单细胞蛋白的生产
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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
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
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
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％。
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玉米皮渣水解液
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发酵工程应用实例 单细胞蛋白生产
➢经过预处理的糖蜜用于酵母发酵生产，可以提高产量以及酵母产 品的纯度，同时热交换器等设备表面盐类物质沉积量减少，有利 于降低生产成本。
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。
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。
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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。