单细胞蛋白ppt课件
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微生物与单细胞蛋白
用 途 含酒精饮料中的活性成分 与石油混合后,可作为汽车燃料 食品、化学工业中多种用途 溶剂 药品、调味品 调味品 食品添加剂、提高油类回收率 食品添加剂、药品
发酵设备与基本工艺过程
一、 生物反应器(发酵罐)
利用生物工程技术进行生产的过程统称为生物反 应过程 。 采用活细胞(包括微生物、动植物细胞)作为生物 催化剂的生物反应过程称为发酵过程或细胞培养 过程。 采用游离或固定化酶作为生物催化剂的生物反应过程, 则称为酶反应过程。
缺点
( 1 )进罐空气处于负压状态,容易增加杂菌侵 入的机会。 (2)搅拌容易导致转速提高,有可能使某些微 生物的菌丝被切断,影响细胞的正常生长。
BIOTECH- X JS型机械搅拌不锈钢发酵罐
3、气升式环流反应器
类型:内环流式
外环流式
它们都是借助设在环流管底部的空气喷嘴将 空气以250~300m/s的高速喷入环流管,使气 泡分散在培养基中。
微生物与单细胞蛋白
单细胞蛋白
1单细胞蛋白的作用 1.1 作为食用蛋白质 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,远远超过了一般动植物食品,而且氨基酸的组成 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。一般成年人每天食用10~15g干酵母,就能 满足对氨基酸的需要量。单细胞蛋白中还含有多种维生素、 碳水化合物、脂类、矿物质,以及丰富的酶类。
2 生产SCP的微生物 在工业生产中,作为蛋白质资源的微生物菌体,特别的 酵母菌和细菌,它们都能利用糖类原料生产菌体蛋白,究竟 采用酵母菌和细菌哪种更好呢?这在很大程度上取决于生产 SCP的原料。在20世纪60年代末和70年代初期,开发了多种 由烷烃类物质产生的SCP工艺,能够利用烷烃的微生物主要 有细菌和放线菌,如产碱杆菌、假单孢菌、节杆菌、短杆菌 等,其次为酵母菌属。
细胞中的蛋白质PPT课件
【答案】C
1.(2013年菏泽检测)关于人体内蛋白质的叙述,错误的 是( )
【思路剖析】合成蛋白质的氨基酸,有必需氨基酸,也
有非必需氨基酸。必需氨基酸和非必需氨基酸的划分 是依据是否能在生物体内合成为标准的,能在生物体内 合成的就是非必需氨基酸,不能在生物体内合成的就是 必需氨基酸。蛋白质也属于能源物质,也可以被氧化分 解释放能量;在活的生物体中,含量最多的有机化合物是 蛋白质;有些蛋白质如生长激素、胰岛素等能调节生物 体的新陈代谢。
【答案】C
4.(高度提升)某链状有机分子的分子式为C22H34O13N6,其 水解后共产生下列3种氨基酸。据此判断,下列说法错 误的是 ( )
A.一个该有机分子水解需要消耗5个水分子,产生6个氨 基酸
B.该分子中存在1个甘氨酸,2个丙氨酸
【思路剖析】因为水解后得到的氨基酸都只含1个N 原子,而缩合物中含6个N原子,所以可确定该缩合物由 6个氨基酸脱水缩合而成。6个氨基酸形成1条肽链, 要产生5个水分子。反之,缩合物水解时需要吸收5个 水分子,故A正确。设该多肽由x个甘氨酸,y个丙氨酸, z个谷氨酸脱水缩合而成。根据反应前各氨基酸N原 子的总数目等于反应后缩合物中的氮原子的个数、 反应前氨基酸中的氧原子总数等于反应后缩合物中 的氧加脱去的水中的氧原子数、反应前碳原子数等 于反应后碳原子数。则可得到:
形成二肽的种类:3×2=6种
系 DNA(基因) mRNA 蛋白质 碱基数 ∶ 碱基数 ∶氨基酸数
6 ∶ 3 ∶1 由于mRNA中有终止密码子等,上述关系应理解为每合 成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基
因)上的6个碱基。 规律精讲精析
n个氨基酸形成一环状多肽,则:
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数(n) 2.在计算多肽相对分子质量时,还要考虑一些其他化学 变化过程,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫 键,脱去2个H,故相对分子质量减少2。
1.(2013年菏泽检测)关于人体内蛋白质的叙述,错误的 是( )
【思路剖析】合成蛋白质的氨基酸,有必需氨基酸,也
