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单细胞蛋白是从酵母或细菌等微生物菌体中获取的蛋白质。微生物细胞中含有丰富的蛋白质,例如酵母菌蛋白质含量占细胞干物质的45%~55%;细菌蛋白质占干物质的60%~80%;霉菌丝体蛋白质占干物质的30%~50%;单细胞藻类如小球藻等蛋白质占干物质的55%~60%,而作物中含蛋白质最高的是大豆,其蛋白质含量也不过是35%~40%。
单细胞蛋白的氨基酸组成不亚于动物蛋白质,如酵母菌体蛋白,其营养十分丰富,人体必需的8种氨基酸,除蛋氨酸外,它具备7种,故有“人造肉”之称。一般成人每天吃干酵母10~15g,蛋白质的需要量就足够了。
微生物细胞中除含有蛋白质外,还含有丰富的碳水化合物以及脂类、维生素、矿物质,因此单细胞蛋白营养价值很高。
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二战中,由于粮食的匮乏,对动物蛋白肉食品的需要供不应求,德国的科学家发挥了自己的惊人天赋,制造出了替代品人造肉。
德国的科学家开辟新的食品来源。利用生物技术生产单细胞蛋白和氨基酸,可以提供人的营养需要。早在第一次世界大战期间,德国为了解决粮食的严重不足,就开始研究利用培养酵母菌来生产蛋白质.由于这种酵母蛋白经压榨后很像猪肉和牛肉,所以被誉为"人造肉".因为酵母菌是由单细胞组成的,故称它为单细胞生物,由它生产出来的蛋白质,也就叫单细胞蛋白.
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含有营养必需氨基酸数量多的蛋白质,其营养价值高。如牛奶中的酪蛋白、乳白蛋白,肉中的白蛋白、肌蛋白和蛋中的卵白蛋白、卵黄磷蛋白。这些蛋白质所含必需氨基酸的种类和比例与人体需要接近,故营养价值高。谷类蛋白质中含赖氨酸较少而色氨酸较多,豆类蛋白质中含色氨酸较少而赖氨酸较多,因此食用不同来源的蛋白质较有利于必需氨基酸的充分补给。
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不同蛋白质中所含氨基酸的种类和数目不同,有些氨基酸在人体内不能合成或合成数量不足,必需由食物蛋白质补充才能维持机体正常生长发育,这类氨基酸称为营养必需氨基酸,主要有8种。此外,组氨酸和精氨酸在婴幼儿和儿童时期因体内合成不足,也需依赖食物补充一部分。
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赖氨酸作为食品,特别是儿童食品的营养强化剂,弥补了植物蛋白缺少赖氨酸的弱点,已生产的有添加赖氨酸的面包、饼干等。可提高食品的营养价值,增进人体健康。甘氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸都可用来生产食品工业中的甜味剂。
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在日常生活中我们接触最多的是谷氨酸,其钠盐即市售的味精,是一种广泛使用的调味品。在食品工业中用量较大的氨基酸是半胱氨酸,它可作为天然果汁的抗氧剂,使果汁不易变质。半胱氨酸还能改善面包的风味和延长面包的保鲜期。在植物蛋白人造肉中,加入半胱氨酸等含硫的氨基酸,可以使人造肉具有牛肉和鸡肉的风味。