菌體蛋白

菌體蛋白

菌體蛋白又叫微生物蛋白、單細胞蛋白。按生產原料不同,可以分為石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等;按產生菌的種類不同,又可以分為細菌蛋白、真菌蛋白等。營養豐富,含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質,以及豐富的酶類和生物活性物質,如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等。

菌體蛋白又叫微生物蛋白、單細胞蛋白。按生產原料不同,可以分為石油蛋白甲醇蛋白、甲烷蛋白等;按產生菌的種類不同,又可以分為細菌蛋白、真菌蛋白等。1967年在第一次全世界單細胞蛋白會議上,將微生物菌體蛋白統稱為單細胞蛋白。
單細胞蛋白所含的營養物質極為豐富。其中,蛋白質含量高達40%~80%,比大豆高10%~20%,比肉、魚、乳酪高20%以上;胺基酸的組成較為齊全,含有人體必需的8種胺基酸,尤其是穀物中含量較少的賴氨酸。一般成年人每天食用10~15 g乾酵母,就能滿足對胺基酸的需要量。單細胞蛋白中還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質,以及豐富的酶類和生物活性物質,如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等。
單細胞蛋白具有以下優點:第一,生產效率高,比動植物高成千上萬倍,這主要是因為微生物的生長繁殖速率快。第二,生產原料來源廣,一般有以下幾類:①農業廢物、廢水,如秸稈、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纖維素的廢料及農林產品的加工廢水;②工業廢物、廢水,如食品、發酵工業中排出的含糖有機廢水、亞硫酸紙漿廢液等;③石油、天然氣及相關產品,如原油、柴油、甲烷、乙醇等;④H2、CO2等廢氣。第三,可以工業化生產,它不僅需要的勞動力少,不受地區、季節和氣候的限制,而且產量高,質量好。
用於生產單細胞蛋白的微生物種類很多,包括細菌、放線菌、酵母菌、黴菌以及某些原生生物。這些微生物通常要具備下列條件:所生產的蛋白質等營養物質含量高,對人體無致病作用,味道好並且易消化吸收,對培養條件要求簡單,生長繁殖迅速等。單細胞蛋白的生產過程也比較簡單:在培養液配製及滅菌完成以後,將它們和菌種投放到發酵罐中,控制好發酵條件,菌種就會迅速繁殖;發酵完畢,用離心、沉澱等方法收集菌體,最後經過乾燥處理,就製成了單細胞蛋白成品。
20世紀80年代中期,全世界的單細胞蛋白年產量已達2.0×106 t,廣泛用於食品加工和飼料中。單細胞蛋白不僅能製成“人造肉”,供人們直接食用,還常作為食品添加劑,用以補充蛋白質或維生素、礦物質等。由於某些單細胞蛋白具有抗氧化能力,使食物不容易變質,因而常用於嬰兒粉及湯料、作料中。乾酵母的含熱量低,常作為減肥食品的添加劑。此外,單細胞蛋白還能提高食品的某些物理性能,如義大利烘餅中加入活性酵母,可以提高餅的延薄性能。酵母的濃縮蛋白具有顯著的鮮味,已廣泛用作食品的增鮮劑。單細胞蛋白作為飼料蛋白,也在世界範圍內得到了廣泛套用。
任何一種新型食品原料的問世,都會產生可接受性、安全性等問題。單細胞蛋白也不例外。例如,單細胞蛋白的核酸含量在4%~18%,食用過多的核酸可能會引起痛風等疾病。此外,單細胞蛋白作為一種食物,人們在習慣上一時也難以接受。但經過微生物學家的努力,這些問題會得到圓滿解決。

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