人类赖以生存的食物资源，历来主要为农林、畜牧及渔业等生产获得的粮谷、豆类、蔬菜、水果及肉、鱼、蛋、奶等各种动植物食品，即人类习惯食用已久的天然传统食品。随着时代的发展，人类探索和改造自然的能力大大增强，对营养与健康关系的认识越来越深入，并且还面临着在固定的土地面积上人口增长日益增快的压力，因而对食物数量、质量和来源的需求日益提高和扩大。为此必须在广泛应用现代科学技术努力提高传统食品产量和质量的基础上，积极研究开发更广阔的食物新资源，尤其是食物蛋白质资源。从发展趋势看，近期开发的重点首先应是对农业和食品工业中现有副产品或废弃物(如各种油籽饼)的进一步加工和充分合理利用，将来可能逐步深入到更富有潜力的食用微生物工业化生产。

油籽饼类 各种油料种子经取油后的剩余部分称为油籽饼或油饼。过去习惯作为制油工业的副产品，主要用作肥料，仅小部分用来喂养牲畜。近30年来对其营养价值、存在有害物质、去毒方法及动物饲养效果等进行了广泛研究，不但进一步大规模用作畜禽饲料，有的经适当加工处理或精制，已开始成为人类某些食品的原料。

油籽饼的营养价值 一般除残留少量脂肪并含有一定量的无机盐和B族维生素外，主要含有丰富的蛋白质。蛋白质含量不仅决定于种子来源及其本身组成成分，且受制油工艺方法的影响，一般含量约为30～50%，在各种植物蛋白中营养价值也相对较好。

大豆饼含蛋白质约40～50%。据蛋白质化学评分，其限制氨基酸为含硫氨基酸。大豆较其他植物蛋白含有赖氨酸较多，因而和一般谷类可发挥蛋白质互补作用，使混合后食用的蛋白质营养价值显著提高。经适当加工的豆饼粉如以蛋氨酸强化，可使蛋白质功效比值提高到与酪蛋白相似。菜籽饼含蛋白质及赖氨酸与豆饼相近，而含硫氨酸则高于后者，根据大鼠喂养实验，其蛋白质消化率为80%、功效比值2.8、净利用率78、生物价92。

葵花籽、棉籽和芝麻中蛋白质的赖氨酸含量均低于大豆和菜籽。其中芝麻蛋白质含异亮氨酸较少，但较其他油籽含蛋氨酸较多，如与等量豆饼混合食用，则蛋白质互补作用非常显著。棉籽饼蛋白质赖氨酸是否易被人体利用易受加工方法和棉酚含量的影响。花生饼与其他油饼相比，由于赖氨酸、含硫氨基酸、苏氨酸和色氨酸含量均较低，故蛋白质的营养价值较差。

油饼类蛋白质的营养价值可因取油加工方法和条件而受一定影响，特别是赖氨酸在高温和强压下可引起较大程度的破坏。制油时如采用预榨和有机溶剂提取相结合的工艺，可防止蛋白质严重变性并减少赖氨酸等碱性氨基酸的破坏。为提高油籽饼蛋白质的消化吸收和利用，应去除过多的纤维素及抗营养因子，改善感官性质和适口性以及便于制成多样化食品，可进一步加工或精制为浓缩蛋白、分离蛋白和蛋白纤维，作为谷类食品的蛋白质补充物或肉、蛋、奶等的代用品。

油饼类作为食用蛋白质来源的卫生问题 油料种子常含有一些毒害物质，制油时可不同程度地残留于油饼中，必须采取适当加工工艺将之破坏或除去，以免对人畜造成各种急性或慢性毒害。

大豆含有多种有害物质。不耐热者有抗胰蛋白酶因子、脲酶、血细胞凝集素等，一般于100℃下经湿热处理10～15min即可失去活性。另外尚含有胃肠胀气因子、致甲状腺肿因子、皂素、雌激素等，在制作浓缩蛋白和分离蛋白时，经提取可以除去，如仅有少量残留，实际意义不大。

