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生物反应器培养生产人造肉的方法

 更新时间:2023-06-02 点击量:713

培养肉(CM)是指一种可持续替代品,通过生物反应器培养细胞并将其结合到可食用微载体中,生产出与动物源性肉类相似的素肉产品。为了减少对环境的影响、提高动物福利并为不断增长的人口提供蛋白质来源,CM 产品开发引发了广泛的学术界和工业界兴趣。然而,要使这一领域发挥其全部潜力,必须克服重大挑战,主要是开发可扩展的细胞扩增和细胞到肉类加工的技术方法。

  可扩展的细胞扩增方法对于生成大量可用于进一步加工成CM的细胞至关重要。长期以来,使用微载体进行细胞附着和增殖,在可扩展生物反应器中有效扩增贴壁依赖性细胞。这种培养方法具有生长速度快、附着表面积大、营养均匀和培养可扩展性等优点。通过选择生产微载体的材料以及通过将营养食品和着色剂包封在微载体中,该方法还可用于增强类似肉的口感和营养价值。一旦生长的细胞在可食用细胞微载体上达到融合,微组织就可以作为构建块,通过细胞到肉的加工方法生产各种CM产品。

  肉中脂肪成分的提供对于其多汁和口感至关重要。为此,植物脂肪替代品已被引入并在不同的食品应用中测试。油凝胶化是一种常用的方法,通过使用不同的胶凝剂赋予液态食用油固态特性,帮助开发不含反式脂肪的脂肪模拟物,降低饱和脂肪含量,并提供促进健康的效果。将基于蛋白质的壳掺入油凝胶颗粒还可以促进其作为CM中固体脂肪的替代品掺入。 细胞化微组织的加工方法可以影响CM产品的外观、质地和营养特性。均质化破坏了细胞化微组织的结构,但保留了其细胞内容物。酶催化交联反应是一种有效且可控的方式,可以改善风味、口感、消化率和营养价值。压缩、冷却和挤压等物理加工方法也可以在不改变成分的情况下影响CM的质地。

人造肉设备

 以下是在生物反应器中生产人造肉的详细步骤和流程:

选择合适的营养基质:在生物反应器中培养出成熟的细胞和组织,需要用到一种合适的营养基质,以提供生存、生长和繁殖所需的营养物质。

贴壁生长:接下来,将细胞或肌肉纤维附着在可扩展生物反应器中的可附着载体上进行贴壁生长。常用的可附着载体包括玻璃、聚苯乙烯、明胶和胶原蛋白等材料。

细胞扩增:准备好的培养基质会为细胞提供所需的营养物质,促进其生长和繁殖。这一阶段需要适当的温度和培养时间,以便达到足够的细胞数量。

  微载体包裹:接下来,将细胞通过将其包覆在可食用微载体(如鱼胶)中而进行微组织包裹。通过调整包裹厚度和细胞数量等参数,可以控制所形成的微组织的尺寸和形状。

  细胞到肉的加工:在包裹完成后,可以使用不同的加工方法将微组织转化为肉类产品。这些方法包括均质化、冷却和挤压等物理加工方法,以及酶催化交联反应等生物化学加工方法。

   总之,CM的开发是一项富有挑战性的工作,旨在提供与动物源性肉类相似的食用体验,同时减少对环境的影响并提高动物福利。通过开发可扩展的细胞扩增和细胞到肉类加工的技术方法,采用可食用微载体和油凝胶等材料,可以生产出更逼真的素肉产品。

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