盘点海藻有哪些生产技术，各有千秋?

海藻，从上到下充满着健康的光环，近两年海藻相关的产品在全球市场上推出的速度很快，尤其是亚洲地区。海藻在人用领域和动物养殖方面都有重要的作用，如改善人体皮肤状况、增加动物机体免疫力等。数据显示，2014年全球海藻生物量市场规模在35亿到50亿欧元之间，健康产品的市场规模达15亿欧元，水产养殖市场规模达5亿欧元。保健品和医药行业对海藻的不断增长需求是推动全球海藻市场发展的主要原因，其在食品、饲料、染色剂、环境污染等方面也有应用。

低产量、高成本限制了海藻产业链的快速发展，尤其是在膳食补充剂和保健品中的应用。美国和欧洲是全球海藻的两大重要市场，但总体市场规模还相对较小。和欧洲地区相比，美国地区的海藻生产具有得天独厚的优势条件，如适宜的生长气候条件;低水平的降雨;较高的日照时间;高温时间长等。全球的海藻产业面临着相同市场挑战，即大规模商业化生产海藻的成本依旧很高，低产量、高成本限制了海藻产业链的快速发展，尤其是在膳食补充剂和保健品中的应用，以下是几款常见用于生产海藻的技术方式。

封闭式光合生物反应器系统

对于大多数海藻生产商而言，封闭式玻璃管道光合生物反应器系统是目前常见的一种生产系统。Algae公司负责人表示，封闭式系统可防止不同生物体的入侵，如国外海藻、原生动物、变形虫。这些杂质的人侵会污染海藻的纯度，影响海藻中虾青素的合成。据植提桥媒体了解，之所以选择玻璃管道，而非塑料，主要是因为塑料管道在太阳辐射的情况下会将增塑剂过滤到海藻中。

和其它封闭式管道相比，美国海藻公司Algae采用天然光照，并非使用人工灯光。尽管该系统可提高生产效率，但从微藻中提取虾青素、Omega-3脂肪酸和β-类胡萝卜素的提取成本依旧很高。欧洲委员会数据显示，海藻中提取的不饱和脂肪酸每年只有240吨，但该产量的市场规模每年(多数从鱼类提取)高于2.519亿欧元。该系统的总体成本略高，但生产的产品纯度高、不含污染物，生产的虾青素含量很高，但成本略低于开放式水泄系统和使用人照灯光的室内系统。

相比而言，欧洲海藻公司Algalif采取另一种封闭式光合生物反应器养殖系统。冰岛在海藻种植方面具有较多的优势，如生态环境良好、不含污染物、产量丰富、水质佳、可再生能源的持续供应。该公司采用专利的灯光系统可将能量降低50%，提供最佳的海藻生长情况，降低水的使用。该系统生产的终端产品虾青素中的重金属含量非常低，如砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)。

水中的微量污染在海藻生长过程中会出现集聚现象，虾青素的生产过程最容易出现这种情况，因为类胡萝卜素的积累需要大量的时间。对于虾青素而言，首先要种植雨生红球藻，冰岛的水源可有效控制污染情况，保证虾青素的纯度，同时还可确保Algalif公司能够持续性的供应虾青素。此外，封闭式玻璃管道光合生物反应器系统的可扩展性是模块化构型，每一个光合生物反应器系统有明确的最大容量，可实现优化工艺参数的目标，同时还可增加产品的质量控制，改善反应时间，确保稳定产量。

开放式跑道池系统

在欧洲地区，开放式跑道池因成本较低、易搭建受到许多公司的青睐，采用桨轮搅拌的生产方式可预防沉淀。桨轮持续的转动可避免温度梯度的形成，更加均衡的分布营养元素和二氧化碳，去除产生的氧气，将海藻从底部输送到表面，以确保充足的光照。该系统此较适宜种植某些微藻或蓝藻细菌，如钝顶节螺藻(螺旋藻属)、盐生杜氏藻(Dunlillasalina)。

欧洲使用该系统的公司比较多，比如法国Algosource公司联合使用开放式跑道和PBR技术生产螺旋藻。螺旋藻对生长环境中的PH要求很高，主要是避免污染物的侵袭。开放式跑道池系统种植的螺旋藻易实现商业化规模生产，可减少部分成本的使用，我国目前已经建立的螺旋藻生产厂家基本均采用这种养殖模式。但是，这种养殖模式还存在弊端，如微藻的光能利用率较低;生产过程的培养条件，如光照、温度、pH等难以控制，不能达到最优化;开放式养殖场易受到外界的污染;受地区性和季节性限制等。

封闭式发酵技术

封闭式发酵技术使用的发酵罐通常放置在室内或室外，主要用于生产长链不饱和脂肪酸，通过异养海藻寇氏隐甲藻(Crypthecodiniumcohnii)、裂壶藻(hyzochytrium)和吾肯氏壶藻(kenia)生产。美国TerraVia公司就采用这种发酵技术生产海藻，其便于控制，可保证纯度和持续性。同时，这种技术生产的海藻不受地域和季节的限制。

可再生植物糖都可作为海藻的养料，如甘蔗米源的蔗糖、谷物来源的葡萄糖、甜菜和绿色垃圾。海藻能够将糖分转化为油、脂类和蛋白质，这些原料可作为食品添加剂和化妆品原料。同时，Terravia公司的生产方式还可生产海藻来源的0mega-3脂肪駿，替代海洋来源Omega-3脂肪酸，目前已经将该方式生产的海菜Omega-3脂肪酸应用于膳食补充剂和食品原料。

生产技术的改进可确保海藻规模化市场的实现，比如，封闭式光合生物反应器的方式成功培养出的雨生红球藥，其对所有的生产参数可实现控制，并且能够提高整体的生产效率。海藻未来在超级食品、生物燃料、营养补充剂方面的应用很有潜力，但是实现低成本商业化海藻生产方面还有很长的路要走!随着生产技术的不断改进，这一目标在未来几年将有望实现。