BODS unterstützt einen Durchbruch für pflanzliches Fleisch: Wie schaffen goldene Mikroalgen qualitativ hochwertige Fleischarternativen?-Wuxi Yuanqing Tianmu Biotechnology Co., Ltd

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BODS unterstützt einen Durchbruch für pflanzliches Fleisch: Wie schaffen goldene Mikroalgen qualitativ hochwertige Fleischarternativen?

Datum:2025-05-27Lesen Sie:1

Anleitung:

Mit dem weltweiten Anstieg der Nachfrage nach nachhaltigen Nahrungsmitteln erlebt der Markt für pflanzliches Fleisch ein explosives Wachstum. Traditionelles Sojabohnen-Protein-basiertes pflanzliches Fleisch steht jedoch oft vor Problemen wie Textursteifheit, Geschmack und Nährstoffeinheit, niedrige Verdauungsrate und die Lösung der damit verbundenen Engpässe ist von entscheidender Bedeutung für die Förderung der Entwicklung der pflanzlichen Fleischprodukte-Technologie und die Förderung der nachhaltigen Entwicklung der pflanzlichen Fleischprodukte-Industrie.

Kürzlich veröffentlichte das Team von Professor Weidong von der South China Polytechnic University eine bahnbrechende Forschung in der Zeitschrift "Bioresource Technology".Biokulturprozess-Onlinedetektor (BODS)Präzise Regulierung des Fermentationsprozesses durch die Verwendung des Chlorophyl-defekten Goldalgenmutators A4-1 durch die Fusion mit Sojaprotein durch die Zellbrechnetechnologie (DAP) zur Entwicklung eines proteinreichen goldenen Mikroalgenpulvers, das die Qualität des pflanzlichen Fleisches verbessert.

Highlights dieser Studie

Verbinden Sie das Goldalgenmutant A4-1 Wallalgenpulver (DAP), das 43,8% Protein enthält, mit SPI im Massenverhältnis von 5% DAP + 95% SPI bei High Moisture Extrusion (HME):

Geschmack：Die Extrusionselastizität wurde um 210,6 % erhöht, die Kaukraft um 141,7 % und die Härte um 19,36 % reduziert.
Struktur：Die dreidimensionale Struktur ist faserreich, der Anteil der Alpha-Spirale in der sekundären Struktur erhöht sich deutlich und der Wassergehalt der Verbindung erhöht sich deutlich.
Verdauung：Die in vitro simulierte Verdauung verbesserte sich um 37,6 % und verringerte gleichzeitig den bitteren und bitteren Geschmack des Extrakts.

Stamm Hintergrund

Mutant A4-1: Von Wildtyp durch Normaldruck Raumtemperatur Plasma (ARTP) MutationstechnikAuxenochlorella pyrenoidosaIn der ausgewählten goldenen Mutationsstämme.

Kernvorteil: A4-1-Mutanten in dunklen Kulturen sind gelb im Vergleich zu grünen Wildtyp-Stämmen (WT), Chlorophyll a ist 118-mal reduziert und Chlorophyll b ist nicht nachgewiesen worden. Der Gehalt an Proteinen (44,22 % DW), Gesamtaminosäuren (AAs, 34,84 % DW) und essentiellen AA (17,50 % DW) ist um 31 %, 22 % und 30 % höher im Vergleich zu WT (p < 0,05).

Technische Highlights:Biokulturprozess-Onlinedetektor (BODS)

Vollautomatische intelligente Fermentation

Fermentierungsbedingungen

Die anfängliche Zelldichte beträgt 1 x 10 ^ 8 Zellen / ml; pH-Wert 6,5, kontrolliert durch Zugabe von 1,0 mol / L Sticksäure und Ergänzung der Stickstoffquelle; Temperatur von 30°C; Rührgeschwindigkeit 80 r/min; Anfangsbelüftungsgeschwindigkeit 1,5 L/min. Parallele Fermentationstests werden unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wobei Ammoniumchlorid (1,52 g/L) bzw. Harnstoff (1,1 g/L) als Stickstoffquelle verwendet werden, mit der gleichen Stickstoffmolkonzentration wie bei der oben genannten Fermentation mit Natriumnitrat als Stickstoffquelle.

Prozessüberwachung

Überwachung der Glukosekonzentration und Ammoniumionen in Echtzeit mit BODS in Kombination mit einem automatischen Ergänzungssystem, um sicherzustellenAuxenochlorella pyrenoidosaDer Mutant (Algenstamm A4-1) wächst effektiv in einem 5-Liter-Fermentationsbehälter.

Echtzeit-Überwachung

Wie in Abbildungen 1A und B gezeigt, erhöhen sich die Zelldichte und die Biomasse-Konzentration kontinuierlich und gelangen in die Stabilitätsperiode nach etwa 72 bis 84 Stunden.

