培養(yǎng)肉（CM）是指一種可持續(xù)替代品，通過(guò)生物反應(yīng)器培養(yǎng)細(xì)胞并將其結(jié)合到可食用微載體中，生產(chǎn)出與動(dòng)物源性肉類相似的素肉產(chǎn)品。為了減少對(duì)環(huán)境的影響、提高動(dòng)物福利并為不斷增長(zhǎng)的人口提供蛋白質(zhì)來(lái)源，CM 產(chǎn)品開發(fā)引發(fā)了廣泛的學(xué)術(shù)界和工業(yè)界興趣。然而，要使這一領(lǐng)域發(fā)揮其全部潛力，必須克服重大挑戰(zhàn)，主要是開發(fā)可擴(kuò)展的細(xì)胞擴(kuò)增和細(xì)胞到肉類加工的技術(shù)方法。
可擴(kuò)展的細(xì)胞擴(kuò)增方法對(duì)于生成大量可用于進(jìn)一步加工成CM的細(xì)胞至關(guān)重要。長(zhǎng)期以來(lái)，使用微載體進(jìn)行細(xì)胞附著和增殖，在可擴(kuò)展生物反應(yīng)器中有效擴(kuò)增貼壁依賴性細(xì)胞。這種培養(yǎng)方法具有生長(zhǎng)速度快、附著表面積大、營(yíng)養(yǎng)均勻和培養(yǎng)可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)選擇生產(chǎn)微載體的材料以及通過(guò)將營(yíng)養(yǎng)食品和著色劑包封在微載體中，該方法還可用于增強(qiáng)類似肉的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。一旦生長(zhǎng)的細(xì)胞在可食用細(xì)胞微載體上達(dá)到融合，微組織就可以作為構(gòu)建塊，通過(guò)細(xì)胞到肉的加工方法生產(chǎn)各種CM產(chǎn)品。
肉中脂肪成分的提供對(duì)于其多汁和口感至關(guān)重要。為此，植物脂肪替代品已被引入并在不同的食品應(yīng)用中測(cè)試。油凝膠化是一種常用的方法，通過(guò)使用不同的膠凝劑賦予液態(tài)食用油固態(tài)特性，幫助開發(fā)不含反式脂肪的脂肪模擬物，降低飽和脂肪含量，并提供促進(jìn)健康的效果。將基于蛋白質(zhì)的殼摻入油凝膠顆粒還可以促進(jìn)其作為CM中固體脂肪的替代品摻入。 細(xì)胞化微組織的加工方法可以影響CM產(chǎn)品的外觀、質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)特性。均質(zhì)化破壞了細(xì)胞化微組織的結(jié)構(gòu)，但保留了其細(xì)胞內(nèi)容物。酶催化交聯(lián)反應(yīng)是一種有效且可控的方式，可以改善風(fēng)味、口感、消化率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。壓縮、冷卻和擠壓等物理加工方法也可以在不改變成分的情況下影響CM的質(zhì)地。
以下是在生物反應(yīng)器中生產(chǎn)人造肉的詳細(xì)步驟和流程：
選擇合適的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)：在生物反應(yīng)器中培養(yǎng)出成熟的細(xì)胞和組織，需要用到一種合適的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，以提供生存、生長(zhǎng)和繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
貼壁生長(zhǎng)：接下來(lái)，將細(xì)胞或肌肉纖維附著在可擴(kuò)展生物反應(yīng)器中的可附著載體上進(jìn)行貼壁生長(zhǎng)。常用的可附著載體包括玻璃、聚苯乙烯、明膠和膠原蛋白等材料。
細(xì)胞擴(kuò)增：準(zhǔn)備好的培養(yǎng)基質(zhì)會(huì)為細(xì)胞提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)其生長(zhǎng)和繁殖。這一階段需要適當(dāng)?shù)臏囟群团囵B(yǎng)時(shí)間，以便達(dá)到足夠的細(xì)胞數(shù)量。
微載體包裹：接下來(lái)，將細(xì)胞通過(guò)將其包覆在可食用微載體（如魚膠）中而進(jìn)行微組織包裹。通過(guò)調(diào)整包裹厚度和細(xì)胞數(shù)量等參數(shù)，可以控制所形成的微組織的尺寸和形狀。
細(xì)胞到肉的加工：在包裹完成后，可以使用不同的加工方法將微組織轉(zhuǎn)化為肉類產(chǎn)品。這些方法包括均質(zhì)化、冷卻和擠壓等物理加工方法，以及酶催化交聯(lián)反應(yīng)等生物化學(xué)加工方法。
總之，CM的開發(fā)是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的工作，旨在提供與動(dòng)物源性肉類相似的食用體驗(yàn)，同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的影響并提高動(dòng)物福利。通過(guò)開發(fā)可擴(kuò)展的細(xì)胞擴(kuò)增和細(xì)胞到肉類加工的技術(shù)方法，采用可食用微載體和油凝膠等材料，可以生產(chǎn)出更逼真的素肉產(chǎn)品。
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