单细胞蛋白的生产
畜牧微生物学试题及答案
畜牧微生物学试题及答案一、单项选择题(每题1分,共20分)1. 以下哪种微生物属于原核微生物?A. 酵母菌B. 霉菌C. 细菌D. 病毒答案:C2. 微生物的细胞壁主要由哪种成分构成?A. 脂质B. 蛋白质C. 多糖D. 核酸答案:C3. 哪种微生物是引起牛乳腺炎的主要病原体?A. 大肠杆菌B. 金黄色葡萄球菌C. 链球菌D. 支原体答案:D4. 在畜牧生产中,哪种微生物用于生产单细胞蛋白?A. 细菌B. 酵母菌C. 霉菌D. 病毒答案:B5. 哪种微生物是引起猪瘟的主要病原体?A. 猪瘟病毒B. 猪繁殖与呼吸综合征病毒C. 猪圆环病毒D. 猪流感病毒答案:A6. 哪种微生物是引起鸡新城疫的主要病原体?A. 新城疫病毒B. 禽流感病毒C. 鸡传染性支气管炎病毒D. 鸡传染性喉气管炎病毒答案:A7. 哪种微生物是引起羊口疮的主要病原体?A. 羊口疮病毒B. 羊痘病毒C. 羊传染性胸膜肺炎病毒D. 羊蓝舌病病毒答案:A8. 哪种微生物是引起马传染性贫血的主要病原体?A. 马传染性贫血病毒B. 马流感病毒C. 马疱疹病毒D. 马腺病毒答案:A9. 哪种微生物是引起牛传染性鼻气管炎的主要病原体?A. 牛传染性鼻气管炎病毒B. 牛瘟病毒C. 牛病毒性腹泻病毒D. 牛传染性胸膜肺炎病毒答案:A10. 哪种微生物是引起羊痘的主要病原体?A. 羊痘病毒B. 羊口疮病毒C. 羊传染性胸膜肺炎病毒D. 羊蓝舌病病毒答案:A11. 哪种微生物是引起猪繁殖与呼吸综合征的主要病原体?A. 猪瘟病毒B. 猪繁殖与呼吸综合征病毒C. 猪圆环病毒D. 猪流感病毒答案:B12. 哪种微生物是引起禽流感的主要病原体?A. 新城疫病毒B. 禽流感病毒C. 鸡传染性支气管炎病毒D. 鸡传染性喉气管炎病毒答案:B13. 哪种微生物是引起马流感的主要病原体?A. 马传染性贫血病毒B. 马流感病毒C. 马疱疹病毒D. 马腺病毒答案:B14. 哪种微生物是引起牛病毒性腹泻的主要病原体?A. 牛传染性鼻气管炎病毒B. 牛瘟病毒C. 牛病毒性腹泻病毒D. 牛传染性胸膜肺炎病毒答案:C15. 哪种微生物是引起羊蓝舌病的主要病原体?A. 羊口疮病毒B. 羊痘病毒C. 羊传染性胸膜肺炎病毒D. 羊蓝舌病病毒答案:D16. 哪种微生物是引起猪圆环病毒病的主要病原体?A. 猪瘟病毒B. 猪繁殖与呼吸综合征病毒C. 猪圆环病毒D. 猪流感病毒答案:C17. 哪种微生物是引起鸡传染性喉气管炎的主要病原体?A. 新城疫病毒B. 禽流感病毒C. 鸡传染性支气管炎病毒D. 鸡传染性喉气管炎病毒答案:D18. 哪种微生物是引起马疱疹病毒病的主要病原体?A. 马传染性贫血病毒B. 马流感病毒C. 马疱疹病毒D. 马腺病毒答案:C19. 哪种微生物是引起牛传染性胸膜肺炎的主要病原体?A. 牛传染性鼻气管炎病毒B. 牛瘟病毒C. 牛病毒性腹泻病毒D. 牛传染性胸膜肺炎病毒答案:D20. 哪种微生物是引起羊传染性胸膜肺炎的主要病原体?A. 羊口疮病毒B. 羊痘病毒C. 羊传染性胸膜肺炎病毒D. 羊蓝舌病病毒答案:C二、多项选择题(每题2分,共20分)21. 以下哪些微生物属于原核微生物?A. 细菌B. 酵母菌C. 霉菌D. 病毒答案:A22. 以下哪些微生物属于真核微生物?A. 酵母菌B. 霉菌C. 细菌D. 病毒答案:A、B23. 以下哪些微生物是引起牛乳腺炎的主要病原体?A. 大肠杆菌B. 金黄色葡萄球菌C. 链球菌D. 支原体答案:A、B、C、D24. 以下哪些微生物用于生产单细胞蛋白?A. 细菌B. 酵母菌C. 霉菌D. 病毒答案:A、B25. 以下哪些微生物是引起猪瘟的主要病原体?A. 猪瘟病毒B. 猪繁殖与呼吸综合征病毒C. 猪圆环病毒D. 猪流感病毒答案:A26. 以下哪些微生物是引起鸡新城疫的主要病原体?A. 新城疫病毒B. 禽流感病毒C. 鸡传染性支气管炎病毒D. 鸡传染性喉气管炎病毒答案:A27. 以下哪些微生物是引起羊口疮的主要病原体?A. 羊口疮病毒B. 羊痘病毒C. 羊传染性胸膜肺炎病毒D. 羊蓝舌病病毒答案:A28. 以下哪些微生物是引起马传染性贫血的主要病原体?A. 马传染性贫血病毒B. 马流感病毒C. 马疱疹病毒D. 马腺病毒答案:A29. 以下哪些微生物是引起牛传染性鼻气管炎的主要病原体?A. 牛传染性鼻气管炎病毒B. 牛瘟病毒C. 牛病毒性腹泻病毒D. 牛传染性胸膜肺炎病毒答案:A30. 以下哪些微生物是引起羊痘的主要病原体?A. 羊痘病毒B. 羊口疮病毒C. 羊传染性胸膜肺炎病毒D. 羊蓝舌病病毒答案:A三、填空题(每空1分,共20分)31. 微生物的分类依据包括形态结构、生理功能、_______和_______。
单细胞蛋白质生产工艺特点
