，并在大約72到84小時進入穩定期。
通過BODS自動檢測和控制補料，按照工藝對過程中葡萄糖濃度進行控制，氮濃度通過補料維持在494 ± 53 mg/L范圍內（圖1D）。
如圖1E所示，使用氯化銨作為氮源時，蛋白質含量(干重43.3%)和生產力（1.31克/升/天）最高，而碳水化合物含量（干重24.1%）和總脂質含量（干重13.8%）最低。
1、結構升級
微觀3D網絡：掃描電鏡顯示，5% DAP使擠壓物形成類動物肌肉纖維結構，孔隙均勻。
水分鎖定：低場核磁共振(LF-NMR)證實，DAP添加使結合水比例提升，增強產品保水性。5%的DAP摻入顯示出最高的固定水比例(83.70 %)。結合水的增加通常與水分活度呈負相關，從而抑制微生物生長。自由水含量直降62%，減少水分流失。
電子鼻(A和B)和電子舌(C和D)分析：對擠出物進行感官分析顯示，藻粉有效降低苦味與澀味，谷氨酸含量提升6.65% DW，賦予產品天然鮮味。
創新與展望
本研究介紹了一種新策略，利用來自葉綠素合成缺陷型蛋白核小球藻突變體(A 4-1菌株)的破壁藻粉(DAP)，不僅消除了傳統藻類生物質的綠色和異味限制，在高水分擠壓條件下還協同增強了基于SPI的肉類類似物的結構完整性以及生物可及性。DAP有助于蛋白質在擠出冷卻過程中多肽鏈的重新排列，顯著提高了210.6 %的彈性，結合水比例的增加也增強了蛋白質凝膠的穩定性，并促進了蛋白質纖維的形成，這是植物基肉類產品品質優化的一個突破。
未來可繼續探索綠藻缺陷突變體(A4-1菌株)在工業條件下大規模微藻發酵生產中的發酵性能以及氯化銨在蛋白質合成中表現，以及藻類成分在調節蛋白質-大分子相互作用中的具體作用機制。
關于BODS
導語：
隨著全球對可持續食品需求的激增，植物肉市場迎來爆發式增長。然而，傳統大豆蛋白基植物肉常面臨質地僵硬、風味與營養成分單一、消化率低等難題，解決相關的瓶頸問題，對于推進植物性肉制品技術的發展和促進植物性肉制品行業的可持續發展至關重要。
近期，華南理工大學魏東教授團隊在《Bioresource Technology》發表突破性研究，通過生物培養過程在線檢測儀(BODS)精準調控發酵工藝，首次利用葉綠素缺陷型黃金藻突變體A4-1，通過細胞破碎技術(DAP)與大豆蛋白完美融合，開發出富含蛋白質的金色微藻粉，成功提升植物肉綜合品質。
本研究亮點
將含43.8 %蛋白質的黃金藻突變體A4-1破壁藻粉(DAP)與SPI以5% DAP+95%SPI的質量比在高水分擠壓(HME)過程中結合：
口感：擠出物彈性提升210.6%，嚼勁度增加141.7%，硬度降低19.36%。
結構：三維結構纖維豐富，二級結構中α-螺旋的比例顯著增加，結合水含量顯著提高。
消化：體外模擬消化性顯著提高了37.6 %，同時減少了擠出物的苦味和澀味。
突變體A4-1：通過常壓室溫等離子體(ARTP)誘變技術，從野生型Auxenochlorella pyrenoidosa中篩選出的黃金色突變株。
核心優勢：與綠色野生型 (WT) 菌株相比，在暗培養中的 A4-1 突變體呈黃色，葉綠素 a 減少 118 倍，未檢測到葉綠素 b。蛋白質 (44.22 % DW)、總氨基酸 (AAs，34.84 % DW) 和必需 AA (17.50 % DW) 的含量高，與 WT 相比分別增加了 31 % 、 22 % 和 30 % (p < 0.05)。
技術亮點：生物培養過程在線檢測儀(BODS)
全自動智能發酵
1、發酵條件
初始細胞密度為1×10^8個細胞/mL；pH值6.5，通過添加1.0 mol/L硝酸并補充氮源來控制;溫度30℃；攪拌速度80 r/min；初始通氣速率1.5 L/min。在同一條件下進行平行發酵測試，分別使用氯化銨(1.52 g/L)或尿素（1.1 g/L）作為氮源，與上述以硝酸鈉為氮源的發酵中氮摩爾濃度相同。
2、過程監測
采用BODS實時監測葡萄糖濃度、銨根離子，結合自動補料系統，確保Auxenochlorella pyrenoidosa突變體（A4-1藻株）在5L發酵罐中高效生長。
3、實時監控
如圖1A和B所示，細胞密度和生物量濃度持續增加，并在大約72到84小時進入穩定期。
通過BODS自動檢測和控制補料，按照工藝對過程中葡萄糖濃度進行控制，氮濃度通過補料維持在494 ± 53 mg/L范圍內（圖1D）。
如圖1E所示，使用氯化銨作為氮源時，蛋白質含量(干重43.3%)和生產力（1.31克/升/天）最高，而碳水化合物含量（干重24.1%）和總脂質含量（干重13.8%）最低。
1、結構升級
微觀3D網絡：掃描電鏡顯示，5% DAP使擠壓物形成類動物肌肉纖維結構，孔隙均勻。
水分鎖定：低場核磁共振(LF-NMR)證實，DAP添加使結合水比例提升，增強產品保水性。5%的DAP摻入顯示出最高的固定水比例(83.70 %)。結合水的增加通常與水分活度呈負相關，從而抑制微生物生長。自由水含量直降62%，減少水分流失。
電子鼻(A和B)和電子舌(C和D)分析：對擠出物進行感官分析顯示，藻粉有效降低苦味與澀味，谷氨酸含量提升6.65% DW，賦予產品天然鮮味。
創新與展望
本研究介紹了一種新策略，利用來自葉綠素合成缺陷型蛋白核小球藻突變體(A 4-1菌株)的破壁藻粉(DAP)，不僅消除了傳統藻類生物質的綠色和異味限制，在高水分擠壓條件下還協同增強了基于SPI的肉類類似物的結構完整性以及生物可及性。DAP有助于蛋白質在擠出冷卻過程中多肽鏈的重新排列，顯著提高了210.6 %的彈性，結合水比例的增加也增強了蛋白質凝膠的穩定性，并促進了蛋白質纖維的形成，這是植物基肉類產品品質優化的一個突破。
未來可繼續探索綠藻缺陷突變體(A4-1菌株)在工業條件下大規模微藻發酵生產中的發酵性能以及氯化銨在蛋白質合成中表現，以及藻類成分在調節蛋白質-大分子相互作用中的具體作用機制。
關于BODS
