[发明专利]一种单细胞蛋白的生产方法

说明书

单细胞蛋白的生产方法涉及蛋白饲料的生产、纤维素水解和微生物细胞的分离。

近年来随着养殖业的发展，蛋白质饲料严重不足，以致出现了生产的配合饲料蛋白质水平低，饲养业成本增加，能量饲料大量浪费，市场禽肉供应紧张。因此尽快解决蛋白质饲料奇缺问题，是关系到养殖业发展，付食供应缓解的关键。以农业废弃物为原料生产单细胞蛋白是解决蛋白饲料短缺的切实可行办法之一。

植物纤维素经稀酸水解糖化后的产物生产单细胞蛋白，普遍存在的问题是经济效益不高，其主要原因是：

1、植物纤维的酸水解工艺落后，原料的糖转化率在25%以下，且能耗、酸耗和原料消耗大，因此水解糖的生产费用昂贵。

2、植物纤维酸水解过程中，由于反应后期温度不断升高，导致单糖深度水解，产生并积累大量对细胞生产有毒害的糠醛、有机酸等物质，影响细胞正常生长，细胞转化率通常在35%以下。

3、一般植物纤维经酸水解的糖质量较差，缺乏适应性强的高产率生产菌种，致使生产成本偏高。

本发明的任务在于提供一种能耗、酸耗低，原料转糖率高，有害物质积累少的酸水解糖化工艺，並提供强化定向培育与大细胞分离技术相结合的细胞分离方法筛选细胞转化率高、蛋白质含量高的优良生产菌种，以解决单细胞蛋白生产中存在的上述问题。

完成本发明任务采取的技术方案为：

把纤维素类的农业废弃物在一定的温度、压力条件下膨化处理，经膨化处理后的纤维素类废弃物按一定的比例加入二级酸水解液进行一级水解，一级水解后的残渣再加入一定量的稀酸进行二级水解，二级酸水解液用一定量的水稀释后用于一级水解，一级酸水解液经中和、澄清、调整糖量、调整PH、添加营养物质后用于培养微生物细胞。而用于生产单细胞蛋白的微生物细胞分离方法则采用强化适应培育结合大细胞分离技术，把经强化适应培育方法初筛出的菌株制成细胞悬液在柱状淀粉介质上用离心法分离。

下面结合循环式二级稀酸水解糖化工艺流程和大细胞分离技术流程详述稻壳生产单细胞蛋白的具体方法。（紧接下页）

稻壳循环式二级稀酸水解糖化生产工艺流程为：

酵母大细胞分离技术流程：

利用稻壳生产单细胞蛋白时，先经膨化预处理，即将稻壳在℃、大气压的容器中停留几秒钟，然后突然释放产生膨化效应，经膨化处理的稻壳采用循环式二级稀酸水解工艺进行酸水解处理，先用二级酸水解液，在压力1.2kg/cm²，温度130℃条件下一级水解30分钟，压滤后，水解的糖液经中和、澄清等工序处理后用于微生物细胞培养，而水解后的稻壳渣又加入1%H₂SO₄，在压力9.8kg/cm²，温度182℃条件下二级水解36分钟;二次水解的料液比均为1∶8～1∶10，二级酸水解液用温度为95-100℃，容积为水解液量的25-35%的水稀释后用于一级水解，酸水解起始时，一级水解的水解液为0.4%H₂SO₄，二级水解后，再次压滤，水解液经稀释后循环使用，木素残渣作综合利用。用于培养微生物细胞的一级水解糖液除了用石灰乳中和、澄清后，还需测定还原糖总量，在配制成培养基时，尚需添加含N、P等无机、有机营养物质，並要调整培养基中还原糖的起始浓度为2.6%～3.0%，起始PH5.0～5.4。

生产单细胞蛋白的优良稻壳酵母菌种的筛选采用的大细胞分离技术即将在适应培养基上经强化适应培育后生产稳定性好的初选菌株用于大细胞分离复筛，先将初选菌种制成浓度（湿细胞∶水）为1∶6～1∶8的细胞悬液，再装入柱状可溶性淀粉-盐水介质上离心分离，介质中淀粉与0.6%盐水的比例为1∶12，介质经煮沸、分装、灭菌后待用，菌悬液在淀粉介质上的高度为16-18cm，离心速率为1700-1900转/分，离心时间约4分钟±30秒，经离心后的菌悬液弃去上层介质后，取出的底层大细胞可用0.3%无菌盐水混匀后加在淀粉介质上离心分离，也可直接用于生产。稻壳酵母在生产扩大培养时采用二个或二个以上菌株的混株培养。