单细胞蛋白质生产工艺特点一、单细胞蛋白质生产工艺特点概述哎呀,宝子们,今天咱们来唠唠单细胞蛋白质生产工艺特点这事儿哈。
单细胞蛋白质呢,就是从单细胞微生物里提取出来的蛋白质啦。
这单细胞微生物就像是一个个小小的魔法工厂,能制造出对我们超有用的蛋白质呢。
二、单细胞微生物的独特性这些单细胞微生物啊,它们的繁殖速度那叫一个快呀。
就像兔子生小兔子似的,蹭蹭地就变多了。
比如说酵母菌,那可是单细胞蛋白质生产里的小能手。
它们对环境的适应能力也很强,在各种不太好的环境里都能生存,像温度稍微高点或者低点,有点酸或者有点碱的环境,它们都不怎么怕呢。
这就为生产单细胞蛋白质提供了很好的条件呀,毕竟不需要太娇贵的环境来养着它们。
三、生产工艺的简单性这个单细胞蛋白质的生产工艺呢,相对来说比较简单哦。
不需要像生产某些复杂的化学物质那样,有超级多的步骤和超级严格的条件。
一般就是给这些单细胞微生物提供合适的营养物质,就像给小娃娃喂饭一样,让它们吃饱喝足了,就能快速地生长繁殖啦。
然后再用一些简单的分离和提取技术,就能把蛋白质从这些微生物里弄出来啦。
四、成本效益方面在成本上呢,单细胞蛋白质生产是很有优势的哦。
因为那些单细胞微生物繁殖快,对环境要求又不是特别高,所以在原料和设备方面的成本就可以降下来不少呢。
而且生产的效率还挺高的,这样算下来,产出和投入的比例就比较划算啦。
就好比我们花很少的钱买了种子,结果种出来一大堆粮食一样的感觉。
五、营养丰富性单细胞蛋白质的营养可丰富了呢。
里面含有各种人体或者动物需要的氨基酸,就像是一个营养小仓库。
这对于那些缺乏蛋白质来源的地方或者行业来说,简直就是个宝藏啊。
比如说在一些贫困地区,要是能推广单细胞蛋白质的生产和使用,就能很大程度上改善当地居民的营养状况呢。
六、环境友好性这个单细胞蛋白质生产工艺对环境也很友好哦。
因为它不需要大量砍伐树木来开辟大片的农田,也不需要占用太多的土地资源。
而且在生产过程中产生的废弃物相对较少,不会像一些传统的工业生产那样,搞得到处都是污染。
甲醇蛋白简介
甲醇蛋白简介一、简介甲醇蛋白是以甲醇为基质生产的单细胞蛋白。
单细胞蛋白(Single cell protein,SCP)又称微生物蛋白,指的是从纯培养的微生物细胞中提取的总蛋白,可作为人或动物蛋白的补充。
单细胞蛋白可用制糖、造纸、乙醇、皮革、淀粉、木材加工等产生的废液来生产,但受原料限制产量太小。
在单细胞蛋白中,目前能够工业化大量生产的就是甲醇蛋白,被称为第二代单细胞蛋白。
甲醇蛋白相对于其它单细胞蛋白来讲,具有资源丰富、原料易得、不占耕地且生产不受气候条件影响、可大规模工业化生产、蛋白质量稳定、营养价值高等特点。
二、性质用途甲醇蛋白是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白质,目前主要用作畜禽饲料蛋白,与其他饲料蛋白如鱼粉、大豆等天然动植物蛋白质相比,营养价值较高。
甲醇蛋白的主要成分包括粗蛋白、脂肪、赖氨酸、蛋氨酸以及胱氨酸,甲醇蛋白中的粗蛋白质质量分数平均在70%以上,而且还含有丰富的其他各种氨基酸、矿物质以及维生素等,比动植物性蛋白的营养成分高得多。
甲醇蛋白是被认为可以大规模替代鱼粉、大豆、骨粉、肉类和脱脂奶粉等喂养家禽、家畜。
三、研究开发概况(一)国外概况从上世纪60年代后期,世界上不少国家相继开始研究开发甲醇蛋白,到70年代初涌现出近千个研究单位从事此项工作。
其中走在前面的主要是英国,1980年已经有10万吨/年的甲醇蛋白生产装置。
美国也于1983年开发出了甲醇蛋白生产的新工艺,其特点是改进了发酵罐热交换和氧化传递条件,生产出更高浓度的甲醇蛋白,并在中间试验的基础上建成了2000吨/年的工业示范装置。
随后,德国、日本、瑞典和法国也相继建立了中间试验装置,俄罗斯、墨西哥、马来西亚、印尼、沙特等国也有建厂计划。
(二)国内概况国内是从上世纪70年以来开始研究开发甲醇蛋白的,山西生物研究所、北京营养源研究所、中国科学院上海有机研究所等相继进行了研究开发。
其中山西生物研究所与太原化肥厂于上世纪90年代合作完成了中间试验工作,但因为用水量较大而没有选到合适厂址。
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。
单细胞蛋白名词解释
单细胞蛋白名词解释单细胞蛋白是一种由微生物製造的蛋白质制品,用于作为食品和饲料的替代品。
它是利用微生物(如细菌、酵母、微藻等)在发酵过程中生产大量蛋白质。
这种蛋白质具有高度的营养价值和可持续性,可以提供人体所需的多种氨基酸,而无需传统农业生产方式中的大面积农田、水资源和化肥农药等资源。
单细胞蛋白的制备过程通常包括菌种培养、发酵和分离纯化。
首先,选用合适的微生物菌种进行培养,提供适当的营养条件,如碳源、氮源等,以促进其生长和繁殖。
