先給答案
植物蛋白腖和動物蛋白腖最大的差異有三個:植物蛋白腖通常含碳水化合物(大豆蛋白腖可到 10 到 15%),動物的幾乎沒有;植物蛋白腖的胺基酸組成不同(大豆缺含硫胺基酸、米和小麥缺離胺酸),某些菌會長得慢;多數植物蛋白腖帶過敏原(大豆、小麥、豌豆)。換過去前,先選對原料來源,再用搖瓶平行比較,確認生長曲線、產物和 pH 走勢,最後把文件(來源聲明、過敏原、非基改)一次補齊。
為什麼要換
- 無動物成分(AOF):疫苗、生技藥品、細胞培養對 BSE/TSE 風險的要求,法規稽核時少一整份文件。
- 清真、猶太潔食、素食市場:動物來源的蛋白腖要證明屠宰方式與來源,植物的就沒有這個問題。
- 成本與供應穩定:大豆、豌豆的供應量遠大於酪蛋白和動物組織。
- 客戶要求:下游產品標示「植物性」。
五件事先看過
1. 碳水化合物
大豆蛋白腖、豌豆蛋白腖含可發酵的糖(蔗糖、棉子糖、水蘇糖)。好處是多了一點碳源;壞處是會影響需要控制碳氮比的製程,以及某些鑑別培養基的糖發酵反應。TSB 的配方裡大豆蛋白腖就是第二氮源兼碳源,這是設計進去的。換到自家配方時,要把這部分糖算進碳源。
2. 胺基酸組成
- 大豆:離胺酸豐富,甲硫胺酸與半胱胺酸偏低。對需要含硫胺基酸的菌(部分乳酸菌、酵母)要補酵母抽出物或半胱胺酸。
- 豌豆:和大豆類似,色胺酸較低。
- 米:含硫胺基酸較高、離胺酸低,風味中性,過敏原風險最低。
- 小麥:麩醯胺酸很高,離胺酸低,帶麩質過敏原。
- 酵母蛋白腖(也是非動物來源):胺基酸最完整,常拿來補植物蛋白腖的缺口。
實務上常見的做法是兩支植物蛋白腖搭配(例如大豆加米、豌豆加酵母),互補胺基酸。
3. 氮釋放速度與 pH 走勢
動物蛋白腖(尤其胰蛋白腖)游離胺基酸多、釋氮快,發酵初期 pH 上升快。植物蛋白腖的胜肽比例通常較高,釋氮較平緩。這對 pH 控制是好事,但對習慣了胰蛋白腖的種子培養基,菌可能起步慢。平行試驗時記錄 pH 曲線,不只看終點。
4. 過敏原與標示
大豆、小麥、豌豆(部分國家)是法定過敏原。即使最終產品經過純化,原料含過敏原在某些市場仍要標示或聲明。要完全避開,選米蛋白腖或酵母蛋白腖。上鼎每支產品頁都列出過敏原欄位,可以用蛋白腖選擇器依過敏原篩選。
5. 文件
換成植物來源的目的常常就是為了文件,所以換之前確認供應商能提供:原料來源與國家、非基改聲明(大豆、玉米特別重要)、無動物成分聲明(包括水解用的酵素來源,有些酵素是動物來的)、過敏原聲明、COA 與規格書。缺任何一份,換了也達不到目的。
怎麼做平行試驗
- 原配方(動物蛋白腖)當對照。
- 同等總氮量換成候選植物蛋白腖,一到三支。
- 搖瓶三重複,記錄生長曲線、pH 曲線、終點產物。
- 差距在 10% 以內可直接換;差距大則調用量(依總氮而非重量)、補酵母抽出物、或兩支植物蛋白腖搭配,再試一輪。
- 搖瓶通過後上小型發酵槽確認起泡性與溶氧,植物蛋白腖的起泡性和動物的不同,見發酵起泡與培養基的關係。
常見問題
植物蛋白腖一定比動物的便宜嗎? 大豆蛋白腖通常是,豌豆和米蛋白腖不一定,細胞培養級的超濾植物水解物反而更貴。用總氮單價比,不要用公斤單價比。
換成植物蛋白腖後產量掉了,是不是植物的就是比較差? 多半是胺基酸組成或釋氮速度不合,調配方可以解決,不是植物來源本質上差。先看是遲滯期變長還是最終菌數變低,兩者對應的調整不同。
檢驗用的標準培養基可以把動物蛋白腖換成植物的嗎? 不行。標準方法規定配方,換了就不是那個方法。要無動物成分的檢驗培養基,看方法有沒有認可的植物版本,或直接用方法原本就以大豆蛋白腖為基礎的配方。
哪些是上鼎的植物來源蛋白腖? 大豆、豌豆、米、小麥、關華豆、綠豆、馬鈴薯來源都有,見植物蛋白腖與大豆蛋白腖。要換配方可以申請三支樣品做平行比較,見樣品申請。
