Получение белка микробным синтезом

Наиболее дефицитный компонент пищи – белок (белок одноклеточных получают с помощью микроорганизмов). Процесс получения микробного белка не зависит от климата, не требует больших площадей, поддается автоматической регуляции, что способствует получению стандартного продукта.

Главная характеристика биологической или питательной ценности белка – сбалансированность его аминокислотного состава. Для характеристики этого показателя в качестве эталонного принят аминокислотный состав белка куриного яйца или женского грудного молока, их аминокислотный состав наиболее благоприятен для усвоения.

Питательная ценность белков определяется содержанием незаменимых аминокислот, которые не синтезируются в животном организме: лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин. Для оценки белков по их содержанию используется показатель скора

СКОР= Незаменимая аминокислота/ ∑ незаменимых аминокислот в белке

Этот показатель берется в процентах от соответствующего отношения в эталонном белке. Аминокислота, имеющая наименьший показатель скора называется первой лимитирующей аминокислотой данного продукта. Питательная ценность животных белков близка к эталону, растительных – нет. Белки злаковых дефицитны по содержанию лизина.

Белковые добавки должны соответствовать определенным требованиям:

1. Общее требование: допустимое содержание канцерогенов, токсинов, ионов тяжелых металлов, патогенных микроорганизмов.

2. Специфические требования: ограниченное содержание нуклеиновых кислот. Норма: 2г нуклеиновых кислот в 20-30г высушенной биомассы дрожжей или 10-20г бактерий; ограниченное содержание бактерий, разветвленных жирных кислот, что зависит от условий культивирования; низкое содержание остаточных углеводородов. Микроорганизмы – продуценты не должны вызывать аллергических реакций и обладать патогенными свойствами. Анализу подвергается как сама добавка, так и продукты с ее добавлением.

ПРОЦЕСС ВЫРАЩИВАНИЯ И ПРИНЦИП КОНТРОЛЯ

Белок одноклеточных в производственных масштабах выращивают в биореакторе по принципу хемостата. В среду с развивающимися микроорганизмами подается водный раствор органических соединений и органический субстрат (конкретные для каждого микроорганизма). Культура перемешивается, аэрируется и охлаждается. Если это дрожжи, в последствии их отделяют от водной среды сепарированием, если грибы – фильтрацией; обработка при температуре 70-80°С, после отмирания клеток сметанообразную массу высушивают, гранулируют, упаковывают. Сырье – гидролизаты растительного сырья (мезга подсолнечника, риса, кукурузы, стебли хлопчатника). Можно выращивать: Trichosporon, Candida, Hansenula.

Разрабатывают два направления:

1. использование чистых видов сырья (желательно индивидуальных соединений), что позволит получить продукт постоянного качества.

2. Использование различных отходов, что позволяет бороться с местным загрязнением среды.