导语：
随着全球对可持续食品需求的激增，植物肉市场迎来爆发式增长。然而，传统大豆蛋白基植物肉常面临质地僵硬、风味与营养成分单一、消化率低等难题，解决相关的瓶颈问题，对于推进植物性肉制品技术的发展和促进植物性肉制品行业的可持续发展至关重要。
近期，华南理工大学魏东教授团队在《Bioresource Technology》发表突破性研究，通过生物培养过程在线检测仪(BODS)精准调控发酵工艺，首次利用叶绿素缺陷型黄金藻突变体A4-1，通过细胞破碎技术(DAP)与大豆蛋白完美融合，开发出富含蛋白质的金色微藻粉，成功提升植物肉综合品质。
本研究亮点
将含43.8 %蛋白质的黄金藻突变体A4-1破壁藻粉(DAP)与SPI以5% DAP+95%SPI的质量比在高水分挤压(HME)过程中结合：
口感：挤出物弹性提升210.6%，嚼劲度增加141.7%，硬度降低19.36%。
结构：三维结构纤维丰富，二级结构中α-螺旋的比例显著增加，结合水含量显著提高。
消化：体外模拟消化性显著提高了37.6 %，同时减少了挤出物的苦味和涩味。
突变体A4-1：通过常压室温等离子体(ARTP)诱变技术，从野生型Auxenochlorella pyrenoidosa中筛选出的黄金色突变株。
核心优势：与绿色野生型 (WT) 菌株相比，在暗培养中的 A4-1 突变体呈黄色，叶绿素 a 减少 118 倍，未检测到叶绿素 b。蛋白质 (44.22 % DW)、总氨基酸 (AAs，34.84 % DW) 和必需 AA (17.50 % DW) 的含量高，与 WT 相比分别增加了 31 % 、 22 % 和 30 % (p < 0.05)。
技术亮点：生物培养过程在线检测仪(BODS)
全自动智能发酵
1、发酵条件
初始细胞密度为1×10^8个细胞/mL；pH值6.5，通过添加1.0 mol/L硝酸并补充氮源来控制;温度30℃；搅拌速度80 r/min；初始通气速率1.5 L/min。在同一条件下进行平行发酵测试，分别使用氯化铵(1.52 g/L)或尿素（1.1 g/L）作为氮源，与上述以硝酸钠为氮源的发酵中氮摩尔浓度相同。
2、过程监测
采用BODS实时监测葡萄糖浓度、铵根离子，结合自动补料系统，确保Auxenochlorella pyrenoidosa突变体（A4-1藻株）在5L发酵罐中高效生长。
3、实时监控
如图1A和B所示，细胞密度和生物量浓度持续增加，并在大约72到84小时进入稳定期。
通过BODS自动检测和控制补料，按照工艺对过程中葡萄糖浓度进行控制，氮浓度通过补料维持在494 ± 53 mg/L范围内（图1D）。
如图1E所示，使用氯化铵作为氮源时，蛋白质含量(干重43.3%)和生产力（1.31克/升/天）最高，而碳水化合物含量（干重24.1%）和总脂质含量（干重13.8%）最低。
1、结构升级
微观3D网络：扫描电镜显示，5% DAP使挤压物形成类动物肌肉纤维结构，孔隙均匀。
水分锁定：低场核磁共振(LF-NMR)证实，DAP添加使结合水比例提升，增强产品保水性。5%的DAP掺入显示出最高的固定水比例(83.70 %)。结合水的增加通常与水分活度呈负相关，从而抑制微生物生长。自由水含量直降62%，减少水分流失。
电子鼻(A和B)和电子舌(C和D)分析：对挤出物进行感官分析显示，藻粉有效降低苦味与涩味，谷氨酸含量提升6.65% DW，赋予产品天然鲜味。
创新与展望
本研究介绍了一种新策略，利用来自叶绿素合成缺陷型蛋白核小球藻突变体(A 4-1菌株)的破壁藻粉(DAP)，不仅消除了传统藻类生物质的绿色和异味限制，在高水分挤压条件下还协同增强了基于SPI的肉类类似物的结构完整性以及生物可及性。DAP有助于蛋白质在挤出冷却过程中多肽链的重新排列，显著提高了210.6 %的弹性，结合水比例的增加也增强了蛋白质凝胶的稳定性，并促进了蛋白质纤维的形成，这是植物基肉类产品品质优化的一个突破。
未来可继续探索绿藻缺陷突变体(A4-1菌株)在工业条件下大规模微藻发酵生产中的发酵性能以及氯化铵在蛋白质合成中表现，以及藻类成分在调节蛋白质-大分子相互作用中的具体作用机制。
关于BODS
