单细胞蛋白论文2

2单细胞蛋白2.1单细胞蛋白概述2.1.1单细胞蛋白单细胞蛋白（英文名Single-Cell-Protein，简称SCP）是生物化工高新技术产品又叫微生物蛋白、菌体蛋白。

一般是指大规模培养系统中生长的酵母、非致病性细菌、微型菌、真菌等单细胞生物体内所含蛋白质，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。

其按生产原料不同，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。

2.1.2单细胞蛋白的特性（1）在理想情况下，菌种甚易使单细胞蛋白质产量倍加，而其所需时间要比使农作物蛋白质量倍增所消耗时间快500倍，比其他一般饲养家畜产量所耗的时间倍增快1000-5000倍。

（2）单细胞蛋白质研究发展的实验要比研究农作物或家畜的实验易於进行，而且在极短的时间内就可得到有价值的数据与结果。

（3）单细胞蛋白质的生产不受季节，空间，阳光的种种限制。

另外据单细胞蛋白质的原料主要来自石油，不仅价格低，稳定，而且蕴藏量丰富，我们也不用经常担心制造来源的匮乏酵母菌的占45%～65%，而且它们的生长繁殖速度很快。

因此，许多国家就利用淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液、石化产品等为原料，通过发酵获得大量的微生物菌体。

这种微生物菌体就叫做单细胞蛋白。

2.2单细胞蛋白的生产2.2.1单细胞生物的定义及特点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。

单细胞生物特性：（1）SCP营养丰富与黄豆粉相比，蛋白质含量高达15%，而可利用氮比大豆高20%，如添加蛋氨酸则可利用氮达95%以上。

（2）利用原料广可就地取材，廉价大量地解决原料问题。

生产单细胞蛋白的原料来源极为广泛，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。

（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。

据估计，一头500kg公牛每天生产蛋白质0.4kg，而500kg酵母至少生产蛋白质500kg。

（4）劳动生产率高生产不受季节气候的制约，易于人工控制，同时由于在大型发酵罐中立体式培养占地面积少。

如年产10万t SCP工厂，以酵母计，按含蛋白质45%计算，一年所产蛋白质为45000t。

一亩大豆按亩产200kg计，含蛋白质40%，则一年为80kg蛋白质，所以，一个SCP工厂所产蛋白质相当于562500亩土地所产的大豆。

（5）可以完全工业化生产单细胞蛋白生产比农业生产需要的劳动力少，又不受地区、季节和气候条件的制约，可在占地有限的小设备上进行，不仅数量大，而且质量好，远远超过现有粮食品种的蛋白质。

许多国家单细胞蛋白的生产已具有很大的规模，取得了丰硕成果。

前苏联年产单细胞蛋白质达数百万吨以上，保加利亚也有几十万吨之多。

德国、美国、前苏联、加拿大等国早已用单细胞高活性生物饲料代替了鱼粉。

（6）单细胞生物易诱变，比动、植物品种容易改良可采用物理、化学、生物学方法定向诱变育种，获得蛋白质含量高、质量好、味美，并易于提取蛋白质的优良菌种。

2.2.2单细胞蛋白提取制备工艺技术及应用（1）菌糠单细胞蛋白饲料生产方法（2）单细胞蛋白质作为鱼类和贝类饲料的用途（3）利用皂素生产废水发酵生产单细胞蛋白的方法（4）单细胞蛋白材料的用途（5）一种单细胞蛋白饲料的生产方法（6）仅微溶于水或不溶于水的活性物质和单细胞蛋白质材料的混合物的水分散体（7）利用柑桔废渣生产单细胞蛋白(SCP)饲料的方法（8）利用提取甾体皂甙元的残渣生产单细胞蛋白的方法（9）一种单细胞蛋白质饲料及其加工工艺（10）冷法絮凝提取味精废液中单细胞蛋白质的方法（11）单细胞蛋白和蔗糖的生产方法（12）利用抗氨固氮菌生产富硒单细胞蛋白,维生素E和菌肥的方法（13）固态发酵生产单细胞蛋白（14）一种单细胞蛋白的生产方法（15）生产甜菜渣单细胞蛋白的新方法（16）利用啤酒废渣生产单细胞蛋白（17）粗淀粉一步法生产单细胞蛋白技术（18）固态法单细胞蛋白(SCP)塔式发酵机（19）糟渣原料生产单细胞蛋白饲料技术（20）一种利用浓醪酒糟生产单细胞蛋白的方法（21）一种利用海洋酵母菌生产单细胞蛋白的工艺（22）利用废糖蜜生产单细胞蛋白饲料的方法（23）用大豆乳清废水生产单细胞蛋白的复配酵母的制备方法2.3单细胞蛋白的应用2.3.1单细胞蛋白可作为饲料蛋白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。

以酵母菌和假丝酵母菌生产的单细胞蛋白，可直接用作人的食品。

由于单细胞蛋白氨基酸组成齐全，因此，常作为营养强化剂而添加到食品中，用以提高各类产品的蛋白质生物价。

由于单细胞蛋白中维生素、矿物质含量丰富，因此常用于补充许多食物所需全部或部分的维生素和矿物质。

此外，单细胞蛋白在食品加工中也有着重要作用。

它能提高食品的物理性能，例如：把活性干酵母加入意大利烘饼中可提高其延薄性能，把食用酵母以1%～3%的比例加入肉制品中可提高肉与水及脂肪的结合能力。

它还能提高食品的风味，例如：酵母的浓缩蛋白质具有显著的鲜味，已被广泛作为饲料、肉汁等食品的增香剂。

2.3.2单细胞蛋白是很好的饲料添加剂据分析，酵母单细胞蛋白中蛋白质含量为45％－55％，比大豆高30％以上；细菌的单细胞蛋白中蛋白质的含量高达70％，比大豆高50％，比鱼粉高20％。