有非必需氨基酸。必需氨基酸和非必需氨基酸的划分 是依据是否能在生物体内合成为标准的,能在生物体内 合成的就是非必需氨基酸,不能在生物体内合成的就是 必需氨基酸。蛋白质也属于能源物质,也可以被氧化分 解释放能量;在活的生物体中,含量最多的有机化合物是 蛋白质;有些蛋白质如生长激素、胰岛素等能调节生物 体的新陈代谢。
【答案】C
4.(高度提升)某链状有机分子的分子式为C22H34O13N6,其 水解后共产生下列3种氨基酸。据此判断,下列说法错 误的是 ( )
A.一个该有机分子水解需要消耗5个水分子,产生6个氨 基酸
B.该分子中存在1个甘氨酸,2个丙氨酸
【思路剖析】因为水解后得到的氨基酸都只含1个N 原子,而缩合物中含6个N原子,所以可确定该缩合物由 6个氨基酸脱水缩合而成。6个氨基酸形成1条肽链, 要产生5个水分子。反之,缩合物水解时需要吸收5个 水分子,故A正确。设该多肽由x个甘氨酸,y个丙氨酸, z个谷氨酸脱水缩合而成。根据反应前各氨基酸N原 子的总数目等于反应后缩合物中的氮原子的个数、 反应前氨基酸中的氧原子总数等于反应后缩合物中 的氧加脱去的水中的氧原子数、反应前碳原子数等 于反应后碳原子数。则可得到:
形成二肽的种类:3×2=6种
系 DNA(基因) mRNA 蛋白质 碱基数 ∶ 碱基数 ∶氨基酸数
6 ∶ 3 ∶1 由于mRNA中有终止密码子等,上述关系应理解为每合 成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基
因)上的6个碱基。 规律精讲精析
n个氨基酸形成一环状多肽,则:
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数(n) 2.在计算多肽相对分子质量时,还要考虑一些其他化学 变化过程,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫 键,脱去2个H,故相对分子质量减少2。
第2章 资源生物学 生物质资源ppt课件
生态环境与资源学院
the College of Ecological Environment and Resources
.
第二章 生物质资源
.
生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 . 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
.
二、生物质直接燃烧和固体燃料
.
三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物质液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
.
四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
.
第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用,即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料;其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
.
作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源?请说说你的理由
.
质素的含量不同。
.
木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
.
二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
.
第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
the College of Ecological Environment and Resources
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第二章 生物质资源
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生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 . 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
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二、生物质直接燃烧和固体燃料
