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1 # 千秋春
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2 # 和風
植物、動物和微生物都可以合成蛋白質,蛋白質裡一定含有的化學元素是碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)。氫(H)和氧(O)可以從水中獲取,氧(O)從空氣中也可以獲取,氮(N)對於植物來說主要來自土壤中,碳(C)是蛋白質的骨架,植物可以空氣中的二氧化碳當做原料提供碳元素,但只有這些還不夠,合成蛋白質還需要能量,植物是透過光合作用利用光能來合成蛋白質。
因此,理論上合成蛋白質必須的除了碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)四種元素外就是能量了。電能也是一種能量,所以從理論上,把二氧化碳加以正確的利用是具備合成蛋白質的條件的。
實際上,芬蘭的VTT Technical Research Centre of Finland和Lappeenranta University of Technology(LUT) 就聯合研發出一種以二氧化碳為主要原料,透過電供能,利用微生物來合成蛋白質的新方法。
上面這張圖就是反應裝置了,裡面是類似於肥料的營養液成分,加上研究人員篩選的微生物,通入二氧化碳,通上電,水電解產生的氫氣可被微生物利用當做能量來源,氧氣可用於微生物的新陳代謝,營養液中有氮、硫、磷等合成氨基酸和蛋白質必須的原料和微生物生長所需的營養成分,剩下來的就是耐心等待微生物的生長和繁殖了,收穫的時候將微生物脫水製成粉末即可,收穫的幹物質蛋白質含量可以達到50%,這是高蛋白的食物了,要知道雞蛋的蛋白質含量只有12.6%。
使用咖啡杯大小的生物反應裝置,在實驗室生產1克蛋白質約需2周,能源利用率可以達到光合作用的10倍。
目前研究人員仍在致力於提升產能和生產效率,雖然已經10倍於光合作用了,但是畢竟太陽是免費的,而電是收費的,而且2周的生產週期還是有些長了。
這種生產蛋白質方式的最大優點就是對生產場地幾乎無限制,只要有水有電就可以,不需要土壤,可以垂直擴充套件,沒有病蟲害的威脅,透過精確調節營養液的成分配比將來還可以定製生產含有不同氨基酸配比的蛋白質。
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空氣種含有二氧化碳,天天都呼吸二氧化碳,對人體是沒有毒,一般用二氧化碳做食品,為了食品膨化,口感更好而已。