下载文档原格式
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。
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。
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。
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d (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，它的生产占用土地棋少，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口资源。
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口质。
微生物细胞中含有丰富的蛋口质，例如酵母菌蛋口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%,而作物中含蛋口质最高的是大豆，其蛋口质含量也不过是35%〜40%。
单细胞蛋口的氨基酸组成不亚于动物蛋口质，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口质外，还含有丰富的碳水化合物以及脂类、维生素、矿物质，因此单细胞蛋口营养价值很高。
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)工农业糟渣类包括口酒糟、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、正烷烧、甲醇、乙醇、醋酸等。
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。
