单细胞蛋白(SCP)的生产
啤酒发酵工艺流程
实验一单细胞蛋白（SCP）的生产一、实验目的1．了解单细胞蛋白的开发优势及技术现状。
2．掌握单细胞蛋白的液体深层培养法及工艺控制规律。
3．了解发酵过程中菌体浓度及生物量的一般检测方法。
二、实验原理所谓SCP（SingleCellProtein）就是指那些工厂化大规模培养、作为人类食品和动物饲料的蛋白质来源的酵母、细菌、放线菌、霉菌、藻类和高等真菌等微生物的干细胞。
SCP工业，主要是饲料酵母工业。
酵母是一种单细胞微生物，生长繁殖快，菌体营养丰富。
饲料酵母是一种营养价值很高的蛋白饲料，成品呈微黄色粉末状，具有酵母特殊香味。
酵母蛋白质含量一般都在70%左右，比大豆高1倍。
与肉蛋白、鸡蛋蛋白、大豆蛋白相比，单细胞蛋白所含的氨基酸组分齐全，有18-20种氨基酸，尤其是谷物中所缺乏赖氨酸含量较高。
此外，维生素含量也十分丰富。
每千克酵母类单细胞可使奶牛的产奶量增加6-7㎏，用含有10%单细胞蛋白饲料养鸡，产蛋提高21%-35%。
1吨单细胞蛋白可节约5-7吨饲料粮，可产1.5吨鸡肉或3万枚鸡蛋。
我国单细胞蛋白（酵母）年产量近3万吨，多用于医药、面包生产和饲料。
用于生产饲料酵母的原料来源广泛，有矿物资源（如石油、甲烷、泥炭等）、纤维资源（如秸杆、木屑等）、糖类资源（如糖蜜、红薯等）、石油二次制品、废弃资源（包括有机废水、废渣、动物粪便等）。
从我国目前的情况出发，生产饲料酵母等单细胞蛋白值得优先开发的原料有废糖蜜、薯干、纸浆废液，豆制品厂、味精厂、淀粉加工厂的废液等，用这些原料生产饲料酵母，首先是产品无毒性，另外也有利于解决工厂和城市的污染问题。
酵母细胞的发酵特点：目前，最广泛用于生产作为蛋白资源的酵母是假丝酵母，该酵母生长繁殖速度快，每2-4小时可繁殖一代，培养10小时左右就能繁殖到种子菌体量的15倍。
发酵过程中，要保证罐内的液体混合良好和较适当地提供氧气，还要控制好温度和pH。
采用流加间歇发酵可以保证糖被具有良好活性的酵母呼吸消耗，以达到最适产量。
工业发酵过程实例-单细胞蛋白生产工艺
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（3）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。
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世界上利用石油资源生产单细胞蛋白的企业
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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
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16.2 用糖类原料生产菌体蛋白
生产单细胞蛋白的糖类原料非常丰富，如 糖蜜，甘薯粉、玉米粉、土豆粉、麦粉、 稻草、麦秆、玉米茎和叶。 其中纤维素类是生产单细胞蛋白的最佳原 料之一。 其优点是：原料来源丰富，价廉，没有毒 性疑虑，可附带解决城市垃圾问题，可提 高纤维质粗饲料的使用价值。
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培养时，通常采用无机盐培养基，加入玉米 浆一类有机营养源，再补充所需要的维生素 即可。甲醇以低浓度加入，一般采用2％~3％ 以下的浓度。
以甲醇为原料生产单细胞蛋白，在美、英、 德、日等国和北欧都通过了中试，我国台湾 也正在开发，但开发较成功的目前只有英国 的ICI公司。 该公司自1968年开始，12年投资1亿英镑，于 1979年形成年产5万吨的甲醇蛋白工厂，产品 行销欧洲市场，其饲料应用效果很好。
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单细胞蛋白与传统食品的 各种主要营养成分含量比较
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单细胞生物的特性如下：
（1）营养丰富：蛋白质含量高达15％，可 利用氮比大豆高20％，如添加蛋氨酸则可 利用氮达95％以上。 （2）利用材料广。 （3）生产速率高。 （4）劳动生产率高。 （5）单细胞生物易诱变，比动、植物品种 容易改良。
