泥炭固体发酵生产单细胞蛋白研究

固态发酵甘薯渣生产单细胞蛋白
王淑军;杨从发
【期刊名称】《粮食与饲料工业》
【年(卷),期】1995(000)011
【摘要】本文研究了用扣囊拟内孢素４０１，产朊假丝酵母１０１和康氏木霉５０１混菌固态发酵甘薯渣生产单细胞蛋白。

结果表明在甘薯渣培养基上添加少量麸皮和尿素，在３０℃自然ｐＨ条件下培养２４ｈ所得产品的粗蛋白含量为４２．４％，酵母活菌数３７×１０＾８个／ｇ，粗纤维降解率为５０．１％，产品得率为７５％。

【总页数】7页(P16-22)
【作者】王淑军;杨从发
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ936.21
【相关文献】
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5.柑橘皮生产单细胞蛋白饲料的固态发酵工艺研究 [J], 李佳瑶;周珺;王媛;温宇婵;赵宝顶;张怡
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航天诱变混菌固态发酵玉米芯生产单细胞蛋白的研究
马旭光;张宗舟;霍建泰
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2011(000)008
【摘要】黑曲霉ZM-8和啤酒酵母YB-6分别是经航天诱变而筛选出的优良纤维
素降解菌和高生物积累量的单细胞蛋白生产菌.以玉米芯粉和麸皮为主要原料,采用
混菌固态发酵方式,研究了啤酒酵母YB-6的接种量、接种时间、黑曲霉ZM-8和
啤酒酵母YB-6共生发酵时间等因素对发酵产物中CMC酶活和单细胞蛋白含量的影响.结果表明,黑曲霉ZM-8固体曲发酵36h后接入啤酒酵母YB-6、接种量为15％(v/w)、共生发酵为60h,有利于发酵体系中CMC酶的分泌和SCP的积累.在上述
条件下,CMC酶活和SCP含量分别为32.36U/g和16.83％.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】马旭光;张宗舟;霍建泰
【作者单位】天水师范学院生命科学与化学学院,甘肃天水741001;天水师范学院
生命科学与化学学院,甘肃天水741001;甘肃省航天育种工程技术研究中心,甘肃天
水741030
【正文语种】中文
【中图分类】TQ920.9
【相关文献】
1.混菌固态发酵玉米秸秆生产单细胞蛋白的研究 [J], 马旭光;张宗舟
2.玉米芯水解渣混菌固态发酵生产菌体蛋白混合饲料初探 [J], 陈彦;林晓艳;尹淑媛
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5.混菌固态发酵玉米秸秆生产单细胞蛋白(SCP)条件的优化 [J], 马旭光;张宗舟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

