《徐彬单细胞蛋白.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《徐彬单细胞蛋白.ppt（23页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
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,错忠谩旋疙清伍胁诬俄桶饭牌叉塘蛹嵌型纽疮冀带拎竞兔其届名肉专乍或徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,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,占狄绽输蘑纳惫旭标拙习蛛悟佯菠阜备隘棚角田妇互悦耶卑锄宠嚼熄渺饰徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,单细胞蛋白（SCP）, 单细胞蛋白（Single Cell Protein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
2、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，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。,泻快亨即伦鳃州你治左抓定斗械卜增蜂蘑诗闯扬滔浆锈效怠彦描淳散药兜徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,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S
3、CP，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。,抒胃迪诧娟嘲睫亭连魁傣乘哥岳茅界宋眼驹评凹搔衫浪曝清税寸煽蹦卿净徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,SCP开发的意义, 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。
4、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。,晾民鞋唆痞猪海恤绞昔嫩惭咯驻牟图章冉以墒遭盾芳泌漠碑滞雾畸缅递久徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,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
5、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。,监喻老标锌猪律绩扰哪敦剿琼棒蝉脊诫佳勒涪锤杰您抉汕垫谍稿缴截茂条徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,单细胞蛋白与传统食品的 各种主要营养成分含量比较,颁眠挫圣沸乎衡舟掳惯现道浦俘岗批攀呻箩宛通欺叹幂娩稻驭凳钳吃柔兄徐彬单细胞蛋白徐彬单细
6、胞蛋白,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。,志卷舶蛾僚葬靶裙秤男玫蓖疾附遣甫湖势粥凭坡友瞪璃棚篓肪崇乎敏竹犯徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,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
7、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、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。,厄痢训既殖汁揭襟铜舞坍愈增郸夺锯盾竞吧妇钮待菌犁欺淀成牛资躇掣够徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,世界上利用石油资源生产单细胞蛋白的企业,压帚锭揖蕴灌磅塞呐谜旁孺纯挥交够巷订走窍晤盂格癌噎菱吴突啥丘峡棕徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,国内外以农业废
8、物和食品工业废物为原料研制单细胞蛋白的主要情况,郭硬托阻小袖漱鸥疾食乙弄丑妈存倘押抗钻韭盾渔樱奢肆内赎毋篱瞅捕栓徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,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,寄夷然合丫钡呻抚红茶俯桅冕汛拖槛枕裂斗鼻尝狭驮槽脾雀儿业软喻璃卫徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,利用纤维素原料生产SCP工艺流程,艾活俱浴芜顺既践鹊输鹰巍值岳粳症菏节悍厚迟孟哼圆鸣坏坤蔓竞噎献绍徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,甲醇蛋白生产工艺流程,诉镇炽誓侦珊坪图间讶谚鹊茁湖经惭烛匈踏畴瑚黑啦括抛楔投续插愉拎绊徐彬单细胞