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作为蛋白质资源的微生物
固态白酒丢糟生产单细胞蛋白(SCP)的研究
的最适工 艺。利用丢糟 生产 Ｓ Ｐ 极 大地提 高丢糟的营养水平 ， Ｃ， 以图更好地将丢糟运 用于饲料 的生产加工。 关键词 ： 产朊假丝酵母 ； 单细胞蛋白 ； 生物调 制
中 图分 类 号 ： Ｓ ６ ．； Ｓ ６ ．； Ｑ９ ０ Ｔ ２２ Ｔ ２１ Ｔ ２． ３ ９ 期
２００９ 年 １ １月
酿
酒
Ｖ０ －６ № ． ｌ３ ． ６ ＮＯ ． ２ ０ Ｖ， ０ ９
ＫＩ ＬＱ Ｒ ＭＡ ＮＧ Ｉ ＵＯ
文 章 编 号 ： ０ — １Ｏ ２ Ｏ ）６ ０ ３— ２ １ ２ ８ ｌ （Ｏ ９ Ｏ — ０ １ ０ ０
固态 白酒丢糟生产 单细胞 蛋 Ｉ Ｓ ） 究 ￣（ ＣＰ 的研
Ｋｅ ｒ ｓ ａｄａｕｉｓ ｉｇ ｅ ｒｔｉ ｉ ｏｉａ ｐｅａａｏ ｙ ｗｏｄ ： ｎ ｉ ｔｉ ｎ ｅｃｌ ｐｏｅ ，ｂｏ ｇ ｌ ｒｐｒｔｎ Ｃ ｌ，ｓ ｌ ｌ ｎ ｌ ｃ ｉ
０ 前言
白酒丢糟的特点是 ： 酸度大 、 水份大 、 残余营养丰富 ， 极易 腐烂霉变 。 高达 ６ ％一 ５ ｏ ６ ％的水份 ， 使干燥的困难很大 。 另外 ， 酒糟干物质 中难 以分解利用 的稻壳就 占 ５ ％～ ０ ，这 使酒 ０ ６％
Ｓｕ ｙ ｏ ｈ ｉｇｅ ＣｅｌＰ ｏｅｎ （ＣＰ ｒ ｄ ｃｉｎ Ｗ ｉ ｔｄ ｎ ｔｅ Ｓｎ ｌ ｌ ｒ ｔｉ Ｓ ）Ｐ ｏ ｕ ｔ ｔ ｏ ｈ
天然气发酵产单细胞蛋白
天然气发酵产饲用单细胞蛋白1.单细胞蛋白SCP（single-cell-protein）是指利用各种基质大规模培养细菌、酵母菌、霉菌、微藻、光合细菌等而获得的微生物蛋白，是现代饲料工业和食品工业中重要的蛋白来源。
1966年，麻省理工学院首次提出SCP的概念，1967年在第一次全世界蛋白会议上正式将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。
SCP营养丰富，蛋白质含量40％-80％不等，所含氨基酸组分齐全平衡，且有多种维生素，消化利用率高(一般高于80％)，其最大特点是原料来源广，微生物繁殖快，成本低，效益高。
细胞和酵母利用甲醇、乙醇、甲烷和多链烷烃生产单细胞蛋白(SCP)；利用废物中的许多物质转化为SCP，如稻秸、蔗渣、柠蒙酸废料、果核、糖浆、动物粪便和污物等；利用藻类(如小球藻、栅藻)生产SCP。
生产SCP的微生物有酵母、非病原性细菌、放线菌和真菌及藻类等，其中饲用酵母和藻类蛋白发展最快。
2.嗜甲烷细菌/甲烷氧化菌甲烷氧化菌（Methanotrophs 或 Methane-oxidizing bacteria）是甲基氧化菌的一个分支，它能够利用甲烷或甲醇等 C1 化合物作为唯一的碳源进行生长，在全球大气甲烷的平衡中有着十分重要的作用。
利用甲烷为原料生产单细胞蛋白的细菌种类，如甲烷假单胞菌，嗜甲烷单胞菌等。
甲烷不含芳香烃类，无致癌物质、无毒害，产品安全性高，原料蕴含丰富，成本低，曾被当作第二代石油蛋白进行研究。
但嗜甲烷生产菌往往生长缓慢，菌体浓度低。
所以其生产效率低，且尾气中的残留甲烷的利用是个问题。
3.甲烷蛋白发展史（1）20 世纪 60 年代，单细胞蛋白开始在各国引起重视，被称为单株蛋白或合成蛋白。
由于制造的原料是正构石蜡烃、粗柴油、甲烷、乙醇、甲醇等都属于石油产品或者石油衍生物，因此在当时单细胞蛋白又称为石油蛋白。
欧美等国家便在那时已经开始了以天然气作为原料生产单细胞蛋白的研究，已有年产千吨日产十吨的专利报告，其成分报导大约与鱼粉相当。
单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程
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
培养液总糖浓度3.0%； 培养液pH4.2—4.4；
培养液灰分10%—14%。
5、无菌空气制备
正如人生存需要空气，微生物好气性发酵也需要持续的空气供应。其中常见的液态深层纯种发酵，要求空气是无菌的，并具有一定的压力，以克服设备阻力和液层静压力。发酵无菌空气制备是一个十分重要的工艺环节，这一工艺环节的系统功能，是保证发酵生产过程中无菌空气的连续、可靠供应，控制染菌发生和降低生产制造费用(包括能量损耗和材料损耗)。发酵无菌空气制备系统所选用的介质及其组合方式直接反映该系统的技术水平，而系统的功能分析与分解是正确选择和优化组合过滤介质的重要理论基础。