Automatische Erkennung und Kontrolle von Nahrungsergänzungsmitteln durch BODS,Durch die Kontrolle der Glukosekonzentration im Prozess wird die Stickstoffkonzentration durch Zusatzmittel im Bereich von 494 ± 53 mg/L gehalten (Abbildung 1D).

Wie in Abbildung 1E gezeigt, ist der Proteingehalt (43,3% Trockengewicht) und die Produktivität (1,31 g / l / Tag) bei der Verwendung von Ammoniumchlorid als Stickstoffquelle hoch, während der Kohlenhydratgehalt (24,1% Trockengewicht) und der Gesamtlipidgehalt (13,8% Trockengewicht) niedrig sind.

Kernforschung: Wie Mikroalgenpulver pflanzliches Fleisch neu formt

Strukturelle Upgrade

Mikro-3D-Netzwerk: Das Scan-Elektroskop zeigt, dass 5% DAP das Extrudiert dazu bringt, eine tierähnliche Muskelfaserstruktur mit homogenen Poren zu bilden.

Feuchtigkeitssperrung: Die Low Field Nuclear Magnetic Resonance (LF-NMR) bestätigt, dass die Zusatz von DAP den Anteil des kombinierten Wassers erhöht und die Wasserretention des Produkts verbessert. 5% DAP-Einmischung zeigte den höchsten Anteil an festem Wasser (83,70%). Der Anstieg des Bindungswassers ist in der Regel negativ mit der Feuchtigkeitsaktivität verbunden, wodurch das mikrobielle Wachstum unterdrückt wird. Der freie Wassergehalt sinkt um 62% und reduziert den Wasserverlust.

Geschmacksoptimierung

Elektronische Nase (A und B) und Elektronische Zunge (C und D) Analyse: Die sensorische Analyse des Extrakts zeigt, dass Algenpulver effektiv den Bittern und den Bittern reduziert, der Glutasäuregehalt um 6,65% DW erhöht und dem Produkt einen natürlichen Geschmack verleiht.

Innovation und Perspektive

Diese Studie präsentiert eine neue Strategie, mit der Walalgenpulver (DAP) aus Chlorophyll-synthetisch defekten Protein-Nucleus-Micrococcus-Mutanten (A 4-1-Stamm) nicht nur die Grün- und Geruchsbegrenzung der herkömmlichen Algenbiomasse beseitigt, sondern auch die strukturelle Integrität und die Biozugänglichkeit von SPI-basierten Fleischanalogen unter hohen Feuchtigkeitsexpressionsbedingungen verbessert wird. DAP hilft bei der Neuordnung der Polypeptidketten des Proteins bei der Extrusionskühlung, erhöht die Elastizität um 210,6%, erhöht den Anteil an Bindungswasser verbessert auch die Stabilität des Proteingels und fördert die Bildung von Proteinfasern, ein Durchbruch bei der Qualitätsoptimierung von pflanzlichen Fleischprodukten.

Die Fermentationseigenschaften von grünalgendefekten Mutanten (A4-1-Stamm) bei der Fermentation von Mikroalgen in großem Maßstab unter industriellen Bedingungen sowie die Erscheinung von Ammoniumchlorid bei der Proteinsynthese sowie die spezifischen Mechanismen der Rolle von Algenbestandteilen bei der Regulierung der Protein-Makromolekularen-Wechselwirkungen können in Zukunft weiter untersucht werden.

Über BODS

Das Bioreaction Online Detection System (BODS) ist ein Instrument zur vollautomatischen Online-Probenahme, Verarbeitung, Prüfung und Probenahme von Bioreaktoren. Eine Vielzahl von Inspektionsmodulen ist integriert, um die Biomasse, den Substratverbrauch und die Produkterzeugung im Tank in Echtzeit anzuzeigen, kann auch das Feedback-Kontrollsystem rechtzeitig angepasst werden, um den präzisen Kontrollfluss des Substrats zu erreichen, die Effizienz der Fermentationsprozesssteuerung zu verbessern und eine starke Datenunterstützung für die Fermentationsprozessoptimierung und -vergrößerung bereitzustellen.

Über uns

Tamaki Bio konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung von Geräten im Bereich der Biozucht.Es ist bestrebt, durch eine effiziente Mutationstechnik und eine hohe Durchfluss-Screening-Technologie das Modell der Entwicklung von traditionellen Bakterien in der Industrie zu verwandeln und zu verbessern, die Qualität und Effizienz der Bioindustrie zu verbessern und die Kernkompetenz der Bioindustrie in unserem Land zu verbessern.Wir haben uns verpflichtet, herausragende Lösungen für die Probleme der Industrie zu bieten, wie "die Entwicklung und das Screening von Zellen und Bakterien ineffizient", "die damit verbundenen Ausrüstungskosten teuer" und "die Schwierigkeiten der Industrialisierung".

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