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Einzelheiten zum Produkt

Über die Mikrobielles Protein

Es enthält mikrobielle Zellen (wissenschaftlich als Mycetom bekannt) und wird auch als mikrobielles Protein oder einzelliges Protein bezeichnet. Auf der Grundlage der verwendeten Rohstoffe kann es in Erdölprotein, Methanolprotein und Methanprotein eingeteilt werden, und je nach Art des Bakterienstamms kann es in Bakterienprotein und Pilzprotein unterteilt werden. Der Begriff wurde auf der ersten globalen Einzelzellproteinkonferenz im Jahr 1967 offiziell eingeführt. Zu den produzierenden Stämmen gehören Aspergillus niger und Hefe. Ihre mikrobiellen Proteine werden durch mikrobiellen Stoffwechsel von organischem Stickstoff hergestellt und in biofermentierten Futtermitteln verwendet. Die Verbesserung der Leistung der Stämme beruht auf der Stammselektion und gentechnischen Verfahren. So ist zum Beispiel fermentiertes Sojamehl, das reich an kleinen Peptiden ist, in der Industrie ein heißes Thema geworden. Probiotika wie Milchsäurebakterien und Hefe in der mikrobiellen Zellzusammensetzung können die mikrobielle Homöostase im Darm der Tiere aufrechterhalten.

Klassifizierung

Einzelliges Protein

Auf der Grundlage der verwendeten Rohstoffe können sie in Erdölproteine, Methanolproteine und Methanproteine eingeteilt werden, und auf der Grundlage der Art der produzierenden Bakterien können sie weiter in bakterielle Proteine und Pilzproteine eingeteilt werden. Auf der ersten Weltkonferenz über einzellige Proteine im Jahr 1967 wurden mikrobielle Proteine als einzellige Proteine bezeichnet.

Vorteile

Einzellige Proteine haben die folgenden Vorteile: Erstens haben sie eine hohe Produktionseffizienz, die tausendmal höher ist als die von Pflanzen und Tieren. Dies ist in erster Linie auf die schnelle Wachstums- und Reproduktionsrate von Mikroorganismen zurückzuführen. Zweitens können sie aus einer Vielzahl von Quellen gewonnen werden, zu denen im Allgemeinen die folgenden gehören: Landwirtschaftliche Abfälle und Abwässer wie Stroh, Bagasse, Rübenschnitzel, Sägemehl und andere zellulosehaltige Abfälle sowie Abwässer aus der Verarbeitung land- und forstwirtschaftlicher Produkte; ② Industrieabfälle und -abwässer, wie zuckerhaltige organische Abwässer und Sulfit-Zellstoff-Abwässer aus der Lebensmittel- und Fermentationsindustrie; ③ Erdöl, Erdgas und verwandte Produkte, wie Rohöl, Diesel, Methan und Ethanol; und ④ Abgase wie H₂ und CO₂. Drittens können sie in industriellem Maßstab mit minimalem Arbeitsaufwand und unabhängig von Region, Jahreszeit oder Klima produziert werden, was zu hohen Erträgen und ausgezeichneter Qualität führt. Produktionsprozess Der Produktionsprozess für einzellige Proteine ist ebenfalls relativ einfach: Nachdem das Nährmedium vorbereitet und sterilisiert wurde, wird es zusammen mit den Stämmen in einen Fermentationsbehälter gegeben. Wenn die Fermentationsbedingungen kontrolliert werden, vermehren sich die Stämme schnell. Nach der Fermentation werden die Stämme durch Zentrifugation, Ausfällung usw. gesammelt und schließlich getrocknet, um das fertige einzellige Proteinprodukt herzustellen [1]. Ernährungsphysiologische Eigenschaften Einzelliges Protein ist eine Art kondensiertes Proteinprodukt, das 50% bis 85% Rohprotein mit einer vollständigen Aminosäurezusammensetzung und einer hohen Verwertungsrate enthält. Es enthält auch Vitamine, anorganische Salze, Fette und Zucker, und sein Nährwert ist besser als der von Fischmehl und Sojamehl [1]. Unter den Mineralstoffen ist sie reich an Zink und Selen, insbesondere an Eisen. In den letzten Jahren wurden kontinuierlich Hefeprodukte entwickelt, darunter selenhaltige Hefe und chromhaltige Hefe, die alle ihre eigenen besonderen Ernährungsfunktionen haben. Die Nährstoffkomponenten von Futterhefe, die aus verschiedenen Rohstoffen und verschiedenen Hefen hergestellt wird, sind unterschiedlich. Der Rohproteingehalt von Erdölhefe beträgt bis zu 60%, gefolgt von Bierhefe und Flüssighefe aus Zellstoffabfällen mit einem Rohproteingehalt von 47,2% bzw. 45%. Ausgehend von den Grundsätzen des Umweltschutzes und der bestmöglichen Nutzung der Ressourcen haben die beiden letztgenannten die vielversprechendsten Entwicklungsaussichten. [2] Hefeprotein Hefe aus Pilzen wird seit langem in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt, unter anderem beim Brauen und Backen. Der Proteingehalt in Hefe übersteigt die Hälfte ihres Trockengewichts, aber es mangelt ihr relativ an schwefelhaltigen Aminosäuren. Da Hefe außerdem einen hohen Anteil an Nukleinsäuren enthält, führt eine übermäßige Aufnahme von Hefeprotein zu einem Anstieg des Harnsäurespiegels im Blut und damit zu Stoffwechselstörungen im Körper. Bakterielles Eiweiß Zur Herstellung von bakteriellem Eiweiß werden im Allgemeinen Kohlenwasserstoffe (wie Erdgas oder Asphalt) oder Methanol als Substrate verwendet. Ihr Proteingehalt macht mehr als 3/4 ihres Trockengewichts aus, und ihre essenzielle Aminosäurezusammensetzung enthält auch keine schwefelhaltigen Aminosäuren. Außerdem sind die enthaltenen Fettsäuren meist gesättigt. Diese beiden Arten von mikrobiellen Proteinen sind im Allgemeinen nicht direkt essbar. Verunreinigungen wie Zellwände, Nukleinsäuren und Asche müssen entfernt werden. Das Prinzip und der Prozess sind ähnlich wie bei der Verarbeitung von Sojabohnen. Nach der Extraktion und Verarbeitung des bakteriellen Proteins erhält man ein bakterielles Proteinisolat. Seine chemische Zusammensetzung ist ähnlich wie die von Sojaproteinisolat, und nach Ergänzung mit schwefelhaltigen Aminosäuren ist sein Nährwert ebenfalls ähnlich wie der von Sojaproteinisolat. Algenprotein