酵母的三级培养过程
(2)发酵罐的特点：
酵母增殖罐(统称发酵罐)是液体发酵过程中构成微生物生长、繁殖和形成产物所需外部环境的装置。它是生产饲用酵母的最基本，最主要的设备。环状喷射自吸式发酵罐不需通风装置，即不需要鼓风机或空压机通风。
(3)酵母提取工艺的特点：
采用蒸发浓缩全干燥法生产工艺，即发浓缩到干物质浓度18—20％时，将此浓缩液用高速离心喷雾干燥机干燥或酵母粉。整个生产过程除汽凝水和洗刷发酵罐及冲地水外，没有废液排放。COD的去除率可达97％。
256000
7
17920
2.0
5120
玉米皮渣水解液
500000
7
35000
2.5
12500
发酵工程应用实例 单细胞蛋白生产
纤维素类原料生产SCP
有三条路线： •一是预处理-酶解 •二是酸解 •三是混合发酵法
纤维素酶分解天然纤维的先决条件是酶与纤维素相互接触，形 成复合物，但天然纤维的纤维素和其它主要成分不溶于水，并 且在细胞壁中排列成紧密的复合结构，因此，必须设法使纤维 素酶分子扩散到细胞壁内，纤维素分子的表面才能使之相互接 触并进行反应。结晶度越高，纤维表面积越小，酶解越困难。 另外，纤维素原料中的木质素会阻碍酶与纤维素接触，是影响 酶反应敏感性的另一重要因素。
以木薯为原料采用深层发酵法生产SCP的流程图
➢在SCP生产中，发酵过程必须控制温度以利于菌体的大量增殖、 生长。可以通过发酵罐内部的冷却表面散发培养液的热量，当然 也可以在罐外通过热交换器来降低培养液的温度。
➢以甘薯、木薯、玉米等淀粉质原料发酵生产SCP得率一般可超 过50％，即2t原料可生产出1t多蛋白含量超过50％的产物。每 升发酵液中生物量约为37～40g。
单细胞蛋白生产
单细胞蛋白(SCP)
指适用于食品和动物饲料应用的微生物细胞，包括酵母菌、 细菌、霉菌和高等真菌。 这些微生物大多数是富含蛋白质的单细胞生物，可以认为是 单细胞蛋白质的重要来源。
应用微生物生产单细胞蛋白的优点：
（1）细胞蛋白质含量高达50%以上，含有多种氨基酸、维 生素、矿物质、粗脂肪等营养成分，易于消化吸收。 （2）微生物生长繁殖快，短时间可获得大量产品。
➢瑞典糖业有限公司在1973年便利用土豆加工的废渣以混合培 养方法生产饲料SCP。
糖蜜原料生产SCP
糖蜜是制糖工业的主要副产品。甜菜、甘蔗糖蜜中含有多 种可利用成分，是综合利用发酵生产酵母、酒精、核苷酸 等产品的宝贵资源，而且特别适用于SCP生产。
单细胞蛋白的生产
目录1 前言 (2)单细胞蛋白饲料的优点 (2)1.1.1蛋白质含量丰富 (2)1.1.2原材料来源广泛 (3)1.1.3生长速度快 (3)1.1.4不受季节和气候等条件的影响 (3)细胞蛋白生产的菌种类型 (3)单细胞蛋白的生产工艺的类型 (4)1.3.1液体深层发酵法[4] (4)1.3.2固体发酵法 (4)单细胞蛋白饲料的应用 (4)2 菌种的选育 (5)菌种的选取及筛选 (5)2.1.1菌种的选取 (5)2.1.2菌种的采集 (6)2.1.3培养菌 (6)2.1.4菌种的初筛 (6)2.1.5菌种的复筛[11] (6)诱变育种 (7)菌种的保藏 (7)3 培养基的配制 (8)配置培养基的原则 (8)培养基类型 (8)3.2.1孢子培养基 (8)3.2.2种子培养基 (9)3.2.3发酵培养基 (9)热带假丝酵母菌的培养基及培养条件 (9)培养基的设计 (10)3.4.1碳源 (10)3.4.2 氮源 (10)3.4.3 水 (10)3.4.3无机盐及微量元素 (10)4 灭菌 (11)仪器灭菌 (11)培养基灭菌 (11)4.2.1分批灭菌 (12)4.2.2连续灭菌 (12)空气除菌 (12)发酵罐除菌 (12)5 种子扩大培养 (13)实验室种子的制备 (13)生产车间种子制备 (13)6 发酵罐的工艺设计 (14)发酵罐的结构 (14)发酵罐的工艺尺寸 (15)h-底封头或顶封头高度 (15)6.2.1发酵罐的工艺计算 (16)6.2.2物料衡算 (17)7 发酵工艺控制[16] (17)发酵过程温度的影响及控制 (17)pH对假丝酵母生长的影响 (18)KH2P04含量对假丝酵母生长的影响 (18)氧气对酵母菌生长的影响 (18)染菌的控制 (19)8下游加工 (19)预处理和固液分离 (19)提取和干燥 (20)参考文献 (22)20摘要：单细胞蛋白(Single cell protein，简称SCP)指的是单细胞菌体蛋白，其蛋白含量高，营养丰富。