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三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物质液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
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四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
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第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用,即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料;其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
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作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源?请说说你的理由
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质素的含量不同。
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木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
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二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
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第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
第三节 单细胞蛋白质饲料
饲用酵母因原料及工艺丌同,营养组成有相当大的变 化。一般风干制品中约含粗蛋白质45%~60%,如酒精液 酵母为45%,味精菌体酵母为62%,纸浆废液酵母为46 %,啤酒酵母为52%。这类SCP的必需氨基酸和鱼粉含量 相近,赖氨酸为5%~7%,蛋氨酸﹢胱氨酸为2%~3%。 蛋白质生物学效价丌如鱼粉,不优质豆饼相当,但适口性 差。有效能值一般不玉米近似。富锌和硒,含铁量很高。 近年来在酵母的综合利用中,可先提取出酵母的核酸再制 成“脱核酵母粉”。酵母产品种类丌断开发增加,如含硒 酵母、含酪酵母、含锌酵母已有商品化产品,均有特殊营 养功能。工业废液酵母从环保及物尽其用的原则出发,最 具有开发前途。
1.石油酵母 (1)石油酵母一词,来自1963年在联邦德国法兰兊福城召开的第6 届世界石油会议上,由英国BP公司A· Champagnat等人在【石油中的 蛋白质】一文中提出的。生产石油酵母的原料一般分为两种,一种是 以重质油为原料,另一种是以石油蜡烃为原料。用重质油为原料生产 石油酵母时,因重油中含蜡高,低温下易结冻,生产时需要脱蜡。用 石油蜡烃为原料生产时,可直接在发酵槽加入酵母,迚行发酵生产。 生产石油酵母要求加入一定量氨调整发酵液的pH,还需要加入一定 量的磷、钾、铁盐,幵提供充足的空气和水迚行冷却。当石油蜡烃等 和酵母菌种一幵迚入发酵槽后,在弱酸性和30~36度温度条件下,经 数小时滞留发酵,发酵后取出,发酵液经离心、温水洗涤、浓缩、干 燥等步骤即得石油酵母。 石油酵母粗蛋白质含量约60%左右,水分5%~8%,粗脂肪 8%~10%,干物质中消化能(猪)14.98MJ/kg,代谢能(鸡) 9.29MJ/kg。赖氨酸含量接近优质鱼粉,但蛋氨酸含量很低。粗脂肪 多以结合型存在于细胞质中,丌宜氧化,利用率较高。矿物质中铁高、 碘低。维生素B12丌足。
最新微生物在食品工业中应用PPT课件
微生物在食品工业中的应用
由于采用了共生混合的发酵方式,双歧杆菌生长迟缓的 状况大为改观,总体产酸能力提高,加快了凝乳速度,所得 产品酸甜适中,富有纯正的乳酸口味和淡淡的酵母香气。
此工艺生产的酸奶最好在生产7d内销售出去,而且在生 产与销售之间必须形成冷冻链,因为即使在5~10℃以下, 存放7d后,双歧杆菌活菌的死亡率高达96%,20℃下存放7d 后,死亡率达99%以上。