Chlorella und Spirulina sind die bekanntesten. Dies sind zwei Arten von Mikroalgen, die im Meerwasser schnell wachsen. Ihr Proteingehalt beträgt 50% bzw. 60% (Trockengewicht). Sie sind reich an essentiellen Aminosäuren, mit Ausnahme der schwefelhaltigen Aminosäuren, aber reich an anderen essentiellen Aminosäuren.

Organismen

Zur Herstellung von einzelligem Protein wird eine Vielzahl von Mikroorganismen verwendet, darunter Bakterien, Actinomyceten, Hefen, Schimmelpilze und bestimmte Protisten. Diese Mikroorganismen erfüllen im Allgemeinen die folgenden Anforderungen: Sie produzieren einen hohen Gehalt an Proteinen und anderen Nährstoffen, sind für den Menschen nicht pathogen, haben einen angenehmen Geschmack und sind leicht verdaulich, benötigen einfache Kulturbedingungen und wachsen und vermehren sich schnell. Der Produktionsprozess für einzellige Proteine ist ebenfalls relativ einfach: Nachdem das Nährmedium vorbereitet und sterilisiert wurde, wird es zusammen mit dem Bakterienstamm in einen Fermentationsbehälter gegeben. Unter kontrollierten Fermentationsbedingungen vermehrt sich der Stamm schnell. Nach Abschluss der Fermentation werden die Zellen durch Zentrifugation oder Sedimentation gesammelt und schließlich getrocknet, um das fertige einzellige Proteinprodukt herzustellen.

Anwendungsbereiche. 

Mitte der 1980er Jahre erreichte die weltweite Jahresproduktion von einzelligem Protein 2,0 × 10⁶ Tonnen, und es wird in großem Umfang in der Lebensmittelverarbeitung und in Futtermitteln eingesetzt. Einzellige Proteine können nicht nur zu "künstlichem Fleisch" für den direkten Verzehr verarbeitet werden, sondern werden auch häufig als Lebensmittelzusatzstoff zur Ergänzung von Proteinen, Vitaminen und Mineralien verwendet. Da einige einzellige Proteine antioxidative Eigenschaften besitzen, die das Verderben von Lebensmitteln verhindern, werden sie häufig in Babypuder, Suppen und Würzmitteln verwendet. Trockenhefe wird aufgrund ihres geringen Kaloriengehalts häufig als Zusatz in Nahrungsmitteln zur Gewichtsreduzierung verwendet. Einzellige Proteine können auch bestimmte physikalische Eigenschaften von Lebensmitteln verbessern. So kann zum Beispiel die Zugabe von aktiver Hefe zu Pizza deren Dünnheit verbessern. Hefeproteinkonzentrat hat einen ausgeprägten Umami-Geschmack und wird häufig als Geschmacksverstärker verwendet. Einzelliges Protein wird weltweit auch als Futterprotein verwendet.

Die Einführung jeder neuen Lebensmittelzutat wirft Fragen der Akzeptanz und Sicherheit auf, und einzellige Proteine bilden hier keine Ausnahme. Der Nukleinsäuregehalt von einzelligem Protein liegt beispielsweise zwischen 4% und 18%, und der Verzehr übermäßiger Mengen an Nukleinsäuren kann Krankheiten wie Gicht verursachen. Außerdem kann es für die Menschen schwierig sein, einzelliges Eiweiß als Lebensmittel zu akzeptieren. Dank der Bemühungen von Mikrobiologen werden diese Probleme jedoch erfolgreich angegangen.

Verwandte Substanzen

Einzelliges Protein ist extrem nährstoffreich. Der Proteingehalt liegt zwischen 40% und 80%, 10% bis 20% höher als bei Sojabohnen und über 20% höher als bei Fleisch, Fisch und Käse. Außerdem weist es ein umfassendes Aminosäurenprofil auf und enthält alle acht essenziellen Aminosäuren, insbesondere Lysin, das in Getreide in geringerer Konzentration enthalten ist. Ein durchschnittlicher Erwachsener kann seinen Bedarf an Aminosäuren durch den Verzehr von 10 bis 15 Gramm Trockenhefe täglich decken. Einzelliges Protein enthält außerdem eine Vielzahl von Vitaminen, Kohlenhydraten, Lipiden, Mineralien und eine Vielzahl von Enzymen und bioaktiven Substanzen wie Coenzym A, Coenzym Q, Glutathion und Ergosterol.