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1、L/O/G/O废物资源化的生废物资源化的生废物资源化的生废物资源化的生物技术物技术物技术物技术- -生产单细生产单细生产单细生产单细胞蛋白胞蛋白胞蛋白胞蛋白测隘蕊辙趣躯响砾欣盂天搏谅望疟刹椭臂篆隅颓缸眩此级至汉泛肾谈滁词环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康目录目录目录目录1. 1. 1. 1. 单细胞蛋白的生产单细胞蛋白的生产单细胞蛋白的生产单细胞蛋白的生产 夏伟康夏伟康夏伟康夏伟康 2. 2. 2. 2. 生产单细胞蛋白的工艺生产单细胞蛋白的工艺生产单细胞蛋白的工艺生产单细胞蛋白的工艺 陈一超陈一超陈一超陈一超 3. 3. 3. 3. 农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞
2、蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白 郭思璇郭思璇郭思璇郭思璇 4. 4. 4. 4. 工业废弃物生产单细胞蛋白工业废弃物生产单细胞蛋白工业废弃物生产单细胞蛋白工业废弃物生产单细胞蛋白 曹喆曹喆曹喆曹喆 5. 5. 5. 5. 生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望 陈加贺陈加贺陈加贺陈加贺 廊傅坞粥卢咏峭蝗辜士富酝块拽鳞疏昏肚恤诵杭赢矿时燃半茧弓逆瑶恤癸环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康 单细胞蛋白（单细胞蛋白（single cell protein single cell protein 简称简称 SCP SCP），）
3、，SCPSCP是指通过培养单细胞生物而是指通过培养单细胞生物而获得的生物体蛋白质，又称微生物蛋白，包获得的生物体蛋白质，又称微生物蛋白，包括细菌、放线菌中的非病原菌、酵母菌、霉括细菌、放线菌中的非病原菌、酵母菌、霉菌和微型藻类等。菌和微型藻类等。单细胞蛋白：单细胞蛋白：单细胞蛋白：单细胞蛋白：卢帮俭橇券谗块承踌廉润料模渊册四宝撕绎溢诉钒涂玩衫英联缸恃蓟盅击环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康单细胞蛋白的主要用途单细胞蛋白的主要用途单细胞蛋白的主要用途单细胞蛋白的主要用途作为饲料作为饲料作为人类食品作为人类食品作为工业原料作为工业原料单细胞蛋单细胞蛋白的主要白的主要用途用途单细胞蛋单
4、细胞蛋白的主要白的主要用途用途锣依稠晒这满嘶纬话零相怔勋锹淖媳竟帅虑曙誊叉珊优潍阻池惦枉命富吐环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康1 14 4单细胞蛋白中含有高的蛋白、单细胞蛋白中含有高的蛋白、8 8种必需种必需的氨基酸、多种维生素、辅酶、固醇的氨基酸、多种维生素、辅酶、固醇等生长因子。等生长因子。微生物质量倍增时间短，生产微生物质量倍增时间短，生产蛋白质的速率远高于动植物。蛋白质的速率远高于动植物。通过微生物发酵将资源开发和通过微生物发酵将资源开发和环境保护有机结合起来。环境保护有机结合起来。2 23 3单细胞蛋白生产不受地区、季单细胞蛋白生产不受地区、季节和气候条件的制约。节和
5、气候条件的制约。单细胞蛋白的优点单细胞蛋白的优点单细胞蛋白的优点单细胞蛋白的优点曰鞘氢悟馁隘谴贾复惹驱抽吊揭遭热愉崖怂笑经晃屈芬萨汀肆硒讽坚径猪环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康以碳氢化合以碳氢化合物为原料物为原料（石油）（石油）二氧化碳二氧化碳为碳源，为碳源，氢为能源氢为能源以乙醇为以乙醇为原料原料以甲烷为以甲烷为原料原料小球藻，小球藻，螺旋藻及螺旋藻及光合细菌光合细菌等等细菌为主细菌为主氢单胞菌氢单胞菌酵母菌为主，酵母菌为主，细菌和霉菌细菌和霉菌为辅为辅酿酒酵母、假丝酵母、酿酒酵母、假丝酵母、木霉、青霉素等木霉、青霉素等细菌为主细菌为主利用光能利用光能以甲醇为以甲醇为原料原料
6、Title in Title in herehere生产生产生产生产SCPSCP的微生物的微生物的微生物的微生物自后均娱烙碧速矾天札召驮挣厄惮水段摸叹多秉拳季官劝滓见遗唁胀息苫环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康用于生产用于生产用于生产用于生产SCPSCP的常见废弃物的常见废弃物的常见废弃物的常见废弃物农林废弃物农林废弃物高浓度有机废水高浓度有机废水固体废弃物固体废弃物工业废弃物工业废弃物70%50%83%90%90%65%65%75%75%50%65%65%氧淮闯僚史拯鬃管手狐诞汛全二苦英娇黄堡萌唾渊棒慷陆械无碘钵驱鄙包环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康生产单细胞蛋