第30卷增刊福州大学学报(自然科学版)V ol.30Supp. 2002年11月Journal of Fuzhou University(Natural Science)N ov.2002文章编号:1000-2243(2002)S0-0709-05微生物发酵生产蛋白饲料的研究进展徐姗楠,邱宏端(福州大学侨兴轻工学院,福建福州　350002)摘要:对近10年来微生物发酵生产蛋白饲料的生产菌种、原料资源的开发与应用、生产技术和微生态制剂等产品的研究成果及发展进行了总结与分析.关键词:微生物;发酵;蛋白饲料中图分类号:T Q920.1文献标识码:AR esearch development of the production of protein-enrichedfeed fermented by microorganismX U Shan-nan,QI U H ong-duan(C ollege of Qiaoxing Light Industry,Fuzhou University,Fuzhou,Fujian350002,China)Abstract:T his paper summarizes and analyzes the achievements and development of the production of pro2tein-enriched feed fermented by microorganism in the past ten years.T hey include producing microbe,development and application of raw material res ource,producing techn ology and effective microorganisms.K eyw ords:microbe;fermentation;protein-enriched feed微生物蛋白饲料大体分为两类:一类是利用微生物发酵作用改变饲料原料的理化性质,提高饲料适口性、消化吸收率及其营养价值,或进行解毒、脱毒作用,积累有用的中间产物;另一类是利用各种废弃物如纤维素类、淀粉质、矿物质等原料及工业生产废水培养微生物菌体蛋白、藻类等[1].本文对近年来国内外微生物发酵生产蛋白饲料和单细胞蛋白的研究进行了综述.1　生产菌种类多并趋向复合菌株协同发酵微生物发酵生产蛋白饲料,菌种是关键.从目前报道的资料看,微生物蛋白饲料的菌种包括细菌(芽孢杆菌、枯草杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、乳酸球菌、光合细菌等)、酵母菌(啤酒酵母、假丝酵母、石油酵母等)、霉菌(曲霉、木霉、根霉、青霉[2]等)、放线菌、担子菌和微型藻类(小球藻、绿藻、螺旋藻等).作为微生物蛋白饲料的生产菌种,其原则为:①对所要处理的饲料原料作用要大;②菌种细胞及代谢产物对动物无毒无副作用;③对其他菌株不拮抗;④繁殖快、性能稳定、不易变异;⑤对环境适应性强[3].利用微生物单一菌株或组合菌株发酵,实现高蛋白菌体饲料的生物转化,已有较多文献报道,如张西宁等、周哓云等采用热带假丝酵母、产朊假丝酵母和黑曲霉单一菌种和组合菌种对酱渣[4,5]、碱性蛋白酶发酵渣[6]和柠檬酸渣[5]进行微生物发酵生产蛋白饲料.结果显示,采用热带假丝酵母A1、A2、A3,产朊假丝酵母E311和黑曲霉A S777单一菌种发酵,效果最好的为黑曲霉A S777发酵,粗蛋白和SCP净增量平均为20.26%和14.05%;而采用组合菌种发酵如A3+E311+A S777,粗蛋白和SCP净增量平均为22. 18%和17.95%,组合菌种发酵,粗蛋白含量从整体上高于单菌种发酵.徐坚平等[7]以稻草、玉米秸杆物质为原料,固态培养绿色木霉,液态糖化后接入产朊假丝酵母和快速酵母发酵生产单细胞蛋白,其中单一酵母发酵蛋白增量为3.1%,单一木霉发酵蛋白增量为9.0%,木霉与酵母共发酵蛋白增量为25.2%.侯收稿日期:2002-04-15作者简介:徐姗楠(1979-),女,硕士研究生;通讯联系人:邱宏端,副教授.