微生物生产单细胞蛋白的技术研究
微生物生产单细胞蛋白的技术研究单细胞蛋白，简称SCP，指的是采用微生物为原料，通过高温高压或者生物反应器等方式得到的富含蛋白质的食品，是一种富含营养、无污染、可循环利用的新型食品。
而制备SCP的主要方式之一就是利用微生物生产。
1. 微生物生产SCP的基本原理微生物生产SCP是利用合适的微生物菌种，将含有丰富营养成分的废弃物、油脂及其他天然有机物质等作为微生物的营养源，通过微生物的生长代谢，合成并积累蛋白质。
常用的微生物菌种包括真菌、细菌、酵母等。
微生物生产SCP的原理基于微生物菌种的特殊性质，通过培养条件的调控，可以调节微生物的代谢途径，促进蛋白质合成。
2. 微生物选材及菌种的实验室培养微生物的选材十分重要，只有选对优质的微生物菌种，才能生产出高品质的SCP。
首先需要明确自己需要什么性质的SCP，然后通过筛选找到合适的微生物菌种。
实验室培养是微生物生产SCP的基础，微生物的培养过程中要注意温度、酸碱度和氧气含量等因素的控制，保证微生物的正常生长。
此外，还要及时调整培养基环境，如控制 pH 值、添加必要的营养物质等，以保持微生物的健康生长。
3. 培养方法及条件的控制微生物生产SCP的关键是培养方法及条件的控制。
常见的方法包括静态培养法、摇瓶培养法和生物反应器培养法等。
在不同的培养方法中，需要注意控制好培养温度、氧气条件、培养液pH值、营养源供应等参数，并且要进行适当的搅拌、通气等处理，以保证微生物的健康生长。
4. SCP离子液体深度加工技术的研究SCP离子液体深度加工技术是指利用离子液体具有极低挥发性和良好的化学稳定性这一特性，将SCP悬浮液或SCP干粉在离子液体中进行加工处理，以改善SCP的品质和性能。
研究表明，SCP离子液体深度加工技术可以调节SCP的蛋白质含量、脂类组成、颜色、味道，从而优化SCP的食用性。
5. 微生物生产SCP的应用前景随着人类对食品的需求不断增加，微生物生产SCP也成为了未来的研究热点之一。
单细胞蛋白在食品工业中生产应用论文
浅析单细胞蛋白在食品工业中的生产及应用【中图分类号】r155 【文献标识码】a 【文章编号】1672－3783(2011)11－0416－01单细胞蛋白(singlecellprotein简称scp)就是从酵母或细菌等微生物中获取的蛋白质。
酵母菌体中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%。
同时微生物细胞中还有丰富的碳水化合物及脂类、维生素、矿物质,所以微生物菌体可以作为食品和饲料。
scp的生产在农业、畜牧、及渔业歉收时,可补充蛋白质供应的不足。
当今世界人口迅速增长,要确保充足的蛋白质供给是一个十分严峻的问题。
大力发展农业,增加粮食产量,至关重要。
同时有了粮食,可以提供饵料和饲料,使养殖业和畜牧业发展,促使蛋白质量增加。
因此发展scp生产工业,有极其重要的意义。
一生产单细胞蛋白的微生物生产scp的微生物应从食用安全性、加工难易、生产率和培养条件等方面进行选择。
其中实用安全是重要条件,首先,选用的微生物必须是无毒的,不致病的。
目前生产scp的微生物有四大类:即非致病和非产毒的酵母、细菌、真菌和藻类。
酵母菌千百年来,一直就用在烤制面包、酿酒等方面。
所以酵母菌是容易被接受生产scp的微生物。
同时酵母菌核酸含量较低,容易收获。
在偏酸环境下(ph4.5~5.5)能够生长,可减少污染。
常用的酵母菌有啤酒酵母和产脘假丝酵母。
啤酒酵母只能利用己糖,而产脘假丝酵母能利用戊糖和己糖,在营养贫脊的培养基中生长很快。
另外解脂假丝酵母可利用烷烃和汽油。
细菌的生产原料广泛,生产周期短但细菌个体小,收获分离难,核酸含量高,同时消化性差。
藻类的生产需要足够的阳关和一定的温度细胞壁不易被消化,食味不好,核酸含量高对人的健康不利。
真菌菌丝生产慢,易受酵母污染,必须在无菌条件下培养。
二在食品中的用途大批量的scp是以全细胞形式消费的,而且是用作饲料蛋白源。
单细胞蛋白SCP的生产
单细胞蛋白SCP的生产引言单细胞蛋白是一种具有巨大潜力的生物资源，它能够广泛应用于医药、食品、化工等领域。
在过去的几十年中，单细胞蛋白的生产技术得到了长足的发展，其中最具代表性的就是单细胞蛋白SCP的生产。
本文将介绍单细胞蛋白SCP的生产工艺及其应用。
单细胞蛋白SCP的概述单细胞蛋白SCP（Single-cell Protein）是指通过利用微生物细胞进行发酵或培养得到的一种富含蛋白质的产物。