然后,在适当的温度、pH值和氧气含量条件下,进行大规模的发酵过程,产生大量的细胞生物量。
最后,通过离心、过滤等方法将细胞分离出来,去除其他杂质物质,最终得到纯净的单细胞蛋白。
单细胞蛋白具有许多优点。
首先,它具有高蛋白质含量,通常可以达到50%以上,远高于传统食物中的蛋白质含量。
其次,它富含多种必需氨基酸,适合作为植物和动物蛋白质的替代品,可以满足人体对蛋白质的需求。
此外,它不含胆固醇、转基因成分和抗生素等有害物质,对人体健康无负面影响。
此外,单细胞蛋白的生产过程相对简单,占用空间小,使用水资源和化肥农药量少,对环境影响较小,具有良好的可持续性。
单细胞蛋白具有广阔的应用前景。
首先,它可以作为高蛋白饲料添加剂用于畜牧养殖,代替传统的鱼粉、骨粉等饲料原料。
这不仅可以降低饲料成本,还可以减少对海洋资源的压力。
其次,单细胞蛋白可以作为人类食品的重要组成部分。
在未来的食品供应中,单细胞蛋白可以作为替代肉类和植物蛋白质的有效选择,有助于解决全球食物供应和安全性的问题。
尽管单细胞蛋白在营养和可持续性方面具有许多优势,但仍然存在一些挑战。
首先,其成本相对较高,需要进一步降低生产成本才能在市场上竞争。
其次,公众对于新型食品的接受度和食品安全性的关注度较高,需要加强相关政策法规和公众宣传教育,促进单细胞蛋白的广泛应用。
此外,与传统食品相比,单细胞蛋白的口感和风味可能存在差异,需要进一步改进技术,提高其食用的可接受性。
微生物蛋白
微生物食品——单细胞蛋白舒宜宝 0953010813 潇湘学院机械设计制造及其自动化摘要:微生物都是核酸和蛋白质的实体,大多是单细胞,用发酵法生产这些单细胞微生物就可以得到极为丰富的单细胞蛋白。
微生物的繁殖速度惊人,一头体重500千克的牛,每天只能合成0.5千克的蛋白质。
而500千克的活菌体,只要有合适的条件,在24小时内能够生产1250千克的单细胞蛋白质[1]。
单细胞微生物制造出来的蛋白质可以制造人造肉、人造鱼、人造面粉等食品。
关键词:微生物、食品、单细胞蛋白、营养在日常生活中,我们不论有意无意,经常直接食用微生物或含有微生物的食品。
平常我们吃的蘑菇就是微生物的一种,令人难以置信,细菌和其他微生物含有和牛排一样多的蛋白质。
微生物食品在人类食谱中的比例越来越重。
(一)单细胞蛋白概念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。
单细胞蛋白又叫微生物蛋白、菌体蛋白。
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[2]。
(二)单细胞蛋白含丰富营养物质及其原料来源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。
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[3]。
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.不仅外形相象,而且味道鲜美,营养也不亚于天然的鱼肉制品,在畜禽的饲料中,只要添加3-10%的单细胞蛋白,便能大大的提高饲料的营养价值和利用率.用来喂猪可增加瘦肉率;用来养鸡可多产蛋;用来饲养奶牛还可提高产奶量.在井冈霉素、肌苷、抗菌素等发酵它又可代替粮食原料.(三)单细胞蛋白优点第一,生产效率高,比动植物高成千上万倍,这主要是因为微生物的生长繁殖速率快。
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。
单细胞蛋白及其在食品工业中的应用
工艺 技术单细胞蛋白及其在食品工业中的应用 郭小鹏 刘涛 徐慧 刘鑫 徐海涛 黄岛海关 青岛市食品药品检验研究院单细胞蛋白(Single cell protein 简称SCP)是指从酵母或细菌等微生物中获取的蛋白质。
酵母菌体中单细胞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 %;单细胞藻类如小球藻等蛋白质占干物质的55 %~60 %;霉菌菌丝体蛋白质占干物质的30 %~50 %。
此外,微生物细胞中含有丰富的碳水化合物及脂类、维生素、矿物质等营养物质,所以微生物菌体可以作为食品和饲料的原料。
单细胞蛋白的种类和特点真菌蛋白。
(1)酵母蛋白。
①菌种:酵母属中绝大多数菌种都能够用来生产SCP,主要包括:酵母属、假丝酵母属、球拟酵母属、红酵母属、圆酵母属等。
②特点:酵母属的特点是营养丰富。