导语：
随着全球对可持续食品需求的激增，植物肉市场迎来爆发式增长。然而，传统大豆蛋白基植物肉常面临质地僵硬、风味与营养成分单一、消化率低等难题，解决相关的瓶颈问题，对于推进植物性肉制品技术的发展和促进植物性肉制品行业的可持续发展至关重要。
近期，华南理工大学魏东教授团队在《Bioresource Technology》发表突破性研究，通过生物培养过程在线检测仪(BODS)精准调控发酵工艺，首次利用叶绿素缺陷型黄金藻突变体A4-1，通过细胞破碎技术(DAP)与大豆蛋白完美融合，开发出富含蛋白质的金色微藻粉，成功提升植物肉综合品质。
本研究亮点
将含43.8 %蛋白质的黄金藻突变体A4-1破壁藻粉(DAP)与SPI以5% DAP+95%SPI的质量比在高水分挤压(HME)过程中结合：
口感：挤出物弹性提升210.6%，嚼劲度增加141.7%，硬度降低19.36%。
结构：三维结构纤维丰富，二级结构中α-螺旋的比例显著增加，结合水含量显著提高。
消化：体外模拟消化性显著提高了37.6 %，同时减少了挤出物的苦味和涩味。
突变体A4-1：通过常压室温等离子体(ARTP)诱变技术，从野生型Auxenochlorella pyrenoidosa中筛选出的黄金色突变株。
核心优势：与绿色野生型 (WT) 菌株相比，在暗培养中的 A4-1 突变体呈黄色，叶绿素 a 减少 118 倍，未检测到叶绿素 b。蛋白质 (44.22 % DW)、总氨基酸 (AAs，34.84 % DW) 和必需 AA (17.50 % DW) 的含量高，与 WT 相比分别增加了 31 % 、 22 % 和 30 % (p < 0.05)。
技术亮点：生物培养过程在线检测仪(BODS)
全自动智能发酵
1、发酵条件
初始细胞密度为1×10^8个细胞/mL；pH值6.5，通过添加1.0 mol/L硝酸并补充氮源来控制;温度30℃；搅拌速度80 r/min；初始通气速率1.5 L/min。在同一条件下进行平行发酵测试，分别使用氯化铵(1.52 g/L)或尿素（1.1 g/L）作为氮源，与上述以硝酸钠为氮源的发酵中氮摩尔浓度相同。
2、过程监测
采用BODS实时监测葡萄糖浓度、铵根离子，结合自动补料系统，确保Auxenochlorella pyrenoidosa突变体（A4-1藻株）在5L发酵罐中高效生长。
3、实时监控
如图1A和B所示，细胞密度和生物量浓度持续增加，并在大约72到84小时进入稳定期。
通过BODS自动检测和控制补料，按照工艺对过程中葡萄糖浓度进行控制，氮浓度通过补料维持在494 ± 53 mg/L范围内（图1D）。
如图1E所示，使用氯化铵作为氮源时，蛋白质含量(干重43.3%)和生产力（1.31克/升/天）最高，而碳水化合物含量（干重24.1%）和总脂质含量（干重13.8%）最低。
1、结构升级
微观3D网络：扫描电镜显示，5% DAP使挤压物形成类动物肌肉纤维结构，孔隙均匀。
水分锁定：低场核磁共振(LF-NMR)证实，DAP添加使结合水比例提升，增强产品保水性。5%的DAP掺入显示出最高的固定水比例(83.70 %)。结合水的增加通常与水分活度呈负相关，从而抑制微生物生长。自由水含量直降62%，减少水分流失。
电子鼻(A和B)和电子舌(C和D)分析：对挤出物进行感官分析显示，藻粉有效降低苦味与涩味，谷氨酸含量提升6.65% DW，赋予产品天然鲜味。
创新与展望
本研究介绍了一种新策略，利用来自叶绿素合成缺陷型蛋白核小球藻突变体(A 4-1菌株)的破壁藻粉(DAP)，不仅消除了传统藻类生物质的绿色和异味限制，在高水分挤压条件下还协同增强了基于SPI的肉类类似物的结构完整性以及生物可及性。DAP有助于蛋白质在挤出冷却过程中多肽链的重新排列，显著提高了210.6 %的弹性，结合水比例的增加也增强了蛋白质凝胶的稳定性，并促进了蛋白质纤维的形成，这是植物基肉类产品品质优化的一个突破。
未来可继续探索绿藻缺陷突变体(A4-1菌株)在工业条件下大规模微藻发酵生产中的发酵性能以及氯化铵在蛋白质合成中表现，以及藻类成分在调节蛋白质-大分子相互作用中的具体作用机制。
关于BODS