文华等[8]从热带假丝酵母、白地霉、康宁木霉、树状酵母、绿色木霉、乳酸杆菌、担子真菌中选择30株菌种,以白酒糟为原料筛选得5株生产蛋白饲料的优化菌种,并采用液体发酵法,其中单一菌株发酵酒糟,粗蛋白提高了2%-7.2%,而采用多种菌株协同发酵酒糟,粗蛋白可提高10.1%-14.3%.陈庆森等[9]利用氨法对玉米秸秆进行前处理,建立了绿色木霉(T B9701)、康宁木霉(T B9704)、米曲霉、黑曲霉和四种酵母(323,321,1817,2.21)构成的菌种发酵体系;通过对单一菌株与组合菌种发酵比较,表明T B9704、曲霉与酵母建立的共发酵体系效果最好(粗蛋白含量增加7.13%,总纤维利用率增加12.30%).代小江等[10]以沙棘果渣作为唯一碳源进行单细胞蛋白的发酵研究,从40多株(包括霉菌、酵母菌和细菌)中选育出My -931霉菌与酵母菌组合发酵,产品粗蛋白提高35.8%,粗纤维降低10%.蔡俊等[11]以啤酒糟为主原料,配以麸皮等辅料,采用黑曲霉、米曲霉、异常汉逊氏酵母、产朊假丝酵母进行多菌种固态发酵生产蛋白饲料,真蛋白平均提高率为41.19%.钟世博等[12]以大曲酒糟为原料,采用热带假丝酵母和绿色木霉混合发酵生产蛋白饲料,产品粗蛋白提高13.96%,真蛋白提高11.58%,粗纤维减少7.43%,淀粉含量减少14.1%.王冬梅等[13]利用E M 技术固体发酵啤酒糟生产蛋白饲料,发酵后产品粗蛋白提高15.88%,总氨基酸提高17.34%,粗纤维含量降低10.02%.李发生等[14]采用霉菌(J Z -1)为主发酵菌种,和大型食用真菌(J Z -2)为辅助性菌种发酵白酒酒糟,获得比原糟粉粗蛋白提高10.46%,粗纤维减少3.91%的生物转化蛋白饲料产品.Smirnova I E 等[15]用芽孢杆菌、纤维单胞菌和扣囊拟内孢霉、热带假丝酵母、丝孢酵母混合发酵稻草生产蛋白饲料,获得了微生物细胞生物量和纤维素酶活有效提高的良好结果.从上述例子中看出,微生物蛋白饲料的生产菌种具有种类多和采用多菌种组合发酵的特点.从多菌种的使用情况看,霉菌和酵母菌的组合发酵为多数,这是由于霉菌同化淀粉、纤维素的能力强,可将工业废渣中的淀粉和纤维素降解为酵母能利用的单糖、双糖等简单糖类物质,使酵母得以良好地生长繁殖,实现生物转化蛋白饲料的效果.采用两种或两种以上微生物发酵,体现了微生物之间的互惠、偏利生等关系.该发酵形式对各种原料的有效转化、蛋白饲料的品质提高起到了积极重要的作用.2　发酵原料多为工农业生产的废弃物,趋向资源再生和治理环境微生物发酵蛋白饲料,就原料种类而言是多种多样的.其中有工农业生产的废水(如酿酒、味精、制糖、造纸、石油工业等产生的废水),废渣(如酱油、淀粉加工[16]、糖蜜、甲醇、醋酸等富含有机物的工业废渣),纤维素类物质(如木薯、玉米杆、豇豆藤[17]、花生茎、山药皮、橘皮[2]、香蕉皮[18]、菠萝皮、可可豆、豆荚、棕榈粉、米糠、木屑等),菜籽、棉籽饼粕、桐饼、芝麻饼等蛋白质的下脚料,屠宰厂废弃的毛、血、骨、蹄、壳、皮等,鸡、猪等畜禽粪便[19],鱼虾等海产品深加工产生的废弃物[20-23],甚至包括城市生活垃圾[17].这些原料大都是工农业生产活动的附属物或废弃物,以价格低廉,原料利用率低或污染环境而引起人们的关注.通过微生物发酵,将生产、废弃物综合利用和环境保护三者有机的结合起来,不但可弥补我国动物性蛋白饲料的不足,又可有效地降低对环境的污染.金其荣等[24]以味精、酒精及柠檬酸等工业废水为原料,以假丝酵母为菌种生产饲料酵母蛋白,产品粗蛋白含量为40%-50%,味精废液C OD Cr 降低75%-80%,柠檬酸废液C OD Cr 降低30%-50%,酒精废液C OD Cr 降低70%.焦士蓉[25]利用高浓度玉米酒精废糟液生产饲料酵母,产品的粗蛋白含量为50108%,废糟液C OD 的去除率平均为72.50%,酸去除率平均为89.29%.Shojaosadati S A 等[26]从酒精厂废液中分离出汉逊酵母,利用甜菜废糖蜜蒸馏残液连续发酵生产SCP ,培养过程中添加N 、S 源后,产品粗蛋白含量可达50.6%,C OD Cr 降低35.7%,细胞含量8.5g/dm ,必需氨基酸组分与大豆、鱼粉等其他食物蛋白相当.