如粗蛋白质45%~60%含有几乎所有的必需氨基酸,尤其是赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸等含量高,其中赖氨酸5%~7%,蛋氨酸+胱氨酸2%~3%,还含有丰富的VB1、Vnz、Ve6、VB12和泛酸、烟酸、糖类等。
(2)其他真菌蛋白。
①菌种:地霉属、根霉属、木霉属、曲霉属、镰刀菌属和伞菌目的霉菌等。
②特点:营养价值接近酵母蛋白,但没有酵母蛋白口感好和安全性高,大规模生产受到限制。
藻类蛋白。
(1)藻类种类:主要有小球藻属、栅列藻属和螺旋藻属等。
其中研究、利用最多的是螺旋藻。
(2)特点:小球藻为绿藻门自养型单细胞藻类,是第一种人工培养的微藻。
小球藻富含蛋白质、脂质、多糖、食用纤维、维生素、微量元素和活性代谢产物,具有很好的保健和药理作用。
细菌蛋白。
(1)菌种:常见的有甲烷极毛杆菌属、氢极毛杆菌属以及放线菌属中的分枝杆菌、小球菌、甲基极毛杆菌等非病原性细菌和光合细菌。
目前,生产细菌蛋白的菌种主要以光合细菌为主,包括似真细菌的红螺细菌、绿硫细菌、着色细菌及似藻的蓝细菌。
(2)特点:光合细菌能进行光合作用,营养丰富,含有60%以上的蛋白质以及多种维生素,特别是维生素B2、叶酸、生物素的含量是酵母的几十倍。
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
食品生物技术导论复习题
食品生物技术导论复习题考试题型:名词解释(5题15分)填空题(15分)选择题(20分)简答题(6题30分)论述题(2题20分)名词解释(15’)1、基因工程技术:在基因水平上,用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组,从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异,并能将这种结果传递给后代。
2、基因工程:是利用人工的方法把不同生物的遗传物质分离出来,在体外进行剪切、拼接、重组,形成基因重组体,然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达,最终获得人们所需的基因产物。
3、细胞工程:就是在细胞水平研究开发、利用各类细胞的工程。
是人们利用现代分子学和现代细胞分子学的研究成果,根据人们的需要设计改变细胞的遗传基础,通过细胞培养技术、细胞融合技术等,大量培养细胞乃至完整个体的技术。
4、基础培养基:是含有一般微生物生长所需的基本营养物质的培养基。
5、加富培养基:(营养培养基)在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基,这些特殊营养物质包括包括血液、血清等。
6、鉴别培养基:在培养基中加入某种特殊化学物质,某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物,而这种代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应,产生明显的特征变化,根据这种特征变化,可将该种微生物与其他微生物区分开来。
7、选择培养基:是用来将某中或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。
8、细胞全能性:一个微生物细胞就是一个生命,而分化的植物细胞在合适的条件下具有潜在的发育成完整植株或个体的能力。
固体培养基:在液体培养基中加入一定量凝固剂,使其成为固体状态即为固体培养基。
9、固定化酶:酶分子通过吸附、交联、包埋及共价键结合等方法束缚于某种特定支持物上而发挥酶的作用。
10、蛋白质工程:是指通过生物技术对蛋白质的分子结构或者对编码蛋白质的基因进行改造,以便获得更适合人类需要的蛋白质产品的技术。
11、发酵工程:就是利用微生物的特定性状和功能,通过现代化的工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系。
列举10个生物生化在畜牧生产中的例子
列举10个生物生化在畜牧生产中的例子生物技术(Biotechology)是指用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品,改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术。
现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的,以DNA重组技术的建立为标志,以现代生物学研究成果为基础,以基因或基因组为核心,并辐射到各个生物科技领域;利用生物特定功能,通过现代生物技术的设计方法和手段,改变动物体内生理生化反应和物质代谢过程,运用饲料加工处理新技术和研制新型饲料添加剂产品等,为人类生产出所需的各种物质,包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。