菜籽饼的有害物质主要为芥子甙，在植物组织中葡萄糖硫苷酶的作用下，可水解为硫氰酸酯、异硫氰酸酯和腈，并释出葡萄糖和HSO-4。有的芥子甙其R基的第二碳原子上含有羟基，于一定条件下经环化形成唑烷酮。这些产物大都有不同程度的致甲状腺肿作用，因它们可阻止甲状腺吸收碘而致增生肥大。腈可引起动物增重减慢和肝、肾组织病变，猪及家禽尤为敏感。消除毒性的方法有：高压和蒸汽处理、用氨和热处理、加入亚铁盐或以溶剂提取有害物质等，从而使酶失去活性或将芥子甙及分解产物去除和破坏。但最理想的是选育低芥子甙含量的品种，现已基本取得成功。

葵花籽饼含有酚的化合物如绿原酸和咖啡酸等。这类多酚化合物可与肽反应而降低蛋白质的溶解性，用水浸提或以极性溶剂提取可以除去。棉籽饼主要含有棉酚、过敏性物质及环丙烷脂肪酸等，其中尤以棉酚的毒性问题最为突出，它不但降低赖氨酸在体内的利用率、降低蛋白质营养价值，并可引起各种急、慢性损害。其毒性作用及去毒方法参见《食用油脂及其卫生》条。

食用微生物 许多微生物常可提供丰富的营养物质，特别是蛋白质和维生素。这些微生物完全可用合成培养基进行机械化连续培养生产，具有繁殖快、产量高、占地面积少，不受季节气候、地理条件等影响的特点。其中有些已长期用于畜禽饲料，因而被广泛认为可能是最富有潜力的新食物资源。

食用微生物的种类和培养原料 食用微生物包括细菌、酵母、霉菌及藻类等单细胞或多细胞生物，一般均含有大量蛋白质。多年来研究相当广泛，主要发展为快速生产蛋白质的方法，即所谓单细胞蛋白的生产。这一名词虽不甚确切，但仍被沿用。另外有些微生物还被考虑用来生产脂肪及B族维生素。

酵母长期以来已作为补充B族维生素的来源、增味剂及蛋白质浓缩物使用，且被投入大量工业化生产。可考虑作为蛋白质资源的酵母主要为酵母属及假丝酵母属。霉菌具有发达的菌丝体，含蛋白质较高，如根霉、镰刀菌、曲霉及青霉等菌属中某些菌种可能也是有价值的蛋白质来源，研究已较广泛。细菌中如大肠杆菌、假单胞菌、乳酸杆菌、产碱杆菌等属的某些菌株也被考虑可作为食物蛋白质来源。细菌生长速度和蛋白质含量一般均高于酵母和霉菌，其缺点是培养过程易受噬菌体的影响，含核酸量更高，细胞较小，在收获时工艺比较复杂。

生产这类微生物的培养基原料来源十分广泛。各种含碳水化物的工业废水或副产品如造纸业的亚硫酸盐废水、制糖业的糖蜜、乳品业的乳清等均可作为廉价的主要培养液原料。废纸、蔗渣、木浆以及各种农业加工副产品和废弃物含有大量纤维素，只要先经转变为可被利用的糖类，即为丰富的碳水化物来源。淀粉比纤维素更易水解，并可用分解淀粉的微生物直接发酵。木薯和一些野生植物如野豌豆、山黧豆等均富含淀粉，但又存在一定的有毒物质，不宜直接食用;如能分离其淀粉进行单细胞蛋白生产，将可成为更有价值的食物资源。

近年来利用烃类进行单细胞蛋白生产极受重视。石油、煤、天然气或甲烷均可用作原料。煤应先转变为气态或液态烃。石油中容易被微生物利用的部分主要是C10～液态烃。 石油中容易被微生物利用的部分主要是C10～C20的直链烃，即正石蜡部分， 约占石油的2%。 国内对以甲醇为原料生产单细胞蛋白也进行了一些研究。

绿色小型藻类能有效地利用太阳能进行光合作用合成有机物质。世界上有不少国家研究小型绿藻生产，作为廉价良质蛋白质来源。常用藻类为小球藻属及栅藻属。繁殖方法，一种为自养条件下利用日光作为能源，并在培养液中供给CO2;一种为混合培养，培养液中加入有机物质，并有日光照射;还有一种为异养培养，不需日光，以葡萄糖、醋酸或乙醇作为碳和能量来源。

食用微生物的营养价值 各种食用微生物的营养组成因品种、培养基质成分、培养条件及产品加工方法而有很大差别。如红酵母，当对其培养基中可利用氮加以限制时，脂肪含量明显增高; 新鲜小球藻维生素C含量为30～60mg/100g，但经干燥或贮存后可大量损失;光照下培养小球藻可含大量维生素C，而无光照下培养者几乎完全不含有。

