单细胞蛋白的发酵生产方法

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：单细胞蛋白又称微生物蛋白、菌体蛋白，按其产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。酵母的浓缩蛋白具有显著的鲜味，已广泛用作食品的增鲜剂。在SCP中，酵母SCP与丝状真菌、细菌、藻类等微生物蛋白相比，产品质量更具竞争力。酿酒酵母、假丝酵母、红酵母等许多种属的酵母菌都是良好的SCP的生产菌种。目前，工业中常用于生产酵母SCP的原料主要有：糖蜜、纤维素水解物、淀粉、工业生产的发酵废液。

单细胞蛋白（single cell protein, SCP）又称微生物蛋白、菌体蛋白，按其产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。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；含有多种必需氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸，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。SCP不仅能制成“人造肉”，供人们直接食用，还常作为食品添加剂，用以补充蛋白质、维生素和矿物质等。此外，SCP还能提高食品的某些物理性能，如意大利烘饼中加入活性酵母，可以提高饼的延展性能。酵母的浓缩蛋白具有显著的鲜味，已广泛用作食品的增鲜剂。

（一）SCP的生产菌种和原料

1.生产SCP的菌种

用于生产SCP的微生物种类很多，包括细菌、藻类、酵母菌、丝状真菌等。在SCP中，酵母SCP与丝状真菌、细菌、藻类等微生物蛋白相比，产品质量更具竞争力。酵母蛋白质含量丰富、氨基酸种类齐全，且含丰富的B族维生素、微量元素、酶、碳水化合物，是一种营养价值高且能替代鱼粉的优质蛋白。因此，生产SCP多以酵母为生产菌株，它们中的一些菌株除能利用己糖外，还可以利用戊糖、有机酸等。酿酒酵母、假丝酵母、红酵母等许多种属的酵母菌都是良好的SCP的生产菌种。

2.SCP生产的原料

用于SCP生产的原料来源有：有机工业废水、城市废弃物，农畜牧业废弃物等，这些废弃物中含有大量残余的淀粉、糖、纤维素水解物等营养物质。利用这些废物进行SCP生产，不仅可获得优质的蛋白质，还可以减轻环境污染的压力。目前，工业中常用于生产酵母SCP的原料主要有：糖蜜、纤维素水解物、淀粉、工业生产的发酵废液。

（二）SCP的发酵生产工艺(www.chuimin.cn)

大多数SCP生产过程是在无菌条件下进行的，生产过程中不能有杂菌污染，尤其是人体病原菌的污染。在工业生产中，由于设备投资大，操作费用高，为获得最优的经济效益，尽量采用连续培养技术进行生产。

SCP的生产可综合利用淀粉厂、豆制品厂、味精生产厂等工业生产废水。但是对于不同来源的工业废水，原料处理的方式有所不同。用酵母作为菌种生产SCP，所用的工业废水需先经过淀粉水解，然后加入一定比例的营养盐，灭菌后配制成培养基。酵母的培养有种子的扩大培养和发酵两个阶段，前者的培养基一般采用麦芽汁，而后者则需采用上述的原料，培养基接种前需要进行空罐灭菌（空消）和实罐灭菌（实消）。

在发酵过程中需液体深层通气，一般的发酵条件为：pH为4.0～4.5，温度为26～30℃，发酵时间为13～15h。发酵结束后及早将酵母从培养基中分离出来。生产SCP的工艺流程见图6-13。

图6-13　　SCP的生产流程

（三）SCP的分离和纯化

如发酵后不及时分离，酵母菌发生自溶，则影响SCP产量和质量，一般最好在1h内就进行分离。SCP的发酵产品为菌体本身，分离工艺比较简单，只需过滤就可以得到菌体。经第一次过滤，酵母菌体上还会带有培养基中的物质，需用冷水洗涤，再过滤。得到的酵母浓缩物，采用30℃热风干燥，制成块状或粒状。

单细胞蛋白的发酵生产方法

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