现代生物技术运用于畜牧业可以用来节省饲料,提高饲料利用率,提高环境质量,预防动物各种疾病,以达到动物生产的优质、高产和高效,同时还可生产出一大批新型的营养品、保健品和添加剂。
1新型饲料添加剂的生产1.1甜味剂目前已商品化应用的二肽甜味剂有阿斯巴甜(aspartame)和阿力甜(alitame)。
阿斯巴甜通过生物技术合成,它是一种二肽,其甜度为蔗糖的180~200倍,阿力甜的甜度是蔗糖的2000倍。
最甜的是在阿斯巴甜基础上合成的一种称为乐甜(neotame)的二肽甜味剂,其甜度可达蔗糖的11000倍。
甜味剂能增进雏鸡和仔猪食欲,初生雏鸡饮用一定浓度的糖水可提高初生雏鸡的成活率,并可提高应激状态下鸡的采食量,改善适口性。
1.2酶制剂酶制剂是从动、植物和微生物中提取制备的具有酶特性的高效生物活性物质,通常与少量载体混合而制成粉剂。
应用生物技术生产的酶有蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、乳糖酶、植酸酶、非淀粉多糖酶、果胶酶等。
饲用酶制剂能够直接分解底物,供给机体营养物质;刺激内源性消化酶的分泌,水解植物细胞壁使细胞内营养物质释放出来;破坏饲料中的可溶性非淀粉性多糖,降低肠道内容物的粘度,增加养分的消化吸收;参与动物内分泌调节,促进合成代谢。
王安等人在饲粮中添加纤维素复合酶,可使瘤胃中玉米秸秆的干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素、纤维素、半纤维素的消失率分别提高到15.18%、14.27%、7.08%、11.26%、7.04%和28.58%。
微生物制造单细胞蛋白的技术路线和产业挖掘前景
微生物制造单细胞蛋白的技术路线和产业挖掘前景随着全球人口的不断增长和生活水平的提高,食品供应的问题日益突出。
传统的农田耕作和畜牧业生产已经无法满足人们对高质量蛋白质的需求。
在这样的背景下,微生物制造单细胞蛋白成为了一种有望解决食品供应问题的革新技术。
本文将深入探讨微生物制造单细胞蛋白的技术路线和其在产业挖掘方面的前景。
微生物制造单细胞蛋白技术是指利用微生物生产蛋白质的方法。
与传统的农业生产方式相比,微生物制造单细胞蛋白具有多项优势。
首先,微生物制造单细胞蛋白具有高生产效率。
微生物的繁殖速度快,生产周期短,以大肠杆菌、酵母等常见微生物为材料,能够在短时间内大规模生产蛋白质,满足人们对食品的需求。
其次,微生物制造单细胞蛋白无需大面积土地和大量的水资源。
相比之下,传统农业生产蛋白质需要大量土地用于种植作物或放牧,并且需要大量的水来灌溉。
微生物制造单细胞蛋白摆脱了对土地和水资源的依赖,在缓解土地资源紧张、节约水资源方面具有明显的优势。
此外,微生物制造的蛋白质具有较高的纯度和合成特性可调控。
通过基因工程等技术手段,可以控制微生物产生特定类型、纯度高的蛋白质,在满足人们对营养需求的同时,还能满足特殊人群对特定蛋白质的需求。
制造单细胞蛋白的技术路线主要包括菌种筛选、菌种培养、发酵工艺优化和蛋白质提取四个步骤。
首先是菌种筛选,常用的微生物菌种有大肠杆菌、酵母等,根据生产需求和菌种的适应性选择合适的菌种。
接下来是菌种培养,通过悬浮培养或固定化培养,利用适当的培养基和条件,使菌种快速繁殖并合成蛋白质。
发酵工艺优化是提高蛋白质产量和纯度的关键步骤,包括调整培养基成分、优化环境条件和进一步改良菌株。
最后是蛋白质提取,通过离心、超滤、纯化等方法将微生物中的单细胞蛋白提取出来,然后进行结构分析、功能研究和安全性评价。
微生物制造单细胞蛋白产业的挖掘前景巨大。
首先,单细胞蛋白可以广泛应用于食品工业和饲料工业。
由于其高蛋白含量、高营养价值和可调控性,单细胞蛋白可以作为肉制品、乳制品以及各类加工食品的替代品。
马蹄皮生产单细胞蛋白饲料的发酵条件
马蹄皮生产单细胞蛋白饲料的发酵条件潘百明;苏丽香【摘要】In order to improve the comprehensive utilization value of chufa skin and increase farmers’ income,taking crude protein,total sugar and reducing sugar as the indicators,the effects of initial pH, yeast-rhizopus ratio,culture time and liquid volume on single cell protein were studied,and the