因此，在各类饲料中加入单细胞蛋白添加剂，可以取得诸如使猪长得更快、牛产奶更多这样的效果。

人类自身也会直接从单细胞工业的发展中享受到巨大实惠。

一方面，微生物蛋白食品的开发可以缓解耕地减少、粮食紧缺的矛盾，另一方面，高蛋白的微生物蛋白食品的开发，也有利于改善人们的食品结构，满足我们既要吃饱、又要吃好的要求。

据专家分析，用微生物发酵法生产的单细胞蛋白与肉类食品一样具有人体必须的八种氨基酸，且价格便宜。

因此，单细胞蛋白可作为人造肉来补充人体所需的蛋白质。

此外，单细胞蛋白的味道也不错，可以用来作为食品的添加剂。

比如说，在做面包的时候，加入一些酵母培养物，不仅可使面包膨松可口，又可增加营养。

中国作为一个人口大国，人口多、耗地少，不仅粮食趋于紧张，而且人民的食品结构中存在着蛋白质供应不足的严重矛盾，因此发展单细胞蛋白产业对我国具有重大现实意义。

再说我们也有发展该产业的有利条件，要知道，我们每年有数千万吨的稻壳、棉籽壳、玉米芯等农业废弃物可以用来作为单细胞蛋白的生产原料。

据有人测算，仅仅利用这些废弃物的２０％，就可形成年产１００万吨单细胞蛋白的生产能力，这实在是一条变废为宝的好途径。

鉴于此，近年来我国十分重视发展单细胞蛋白产业，全国有数十家的工厂和研究单位，投入到单细胞蛋白的生产和开发中去。

除了农作物废弃物之外，我们在利用糖蜜、酒精废液、甘蔗渣等作为原料生产单细胞蛋白的研究方面，均取得了很大的进展。

总之，微生物单细胞工业在我国大有潜力可挖，也更适合我国的国情，一但进入大规模的商品化生产，必将对缓解蛋白饲料紧张、促进养殖业的迅速发展、增强人民的体质发挥重要的作用。

2.3.3单细胞蛋白的其他应用微生物工程目前已经广泛应用于农牧业，在促进作物生长、防治疫病等方面作用很大。

此外，它还可以用于农产品的深加工。

例如，赤霉素的使用已经证明是杂交水稻制种中控制花期的一项重要举措。

玉米赤霉烯酮用于北京鸭和肉牛，可以获得增重的效果。

利用微生物发酵，在农业上还可以生产单细胞蛋白、畜用抗生素、氨基酸、维生素等，用来作为饲料的添加剂。

农作物的秸杆、谷壳、木屑、糖渣、木薯等经过微生物发酵就可以转化成高效再生能源，例如酒精、甲烷等，这种生物能源有一个形象的称呼：绿色石油。

另外，利用微生物工程可以生产微生物肥以及各种制剂，被广泛应用于农作物种植和家禽家畜的饲养上。

1988年，巴西农民在1000万公顷的土地上收获了1800万吨土豆，共占全年总出口量的13％，从国际市场上赚取了30.5亿美元。

这其中的原因就是巴西的科学家找到了一种固氮菌作为氮肥的代用品。

固氮茵不仅能够在热性和酸性的土壤中生活，而且还能够抵抗大豆根茎里的其他细菌，固氮菌保证了当年巴西土豆的大丰收。

3单细胞蛋白的开发和发展前景3.1单细胞蛋白的开发3.1.1单细胞蛋白在饲料和食品工业中有着极重要的作用单细胞蛋白具有如此奇妙的功能，其开发和生产在我国更具有广阔的前景。

我国现在单细胞蛋白年产仅数千吨。

上海酵母厂通过特异生物技术培育成能富积微量元素的微生物，如硒酵母、锌酵母等。

我国是农业大国，食物结构以植物蛋白为主，动物蛋白的摄入量与欧美各国相差悬殊，为了提高人民群众的体质，SCP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。

3.1.2单细胞蛋白也是很好的饲料添加剂据分析，酵母单细胞蛋白中蛋白质含量为45％－55％，比大豆高30％以上；细菌的单细胞蛋白中蛋白质的含量高达70％，比大豆高50％，比鱼粉高20％。

因此，在各类饲料中加入单细胞蛋白添加剂，可以取得诸如使猪长得更快、牛产奶更多这样的效果。

人类自身也会直接从单细胞工业的发展中享受到巨大实惠。

一方面，微生物蛋白食品的开发可以缓解耕地减少、粮食紧缺的矛盾，另一方面，高蛋白的微生物蛋白食品的开发，也有利于改善人们的食品结构，满足我们既要吃饱、又要吃好的要求。

据专家分析，用微生物发酵法生产的单细胞蛋白与肉类食品一样具有人体必须的八种氨基酸，且价格便宜。

因此，单细胞蛋白可作为人造肉来补充人体所需的蛋白质。

此外，单细胞蛋白的味道也不错，可以用来作为食品的添加剂。

比如说，在做面包的时候，加入一些酵母培养物，不仅可使面包膨松可口，又可增加营养。

中国作为一个人口大国，人口多、耗地少，不仅粮食趋于紧张，而且人民的食品结构中存在着蛋白质供应不足的严重矛盾，因此发展单细胞蛋白产业对我国具有重大现实意义。

再说我们也有发展该产业的有利条件，要知道，我们每年有数千万吨的稻壳、棉籽壳、玉米芯等农业废弃物可以用来作为单细胞蛋白的生产原料。

据有人测算，仅仅利用这些废弃物的20％，就可形成年产100万吨单细胞蛋白的生产能力，这实在是一条变废为宝的好途径。