微生物在食品工业中的应用
5.1 微生物与乳制品 5.2 微生物与发酵调味品 5.3 微生物与酿造酒 5.4 微生物与单细胞蛋白 5.5 食品工业中微生物酶制剂
微生物在食品工业中的应用
② 乳酸链球菌。细胞呈双球、短链或长链状。同型乳 酸发酵。牛乳随便放置时的凝固大部分由该菌所致。产酸能 力弱。对温度适应范围广,最适生长温度30℃。对热抵抗力 弱,60℃,30min全部死亡。常作为干酪、酸奶油及乳酒发 酵菌种。
微生物在食品工业中的应用
① 共同发酵法生产工艺
共同发酵法双歧杆菌酸奶的生产工艺流程如下:
原料乳 ↓
标准化 ↓
调配←(蔗糖10%+葡萄糖2%) ↓
均质(15~20MPa) ↓
杀菌(115℃,8min) ↓
冷却(38~40℃) ↓
适量维生素C→接种←(双歧杆菌6%、嗜 热链球菌(保加利亚乳杆菌)3%)
微生物在食品工业中的应用
Nisin是一种仅有34个氨基酸残基的短肽,分子量约为 3500Da,正常情况下,以二聚体状态存在,在分子组成中 Nisin含有羊硫氨酸(lanthlonine)β-甲基羊硫氨酸(βmethy llanthionine)、脱氢丙氨酸(dehy droalanine)、 β-甲基脱氢丙氨酸(β-metly ldehydroa lanine)四种不 常见的氨基酸残基。
微生物与单细胞蛋白
提取与纯化
若需要进一步提高单细胞蛋白的纯度,可采用溶剂 提取、色谱分离等纯化方法进行处理。
04
微生物发酵生产单细胞蛋白实例分析
04
微生物发酵生产单细胞蛋白实例分析
酵母菌发酵生产SCP过程剖析
酵母菌选育
选择高产、优质、耐高渗透压的酵母菌 株,如酿酒酵母、面包酵母等。
发酵条件优化
控制温度、pH值、溶氧等发酵参数, 提高酵母菌生长速度和SCP产量。
培养基配制
采用富含碳源、氮源及生长因子的培 养基,如葡萄糖、酵母浸出物等。
产物分离纯化
通过离心、过滤等方法分离酵母菌体, 再经干燥、粉碎等处理得到SCP产品。
酵母菌发酵生产SCP过程剖析
酵母菌选育
选择高产、优质、耐高渗透压的酵母菌 株,如酿酒酵母、面包酵母等。
发酵条件优化
控制温度、pH值、溶氧等发酵参数, 提高酵母菌生长速度和SCP产量。
微生物与单细胞蛋白
目
CONTENCT
录
• 微生物概述 • 单细胞蛋白简介 • 微生物发酵生产单细胞蛋白技术 • 微生物发酵生产单细胞蛋白实例分
析 • 微生物和单细胞蛋白在食品和医药
行业应用 • 总结与展望
目
CONTENCT
录
• 微生物概述 • 单细胞蛋白简介 • 微生物发酵生产单细胞蛋白技术 • 微生物发酵生产单细胞蛋白实例分
03
微生物发酵生产单细胞蛋白技术
发酵原料选择与预处理
原料选择
选用碳源丰富、氮源适中、无机盐及 生长因子等营养全面的原料,如工农 业废弃物、石油废料等。
预处理
对原料进行粉碎、浸泡、蒸煮等处理, 以破坏原料中的抗营养因子,提高营 养物质的利用率和可消化性。
若需要进一步提高单细胞蛋白的纯度,可采用溶剂 提取、色谱分离等纯化方法进行处理。
04
微生物发酵生产单细胞蛋白实例分析
04
微生物发酵生产单细胞蛋白实例分析
酵母菌发酵生产SCP过程剖析
酵母菌选育
选择高产、优质、耐高渗透压的酵母菌 株,如酿酒酵母、面包酵母等。
发酵条件优化
控制温度、pH值、溶氧等发酵参数, 提高酵母菌生长速度和SCP产量。
培养基配制
采用富含碳源、氮源及生长因子的培 养基,如葡萄糖、酵母浸出物等。
产物分离纯化
通过离心、过滤等方法分离酵母菌体, 再经干燥、粉碎等处理得到SCP产品。
酵母菌发酵生产SCP过程剖析
酵母菌选育
选择高产、优质、耐高渗透压的酵母菌 株,如酿酒酵母、面包酵母等。
发酵条件优化
控制温度、pH值、溶氧等发酵参数, 提高酵母菌生长速度和SCP产量。
微生物与单细胞蛋白
目
CONTENCT
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• 微生物概述 • 单细胞蛋白简介 • 微生物发酵生产单细胞蛋白技术 • 微生物发酵生产单细胞蛋白实例分
析 • 微生物和单细胞蛋白在食品和医药
行业应用 • 总结与展望
目
CONTENCT
录
• 微生物概述 • 单细胞蛋白简介 • 微生物发酵生产单细胞蛋白技术 • 微生物发酵生产单细胞蛋白实例分
03
微生物发酵生产单细胞蛋白技术
发酵原料选择与预处理
原料选择
选用碳源丰富、氮源适中、无机盐及 生长因子等营养全面的原料,如工农 业废弃物、石油废料等。
预处理
对原料进行粉碎、浸泡、蒸煮等处理, 以破坏原料中的抗营养因子,提高营 养物质的利用率和可消化性。