process conditions were optimized through an orthogonal experiment.Results:the optimum conditions included initial pH 5.0,yeast-rhizopus ratio 2 ∶ 1,culture time 2 d,liquid volume 70 mL/250 mL.Under these conditions the yields of crude protein,total sugar,reducingsugar,crude fiber and ash reached 64.25%, 19.8%,5.0%,0.0% and 8.04% respectively.%为提高马蹄皮的综合利用价值,增加农民的收入,以粗蛋白、总糖和还原糖含量为指标,研究了初始 pH、酵母与根霉菌种比例、培养时间、装液量对发酵产单细胞蛋白的影响,并通过正交试验优化了马蹄皮发酵生产单细胞蛋白的工艺条件。
结果表明:马蹄皮液态发酵生产单细胞蛋白的最优条件为初始 pH 5.0,酵母与根霉的菌种比例为2∶1,发酵时间2 d,装液量为70 mL/250mL。
食品微生物学 第五章微生物在食品工业中的应用 第四节微生物与单细胞蛋白
微生物在食品工业中的应用
5.4.3 生产SCP对菌种的要求
SCP的生产工艺依据原料和菌种的特性的不同而异。以 淀粉质为原料生产SCP,需先将淀粉质原料水解成酵母菌能 直接利用的葡萄和麦芽糖,如产朊假丝酵母在这种底物上进 行液体深层发酵,蛋白产量高,而且菌体生长繁殖速度较快。 目前以淀粉质为原料生产SCP的最佳方法是酵母菌混合培养 法,即采用对淀粉分解活力高的酵母(或霉菌)与快速生长 的酵母混合培养。而糖蜜、单糖只需选用一种SCP生产菌即 可进行直接发酵。如尖孢镰刀霉菌、绿色木霉等可直接利用 废糖蜜原料进行液体深层发酵生产SCP。
微生物在食品工业中的应用
5.4.2 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。
微生物在食品工业中的应用
纤维质原料发酵前需经合适的预处理,冷却后即可进行 酶解。参与酶解的纤维素酶系有羧甲基纤维素酶、纤维素二 糖酶和葡萄糖苷酶。三种酶的协同作用,将纤维素水解成葡 萄糖单体,为生产SCP酵母菌提供可发酵性的糖。
随着世界人口的不断增长,粮食和饲料不足的情况日益 严重。面对这一严峻的现实,开发利用单细胞蛋白已成为许 多国家增产粮食的新途径。
微生物在食品工业中的应用
5.4.1单细胞蛋白的作用
5.4.1.1 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。
单细胞蛋白(SCP)的生产
1.3 SCP 的特征
1.3.2原料来源广泛 农业副产品(糖渣、果渣、淀粉渣、饼 粕)、工业废液(酿酒工业、淀粉工业、味精 工业、柠檬酸工业副产品)、微型藻类(螺旋 藻、小球藻)等都可作为生产原料,利用这些 原料来生产SCP,不但变废为宝,增加经济效 益,而且还净化和保护了环境。
1.3 SCP 的特征
1 生产SCP微生物的种类
根据原料的不同选择生产SCP微生物的种类
(1)利用糖质原料生产SCP. 酿酒酵母:利用葡萄糖、蔗糖为碳源。 假丝酵母:利用戊糖为碳源。 木糖、青霉:利用纤维素为碳源。
(2)利用石油原料生产SCP。 假丝酵母属的酵母菌。 (3)利用甲醇原料生产SCP。以细菌为主。 甲烷单胞菌属、甲基球菌属:甲烷专性营养。 假单胞菌:甲醇兼性营养。
4.4 淀粉质原料生产SCP
淀粉类物质是生产SCP 的一种传统原料, 甘薯、 木薯以及马铃薯等淀粉质原料的最大特点是产 量高,但蛋白质含量很低。 我国目前薯类原料产量约为1. 57 亿t , 若能 通过微生物发酵将其中的一部分淀粉转化为 SCP, 将在很大程度上缓解人类蛋白食品的不 足。据估计,1hm2 马铃薯转化成的SCP 可以相 当于3 hm2 土地生产的大豆蛋白质。
单细胞生物体与传统食品的各种营养成分含量比较水分脂肪可消化碳水化合物纤维灰分bp正烷酵母45541782393671bp石油酵母45685151502179esso细菌6273101510612纸浆酵母60460233544657螺旋藻6268231820大米137813129755088106小麦13496127280921大豆11193699177624854746各种单细胞蛋白的氨基酸组成及含量色氨酸精氨酸组氨酸赖氨酸fao参考40704025大豆粉253422170632112906鱼粉243721241339154312酵母正烷烃273924200727133808酵母甲醇263723240833113609细菌甲醇365629380737154920霉菌乙酸558243495518小球藻光合成42815136155818771313scp的特征132原料来源广泛农业副产品糖渣果渣淀粉渣饼粕工业废液酿酒工业淀粉工业味精工业柠檬酸工业副产品微型藻类螺旋藻小球藻等都可作为生产原料利用这些原料来生产scp不但变废为宝增加经济效益而且还净化和保护了环境