刘仲敏等[27]从12株曲霉中筛选出一株能发酵降解猪、牛血的RA 3菌株,并用于猪、牛血固态发酵生产蛋白饲料,产品粗蛋白含量达31%-35%,成品收率为40%-44%.涂国全等[28]利用E M 制剂对含有羽毛角蛋白饲料和啤酒糟粉的粗饲料进行发酵,使粗蛋白提高20.15%,粗纤维降低46.3%.蔡皓等[29]利用乳酸菌、芽孢菌、酵母菌、白地霉及光合细菌组成微生态制剂,对废弃物蛋白资源如血粉、皮革粉、芝麻粕、棉籽粕、角粒粉、玉米粉等原料进行混合固态发酵,结果其蛋白质・017・福州大学学报(自然科学版)第30卷消化率由发酵前的75.9%提高到发酵后的91.2%.Faid M 等[30]利用剁碎的沙丁鱼废弃物包括内脏、鱼头和鱼尾等,混合25%的糖蜜,接种酵母、乳酸菌进行发酵,相对原料而言,其发酵产物中三甲胺含量降低或保持较低水平,大肠杆菌、梭状芽孢杆菌以及具有分解脂肪、蛋白能力的有害微生物显著减少.陶德录等[3]选育了产纤维素酶较高的丝状真菌,并以酵母菌、芽孢杆菌和乳酸菌协同完成对各种秸杆类作物的青贮或“黄贮”,达到降解粗纤维5%-10%,提高粗蛋白3%-5%的效果.冯克宽等[31]利用绿色木霉和啤酒酵母混合发酵纤维素物质(玉米秆、玉米芯、油菜秆、洋芋秆、麦秆、青草、胡麻秆、黄豆秆、麸皮等),蛋白质含量均有不同程度的提高,其中以玉米秆发酵的效果最好,蛋白质含量比对照组提高5-6倍.林晓艳等[32]用康宁木霉、黑曲霉和博伊丁假丝酵母N o.2201诱变菌株Y -108混菌两步发酵混合原料(玉米芯水解渣、米糠、麸皮和油饼)生产高蛋白饲料,其发酵产品的粗蛋白质含量从12.21%提高到25.00%.K uo Y u -Haey 等[33]用米曲霉和小孢根霉发酵低毒性的山黧豆种子生产蛋白饲料,发酵产品中神经毒素b -ODAP (3-N -乙二酰基-L -2,3-二氨基丙酸)的去除率可达52.4%-82.2%,脱毒效果显著.此外,从60年代起,世界各国也高度重视以液态正构石蜡或用石油馏分、原油及气态烃(主要是甲烷)作为原料,用酵母或细菌为生产菌生产SCP.采用石油微生物发酵生产单细胞蛋白同样具有原料来源广泛、产率高和营养丰富等方面的优点[34].微生物发酵后的蛋白粗饲料,由于复杂的大分子物质被消化分解为小分子物质,有毒有害物质被去除,同时增加了蛋白质、氨基酸,维生素、酶类等有用代谢产物[35],使物料适口性改善,营养价值提高,有助于动物对营养物质的消化吸收、并提高了饲料的转化率和利用率.微生物发酵蛋白饲料,其效果有较大的差异,这是由于发酵原料与菌种的差异所致.3　发酵工艺微生物发酵蛋白饲料的方法包括固态、液态、吸附在固体表面的膜状培养以及其他形式的固定化细胞培养等.常规发酵以固态发酵和液体深层发酵为主.3.1　固态发酵工艺流程斜面菌种扩培至种子罐↓废渣→粉碎→配料→灭菌→接种→发酵→产品烘干→质检→包装→成品固态发酵一般为浅盘发酵,接种量约为10%.在发酵过程中物料碳氮比、营养成分、含水量、pH 和发酵温度是主要的影响因素.碳氮比(C/N )对微生物生长影响很大,氮源不足,菌体繁殖缓慢;碳源缺乏,菌体容易衰老和自溶,要开展物料成分与微生物菌种需要的研究.最适C/N 应在10-100∶1[36];基质含水量应控制在发酵菌种能够生长而又低于生长所需要的水分活度值,基质初始含水量一般控制在30%-75%,也可采用低含水量物料、中间补水的工艺等;为防止基质内缺氧,常选用薄层、粗粒的培养基质,并在发酵过程中以通风、搅拌或翻动来增大氧的传递,促进均匀传热.此外,发酵种龄、发酵时间与温度等条件也应在实验基础上根据不同菌种、不同工艺及不同发酵目的进行确定.生料发酵也是固态发酵中的一种,如郭维烈等[37]利用粗淀粉及渣粕类原料不经灭菌成功地进行固态发酵生产4320菌体蛋白饲料,该制造工艺简单,由于减少了能耗,降低了成本,因而应用前景良好.但是生料发酵的技术核心是选育微生物菌种的问题.