SCP具有高蛋白质含量、氨基酸组成均衡、营养价值丰富等特点，可用作饲料、食品添加剂、营养补充剂等。
单细胞蛋白SCP的生产工艺单细胞蛋白SCP的生产工艺主要包括菌种培养、发酵和提取等环节。
菌种培养菌种培养是单细胞蛋白SCP生产的关键环节。
首先选择适合生产SCP的微生物菌种，常用的包括酵母菌、蓝藻、真菌等。
然后将选定的菌种进行预处理和扩大培养，确保菌种的活力和数量达到要求。
发酵发酵是SCP生产的核心步骤。
通过给菌种提供适当的营养物质和环境条件，促使其进行充分的生长和代谢，产生大量的蛋白质。
发酵条件包括温度、pH值、氧气供应等，需要根据具体菌种和工艺进行调控。
提取提取是将发酵过程中产生的SCP从发酵液中分离出来的过程。
常用的提取方法包括沉淀法、离心法、过滤法等。
通过这些方法，可以获得高纯度的SCP产物。
SCP的应用领域单细胞蛋白SCP具有广泛的应用领域。
饲料领域由于SCP具有高蛋白质含量和良好的营养价值，它在饲料领域具有广泛的应用前景。
SCP可以用作动物饲料的蛋白质来源，提高饲料的蛋白质含量，增加动物的生长速度和抵抗力。
食品添加剂领域SCP可以提取得到多种氨基酸，这些氨基酸可以作为食品添加剂，提供食品的口感和营养价值。
另外，SCP还可以作为替代性蛋白质来源，用于制备素食产品和代餐食品。
化工领域SCP中的蛋白质可以通过加工处理，提取出特定的功能性物质。
这些功能性物质可以用于化工领域的合成反应、生物降解材料等方面，具有很高的应用潜力。
单细胞蛋白
六、SCP 在食品中的应用前景
20 世纪80 年代中期，全世界的SCP 年产量已达200 万t ， 生产SCP 已为全世界所关注，它对于解决人类面临的粮食短 缺问题有着很重要的意义。其在食品中的应用有以下几方面： ①SCP 含有丰富的蛋白质及多种维生素和无机盐，是一种营 养较为全面的理想蛋白质来源,用它掺和在饼干、饮料、奶 制品中，能提高这些传统食品的营养价值； ②单细胞蛋白 质除直接作为食品应用外，还可作为一种食品蛋白质组分添 加到汤料或饮料中强化营养、增加食品的强度；③利用单细 胞蛋白质的蛋白质组织形成性可用于制造“人造肉”等新食 品；④SCP 还常作为食品添加剂，用以补充蛋白质或维生素、 矿物质等；⑤SCP 运用于肉制品和焙烤食品的制作中，可保 持食品水分、口感和风味等； ⑥SCP 能提高食品的某些物理 性能，如：意大利烘饼中加入活性酵母可提高饼的延薄性能， 酵母浓缩蛋白具有显著的鲜味而广泛用作食品的增鲜剂。
用于SCP生产的原料 三、用于SCP生产的原料
产单细胞蛋白的原料来源极为广泛，一般有 四类：一是糖质原料，如淀粉或纤维素的水解液、 四类：一是糖质原料，如淀粉或纤维素的水解液、 亚硫酸纸浆废液、制粮的废蜜等；二是石油原料， 亚硫酸纸浆废液、制粮的废蜜等；二是石油原料， 如柴油、正烷烃、天然气等；三是石油化工产品， 如柴油、正烷烃、天然气等；三是石油化工产品， 如醋酸、甲醇、乙醇等；四是氢气和碳酸气。最 如醋酸、甲醇、乙醇等；四是氢气和碳酸气。最 有前途的原料是可再生的植物资源，如农村加工 产品的下脚料、食品工厂的废水下脚料等。这些 资料数量多，而且用后可以再生。
用于SCP生产的微生物 二、用于SCP生产的微生物
目前工业上生产SCP的微生物是酵母， 目前工业上生产SCP的微生物是酵母， 主要有酿酒酵母、产阮假丝酵母和脆壁克 鲁维酵母。产碱杆菌、假单胞菌、节杆菌、 短杆菌等细菌能够良好的利用烷烃生产 SCP，但是细菌容易感染噬菌体，而且核 SCP，但是细菌容易感染噬菌体，而且核 酸含量高，用于食用较困难。真菌用于生 产SCP也受到广泛关注，因为它含有丰富 SCP也受到广泛关注，因为它含有丰富 的木质素、纤维素降解酶系，可以利用廉 价的废弃碳水化合物原料进行SCP生产。 价的废弃碳水化产的一般工艺流程 SCP生产的一般工艺流程
【最新精选】单细胞蛋白生产工艺
第六节单细胞蛋白生产工艺单细胞蛋白质（single-cell protein,SCP）是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白质。
由于生产SCP的单细胞生物包括微型藻类、非病原细菌、酵母菌和真菌。
它们可利用各种基质如碳水化合物、碳氢化合物、石油副产品、氢气及有机废水等在适宜的培养条件下生产单细胞蛋白。
单细胞蛋白质的含量达40%~80%，单细胞蛋白中的赖氨酸含量高，但含硫氨基酸的含量较低。