微生物技术应用-益生菌剂PPT课件
微生物技术应用——单细胞蛋白
二、芽孢杆菌制剂
(一)益生芽孢杆菌种类 常见的有:蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地
衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、凝结 芽孢杆菌、缓慢芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、纳豆芽 孢杆菌、芽孢乳杆菌等。
国内市场上有:促菌生(蜡样芽孢杆菌)、整肠 生(地衣芽孢杆菌)、益菌生(枯草芽孢杆菌)、乳康 生(含蜡样芽孢杆菌)等。
微生物技术应用——单细胞蛋白
一、检测益生菌的经典方法
➢平板计数法(厌氧箱、厌氧罐、干燥器、半固体深层琼脂柱) ➢显微镜直接计数法 ➢代谢产物测定法
微生物技术应用——单细胞蛋白
二、益生菌的分子检测技术
➢16S rRNA寡核苷酸序列分析技术 ➢核酸杂交技术 ➢变性梯度凝焦电泳技术
➢目前用作饲料添加剂的微生物种类少,菌株 性能单一,缺乏针对性; ➢加强对益生菌剂剂型的研究,减少加工对菌 体的伤害,提高活菌浓度; ➢建立简单快速的益生菌剂监测系统,规范益 生菌剂的生产和市场。
微生物技术应用——单细胞蛋白
第四节 益生菌的检测方法
一、检测益生菌的经典方法 二、益生菌的分子检测技术 三、用于乳酸菌分离和培养的常见培养基
自益生菌剂的概念被提出后,它就成为了微生态 的带名词。益生菌剂通常是指一类分离自机体内的 正常微生物菌群,以高含量活菌为主体,通过定植 作用改善宿主特定的部位的微生态平衡并兼有其它 有益生理活性的生物制剂。
微生物技术应用——单细胞蛋白
二、益生菌剂与微生态制剂
构成益生菌剂的微生物种类很多,研究和 使用最多的是用于调节肠道菌群平衡的乳酸 杆菌和双歧杆菌制剂。饲用益生菌剂作为饲 料中促进生长的抗生素替代品,有对动物无 毒副作用,无耐药性,无残留,效果显著等 特点逐渐得到广大养殖业者的首肯。
单细胞蛋白PPT课件
提高食用油的品质 转基因番茄:延熟 转基因水稻:抗病虫害 ……
我国市场目前主要的转基因作物都源自进口,主要集 中在大豆、油菜、玉米等产品。大量进口的大豆经过 加工,被制成了食用油、豆腐和豆奶等产品。
也就是说,近年来,我们吃的大部分豆制品都是转基 因产品。
基于转基因食品潜在安全的不确定性,世界各国政府 都加强对转基因食品进行管理。主要原则是:
使最后的产品不含活的微生物并可存放于 货架上出售;而馒头则是用蒸熟来代替烘 烤。
除了酵母酶有很重要的作用外,其他的酶如淀粉酶加入也帮助混合、发酵,有利于 面包的烘烤和最终存放。现代生物技术将更多利用改良的酶来控制这一复杂过程。
奶制品 世界范围内,发酵奶制品占所有发酵食品的10%。
乳酸杆菌:对人无害,但对许多不良细菌有抑制作 用,因此使奶制品能保存;可改善奶制品的口味和 质地;对正常肠道微生物生态有着十分有利的作用
引自:栾玉静。 2004。单细胞蛋白 的开发利用。饲料 博览,(2):46-
47
生产SCP的一般工艺
•作为动物饲料的SCP,一般只把离心收集的菌种经过洗涤进行喷雾干燥或滚筒干燥 •作为食品则需要除去大部分核酸,因为人体不大容易消化核酸,而微生物含有较多的 DNA和RNA,核酸代谢会产生大量的尿酸,可能导致肾结石或痛风,因此SCP产品在 食用前要先加工去除大量的核酸。
法国大孔奶酪
世界奶酪市场每年销售额超过2.1亿美元,年产量超过25万升。
蛋白质的水解是由于凝乳酶的作用,凝乳酶能使蛋白质 形成一种凝胶,凝胶分离出来后,经过切块、脱水、压 制成一定形状、熟化成奶酪。
粗制凝乳酶的作用是牧民在用动物的胃来盛奶的过程中 发现的。当牛奶用这种方法运输时,受太阳加温,由细 菌发酵变酸,再与胃中的凝乳酶混合。这些作用导致牛 奶转变成为固体凝乳和乳清,再经过脱水、盐制,就可 以食用很久。
我国市场目前主要的转基因作物都源自进口,主要集 中在大豆、油菜、玉米等产品。大量进口的大豆经过 加工,被制成了食用油、豆腐和豆奶等产品。
也就是说,近年来,我们吃的大部分豆制品都是转基 因产品。
基于转基因食品潜在安全的不确定性,世界各国政府 都加强对转基因食品进行管理。主要原则是:
使最后的产品不含活的微生物并可存放于 货架上出售;而馒头则是用蒸熟来代替烘 烤。
除了酵母酶有很重要的作用外,其他的酶如淀粉酶加入也帮助混合、发酵,有利于 面包的烘烤和最终存放。现代生物技术将更多利用改良的酶来控制这一复杂过程。