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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。
单细胞蛋白蛋白质含量比豆粉高10%~20%,可利用氮比大豆高20%。
因此,利用非食用资源和废弃资源(如农副产品下脚料和工业废液等)开发和推广单细胞蛋白的生产,将成为补充饲料蛋白质来源不足的重要途径,意义十分重大[1]。
本设计利用生产味精的废液为原料,采用热带假丝酵母液体发酵制取单细胞蛋白饲料,探索出具有工业化应用潜力的工艺路线。
味精废液是味精生产过程中发酵液中的谷氢改经冷冻等电后分离的残余发酵液。
这部分废液含有还原糖%,氨氮896mg/L,有机氮76mg/L,COD 51216g/L,是当前污染环境、破坏水生生态平衡的污染源。
用此液培养假丝酵母,在30℃、1:1通气条件下,12小时后菌体干物质达20g/L左右。
关键词:单细胞蛋白,酵母菌,味精废液,发酵1 前言以味精废液为原料生产饲料酵母,废液不经过滤,只需加少量氨水,用热带假丝酵母酵母直接发酵,工艺简单,操作简便。
味精废液通过酵母发酵后,COD 去除率达60%左右。
因此,利用味精废液生产饲料酵母,不仅能减轻污染,保护环境,同时又是一条开辟蛋白质饲料来源的新途径,对促进畜禽养殖业的发展具有重大的意义。
味精废液生产的饲料酵母,蛋白质含量高达60%,其中含有18种氨基酸,并合有丰富的B族维生素,因此是一种富含氨基酸、维生素的全效价蛋白质饲料。
经动物蛋白质利用试验表明,鸡、猪的消化吸收率分别达88.53%和%。
通过在猪、鸡粮中添加饲料酵母与鱼粉进行饲喂对比试验证明,词喂味精废液饲料酵母的经济效益比进口鱼粉高。
表1 味精废液的主要成分单细胞蛋白饲料的优点1.1.1 蛋白质含量丰富单细胞蛋白蛋白质含量一般在40%以上(细菌含蛋白质50%~80%,酵母菌含蛋白质40%~60%,藻类含蛋白质40%~50%,霉菌含蛋白质20%~30%),并且氨基酸的含量齐全,比一般蛋白质营养价值高,此外还含有丰富的维生素和未知因子[6]。
因此,单细胞蛋白饲料可称得上是一种全价的蛋白质饲料,可部分代替鱼粉饲喂动物。
表2 饲料酵母、鱼粉、豆饼的化学成分1.1.2 原材料来源广泛生产单细胞蛋白饲料的原料来源很广:农业副产品,如糖渣、果渣、淀粉渣、饼粕;工业废液,如酿酒工业副产品、淀粉工业副产品、味精工业副产品、柠檬酸工业副产品;造纸废液、味精废液、豆腐废水、甘蔗糖蜜废液、有机废水、啤酒混合废液等。
除此外还有植物纤维素如植物秸秆,皮、壳、芯、林业废弃物。
微型藻类,作饲料的藻类有螺旋藻和小球藻等单细胞藻类,其中钝顶螺旋藻和极大螺旋藻最理想,蛋白质含量一般为60%~70%。
1.1.3 生长速度快单细胞生物世代周期短,生长繁殖速度快,在良好的条件下,微生物干物质产量在2~4 h内可增加1倍以上,其富集蛋白质的能力远远高于动植物。
因此,以工业方式生产单细胞蛋白能比较快地提高饲料蛋白的产量。
1.1.4 不受季节和气候等条件的影响单细胞蛋白的生产不受季节和气候、土壤、自然灾害的影响,可以在工厂里进行,与传统的农业生产方式相比,过程易于控制,可以节省耕地、人力和能源。
细胞蛋白生产的菌种类型可用于生产单细胞蛋白的菌种类别很多。
大致可以分为酵母菌、细菌、真菌和微藻[2]。
其中,酵母菌主要包括白地霉、热带假丝酵母、产朊假丝酵母、啤酒酵目等等[3]。
常用的酵母菌有啤酒酵母、产院假丝酵母和热带假丝酵母菌等,前者只能利用己糖,而后者能利用戊糖和己糖,在缺乏营养的培养基中生长很快。
饲料酵母应用广泛,是将酵母菌繁殖在适当的工农业副产品上而制成的一种饲料。
酵母菌核酸含量较低,容易收获,且在偏酸环境下(pH 能够生长,可减少污染[4]。
虽然真菌的蛋白质含量为30%~60%,但缺乏蛋氨酸,这可在加工过程中添加0.2%蛋氨酸加以解决。
用藻类生产单细胞蛋白已有很长的历史,但藻类不易消化和代谢。
表3:外农产品加工废料为原料研制单细胞蛋白饲料主要情况单细胞蛋白的生产工艺的类型1.3.1 液体深层发酵法[4]液体深层发酵法是将糟液分离得到的废糟水,添加营养盐和适当玉米浆,调节pH 至,接种假丝酵母等多株菌种混合发酵,再经分离、干燥得到成品。
