《徐彬单细胞蛋白》PPT课件

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1、单细胞蛋白生产•概述•生产SCP的微生物•生产SCP的原料•SCP生产的工艺过程•SCP的展望概述1.单细胞蛋白的概念2.开发SCP的意义3.SCP的特点4.SCP生产的现状及其发展趋势单细胞蛋白（SCP）•单细胞蛋白（SingleCellProtein简称SCP）是指培养单细胞生物而获得菌体蛋白质，又叫微生物蛋白、菌体蛋白。•SCP一词首先是由C.L.Wilson在1966年于马萨褚塞技术学院使用。按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白、藻类蛋白等。•1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微

2、生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。SCP开发的历史•第一次世界大战时德国从木糖生产食用酵母。以后发展了从造纸工业的亚硫酸废液制造饲料酵母。•1955年联合国粮农组织的蛋白质咨询组织（PAG）强调SCP的重要性，制定了有关SCP研究的指导方针。•1963年发表了从汽油制造酵母的过程。后来发展了从不同原料制造SCP，特别是利用石油资源制造酵母。•60年代已基本完成了烃蛋白的理论研究，解决了烃原料不溶于水、需氧量及放热量大，菌体回收和后处理困难等工业化生产问题。•70年代后不少国家相继建厂，投入生产。甲醇SCP在英国已工业化，在美国乙醇SCP作为食品添加剂已有商品。SCP开

3、发的意义•动物和植物是人类食物的主要来源，粮食不足中最严重的是蛋白质问题。对动物蛋白质的需求量的增加需要消耗更多的植物蛋白。•采用培养微生物为食物始于第一次世界大战中的德国，为解决粮食问题，第一次工业化生产SCP作为人们的食品。•食品蛋白质的短缺与微生物蛋白利用的可能性促进了SCP的生产与开发，在60-70年代SCP受到世界科技界和工业界的注目。•1967年在MIT召开了第一次世界SCP会议，并确认开发SCP是解决粮食饲料的重要途径之一。SCP的特点•SCP营养丰富：与传统食品营养成分比较，蛋白质含量高达40％到80%，可利用氮比大豆高20%，添加蛋氨酸后可利用氮

4、提高到95%以上。•还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质。•单细胞生物易诱变，比动、植物品种容易改良。•生产原料来源广、价格低廉，利用某些工农业废弃物还可实现环境保护。这是解决大规模生产SCP成本的主要因素。•生产速率高：一般蛋白质生产速度同生物体重的倍增时间成正比。微生物的倍增时间比牛、猪、鸡等快千万倍。解决粮食问题。•劳动生产率高:生产不受季节气候的制约，易于人工控制，同时在大型发酵罐中立体式培养占地面积少。•单细胞生物易诱变获得蛋白质含量高、质量好、味美，并易于提取等的优良菌种。单细胞蛋白与传统食品的各种主要营养成分含量比

5、较生产SCP原料的开发农业废物、废水，如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及农林产品的加工废水。工业废物、废水，如食品、发酵工业中排出的含糖有机废水、亚硫酸纸浆废液等。石油、天然气及相关产品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等。H2、CO2等废气。利用无限再生的CO2为资源的自养微生物制造SCP的研究也受到重视，包括藻类、光合细菌和氢细菌为最有希望。生产SCP的微生物利用糖类原料发酵生产单细胞蛋白。如酿酒酵母、假丝酵母、木霉、青霉等。利用石油原料生产单细胞蛋白。如酵母菌，细菌中的诺卡氏菌、假单胞菌、棒状杆菌等。利用甲烷为原料生产单细胞蛋白。以细菌为主，如甲烷假单胞菌

6、、嗜甲烷单胞菌等。利用甲醇生产单细胞蛋白。甲烷单胞菌属、甲基球菌属，假单胞菌。利用乙醇原料生产单细胞蛋白。假丝酵母、细菌、曲霉属。利用CO2为碳源，H2为能源的细菌为氢细菌，多为氢单胞菌属。利用太阳光能生产单细胞蛋白。单细胞藻类，如小球藻、螺旋藻属及光合细菌等。世界上利用石油资源生产单细胞蛋白的企业国内外以农业废物和食品工业废物为原料研制单细胞蛋白的主要情况单细胞蛋自的一般工艺流程通气原料上清液↓↓↑菌种→扩大培养→发酵罐培养→培养液→分离→菌体动物饲料←干燥←洗涤或水解←↓食品←干燥←纯化←蛋白质抽取←分离←水解利用纤维素原料生产SCP工艺流程甲醇蛋白生产工艺流

7、程SCP生产工艺中的注意事项单细胞蛋白的生产中为使培养液中营养成分充分利用，可将部分培养液连续送入分离器中，上清液回入发酵罐中循环使用。作为动物饲料的单细胞蛋白，可收集离心后的浓缩菌体，经洗涤后进行干燥即可。作为食品的SCP需将所得菌体水解，经分离、浓缩、抽提、洗涤、喷雾干燥得到食品蛋白。石油SCP生产中的有关问题正烷烃的灭菌：应含少量水，以达到灭菌要求。需氧量：在培养菌体时需氧量比糖质原料时多2.5-3倍。热量问题：用烃类发酵需要消耗较大的冷却能量。产品质量问题：最重要的是产品的毒性问题和菌体蛋白中的核酸。另外酵母细胞壁不易被人畜消化，故作为人类食品或动物词料均

8、需进行处埋