奶制品 世界范围内,发酵奶制品占所有发酵食品的10%。
乳酸杆菌:对人无害,但对许多不良细菌有抑制作 用,因此使奶制品能保存;可改善奶制品的口味和 质地;对正常肠道微生物生态有着十分有利的作用
引自:栾玉静。 2004。单细胞蛋白 的开发利用。饲料 博览,(2):46-
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生产SCP的一般工艺
•作为动物饲料的SCP,一般只把离心收集的菌种经过洗涤进行喷雾干燥或滚筒干燥 •作为食品则需要除去大部分核酸,因为人体不大容易消化核酸,而微生物含有较多的 DNA和RNA,核酸代谢会产生大量的尿酸,可能导致肾结石或痛风,因此SCP产品在 食用前要先加工去除大量的核酸。
法国大孔奶酪
世界奶酪市场每年销售额超过2.1亿美元,年产量超过25万升。
蛋白质的水解是由于凝乳酶的作用,凝乳酶能使蛋白质 形成一种凝胶,凝胶分离出来后,经过切块、脱水、压 制成一定形状、熟化成奶酪。
粗制凝乳酶的作用是牧民在用动物的胃来盛奶的过程中 发现的。当牛奶用这种方法运输时,受太阳加温,由细 菌发酵变酸,再与胃中的凝乳酶混合。这些作用导致牛 奶转变成为固体凝乳和乳清,再经过脱水、盐制,就可 以食用很久。
精选单细胞蛋白SCP的生产课件
4.5 纤维素类原料生产SCP
纤维素是地球上最丰富的天然物质, 是SCP 发酵生产 的潜在资源。大多数食品、发酵工业废渣中, 除含淀 粉外, 都含有大量的纤维素或半纤维素, 这些废渣也已 成为一种生产SCP 的原料来源。
这些废渣蛋白质含量较低, 消化性和适口性很差, 不适 宜直接用来饲喂动物, 若能利用微生物将其中的纤维 素类物质转化为菌体蛋白, 便可改善其消化性, 这样不 仅可获得高蛋白含量的饲料, 缓解蛋白质资源不足的 矛盾, 而且还可以解决食品、发酵工业大量排放废渣 所造成的环境污染问题。
2.1生长速度和比增殖速度
2.1.1生长速度
微生物生长速度因菌种、培养条件而异。细菌、酵母 等的生长特征,是以倍增时间来计算的。
微生物的生长速度与菌体浓度和基质有关,它是指一 定时间内单位菌体的增殖量。
2.1生长速度和比增殖速度
2.1.2比增殖速度
比增殖速度是指t时间内,微生物生长速度除以菌浓 度,表明单位时间菌体的增殖比率。
1.3 SCP 的特征
1.3.1营养价值高 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。
6.0 46.0 62-68
13.7 8.13 13.4 9.6 11.19 36.99
2.3 2-3 1.29 1.2 17.76
35.4 18-20 75.5 72.8 24.85
4.6 5.7
单细胞蛋白质饲料课件
单细胞蛋白质饲料
一.单细胞蛋白质的基本特征 二.单细胞蛋白质的种类
PPT学习交流
1
▲单细胞蛋白质(single-cell protein SCP)是单细 胞或具有简单构造的多细胞生物的菌体蛋白的统称。
目前可供作饲料用的SCP微生物主要有:酵母、真菌、 藻类及非病原性细菌4大类。
PPT学习交流
2
一.单细胞蛋白质的基本特征
(一)营养特性 1、粗蛋白质含量在50%以上。必需氨基酸组成和利用
率与优质豆饼相似。 2、富含多种酶系。 3、B族维生素丰富。 4、微量元素中富含有铁、锌、硒。
PPT学习交流
3
(二)生产特性 1、生产周期短、效率高。 2、作为培养基的物质来源广泛。 3、工业化生产,不与农业争地,也不受气候条件限制。 4、生产设备简单,可大可小。
在配合日粮时比例不宜太高。 (2)在使用酵母时,添加蛋氨酸、精氨酸,效果会更好。 (3)酵母细胞膜不宜被消化酶破坏。
为提高饲用价值,国外生产饲用酵母有时先用自溶酶将 膜破坏再制成饲用酵母粉。
PPT学习交流
6
(二)单细胞藻类(Algae)
是指以阳光为能源,以天然有机和无机物为培养基, 生活于水中的小型单细胞浮游生物体。目前主要饲用 的藻类有绿藻和蓝藻2种。
海洋藻类
南极藻类
PPT学习交流
7
1、绿藻 (Chlorella)
小球藻属,呈深绿色,可以生长在咸水中或以脏水、动 物的粪便、或其它废弃物为肥料的池塘内。
2、蓝藻 (Spirulina)
螺旋藻属,可生长在因碱性强而不能用于灌溉的淡水和 湖泊里。
PPT学习交流
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绿藻 PPT学习交流
9
绿藻 PPT学习交流
一.单细胞蛋白质的基本特征 二.单细胞蛋白质的种类
PPT学习交流