由于世界人口急增，人口每年增加速度约为2%以上，但粮食方面仅靠高等植物的传统生产方法，其增长率已赶不上世界人口的增加率。
同时由于世界经济日趋富裕，生活水平的不断提高，对动物蛋白质的需求量增加很多。
然而，生产动物蛋白却需要消耗很多植物蛋白，如要获得牛蛋白1kg，需消耗植物蛋白3-4kg；要得家畜蛋白1kg，需植物蛋白7-10kg，很不经济。
并且某些家禽与人类争粮食。
由此可见，粮食不足中最严重的是蛋白质不足的问题。
人类认识到作为取代蛋白质资源的微生物具有的重要性，已有相当长的历史。
第一次世界大战中，苦于粮食不足的德国，将食用酵母投入了生产，最初是用糖生产酵母，后来发展到从造纸工业的亚硫酸废液制造饲料酵母。
各种农业森林或家畜工业的废料生产SCP也已开发。
目前对于生产SCP的廉价原料已成为研究的热点，如法国正在开发以木薯制造SCP的技术。
利用无限再生的二氧化碳为资源的自养微生物制造SCP的研究也受到重视，目前正在研究的无机物光能利用菌包括藻类、光合细菌。
另一类为无机物化能利用菌，以氢细菌为最有希望。
从工业观点来看，嗜热氢细菌可以减少污染的危险，节省冷却水用量，现已获得在较高温度下、生长速率高的菌株。
目前，我国已有近百家工厂生产饲料酵母、食用酵母和药用酵母，年产量为30多万吨，饲料酵母产量7.5万吨，主要出口，与实际需要近500万吨蛋白饲料还相差甚远。
近年来我国重视SCP的开发工作，据报道利用味精废水生产热带假丝酵母SCP，含蛋白质达60%，产品用作饲养禽畜，效果与鱼粉相同。
单细胞蛋白的生产流程
三、单细胞蛋白的优势
营养丰富, 生物效能高：单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富， 其中蛋白质含量高达40 %～80 % ，比大豆高10 %～20 % ，比 肉、鱼、奶酪高20 %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,如辅酶A、辅酶Q、 谷胱甘肽、麦角固醇等；氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需 的8 种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸
单细胞蛋白简介
08300700055 生物科学 彭镇
一、什么是单细胞蛋白？
单细胞蛋白( Single cell protein 简称SCP)
又称微生物蛋白或菌体蛋白, 是利用工业废水、废气、天然 气、石油烷烃类、农副加工产品以及有机垃圾等作为培养基, 培养酵母、非病源细菌、真菌等单细胞生物体, 然后经过净 化干燥处理后制成,是食品工业和饲料工业的重要蛋白质来源。
参考文献及网页
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利用酵母生产单细胞蛋白的工艺流程
利用酵母生产单细胞蛋白的工艺流程英文回答：Yeast Production of Single-Cell Protein: A Comprehensive Process.Single-cell protein (SCP) is a valuable source of nutrition due to its high content of essential amino acids and vitamins. Yeast, a type of fungus, has emerged as a promising organism for SCP production due to its rapid growth rate, high protein content, and ability to utilize a variety of substrates.Process Outline:The production of SCP from yeast typically involves the following steps:1. Strain Selection: The first step is to select a yeast strain that is suitable for SCP production. Thisinvolves screening for strains with high protein content, growth rate, and resistance to stress