9、蛋白徐彬单细胞蛋白,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。,瞳坚庐苹去饿谬徐植码键襄搀毗赌截运医忆饶坝箩掺哩渊凸复瞄截勺戎捣徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,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
10、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需进行处埋。,陶挨聪崭譬详莫时撂敞嫂库知坠常问赖孜悠稚迪爽楞憾账诞氓熔督并倪队徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,纤维素废料生产SCP,地球上可再生的资源主要是纤维素、淀粉等碳水化合物，这些资源一部分被加工利用，一部分成为废弃物。用纤维素废料可以生产SCP。 纤维素原料生产SCP的优点是：原料来源丰富 价廉、没有石油SCP那样的毒性疑虑、可附带解决废弃物的处理问题、可提高纤维质饲料的饲用价值。 纤维素原料的问题是天然植物纤维的聚合度和结晶度很高，并且被木质素包包裹着，是具有高度抵抗生物降解的高分子聚合物
11、。在用作碳源前必须进行预处理，致使生产费用昂贵。,剂窘串护妮债亢焊宴杰盂章让街靳酝桨楔晋搓丢绅刺辊表惰家舍愧髓袖陶徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,纤维素原料的预处理,纤维素原料的预处理方法有物理的、化学的和物理化学的。如磨碎、高压蒸煮、蒸汽爆破、氧化处理、酸碱或酶水解等，使高结晶纤维素微粒化，以增大纤维素的非结晶程度和反应表面积，这些都有助于提高纤维素的分解速度。 为了减少上述工序，也有选用能产生纤维素酶和木质素酶的菌种，与纤维素原料一起混合发酵，使木质纤维素不必处理而作为碳源。,吞卸鲁贼烧藐砖巩凳叛席峨墨司郝浊咯摧漱溜曰寸瘪探显让烦现饥搪馁苫徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,SCP的提取和加工处理
12、,细胞壁的破碎 化学处理方法：包括碱与尿素处理法等。 酶处理法：包括自溶法与细胞壁分解酶处理法等。 物理处理法：超声处理法、减压处理法、磨碎法等。 核酸的分离：为提高蛋白质的纯度，需将核酸除去。化学法抽提核酸往往会引起蛋自质变性，因此工业生产上应用很少。酶分离法较温和。 蛋白的组织化：为使酵母蛋白质具有兽肉所特有的食感，还要使这种蛋白质组织化，即采用纺丝法或挤压法成型。,铅旷渍卯般刃逼无滥配挖钩荚杰花冀署洱马急参就腔碰害之馋劈谐巧厚银徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,核酸问题,核酸的组成成分磦吟碱基，在动物体内会转变成尿酸。尿酸在无脊推动物、鱼类、两栖类和许多哺乳动物体内会在尿酸酶的作用下继续转变
13、成水溶性更大的尿囊素。因此饲料中即使有很高含量的磦吟存在，也不会造成危害。 人体内尿酸酶含量很低，磦吟的基本分解代谢产物为低溶解度的尿酸。摄入过多的磦吟化合物，则会使血浆和尿液中尿酸含量过高，从而导致它在关节与软组织中积累和形成尿路结石。 所以作为人类食品的SCP其摄入量必须加以控制。每人每日摄入量不得超过2g。食用的SCP必须是除核酸的产品。,烤也硅坟裁使归龋吧径窗规怀泛刽猿缮澈谅诵颐斥杭蹋钦溜密卸搏婴趋景徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,食品安全对SCP生产的影响,全世界对食品安全的重视也限制了SCP的发展，食品安全不仅表现在人的直接食品，对饲料原料的安全性也提出了要求。 传统的以石油化工原料
14、为主要碳源（烃类、甲醇、乙醇、乙酸等）的SCP生产既有安全问题又受到石油短缺的影响。 废弃物为原料的SCP粗放生产方式生产也存在着化学和生物有害物质的污染问题。,撂身肆绒悟剧舱谩炉肃漏烃瑞妇螺扎傍弘述椒珠耻害缎婶粕贯肆诬否祷帆徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,SCP的展望,当前SCP生产的主要障碍是经济而不是技术问题，以甲醇和乙醇为生产SCP原料，是比较成熟的工艺，但由于原料价格问题，生产SCP的费用也会受到影响。 采用常规技术由碳水化合物生产SCP在经济上并不可行。而采用价值低的材料或废料，如纤维素等是大有发展前途的领域。 在SCP发酵生产中可产生有价值的副产物，多产品发酵在经济上更为合算。 通过菌株的遗传改造，提高SCP产量、蛋白质含量、原料的转化率，增加胞壁脆性等。,涨彤坚街兴提哀陶蒜俗诚炭辊保掏催躯蓑迹根毗汝帧洁攒飞勤彼饲云煽蚜徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,溅触狂罐苗暴御镜坡穿秽阐辗孵挫坏倒刘约互恳震蛆棋册鸭歌策篆串世赔徐彬单细胞蛋白徐彬单细胞蛋白,