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▲单细胞蛋白质(single-cell protein SCP)是单细 胞或具有简单构造的多细胞生物的菌体蛋白的统称。
目前可供作饲料用的SCP微生物主要有:酵母、真菌、 藻类及非病原性细菌4大类。
PPT学习交流
2
一.单细胞蛋白质的基本特征
(一)营养特性 1、粗蛋白质含量在50%以上。必需氨基酸组成和利用
率与优质豆饼相似。 2、富含多种酶系。 3、B族维生素丰富。 4、微量元素中富含有铁、锌、硒。
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(二)生产特性 1、生产周期短、效率高。 2、作为培养基的物质来源广泛。 3、工业化生产,不与农业争地,也不受气候条件限制。 4、生产设备简单,可大可小。
在配合日粮时比例不宜太高。 (2)在使用酵母时,添加蛋氨酸、精氨酸,效果会更好。 (3)酵母细胞膜不宜被消化酶破坏。
为提高饲用价值,国外生产饲用酵母有时先用自溶酶将 膜破坏再制成饲用酵母粉。
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(二)单细胞藻类(Algae)
是指以阳光为能源,以天然有机和无机物为培养基, 生活于水中的小型单细胞浮游生物体。目前主要饲用 的藻类有绿藻和蓝藻2种。
海洋藻类
南极藻类
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1、绿藻 (Chlorella)
小球藻属,呈深绿色,可以生长在咸水中或以脏水、动 物的粪便、或其它废弃物为肥料的池塘内。
2、蓝藻 (Spirulina)
螺旋藻属,可生长在因碱性强而不能用于灌溉的淡水和 湖泊里。
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2.2劳动生产率高
生产不受季节气候的制约,易于人工控制,同 时由于在大型发酵罐中立体式培养占地面积少。 如年产10万t SCP工厂,以酵母计,按含蛋白质 45%计算,一年所产蛋白质为45000t。一亩大 豆按亩产200kg计,含蛋白质40%,则一年为 80kg蛋白质,所以,一个SCP工厂所产蛋白质 相当于562500亩土地所产的大豆。
4.作为蛋白质资源的微生物
(1)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。
(2)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。
尽管已经证明烃类蛋白质没有毒性和致癌性, 但人们还是担心其安全性。
(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。
(6)利用二氧化碳为碳源,氢为能源的细菌 为氢细菌,多为氢单胞菌属。
(7)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。
这些微生物通常要具备下列条件:所生产的蛋 白质等营养物质含量高,对人体无致病作用, 味道好并且易消化吸收,对培养条件要求简单, 生长繁殖迅速等。单细胞蛋白的生产过程也比 较简单:在培养液配制及灭菌完成以后,将它 们和菌种投放到发酵罐中,控制好发酵条件, 菌种就会迅速繁殖;发酵完毕,用离心、沉淀 等方法收集菌体,最后经过干燥处理,就制成 了单细胞蛋白成品。
2.6易改良
单细胞蛋白质研究发展的实验要比研究农作物 或家畜的实验易於进行,而且在极短的时间内 就可得到有价值的数据与结果。
3.单细胞蛋白存在的问题
单细胞蛋白含有较多的核酸(6~18%)。这种核酸 过多会抑制动物的生长,而且大多数动物和人代 谢利用的能力有限,还可导致体内尿酸积存。另 外,细胞中有难于消化的类脂——细胞膜,影响蛋 白质等营养物质的消化吸收。因此在使用时要限 量使用。但生产上发现在家禽业和水产养殖业中 应用效果很好,已经广泛应用;在营养平衡的条 件下,可以代替鱼粉。随着科学的发展,有可能 辨认生产内源性核糖核酸酶的微生物和酶解细胞 膜的酶解物,上述问题是可以解决的。
单细胞蛋白中还含有多种维生素、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。而且 单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全,有几种在 一般食物里缺少的氨基酸,再单细胞蛋白里却大量 存在.另外,还含有多种维生素,这也是一般食物所 不及.