conditions.2. Substrate Preparation: The substrate for yeast growth can vary depending on the available resources. Common substrates include molasses, whey, and agricultural residues. The substrate is sterilized to ensure the purity of the culture.3. Fermentation: The yeast is inoculated into the sterilized substrate and allowed to grow under controlled conditions. The fermentation process is typically carried out in large bioreactors to maximize efficiency.4. Biomass Harvesting: Once the fermentation process is complete, the yeast cells are harvested by centrifugation or filtration. The resulting biomass is a rich source of protein and other nutrients.5. Product Purification: The harvested biomass can be further purified to remove any impurities or residual substrates. This may involve steps such as washing, drying,and extraction.6. Packaging and Storage: The purified SCP is packaged and stored under appropriate conditions to maintain its nutritional value and prevent spoilage.Advantages of Yeast-Based SCP:Yeast-based SCP offers several advantages over other SCP sources:High Protein Content: Yeast is a rich source of protein, containing up to 50% protein by weight.Essential Amino Acids: Yeast protein contains all ofthe essential amino acids required for human nutrition.Rapid Growth Rate: Yeast has a rapid growth rate, allowing for efficient SCP production.Substrate Versatility: Yeast can utilize a wide rangeof substrates, making it adaptable to different feedstocks.Sustainability: Yeast-based SCP is a sustainable source of protein that can help reduce the environmental impact of animal agriculture.Applications of SCP.Single-cell protein derived from yeast has a wide range of applications, including:Food Production: SCP can be incorporated into food products as a protein supplement or as a meat substitute.Animal Feed: SCP can be added to animal feed to enhance its nutritional value and reduce production costs.Pharmaceutical Industry: SCP can be used as a raw material for the production of enzymes, vitamins, and other pharmaceutical products.Industrial Applications: SCP can be processed into bioplastics and other industrial materials.中文回答：酵母生产单细胞蛋白的工艺流程。
