培養(yǎng)肉（CM）是指一種可持續(xù)替代品，通過生物反應器培養(yǎng)細胞并將其結(jié)合到可食用微載體中，生產(chǎn)出與動物源性肉類相似的素肉產(chǎn)品。為了減少對環(huán)境的影響、提高動物福利并為不斷增長的人口提供蛋白質(zhì)來源，CM 產(chǎn)品開發(fā)引發(fā)了廣泛的學術(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)可擴展的細胞擴增和細胞到肉類加工的技術(shù)方法。
可擴展的細胞擴增方法對于生成大量可用于進一步加工成CM的細胞至關(guān)重要。長期以來，使用微載體進行細胞附著和增殖，在可擴展生物反應器中有效擴增貼壁依賴性細胞。這種培養(yǎng)方法具有生長速度快、附著表面積大、營養(yǎng)均勻和培養(yǎng)可擴展性等優(yōu)點。通過選擇生產(chǎn)微載體的材料以及通過將營養(yǎng)食品和著色劑包封在微載體中，該方法還可用于增強類似肉的口感和營養(yǎng)價值。一旦生長的細胞在可食用細胞微載體上達到融合，微組織就可以作為構(gòu)建塊，通過細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用中測試。油凝膠化是一種常用的方法，通過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其作為CM中固體脂肪的替代品摻入。 細胞化微組織的加工方法可以影響CM產(chǎn)品的外觀、質(zhì)地和營養(yǎng)特性。均質(zhì)化破壞了細胞化微組織的結(jié)構(gòu)，但保留了其細胞內(nèi)容物。酶催化交聯(lián)反應是一種有效且可控的方式，可以改善風味、口感、消化率和營養(yǎng)價值。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。
以下是在生物反應器中生產(chǎn)人造肉的詳細步驟和流程：
選擇合適的營養(yǎng)基質(zhì)：在生物反應器中培養(yǎng)出成熟的細胞和組織，需要用到一種合適的營養(yǎng)基質(zhì)，以提供生存、生長和繁殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)。
貼壁生長：接下來，將細胞或肌肉纖維附著在可擴展生物反應器中的可附著載體上進行貼壁生長。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。
細胞擴增：準備好的培養(yǎng)基質(zhì)會為細胞提供所需的營養(yǎng)物質(zhì)，促進其生長和繁殖。這一階段需要適當?shù)臏囟群团囵B(yǎng)時間，以便達到足夠的細胞數(shù)量。
微載體包裹：接下來，將細胞通過將其包覆在可食用微載體（如魚膠）中而進行微組織包裹。通過調(diào)整包裹厚度和細胞數(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)反應等生物化學加工方法。
總之，CM的開發(fā)是一項富有挑戰(zhàn)性的工作，旨在提供與動物源性肉類相似的食用體驗，同時減少對環(huán)境的影響并提高動物福利。通過開發(fā)可擴展的細胞擴增和細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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