与黄豆粉相比,蛋白质含量高达15%,而可利用 氮比大豆高20%,如添加蛋氨酸则可利用氮达95% 以上。
单细胞蛋白
问题
1.什么是单细胞蛋白 2.开发单细胞蛋白的意义 3.什么样的微生物生产单细胞蛋白 4.单细胞蛋白的发展状况及展望
1.1单细胞蛋白的概念
单细胞蛋白(英文名Single-Cell-Protein,简称 SCP)是生物化工高新技术产品又叫微生物蛋 白、菌体蛋白。一般是指大规模培养系统中生 长的酵母、非致病性细菌、微型菌、真菌等单 细胞生物体内所含蛋白质,其粗蛋白含量可达 45%~70%(而作物中蛋白质含量最高的大豆 仅达35%~45%),且各种氨基酸搭配合理, 维生几类: ①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; ②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; ③石油、天然气及相关产品,如原油、柴油、甲烷、
乙醇等; ④H2、CO2等废气。 最有前途的原料是可再生的植物资源,如农林加工产
2.3营养丰富
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;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。
一般成年人每天食用10~15 g干酵母,就能满 足对氨基酸的需要量。
2.3营养丰富
2.生产SCP的意义
一头体重500千克的奶牛,每天只能合成0. 5千克的蛋白质。
500千克的活菌体?
只要有合适的条件,在24小时内能够生产1 250千克的单细胞蛋白质。
2.1微生物世代周期短, 生产效率高
这主要是因为微生物的生长繁殖速率快。 微生物世代间隔很短,生长速度比高等动、植物
快得多。肉牛体重加倍周期,肉牛为2个月,肉鸡 为l0天,豆科牧草为2周,藻类6小时,酵母1~3小 时,细菌只有0.5—1小时。单细胞蛋白的生产投 资如按年产1吨100%的蛋白质计算,分别为近海 渔业、养蛋鸡和养猪业投资的56%、47%和12.7 %。 其所需时间要比使农作物蛋白质量倍增所消耗时 间快500倍,比其他一般饲养家畜产量所耗的时间 倍增快1000-5000倍。
甲烷不合芳香烃,无致癌物质,无毒害,产品 安全性高,原料蕴藏丰富,成本低。
但产生菌大多都生长较慢,菌体浓度低,所以 生产速率低,尾气中残留甲烷的利用尚未完全 解决。
(4)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。
(5)利用乙醇原料生产单细胞蛋白。假丝酵 母、细菌、曲霉属。
品的下脚料、食品工厂的废水下脚料等。这些资源数 量多,而且用后可以再生,还可实现环境保护。
2.5可以工业化生产
它不仅需要的劳动力少,不受地区、季节和气 候的限制,而且产量高,质量好。工业化生产 单细胞蛋白,不与粮食和牧草争土地,不受气 候的影响和约束,生产环境易控制,并能连续 生产。微生物是在大型立体的发酵罐中培养, 即是在小面积的土地上生产大量菌体,不受季 节及阳光的限制,且生产效率高,生产能力可 达每时每立方米2~6公斤。
1.2SCP的历史
1966年,在麻省理工学院召开的会议上,第一 次提出单细胞蛋白的概念。
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。
1.3单细胞蛋白的分类
按生产原料不同分作石油蛋白、甲醇蛋白、甲 烷蛋白等;
按产生菌和功用又称作细菌蛋白、真菌蛋白、 药用酵母等。