微生物发酵和单细胞蛋白生产技术
微生物发酵和单细胞蛋白生产技术随着全球人口的增长和生活水平的提高，食品供应变得越来越紧张。
同时，传统的食品生产方式向环境和生态造成越来越大的负担。
为了解决这一问题，生物技术领域的研究者们通过微生物发酵和单细胞蛋白生产技术开发了一系列新型的食品生产方式。
微生物发酵是一种通过微生物代谢产生化学物质的过程。
在微生物发酵中，微生物利用可代谢的底物（如碳源和氮源）和其他条件，通过代谢产生目标产物。
这种方法被广泛应用于食品生产。
许多常见食品，如酸奶、面包和啤酒，都是通过微生物发酵生产的。
在微生物发酵中，不同的微生物对不同的底物和环境条件有不同的需求。
因此，在生产过程中需要选择合适的微生物种类和相应的生长条件以最大程度地增强目标产物的生产效率。
例如，在酸奶生产中，乳酸菌是最常用的微生物。
在生产过程中，需要控制发酵温度、乳酸菌种群和发酵时间等因素以使酸奶的质量保持一致。
除了传统的食品生产方式，人们还开始探索单细胞蛋白（SCP）生产技术。
SCP是一种由微生物合成的蛋白质，可以被用作人类和动物的食品。
SCP生产可以有效地利用食品生产过程中的副产物和废弃物，从而降低生产成本和环境负担。
SCP还可以作为一种替代性蛋白质来源，补充传统肉、鱼和大豆等蛋白质来源不足的缺陷。
在SCP生产中，微生物代谢产生的蛋白质需要进行后续的加工和提纯。
传统的SCP生产流程需要大量的能源和化学药品，而新型的SCP生产技术可以使生产过程更加环保和节约能源。
例如，新型SCP生产技术可以使用微生物固定化技术和低碳水化合物底物，从而减少化学药品的使用，提高生产效率。
近年来，微生物发酵和SCP生产技术得到了广泛的研究和应用。
这些技术可以有效地解决传统食品生产方式的瓶颈和环境问题。
未来，随着技术的不断革新和发展，这些技术将会得到更广泛的应用推广。
单细胞蛋白及其发酵生产与工艺流程
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。
单细胞蛋白(SCP)的生产
1.3.3培育时间短
单细胞蛋白与其它蛋白相比的一大优点就是其较 短的细胞培育时间。菌体以分裂或芽殖方式繁殖按指 数增长。例如，酵母菌繁殖一代的时间是1~3 h；细菌 是0.5~2 h；藻类是2～6 h。
1.3 SCP 的特征
1.3.4收率高
微生物有机体蛋白产品的收率比其它传统蛋白产率要高。如果 蛋白培育没有其它任何限制, SCP 与传统蛋白相比具有不受环境和气 候的影响、原料易得、可连续生产、易于控制、污染小等优势。
单细胞蛋白（SCP）的生产
小组成员：卢志平 欧士考 舒本水 唐嘉颐
主要内容
概述 SCP生产的主要参数 生产SCP 的微生物种类 生产SCP 的原料 生产SCP 的一般工艺 石油蛋白的生产 SCP的应用前景
1、概述
单细胞蛋白SCP的概念 开发SCP的意义 SCP 的特征 SCP营养评价
1.1 单细胞蛋白
单细胞蛋白( Single cell protein, 简称 SCP) , 亦称微生物蛋白或菌体蛋白, 主要是 指酵母、细菌、真菌和某些低等藻类生物等微 生物, 在其生长过程中利用各种基质在适宜条 件下, 培养单细胞或丝状微生物的个体而获得 的菌体蛋白( Microbial protein)。 不论是分离出的细胞蛋白还是全部细胞物质都 称为SCP。
4.2 可再生资源生产SCP
地球上每年可再生的资源主要是碳水化合物, 包括纤维素、淀粉和糖类。 在人类的生产活动中, 这些资源一部分被加工 利用, 另一部分成为废物被抛弃,这些废料, 比如稻秸、蔗渣、柠檬酸废料、果核、糖浆及 其他污物等, 数量巨大, 会给环境造成极大的 污染。因此, 利用这些废料来生产SCP 可谓一 举两得, 既减少了环境污染, 又可得到食用蛋 白和动物蛋白。目前, 废弃物的再生资源化成 为人们关注的课题。