食用微生物的蛋白质含量，以细菌最高(40～80%)，酵母次之(45～⁶0%)，霉菌及小型绿藻又次之(25～50%)。这些单细胞蛋白的氨基酸组成模式与大豆蛋白相类似;赖氨酸含量丰富，但含硫氨基酸则有不同程度的缺乏。例如酵母若补充以0.3%蛋氨酸，则蛋白质的生物价和净利用率分别由61和59提高到91和88。单细胞蛋白对限制氨基酸为赖氨酸的谷类蛋白质可起到良好的补充作用。

微生物的细胞壁可影响蛋白质的消化和利用，其完整而含复杂多糖的细胞壁妨碍消化酶进入细胞。通过适当加工(加热或充分粉碎)可使其明显提高和改善。小球藻经甲醇脱色可使消化率由原来的54.5%提高到81.7%。

食用微生物除含大量蛋白质外，尚提供一些其他重要营养素。酵母和霉菌常含丰富的B族维生素; 某些菌种可用来生产脂肪。小球藻脂肪含量变动很大，约为5～75%，含有大量不饱和脂肪酸。冷冻干燥的小球藻含胡萝卜素120mg/100g以上，并含有丰富维生素C。

食用微生物在应用中的安全问题 选用菌种必须纯正不混有杂菌和产毒菌株，有关部门应严格控制管理，加强鉴定工作。生产过程应严格消毒并加强防止有害杂菌，特别是产毒素微生物的污染。利用工业废水或废物时，常有某些重金属或复杂有机化合物等有毒物质污染，应考虑到在加工过程能否充分清除。

利用石油烷烃生产酵母，对使用原料和工艺过程应有必要的卫生要求。美国FDA规定直链烷烃混合物应符合食用级矿油指标，各种多环芳族化合物如苯并(a)芘、二苯并蒽、3-甲基胆蒽、苯并芘等均应低于1mg/kg。如用280～400℃的石油馏份培养，其中仅一部分相当于正链烷烃的化合物能被微生物利用，其余烃类必须用离心或洗涤除去，最后产品需经溶剂提取方保安全。

由于微生物繁殖迅速，单细胞蛋白与通常食物相比，含有相当高的核酸。细菌蛋白含核酸量最高，以干重计约为12～25%，酵母10～12%，霉菌及小型绿藻3～6%。核酸在人体内最终代谢产物为尿酸，大量摄入可引起血浆尿酸浓度增高，易在关节及软组织等中沉积。许多学者建议，以单细胞蛋白作为膳食蛋白质重要来源时，应将核酸每日最高摄入量限制于2g以内。去除细胞中核酸的方法有：碱催化水解、化学提取、经高温处理后加外源核糖核酸酶降解、或68℃加热处理进行培养以及利用内源酶将核酸降解等。

凡新的品种或工艺在推广应用之前，必须由卫生部门进行相应的动物和人体实验，提出安全性和营养价值的全面评价资料。

叶蛋白 许多植物的叶部皆可作为提取叶蛋白的原料。最好能机械化收集，特别是能不断收获、不断生长的作物更为适宜，因此有些国家常用苜蓿生产叶蛋白。此外豆类、薯类、向日葵、甜菜等叶子均可提取较多叶蛋白。

叶蛋白的氨基酸组成较为平衡，优于一般谷类和豆类种子蛋白质，其蛋白质生物价接近于蛋和奶以外的大多数动物蛋白。可作为以谷类为主膳食的蛋白质补充物。脂肪含量很低，其中高不饱和脂肪酸约占58～79%，故易氧化。脂肪氧化产物或中间产物是使叶蛋白产生不良味道和气味的重要因素，并可降低其营养价值。

叶蛋白的提取制备比较简单。叶子经切碎后，加适量水研磨成浆，压榨过滤。将液汁立即用氨处理，使pH提高到8.5，蒸汽加热至85～90℃，再经沉淀分离即可得粗叶蛋白;水洗除去杂质，60～80℃烘干。为了适于食用，应进一步精制成浓缩蛋白或分离蛋白。作为原料的植物叶子应当新鲜，收获后尽快加工，生产过程应连续进行。叶中原有的酶类和微生物污染均可引起叶蛋白颜色和气味的变化并使产量降低。