单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程.doc

单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程 一、单细胞蛋白 1、单细胞概述 单细胞生物产生的细胞蛋白质称为单细胞蛋白(single cell protein简称SCP)，这一词是1966年在美国麻省理工学院命名的。它所包含的产品有饲用酵母，食用酵母和药用酵母三大类。单细胞蛋白是解决世界蛋白质不足的一个重要途径。与用农牧业生产的蛋白质相比，它的生产占用土地甚少，投资较省。它的营养丰富．售价亦较适宜，是良好的饲用和食用蛋白资源。对于人多地少的我国来说，建立单细胞蛋白产业对改善人民食物构成和生物技术的开发，都具有重要的意义。 2、单细胞蛋白的含义及氨基酸组成 单细胞蛋白（Single—Cell—Protein，简称SCP）是从酵母或细菌等微生物菌体中获取的蛋白质。微生物细胞中含有丰富的蛋白质，例如酵母菌蛋白质含量占细胞干物质的45%～55%；细菌蛋白质占干物质的60%～80%；霉菌丝体蛋白质占干物质的30%～50%；单细胞 藻类如小球藻等蛋白质占干物质的55%～60%，而作物中含蛋白质最高的是大豆，其蛋白质含量也不过是35%～40%。单细胞蛋白的氨基酸组成不亚于动物蛋白质，如酵母菌体蛋白，其营养十分丰富，人体必需的8种氨基酸，除蛋氨酸外，它具备7 种，故有“人造肉”之称。一般成人每天吃干酵母10～15g，蛋白质的需要量就足够了。微生物细胞中除含有蛋白质外，还含有丰富的碳水化合物以及脂类、维生素、矿物质，因此单细胞蛋白营养价值很高。 3、生产单细胞蛋白的原料生产单细胞蛋白的原料种类很多，大体分为3类。 （1）工业废液类 包括造纸废液、酒精废液、味精废液、淀粉废液、生产柠檬酸废液、糖蜜废液、木材水解废液、豆制品废液等。（2）工农业糟渣类 包括白酒糟、啤酒糟、果酒渣、醋糟、酱油糟、豆渣、粉渣、玉米淀粉渣、药渣、甜菜渣、甘蔗渣、果渣、饴糖渣等。（3）化工产品类 包括石油、石蜡、柴油、天然气、正烷烃、甲醇、乙醇、醋酸等。除以上所介绍的外，农作物秸秆、批壳、饼粕类、畜禽粪便、有机垃圾、风化煤等也可作为原料生产单细胞蛋白。 4、单细胞蛋白的生产特点（1）原料来源广泛 生产单细胞蛋白可利用工农业废弃物与下脚料、石油化工副产品等作为原料，既可变废为宝，又可获得高层次的综合经济效益，起到保护环境、减少农田及江河污染的作用。（2）工业化生产 与有关工业产品配套生产，不与粮食和牧草争地，不受季节和气候条件的限制。同时，因单细胞生物的培养过程是生物学过程，所用菌种均安全无毒，不会引起环境污染。（3）生产周期快、效率高 在适宜条件下，细菌O.5~1h，酵母1~3h，微型藻2~6h即可增殖一倍。单细胞生物合成蛋白质的速度比植物快数百倍，比动物快数千倍。在良好培养条件下，接种100kg酵母菌种，一天之后可得2500kg干酵母，增长竞达25倍。 5、单细胞蛋白在饲料中的应用 单细胞蛋白作为饲料蛋白，已被世界广泛应用。例如用假丝酵母及产朊酵母作为菌种，利用亚硫酸废液或石油生产酵母菌体，可用于牲畜饲料。用它喂养家禽、家畜，效果好、生长快，奶牛产奶多，鸡产蛋率增高，并能增强机体免疫力。以酵母菌和假丝酵母菌生产的单细胞蛋白。 本次主要讨论饲料级酵母单细胞蛋白的生产。 二、饲料级酵母单细胞蛋白生产及其工艺流程 1、单细胞蛋白饲料(Single Cell Protei?n) 指通过发酵方法生产的酵母菌、细菌、霉菌及藻类细胞生物体等。单细胞蛋白饲料营养丰富、蛋白质含量较高，且含有18～20种氨基酸，组份齐全，富含多种维生素。除此之外，单细胞蛋白饲料的生产具有繁育速度快、生产效率高、占地面积小、不受气候影响等优点。因此，在当今世界蛋白质资源严重不足的情况下，发展单细胞蛋白饲料的生产越来越受到各国的重视，其生产成本低，作为蛋白质含量较高的饲料已被养殖户接受。 2、基本原理 单细胞蛋白(饲料酵母或称菌体蛋白)是利用食品发酵行业排放的有机废液，培养酵母菌细胞合成效价蛋白质，并能同化各种碳水化合物以及各种含氧化合物，在利用酵母菌迅速繁殖的生理特点，使废液通过发酵获得大量的菌体蛋白，采用高效节能的发酵设备，实现全废液饲料化，使发酵生产基本没有废液排出。 3、产品的质量标准 饲料级酵母单细胞蛋白添加剂的建议标准为： 干物质90%—92%； 水分8%—10%； 粗蛋白45%—50%； 灰分16%—20%； 粗纤维1.5%—2.0%； 酵母菌体数≦150亿个/g。 4、培养基的制备 （1）培养基的配方 液量 /(m3/a) 干物质浓 度/% 干物量 /(t/a) 糖度 /% 含糖量 /(t/a) 玉米浸泡水 256000 7 17920 2.