单细胞蛋白
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饲料与添加剂6我国饲料蛋白严重不足,每年需进口大量的鱼粉以满足需要。
随着世界鱼类资源的减少,国际鱼粉市场供应也日趋紧张,我国不可能长期依靠进口鱼粉来弥补饲料蛋白的不足。
因此,根据我国国情,加强单细胞蛋白的研究与开发,利用现代微生物技术开发无粮型高效能蛋白营养饲料,争取早日实现工业化,其市场前景将十分广阔。
一、什么是单细胞蛋白单细胞蛋白亦称微生物蛋白、菌体蛋白,是指细菌、真菌和微藻等在其生长过程中利用各种基质,在适宜的培养条件下,培养细胞或丝状微生物的个体而获得的菌体蛋白。
随着畜牧业的发展,传统饲料已不能满足饲料市场需求。
单细胞蛋白营养物质丰富,菌体中蛋白质含量高达40%~80%,其中氨基酸组分齐全,赖氨酸等必需氨基酸含量较高,同时富含维生素。
与豆粉相比,用于生产单细胞蛋白的微生物蛋白质含量高出10%~20%,可利用的氮比大豆高20%,在有蛋氨酸添加时可利用氮甚至能超过95%。
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),生产单细胞蛋白,已成为补充饲料蛋白质来源不足的重要途径。
二、单细胞蛋白的来源目前用于生产单细胞蛋白的微生物主要包括4大类群,即非致病和非产毒的酵母菌、细菌、真菌和微藻。
1.酵母菌酵母菌应用最为广泛,其蛋白含量高达60%,几乎含所有的氨基酸,尤其是赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等必需氨基酸的含量高。
维生素含量也比较丰富。
常用的酵母菌有啤酒酵母和假丝酵母。
其中假丝酵母能够同化六碳糖和五碳糖,能忍抚顺市农业特产学校刘海杰毛治安耐高浓度的二氧化硫,菌体中蛋白质含量高,并含有大量的赖氨酸和较多的维生素及许多微量元素。
2.细菌用于生产单细胞蛋白的细菌包括光合细菌和氢细菌。
其原料主要为植物性纤维及石油衍生物,如甲醇和乙醇等。
与其他菌株相比,由病原菌生产的菌体蛋白,含有毒物质的可能性较大,因此在加工过程中必须经过处理,确保食用动物安全。
目前研究较多的细菌为红色光合细菌和自养产碱杆菌。
单细胞蛋白的生产现状及发展前景摘要: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,单细胞蛋白的开发与生产为解决人类食品和饲料问题开辟了新的途径。
因此,本文就单细胞蛋白的生产现状与发展前景作一阐述。
关键词:单细胞蛋白生产前景单细胞蛋白(简称SCP)主要是从酵母菌、细菌、放线菌、霉菌、微型藻等单细胞生物和具有简单结构的多细胞生物中所提取的蛋白质,称为单细胞蛋白质,目前工业化生产的单细胞蛋白几乎都是来自酵母菌。
单细胞蛋白其粗蛋白含量可达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,维生素含量高。
成本低、产量高、原料广等特点,特别对于缓解世界面临食物短缺、环境污染和能源缺乏等问题尤其显得重要。
1、单细胞蛋白的特性1.1单细胞蛋白的生物特性单细胞蛋白是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白质。
用于生产SCP的单细胞生物包括微型藻类、非病原细菌、酵母菌类和真菌。
1.1.1SCP营养丰富蛋白质含量高达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。
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。
[2]1.1.2 生产单细胞蛋白的原料来源极为广泛,成本较低。
一般分为四类:一是糖质原料,如淀粉或纤维素的水解液、亚硫酸纸浆废液、制糖的废蜜等;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,如农林加工产品的下脚料、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。
1.1.3 生产速率高一般蛋白质生产速度同猪、牛、羊等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,如细菌、酵母菌的倍增时间为20~120h,霉菌和绿藻类为2~6h,植物1~2周,牛1~2个月,猪4~6周。
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。