食品蛋白新资源

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,食品蛋白新资源,微生物菌体蛋白（又称单细胞蛋白）,一、微生物菌体蛋白,(,单细胞蛋白,),的特点,1,单细胞蛋白,(Sing cell Protein,SCP):,有称为微生物蛋白或菌体蛋白，是指酵母菌、霉菌、非病原细菌等单细胞委身物体所含的蛋白质。,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,。,2,单细胞蛋白的优点,（,1,）原料广泛：,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。,（,2,）营养丰富，除蛋白质还有维生素、核酸、矿物质等。,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。,如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,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。,二、 单细胞蛋白应用,1,在饲料业的应用：,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。,2,在食品工业中的应用：,（,1,）直接作为食品：,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。,（,2,）强化营养的添加剂：,提高各类产品的蛋白质生物价、补充许多食物所需全部或部分的维生素和矿物质。,（,3,）改变食品的风味和理化性质：,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。,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。,三、,生产单细胞蛋白的微生物资源,生产单细胞蛋白的基本要求：,（,1,）对基质的菌体产率高，生长速度快,（,2,）菌体细胞以大的为好，并含较多的蛋白质,（,3,）培养的最适温度较高，其生长,pH,以偏酸为佳,（,4,）能耐浓度高的基质,（,5,）使用菌种应无毒性，在培养期间不使基质产生有害物质。,1,酵母：,特点：原料广泛；生产上适应于低,pH,下培养，不易污染；因个体大，比细菌更易从培养介质中回收；容易被人接受,2,细菌：,特点：生长速度快、生产效率高、蛋白质含量高、必须氨基酸齐全等。但个体小，产品回收困难。核酸含量高作食品困难，适合做饲料,3,霉菌：,特点：蛋白质含量低，但糖化能力高，直接利用淀粉原料生产,SCP.,4,藻类：,能利用二氧化碳，阳光生产。蛋白质高，品质好，可供人食用。如螺旋藻、小球藻等。但成本高。,单细胞蛋白生产中常用的微生物种类示例,微生物,碳源,微生物,碳源,啤酒酵母,糖蜜、蛋粉糖化液,甲基营养嗜甲基杆菌,正烷烃,假丝酵母的多个种,纸浆、木材、乙醇废液、糖蜜、淀粉、味精废水等,禾本科镰孢菌,蘑菇,精蜜、淀粉,糖液,扣囊内孢霉,淀粉废水,淀粉核小球藻,糖液,胞壁克鲁维酵母,乳清液,螺旋藻,二氧化碳，水,解脂假丝酵母,正烷烃,真养产碱杆菌,氢,四、单细胞蛋白安全性,安全性评价,是关系到单细胞蛋白能否作为饲料和食品的首要问题。,联合国蛋白质咨询组,(PAG),对其安全性评价作出规定为：,生产用菌株不能是病原菌,生产用菌株不产生毒素；,生产用资源和过程严格要求,：,例如重金属和农药残留含量，不能超过要求；在培养条件和产品处理中要求无污染、无溶剂残留和热损害；最终产品应无病菌、无活细胞、无原料和溶剂残留。对最终产品还必须进行小动物毒性试验,(,小白鼠和大白鼠,),。等,单细胞蛋白在我国的应用,近年来，我国先后对以石油、石蜡、甲烷、甲醇、乙醇、酸水解棉籽壳、酶解糖糟渣、酶水解蔗渣、酶水解木屑、酶水解秸秆纤维及食品、发酵工业等废液为原料生产单细胞蛋白饲料进行了广泛的研究，取得了不少研究成果。现已建成单细胞蛋白主产工厂,50,多家，年产量达,1,万多吨。,如广东微生物研究所利用固体发酵法生产蛋白草粉：,南京林业大学将杨树叶热处理后发酵生产单细胞蛋白,湖南郴州建成了以稻壳为原料生产单细胞蛋白的生产线等。,以工业有机废液为原料生产单细胞蛋白方面取得了很大进展。但是，由于原料资源、价格、成本等原因，单细胞蛋白的应用受到限制,