橄榄油厂废水与微藻协同发酵强化小麦面包营养功能的研究

本研究针对橄榄油厂废水(OMWW)的高酚类抑制性和资源浪费问题，创新性地结合微藻(Chlorella vulgaris)与发酵技术，开发功能性面包强化剂。通过LAB(乳酸菌)和酵母发酵OMWW-CHL混合物，显著提升酚类化合物(如3-羟基酪醇)和蛋白质的生物利用率，并赋予面包抗真菌活性和延长的保质期。该研究为食品工业废弃物高值化利用和功能性食品开发提供了新策略。

　　

橄榄油生产过程中产生的废水(OMWW)富含多酚类物质，却因高盐度、低pH和酚类毒性成为环境负担，其微生物发酵利用长期受限。与此同时，全球对功能性食品的需求持续增长，如何将农业废弃物转化为高附加值产品成为研究热点。意大利博尔扎诺自由大学的研究团队独辟蹊径，将OMWW与蛋白源微藻(Chlorella vulgaris, CHL)结合，通过乳酸菌(LAB)和酵母发酵开发出具有营养强化和抗菌特性的面包添加剂，相关成果发表在食品科学权威期刊《LWT》上。

研究采用高压灭菌和微孔过滤预处理OMWW，通过HPLC分析糖类、有机酸和乙醇代谢产物，LC-MS/MS定量游离酚类物质，Bradford法和邻苯二甲醛法分别测定蛋白质与肽含量。采用氨基酸分析仪检测游离氨基酸谱，并通过菌丝径向生长抑制实验评估抗真菌活性。面包品质分析涵盖比容测定、质构分析(TPA)和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)氧化指标检测。

3.1 OMWW微生物特性
OMWW中仅检出耐受力强的霉菌(3.43 Log CFU/mL)和酵母(3.20 Log CFU/mL)，乳酸菌完全缺失，证实其恶劣环境对微生物生长的强烈抑制。

3.2 OMWW与微藻发酵
添加5% CHL使LAB在混合基质(OMWW-CHL)中的活菌数提升至9.23 Log CFU/mL，pH降至3.75。酵母在OMWW-CHL中糖利用率显著提高，S. cerevisiae
AYI6几乎完全代谢葡萄糖(8.20→0.02 g/L)，证实微藻提供的维生素和氨基酸能缓解OMWW的胁迫压力。

3.4 蛋白质与氨基酸分析
Lc. paracasei
PR2展现最强蛋白水解活性，使OMWW-CHL中蛋白质降低36%。酵母显著消耗氨基酸，S. cerevisiae
AYI6使总游离氨基酸减少80%，而Lc. paracasei
PR2反增加10.6%，揭示菌株代谢策略差异。

3.5 酚类化合物转化
发酵使3-羟基酪醇(14793→22383 μg/L)和酪醇(2044→3767 μg/L)含量显著提升，L. plantarum
PR1产生独特代谢物氢化咖啡酸(92.6 μg/L)，Leuc. mesenteroides
GSL1则完全降解4-羟基苯甲醛，体现菌株特异性酶活(如糖苷酶、单宁酶)。

3.6 抗真菌活性
发酵OMWW-CHL对A. versicolor
抑制率最高(22-28%)，Lach. fermentati
9Y发酵产物使面包环境霉菌污染延迟2天，与p
-香豆酸含量正相关。

3.7-3.10 面包强化效果
50%水分替代的强化面包中，酚类物质增加5-10倍，L. plantarum
PR1组脂质氧化值最低(0.68 μg MDA/g)。感官评价显示Lc. paracasei
PR2能有效掩盖藻类异味，使"草本味"评分从8降至5.8。

该研究开创性地构建了"废弃物-微藻-发酵"三位一体的食品强化策略，证实OMWW-CHL发酵可同步实现废弃物增值、营养强化和保质期延长。通过精准菌株选育，Lc. paracasei
PR2和Lach. fermentati
9Y分别展现出突出的蛋白水解和抗真菌特性，为开发清洁标签的天然防腐剂提供了新思路。研究不仅解决了橄榄油产业的环保难题，更开辟了微藻在发酵食品中应用的新途径，对推动循环经济和功能性食品发展具有双重意义。