《徐彬單細胞蛋白》PPT課件

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1、單細胞蛋白生產(chǎn)?概述?生產(chǎn)SCP的微生物?生產(chǎn)SCP的原料?SCP生產(chǎn)的工藝過程?SCP的展望概述1.單細胞蛋白的概念2.開發(fā)SCP的意義3.SCP的特點4.SCP生產(chǎn)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢單細胞蛋白（SCP）?單細胞蛋白（SingleCellProtein簡稱SCP）是指培養(yǎng)單細胞生物而獲得菌體蛋白質(zhì)，又叫微生物蛋白、菌體蛋白。?SCP一詞首先是由C.L.Wilson在1966年于馬薩褚塞技術學院使用。按生產(chǎn)原料不同，可以分為石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按產(chǎn)生菌的種類不同，又可以分為細菌蛋白、真菌蛋白、藻類蛋白等。?1967年在第一次全世界單細胞蛋白會議上，將微

2、生物菌體蛋白統(tǒng)稱為單細胞蛋白。SCP開發(fā)的歷史?第一次世界大戰(zhàn)時德國從木糖生產(chǎn)食用酵母。以后發(fā)展了從造紙工業(yè)的亞硫酸廢液制造飼料酵母。?1955年聯(lián)合國糧農(nóng)組織的蛋白質(zhì)咨詢組織（PAG）強調(diào)SCP的重要性，制定了有關SCP研究的指導方針。?1963年發(fā)表了從汽油制造酵母的過程。后來發(fā)展了從不同原料制造SCP，特別是利用石油資源制造酵母。?60年代已基本完成了烴蛋白的理論研究，解決了烴原料不溶于水、需氧量及放熱量大，菌體回收和后處理困難等工業(yè)化生產(chǎn)問題。?70年代后不少國家相繼建廠，投入生產(chǎn)。甲醇SCP在英國已工業(yè)化，在美國乙醇SCP作為食品添加劑已有商品。SCP開

3、發(fā)的意義?動物和植物是人類食物的主要來源，糧食不足中最嚴重的是蛋白質(zhì)問題。對動物蛋白質(zhì)的需求量的增加需要消耗更多的植物蛋白。?采用培養(yǎng)微生物為食物始于第一次世界大戰(zhàn)中的德國，為解決糧食問題，第一次工業(yè)化生產(chǎn)SCP作為人們的食品。?食品蛋白質(zhì)的短缺與微生物蛋白利用的可能性促進了SCP的生產(chǎn)與開發(fā)，在60-70年代SCP受到世界科技界和工業(yè)界的注目。?1967年在MIT召開了第一次世界SCP會議，并確認開發(fā)SCP是解決糧食飼料的重要途徑之一。SCP的特點?SCP營養(yǎng)豐富：與傳統(tǒng)食品營養(yǎng)成分比較，蛋白質(zhì)含量高達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。?還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)，以及豐富的酶類和生物活性物質(zhì)。?單細胞生物易誘變，比動、植物品種容易改良。?生產(chǎn)原料來源廣、價格低廉，利用某些工農(nóng)業(yè)廢棄物還可實現(xiàn)環(huán)境保護。這是解決大規(guī)模生產(chǎn)SCP成本的主要因素。?生產(chǎn)速率高：一般蛋白質(zhì)生產(chǎn)速度同生物體重的倍增時間成正比。微生物的倍增時間比牛、豬、雞等快千萬倍。解決糧食問題。?勞動生產(chǎn)率高:生產(chǎn)不受季節(jié)氣候的制約，易于人工控制，同時在大型發(fā)酵罐中立體式培養(yǎng)占地面積少。?單細胞生物易誘變獲得蛋白質(zhì)含量高、質(zhì)量好、味美，并易于提取等的優(yōu)良菌種。單細胞蛋白與傳統(tǒng)食品的各種主要營養(yǎng)成分含量比

5、較生產(chǎn)SCP原料的開發(fā)農(nóng)業(yè)廢物、廢水，如秸稈、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纖維素的廢料及農(nóng)林產(chǎn)品的加工廢水。工業(yè)廢物、廢水，如食品、發(fā)酵工業(yè)中排出的含糖有機廢水、亞硫酸紙漿廢液等。石油、天然氣及相關產(chǎn)品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等。H2、CO2等廢氣。利用無限再生的CO2為資源的自養(yǎng)微生物制造SCP的研究也受到重視，包括藻類、光合細菌和氫細菌為最有希望。生產(chǎn)SCP的微生物利用糖類原料發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白。如釀酒酵母、假絲酵母、木霉、青霉等。利用石油原料生產(chǎn)單細胞蛋白。如酵母菌，細菌中的諾卡氏菌、假單胞菌、棒狀桿菌等。利用甲烷為原料生產(chǎn)單細胞蛋白。以細菌為主，如甲烷假單胞菌

6、、嗜甲烷單胞菌等。利用甲醇生產(chǎn)單細胞蛋白。甲烷單胞菌屬、甲基球菌屬，假單胞菌。利用乙醇原料生產(chǎn)單細胞蛋白。假絲酵母、細菌、曲霉屬。利用CO2為碳源，H2為能源的細菌為氫細菌，多為氫單胞菌屬。利用太陽光能生產(chǎn)單細胞蛋白。單細胞藻類，如小球藻、螺旋藻屬及光合細菌等。世界上利用石油資源生產(chǎn)單細胞蛋白的企業(yè)國內(nèi)外以農(nóng)業(yè)廢物和食品工業(yè)廢物為原料研制單細胞蛋白的主要情況單細胞蛋自的一般工藝流程通氣原料上清液↓↓↑菌種→擴大培養(yǎng)→發(fā)酵罐培養(yǎng)→培養(yǎng)液→分離→菌體動物飼料←干燥←洗滌或水解←↓食品←干燥←純化←蛋白質(zhì)抽取←分離←水解利用纖維素原料生產(chǎn)SCP工藝流程甲醇蛋白生產(chǎn)工藝流

7、程SCP生產(chǎn)工藝中的注意事項單細胞蛋白的生產(chǎn)中為使培養(yǎng)液中營養(yǎng)成分充分利用，可將部分培養(yǎng)液連續(xù)送入分離器中，上清液回入發(fā)酵罐中循環(huán)使用。作為動物飼料的單細胞蛋白，可收集離心后的濃縮菌體，經(jīng)洗滌后進行干燥即可。作為食品的SCP需將所得菌體水解，經(jīng)分離、濃縮、抽提、洗滌、噴霧干燥得到食品蛋白。石油SCP生產(chǎn)中的有關問題正烷烴的滅菌：應含少量水，以達到滅菌要求。需氧量：在培養(yǎng)菌體時需氧量比糖質(zhì)原料時多2.5-3倍。熱量問題：用烴類發(fā)酵需要消耗較大的冷卻能量。產(chǎn)品質(zhì)量問題：最重要的是產(chǎn)品的毒性問題和菌體蛋白中的核酸。另外酵母細胞壁不易被人畜消化，故作為人類食品或動物詞料均

8、需進行處埋