[发明专利]粗淀粉一步法生产单细胞蛋白技术

说明书

本发明是关于用粗淀粉质原料，特别是甘薯、木薯、马铃薯和玉米等原料，通过双菌株混合培养，原料无需经过酸水解或酶水解的步骤，一步法直接转化为单细胞蛋白（以下简称SCP）的技术。属于微生物发酵技术领域。

本发明的主要目的是为我国饲料工业提供优质蛋白源，根据成品的检测结果，以甘薯、木薯、马铃薯和玉米为原料生产的单细胞蛋白粗蛋白含量均可达到48-53%，氨基酸含量可达到36-42%，其中赖氨酸可达到2.4-3.0%，蛋氨酸+胱氨酸可达到0.8-1.3%，其它色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和苏氨酸等必需氨基酸含量较高，比例适当。鱼虾养殖所需的组氨酸和精氨酸比例也适当。维生素，特别是B族维生素含量丰富，在生长肥育猪日粮中加入9%本产品，其饲养果优于7%进口一级秘鲁鱼粉。在对虾饲料中以SCP（粗蛋白含量50%）作为主蛋白源，其饲养效果优于等量优质鱼粉（粗蛋白含量61%）。本产品经中国兽药监察所鉴定为无毒无害，无副作用，安全性良好。

目前，用粗淀粉源料生产SCP，一般需要通过酸或酶把粗淀粉先水解成发酵糖，包括葡萄糖、麦芽糖及其它双糖和三糖，然后再培养微生物，合成SCP。瑞典糖业公司1974年在Eslov建成发酵容量为300m³的工业性装置，以马铃薯废液为原料，使用两种酵母共生培养，称为Symba流程（今田幸男，田川士郎：发酵C工业，35（2）：41，1977），日产SCP10吨，产品平均粗蛋白含量为47%，淀粉转化率为40-50%，生产能力为2g/升.小时。由于该公司采用的扣囊拟内孢霉（Endomyc    opsis    fibmlihera）分解淀粉能力差，导致产朊酵母（Candidamtilis，SCP主体菌种）生长受限制，因此，只适于淀粉废液或稀浓度的木薯淀粉中培养，耗能大，SCP含量低。并且在发酵过程中需大量酸碱来控制PH值的变化，增加生产成本。

本发明的目的是考虑到扣囊拟内孢霉分解淀粉能力弱，因此，本发明人在1984年从土壤残存的甘薯块中分离筛选到一株适于本技术的优良菌种，分解淀粉能力强，生产速度快，无毒无害，无副作用，经多年选育，能使高浓度的淀粉不经过酸或酶水解，直接分解为发酵糖，供另外一种蛋白质含量高，生产速度快，中国药典上记载为无毒、无害，可作药用酵母的产朊假丝酵母利用，从而达到迅速合成SCP的目的。本流程采用50-20m³溢流自吸式发酵罐，既提高高浓度淀粉发酵过程溶氧的含量，又节省电力，降低成本，另外，本流程无需使用大量酸碱调整发酵过程的PH变化，而是用不同的生理酸性和碱性氮源，在发酵过程中自动调控PH。因为本流程要达到迅速合成SCP的目的，调控发酵过程中PH的变化十分重要。本发明在广东茂名市火星制药厂及山东沂水县酶制剂厂中试成本核算结果，每吨产品成本费2400-2500元。

现就本流程分批发酵和连续发酵具体方法说明如下：

一、分批发酵工艺流程（详见说明书附图一）

1、本工艺流程采用的菌种编号为f0172（以下简称f菌）和C2059（以下简称C菌）。本工艺所用菌种按专利条例规定保存于中国科学院全国普通微生物菌种保藏管理中心。

2、本工艺流程采用的原料和辅料：甘薯干、木薯、马铃薯干或鲜马铃薯、玉米粒等，经过粉碎过筛（60-80目）成细粉状，如鲜甘薯、木薯和马铃薯，则采用球磨机打成细胶状备用。尿素工业级，硫酸铵工业级，KH₂PO₄工业或药用级，MgSO₄工业或药用级。

3、本流程采用的主要设备：摇床，旋转式200转/分钟。一级至三级种子罐，标准发酵罐，容量200升-30m³。溢流脉冲式发酵罐，容量50-200m³。0424型酵母离心脱水机，5800转/分钟，离心喷雾干燥塔或双滚筒干燥机。

4、本流程培养基配方。

f菌斜面培养基：3%甘薯粉（或其它淀粉），0.4%（NH₄）₄SO₄0.1%KH₂PO₄，0.05%，MgSO₄.7H₂O，PH4.8-5.0琼脂1.8%，1.1Kg压力灭菌30分钟，备用。