固态发酵具有工艺粗放,技术简单,投资少,产率高,污染环境少等优点,但也存在着劳动强度大,易染杂,工艺控制和过程参数难以实现准确测定与自动化等问题.3.2　液体深层发酵工艺流程斜面菌种→种子罐→发酵罐→板框过滤或介质吸附→干燥→粉碎→质检→包装→成品.液体深层发酵有分批发酵和连续发酵两种.连续发酵是在对数期用恒流法培养菌体细胞,使基质消耗和补充、细胞繁殖与细胞物质抽出率[3]维持相对恒定.该法和分批培养相比,不易染杂,质量稳定.近年来兴起的生物反应器和分离耦合技术在液体深层发酵中的应用已取得了很大进展[38],根据不同的菌种控制好不同的发酵条件如营养成分、温度、pH 、搅拌等是决定发酵成功与否的关键因素,例如・117・增刊徐姗楠,等:微生物发酵生产蛋白饲料的研究进展在酵母菌的高密度发酵中,主要限制因素表现在营养供给不适宜、生产抑制性物质的积累和发酵液流变学特性的影响上,可采用分批补料、重复补料的发酵方式,并保持一定的溶氧和比生长速率,使所产生的乙醇为酵母菌再利用[39].液体深层发酵具有发酵时间短,效率高,适合于工业化生产和易于控制条件等优点,但存在着投资大,生产成本较高等缺点.4　微生态制剂渐趋活跃微生态制剂是由许多有益的微生物及其代谢产物、促生长等物质组成,是近年来出现的一类新型饲料添加剂.目前市场上出现的微生态制剂产品如:E M 、增菌素、生态宝、益生菌王等.这些微生态制剂多数是以乳酸杆菌[20-23]、双歧杆菌、芽孢杆菌[40]、光合细菌、拟杆菌和消化杆菌等菌种进行单一或多菌株组合发酵而成.微生态制剂作为活菌制剂,不但可保证动物的正常代谢,提高动物的免疫机能[41],为动物的生长发育提供丰富的营养物质[42],并具有抑制有害菌,改善微生态环境的功能.在这些微生态制剂中,光合细菌在作为饵料、饲料添加剂、处理高浓度有机废水和改善养殖水体水质方面的作用尤为突出.光合细菌细胞富含蛋白质、人和动物必需的氨基酸等生理活性物质;能分解多种有机物质,转化氨氮、亚硝态氮和H 2S 等物质,其应用前景广阔.如田维熙等[43]将光合细菌应用于反刍动物奶牛、肉牛饲养中,奶牛平均每天多产奶2.5-3kg ,肉牛平均每天多增重0.2kg ,净肉率提高0.7%;李坤宝等[44]在淡水家鱼养殖中添加2%干饵料量的光合细菌,结果家鱼成活率提高5%-28%,单位产量提高22%-38%,饲料系数降低14%-27%.G etha K 等[45]在西米淀粉加工废液中分离与培养光合细菌生产SCP ,在最佳条件下,最大细胞产率约为2.5g drycell /L ,同时淀粉废液C OD Cr 降低77%.邱宏端等[46]利用光合细菌进行鱼池养殖,结果使鱼池水化学因子氨氮、亚硝基氮和C OD Cr 降低,水体病害细菌如假单胞菌、气单胞菌减少,有益细菌如硝化细菌等数量增多.微生态制剂以其天然、无毒、无副作用、无污染、无残留、无抗药性等优点,而逐渐取代抗生素,成为养殖业、畜牧业上安全可靠的兽药和饲料添加剂,其研究领域也日渐成熟与活跃.综上所述,利用生物技术,对可再生资源、废弃资源进行工业化生产微生物蛋白饲料,发展前景广阔.微生物蛋白饲料近年来虽然已取得可喜的研究进展和成果,但是也存在许多问题有待于解决,如生产菌株性能不稳定,耐受性低;某些活菌制剂不易保存;有益菌群协同作用机制或拮抗作用机理不明[47]等.因而,今后的研究可着重于筛选高性能、高耐受性的菌株;或利用基因工程技术对菌株进行遗传改造,促进生料发酵的应用和开发新型饲料;并从生理、代谢和遗传角度深入研究多菌株发酵的协同作用机制;拓宽微生物发酵蛋白饲料的原料资源等,从而更好地发展微生物蛋白饲料的研究与应用.参考文献:[1]　刘仲敏,马德强,常琴.微生物饲料资源的开发[J 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马铃薯废渣多菌发酵生产单细胞蛋白饲料工艺的研究的开题报告一、研究背景随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，对农产品、畜禽产品需求不断增加，同时也加大了农业生产和畜禽饲料生产的压力。

