蛋白核小球藻( Chorella pyrenoidosa )为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻,是一种球形单细胞淡水藻类,通常以光台自养生长繁殖,分布极广。蛋白核小球藻含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质、食物纤维、核酸、不饱和脂肪酸及叶绿素等,具有降脂、降压、降血糖、预防和改善动脉粥状硬化等功能,尤其小球藻特有的生长因子，使其具有排除体内毒素、促进新陈代谢、补充人体营养、提高细胞再生能力以及增强人体免疫力等功效。

美国和日本将小球藻作为优良食品和动物饲料添加剂已有30多年的历史, 近年来,东亚和欧洲每年生产数千吨的小球藻作为饲料添加剂、保健食品和营养补充食品。2012年底《中华人民共和国食品安全法》和《新资源食品管理办法》将蛋白核小球藻列为新资源食品，丰富了国内藻类健康食品种类,已经应用于大米、酿酒、豆腐、发酵乳制品、面条、饼干和面包等，将来在功能性食品中必然有着更广阔的应用前景。

目前蛋白核小球藻培养方法很多, 其培养方式包括密闭无菌培养法、开放半无菌培养法、开放藻菌混养法等。生长方式有自养和异养生长两种,随着碳氮比( C/N )和光照条件变化在自养和异养之间自由转变[211。由于开放和半开放培养方式容易使杂菌, 尤其是有害细菌进入,并繁殖,使菌体遭到污染,不宜食用;自养向异养转化过程伴有叶绿素和叶绿体的消失,类胡萝卜素和叶黄素降低,蛋白质含量减少以及脂肪急剧增加等问题。因此本文探索一种利用气升反应器高密度培养食品用蛋白核小球藻的方法,即采用密闭无菌的自养方式，并首次将获得的蛋白核小球藻用于青团制作。（本篇主要以培养方式为主，青团制作过程暂不赘述）

将FAZHB-5小球藻接种于无菌发酵培养基中,装置密闭,气体装置内循环,根据设置自动通入无菌二氧化碳,保持装置内二氧化碳2%浓度,氧气21% ,温度25°C , 12 h光照/d ,培养8 d。以FAZHB-5小球藻为出发菌株，BG11为培养基，100 m L/250m L锥形瓶装液量,转速100 r/min ,在二氧化碳培养/振荡培养一体箱中 12h光照/24 h培养4d ,考察二氧化碳不同浓度对小球藻生长的影响。

采用单因素实验,以FAZHB-5小球藻为出发菌株，2%二氧化碳作为碳源,固定BG11培养基中除硝酸钠以外其他成分, 100 m L/250 m L锥形瓶装液量,转速100 r/min ,在二氧化碳培养/振荡培养一体箱中12 h光照/24 h培养4 d ,观察不同硝酸钠加入量对菌体生长影响。

在二氧化碳含量、温度、光照以及培养时间不变,借鉴BG11培养基并参考相关文献的情况下,采用因素水平均匀设计,见表1。依次改变硝酸钠、磷酸氢二钾、硫酸镁等培养基成分含量,测定不同培养基组成条件下的干菌体质量。

表1 均匀设计要素

藻蛋白质含量依据《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定,将10 m L浓硫酸和1片催化剂( 0.5 g硫酸铜和6 g硫酸钾)加入到装有0.5 g蛋白核小球藻粉的消化管中, 200°C消化1 h ,然后420°C继续消化1h;消化液冷却后上机。并且利用全自动氨基酸分析仪测定氨基酸组成和含量。

实验结果从碳源对菌体生影响、氮源对菌体生长影响、培养基优化、光源种类和位置对小球藻菌体干重的影响、氧气量对小球藻体干重的影响、蛋白核小球藻蛋白质含量的、氨基酸含量、矿物质含量等方面，得出以下测算结果：

表8  蛋白核小球藻中主要矿物质元素含量

1、单因素优化获得碳源为2%二氧化碳,氮源为10 g/L的硝酸钠;均匀设计获得优化的培养基:磷酸氢二钾0.6 g/L,硫酸镁0.2 g/L ,硝酸钠11 g/L,硫酸钾0.8 g/L ,柠檬酸铁胺0.006 g/L ,氯化钙0.05 g/L ,维生素B10.11 g/L EDTANa2 0.01 g/L,钨酸钠0.08x10-3g/L ,氯化镍0.02x10-3 g/L。

2、实验证明氧气量为20%时,是菌体最适宜的生长环境, LED红蓝4: 1彩光替代白光,有效地弥补了白光中红蓝色的不足,更有利于光合作用进行。

3、蛋白核小球藻粉蛋白质含量高达58 g/100g ,同时含有丰富的赖氨酸、胱氨酸、邴氨酸、矿物质元素K、Ca、Mg等。