液体深层发酵法产量大、机械化程度高、易于监控,适合于工业化生产,但投资大、生产成本较高。
1.3.2 固体发酵法固体发酵是指微生物在没有或几乎没有游离水的固态的湿培养基上的发酵过程。
固态态的湿培养基一般含水量在30%-70% ,而无游离水流出,此培养基通常是“手握成团,落地能散”。
一般只在麦麸、棉菜柏、次粉、玉米蛋白粉及其他非常规饲料中加适量废渣水,适度灭菌后,接种假丝酵母、黑曲霉、米曲霉等进行发酵,烘干后制成蛋白饲料[5]。
单细胞蛋白饲料的应用在饲料工业上的应用:单细胞蛋白作为饲料蛋白,已被世界广泛应用。
例如用假丝酵母及产朊酵母作为菌种,利用亚硫酸废液或石油生产酵母菌体,可用于牲畜饲料。
用它喂养家禽、家畜,效果好、生长快,奶牛产奶多。
鸡产蛋率增高,并能增强机体免疫力。
稻壳可生产单细胞蛋白饲料。
在食品工业上的应用:SCP蛋白特别是由农副产物原料生产的酵母菌和假丝酵母及最近美国用乙醇为原料生产的SCP可用作人类食品,是食品工业的重要蛋白质来源。
酵母蛋白具有黏性和凝胶性、起泡性、水合性、成纤性和组织成型性等功能特性,因此,除可作为食品直接食用外,还可广泛应用于食品加工中。
2 菌种的选育一般菌种分离纯化和筛选的步骤如下:菌种的选取及筛选2.1.1 菌种的选取本设计选用热带假丝酵母,热带假丝酵母在28℃--30℃的麦芽汁中培养24h,原本清澈的麦芽汁以十分混浊,瓶底有白色菌体沉淀。
在400倍显微镜下,观察在麦芽汁培养基中接种48h后菌种的形态图可见,菌种正处在生长旺盛期,成熟的酵母细胞长出芽体,母细胞的细胞核分裂成两个子核,一个随母细胞的细胞质进入芽体内,当芽体接近母细胞大小时,自母细胞脱落成为新个体,如此继续出芽。
酵母菌生长旺盛,在芽体尚未自母细胞脱落前,即可在芽体上又长出新的芽体,最后形成假菌丝状。
v1.0 可编辑可修改图1 热带假丝酵母的形态2.1.2 菌种的采集土壤是微生物的大本营,种类多,数量广。
在那里几乎可以找到各种有用的微生物,因而是最常采集的样品。
采集土样时应注意土坡的肥瘦、采土深度、伞坡湿度、pH值、采土季节、植被等条件。
采土后要尽快分路否则要影响微生物种类的组成。
本设计使用的热带假丝酵母在土壤中选取。
2.1.3培养菌菌种还需要纯化筛选。
每个250 mL三角瓶加100 mL种子培养基,灭菌后接人斜面菌种1环。
培养条件:摇床转速160 r/min,培养温度3O℃,培养时间20 h,备用[11]。
将得到的菌株,挑取生长状况良好的,菌落乳白色,平滑,有或无光泽,边缘整齐或菌丝状菌落重新接入富集培养基上培养。
2.1.4菌种的初筛用常规微生物分离方法,将抽块样品进行稀释,分别从活化的斜面上用无菌水洗下,制成菌悬液,稀释至10-6后,取lml涂布于平皿,划线分离,静止培养2d,观察固体平板上各菌株的生长情况,以菌落大小,颜色,凸起程度。
生长速度为评价标准。
挑选出生长迅速,菌落大且凸起的酵母菌作为酵母复筛的初始菌株[11]。
2.1.5菌种的复筛[11]将分离到的热带假丝酵母,接种到发酵培养基中,30℃静止培养.24h倒瓶1次,发酵培养60h,并在发酵过程中每隔12h监控1次真蛋白质含量。
用凯氏定氮法、氮基酸分析法等进行复筛,选出高蛋白含量的酵母菌株。
诱变育种诱变育种是利用物理、化学等诱变因素处理微生物群体诱发基因发生突变,然后根据育种目标,从无定向的突变抹中,筛选出我们所需要的菌种。
诱变育种的理论基础是突变,大致步骤如下:菌种的保藏优良菌种被分离选育出来后,必须尽可能保持其原来性状和活力不变异,不死亡,不被污染。
但在自然条件下,菌种的污染、死亡和生产性能的逐渐下降又是不可避免的。
为了解决这一矛盾,就必须采取妥善的的保藏方法,以便随时供应优良菌种给生产、科研使用[12]。
菌种保藏是进行微生物研究和微生物育种工作的重要组成部分,其首要任务是使菌种不死亡,同时还要尽可能设法把菌种的优良特性保持下来而不致向坏的方面发展。
菌种保藏主要是根据菌种的生理生化特点,人工创造条件,使孢子或菌体的生长代谢活动尽量降低,以减少变异。
一般可通过保持培养基成分在最低水平,缺氧状态,干燥和低温,使菌种处于“休眠”状态,抑制其繁殖能力。
菌种常用的保存的方法有斜面冰箱保藏法、沙土管保藏法、菌丝速冻法、石蜡油封存法、真空冷冻干燥保藏法、液氮超低温保藏法。
3 培养基的配制配置培养基的原则培养基是指人工配制的用于细胞培养和发酵的各种营养物质的混合物。
在设计培养基时①要根据不同细胞和不同用途的不同要求,确定各组分的种类和含量②考虑C、N源时速效与长效相搭配③有合适的C、N比④生理酸、碱性盐及缓冲液搭配⑤各种培养基成分用量需要根据试验结果来定,如果代谢成分清楚可以进行物料衡算来做参考⑥选择成分时,应注意原料的货源,价格,加工方式等以保证生产正常进行,降低成本。