在此情况下，单细胞蛋白（SCP）饲料由于其优异的营养价值和可持续的生产技术，成为解决当前饲料短缺问题的重要途径。

而马铃薯废渣是一种常见的农副产品，废弃物的处理和利用也是当前亟待解决的问题之一。

因此，将马铃薯废渣利用作为SCP生产的原料具有重要的理论和实际意义。

二、研究目的本研究旨在利用马铃薯废渣为原料，通过多菌发酵技术生产SCP饲料。

具体研究内容包括以下几个方面：1.优化马铃薯废渣的预处理方法，寻找最佳预处理工艺条件。

2.筛选适宜的SCP发酵微生物菌种，建立适合马铃薯废渣发酵的微生物发酵工艺。

3.研究SCP发酵工艺中的关键参数，包括发酵时间、pH值、温度等，以及不同比例废渣和其它物质的配比。

4.测定SCP饲料的理化指标和营养成分，包括蛋白质含量、氨基酸种类和含量、细胞壁成分等。

5.对比SCP饲料和常规饲料的饲养效果，评价其应用价值。

三、研究方法1.马铃薯废渣预处理：经过晒干或去水分等方法对废渣进行处理。

2.筛选微生物：通过实验室条件下的微生物筛选、培养和鉴定，筛选出适合本实验的SCP发酵微生物。

3.生产SCP饲料：将预处理后的马铃薯废渣和微生物发酵物按一定配比接种，进行多菌发酵生产SCP饲料。

4.测定SCP饲料成分：测定SCP饲料的理化指标和营养成分，包括蛋白质含量、氨基酸种类和含量、细胞壁成分等。

5.比较饲养效果：通过体重增长率、饲料转化率等指标，比较SCP 饲料和常规饲料的饲养效果。

四、预期成果本研究预期将优化马铃薯废渣的预处理工艺，筛选出适宜的SCP发酵微生物，建立适合马铃薯废渣发酵的微生物发酵工艺，明确SCP发酵工艺的关键参数，测定SCP饲料的理化指标和营养成分，比较SCP饲料和常规饲料的饲养效果。

最终将为利用农副产品生产SCP饲料提供基础数据和技术支持。

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白(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，它的生产占用土地甚少，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白资源。

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%；单细胞藻类如小球藻等蛋白质占干物质的55%～60%，而作物中含蛋白质最高的是大豆，其蛋白质含量也不过是35%～40%。

单细胞蛋白的氨基酸组成不亚于动物蛋白质，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白质外，还含有丰富的碳水化合物以及脂类、维生素、矿物质，因此单细胞蛋白营养价值很高。

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）工农业糟渣类包括白酒糟、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、正烷烃、甲醇、乙醇、醋酸等。

除以上所介绍的外，农作物秸秆、批壳、饼粕类、畜禽粪便、有机垃圾、风化煤等也可作为原料生产单细胞蛋白。

混菌固态发酵玉米秸秆产单细胞蛋白饲料的研究农作物秸秆是世界公认的最大可再生资源,而玉米秸秆作为最常见的农作物秸秆,在我国的储量相当丰富。

但由于种种原因,玉米秸秆资源没有被有效利用,大部分被废弃焚烧,这不仅浪费资源,也带来了环境问题。

利用微生物将其转化为单细胞蛋白,可以在提高玉米秸秆资源利用效率的同时,有效地缓解由焚烧秸秆带来的环境污染问题。

本文主要对利用玉米秸秆生产单细胞蛋白过程中的菌种选育、材料预处理和发酵条件优化等方面进行了研究。

为获得适宜降解玉米秸秆的纤维素酶高产菌株,对米曲霉、黑曲霉、绿色木霉和炭黑曲霉四株纤维素酶产生菌的产酶能力进行比较,确定以黑曲霉作为发酵玉米秸秆的生产菌株。

经过单因素实验对黑曲霉在玉米秸秆上产纤维素酶时麸皮、氮源、接种量和吐温-80含量进行了优化。

在此基础上利用正交实验,进一步优化了黑曲霉产酶过程中的料水比、初始pH值和发酵时间。

最终,确定了黑曲霉在玉米秸秆基质上产酶的条件:玉米秸秆16g,麸皮4g,以5%硝酸铵为氮源,添加0.2%的吐温-80,黑曲霉孢子接种量10%,料水比1:2.5,温度30℃,初始pH6,发酵时间72h。

为进一步提高黑曲霉的产酶能力,获得高效产酶降解纤维素的菌株,对黑曲霉进行了紫外诱变-亚硝基胍复合诱变。

在刚果红-羧甲基纤维素钠培养基上,获得4株明显的正变株,经固态发酵复筛,选出产酶最高株U2,以此菌株作为出发菌株,再用亚硝基胍进行诱变,获得3株正变菌株,再经固态发酵复筛。

最后,获得正变菌株N2,其滤纸酶活力达32.14U,较出发菌株提高36.53%,且遗传较为稳定。

通过单因素试验,得到硫酸预处理玉米秸秆的浓度以1%为宜,氢氧化钠以0.2mol/L为宜,黄孢原毛平革菌预处理5天即可提高玉米秸秆的酶解效率。

在此基础上比较了三种玉米秸秆预处理方式。

结果表明,氢氧化钠预处理效果最显著,其次是生物预处理,再是硫酸预处理,三者均能提高玉米秸秆的酶解效率,并且这种提高与预处理后的秸秆与纤维素酶的吸附接触能力提高密切相关。