人造肉

人造肉

在德国慕尼黑的一家餐馆里,人们曾吃过一道奇怪的菜。说它像牛排吧,却不如牛排那么有弹性。说它像猪排吧,却又没有猪肉那种特有的香味。说它像鸡排吧,却又全然不像鸡肉那么细嫩。总之,这是一种不知原料为何物的、非常奇特的美味佳肴,不妨叫它人造肉吧。这种“人造肉”是用什么材料做成的呢?说来简直令人不敢相信,有一类用来制造人造肉的原料都是一些废物,比如造纸厂的废水、化工厂的废弃物。那么,用废物生产出来的人造肉,吃下去会不会对人体产生不利的影响?其实,担心倒是大可不必的,因为经发酵后的废物都转化为对人体无害的蛋白质了。

“人造肉”非人造

“人造肉”非人造,它的制造者原来是一些极小的单细胞生物,如单细胞藻类和微生物。能够“生产”人造肉的微生物多半是一些酵母菌和细菌。它们先将废物“吞进”,然后转化为自己体内所需要的营养,然后繁殖,一变二、二变四、四再变八……很快便子孙满堂。不同种类的菌类,它们的胃口也不相同。比如,有些微生物喜欢吃甲醇,有些则喜欢吃甲烷,还有些喜欢吃纤维素。因此,人们针对“食客”的不同胃口,投入不同的原料,使它们充分发挥自己的长处。由于它们和单细胞藻类一样,都是单细胞生物,所以,“生产”出来的“成品”也是单细胞结构,加工起来特别方便,又因富含蛋白质,所以被人称作是“单细胞蛋白”。

那些单细胞藻类,胃口与微生物不同,因此必须单独培养,给它们以充足的二氧化碳,在阳光的照射下,它们迅速繁殖,并合成大量有机物。

发酵罐里的奇迹

现今,人们用发酵罐来培养微生物。在发酵罐里加入水和微生物爱吃的含有甲醇、甲烷和纤维素的废物,然后静静等待奇迹的发生。在电子计算机的精确控制下,往发酵罐内加料和取出产品都有条不紊地进行。发酵液源源不断地取出来,送入干燥器进行快速干燥。

这些微生物的蛋白质含量极高,因此在干燥器中人们可以得到品质极纯的蛋白质。根据测定,用发酵法生产的单细胞蛋白竟含有40%~80%蛋白质,这远远超出一般动植物食品的蛋白质含量。蛋白质是由多种氨基酸结合而成。一般植物中不含的氨基酸,单细胞蛋白中全部都有。除此以外,单细胞蛋白中还含有多种维生素,所以,单细胞蛋白是一种理想的食品。

发酵罐内甲醇、甲烷和纤维素的分量充足,所以,单细胞生物的繁殖十分迅速,它们一天内竟可以繁殖十几代,甚至几十代。在发酵罐里,每100千克微生物能生产1吨蛋白质,这就是说,1吨微生物能生产10吨蛋白质;而一头体重为1吨的母牛每天却只能生产400克蛋白质,两者之间相差之大显而易见!

用发酵技术来生产单细胞蛋白,是很有前途的。根据科学家计算,每个人一生约需补充1.6吨蛋白质。而由于自然灾害和其他原因,全世界尚有不少人处于饥馑之中,他们的蛋白质摄入大大不足,因而造成很多严重后果。若能生产大量单细胞蛋白,这种缺乏蛋白质的现象将可以大大缓解。

科学家还发现,单细胞蛋白不仅能做成滋味鲜美的“人造肉”,而且还可以掺进饼干、饮料和奶制品中,增加这些食品的营养价值。若将单细胞蛋白混进饲料,将这种饲料喂猪,可以提高猪的出肉率;用它来养牛,可以使牛多产奶;用它来喂鸡,可以使鸡多下蛋。

令人注目的是,用发酵法来生产单细胞蛋白,还可以开辟因地制宜、变废为宝的新途径。目前,生产酒精的工厂、生产味精的工厂以及造纸厂排出的废液,都可以成为发酵罐中的填料,成为生产单细胞蛋白的原料。生产出来的单细胞蛋白,每千克约含500克蛋白质,包含18种氨基酸和B族维生素。倘若建立一座配备有5只各能容100吨的发酵罐的工厂,则每年可以生产5000吨单细胞蛋白,这个产量相当于在5万亩(合33.4平方千米)耕地上收获大豆的所含蛋白质重量。

20世纪60年代,英国率先完成了单细胞蛋白的工业化生产。从那以后,生产单细胞蛋白的工厂如同雨后春笋般涌现出来。到了本世纪90年代,全世界单细胞蛋白的年产量已超过2000万吨!

太空食品和太空“净化器”

能生产单细胞蛋白的还有单细胞藻类。这是一群体积极小的藻类,它们数量极多,能进行光合作用,制造出数量惊人的有机物。

1963年6月,苏联的“东方5号”飞船飞入了太空。当时,人们还注意到,飞船上带了一种单细胞藻类——小球藻。飞船上天后,小球藻也进入了失重状态。然而,人们万万没有想到,小球藻在失重状态下仍然茁壮生长,吸收二氧化碳,放出氧气,制造有机物。

小球藻的适应能力使植物学家大为吃惊,他们仔细地研究了这种单细胞藻类,发现小球藻这种低等植物,主要靠分裂生殖和孢子生殖进行繁殖。在环境适宜的时候,一个小球藻分裂成两个,两个分裂成四个,四个再分裂成八个……越变越多。而在环境不利的时候,一个小球藻的细胞内会产生8~16个孢子,这孢子是一种生殖细胞,它在“母体”内慢慢长大,直到有一天,撑破了“母亲”的“肚子”,便散发到水中自由生活。

科学家发现,小球藻的繁殖能力实在惊人。直径仅有3~5微米的小球藻,一昼夜可繁殖2~3代,数量能增加好几十倍;体重能增加100倍。它们不仅能生活在淡水中,有些甚至能生活在咸水中。在1亩(合0.067公顷)水田中培养的小球藻,每年可收获3吨!

小球藻含有非常丰富的营养物质。科学家对晒干的小球藻进行分析,发现其中蛋白质含量达40%~50%,而在奶粉中蛋白质含量却只有26%,瘦猪肉也仅为20%。除了蛋白质,晒干的小球藻中还含有10%~30%的脂肪、糖类、矿物质和11种维生素。小球藻所含的蛋白质中,40%左右的氨基酸为人体所必需,而且这些氨基酸是人体自身不能合成的。小球藻所含的脂肪,大部分是在常温下呈液态的不饱和油酸,所含的糖类,大多是容易被人体吸收的葡萄糖和果糖。因此,小球藻可望成为在太空自产自销的食品。

小球藻进行光合作用的能力特别强,其效率超过陆生植物的10倍,因此可利用它净化飞船座舱内部的空气。有人作过统计,1克小球藻在1天之内可以放出1~1.5克氧气,称得上是宇宙飞船舱室内的“空气净化器”。