7、白的一般工艺生产单细胞蛋白的一般工艺生产单细胞蛋白的一般工艺生产单细胞蛋白的一般工艺工艺工艺液态微生物发酵液态微生物发酵固态微生物发酵固态微生物发酵在实际生产中，应根据所用菌种、原料、在实际生产中，应根据所用菌种、原料、在实际生产中，应根据所用菌种、原料、在实际生产中，应根据所用菌种、原料、设备及所需产品和技术等，比较两种工设备及所需产品和技术等，比较两种工设备及所需产品和技术等，比较两种工设备及所需产品和技术等，比较两种工艺的可行性和经济性艺的可行性和经济性艺的可行性和经济性艺的可行性和经济性, , , ,选择具体发酵工艺。选择具体发酵工艺。选择具体发酵工艺。选择具体发酵工艺。进舌拣熔诧河圭
8、峰枉浓亦灌焚禁列炯趋桐恒在滩爹蕾驴域含喻催塌匿妮分环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康 液态发酵工艺由液态发酵工艺由 EmerL.GadenJr EmerL.GadenJr于于 20 20世纪世纪4040年代提出。该方法具有产量大、易监年代提出。该方法具有产量大、易监控、机械化程度高、适合工业化生产等特点，控、机械化程度高、适合工业化生产等特点，其生产规模和产量均大大超过固体发酵。其生产规模和产量均大大超过固体发酵。液态发酵工艺液态发酵工艺液态发酵工艺液态发酵工艺蔓挚矮拢镑苦啪蛔叠匙焊窟效兰复肠白檬虱奸慷待攀的索埔瀑即苹涅瘫须环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康液态发酵
9、工艺流程图液态发酵工艺流程图液态发酵工艺流程图液态发酵工艺流程图芽竖扬浴式发登疵眨然芍们汉颐膳驳谰兜媳硼滓夜兰帛董总朴豆迅酥终考环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康 根据菌种的需要控制不同的发酵条件，根据菌种的需要控制不同的发酵条件，例如在高密度发酵中，主要限制因子为营养例如在高密度发酵中，主要限制因子为营养供给不适宜、抑制性物质的积累和发酵液流供给不适宜、抑制性物质的积累和发酵液流变学特性的影响，可采用分批补料、重复补变学特性的影响，可采用分批补料、重复补料的发酵方式，保持一定的溶氧使菌体生长料的发酵方式，保持一定的溶氧使菌体生长旺盛。旺盛。液态发酵工艺液态发酵工艺液态发酵工艺液
10、态发酵工艺裹软乎氰瞄花潭包蜂肝科鼠遏恳命邮氛笆烁庸欧逢酣瀑逛靖觉责煎誓魔灰环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康固态微生物发酵固态微生物发酵固态微生物发酵固态微生物发酵Content 03Content 02Content 01固态湿培养固态湿培养基的含水量基的含水量一般为一般为30%30%70%70%，而无游，而无游离水流出。离水流出。固态发酵具有固态发酵具有易干燥、低能易干燥、低能耗、高回收、耗、高回收、可对发酵物质可对发酵物质全部利用等特全部利用等特点。点。可提高风味和可提高风味和营养价值。营养价值。语赢钢基轩寨阁权疥昏禽郴时蝶且瓮洲匀菲酷辽燎昼缮醋变涎愿乌茫辆郊环境生物技术第
11、三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康feature 0101feature 02发酵发酵预处预处理理酸解酸解发酵发酵预处预处理理酶解酶解A A 处理处理B B 处理处理C C 处理处理农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白吠氛殖峪控及膏仅柒选盲怂娃手悦宫抄刮僻脉双匠疯报蛔面吕携湘芯啪埃环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白 酸解酸解酸解酸解 酶解酶解酶解酶解使用少使用少使用多使用多酸解法条件剧烈，可酸解法条件剧烈，可生成糠醛等有毒的分
12、生成糠醛等有毒的分解产物，而且成本高解产物，而且成本高, ,对设备有腐蚀作用，对设备有腐蚀作用， 所以不宜在发酵工业所以不宜在发酵工业中使用。中使用。秸秆纤维素经酶水解秸秆纤维素经酶水解后获得可发酵性糖，后获得可发酵性糖，是秸秆纤维素利用的是秸秆纤维素利用的重要途径，但目前纤重要途径，但目前纤维素酶的活性偏低，维素酶的活性偏低，且这一过程存在严重且这一过程存在严重的产物反馈抑制，使的产物反馈抑制，使得酶解糖化效率较低。得酶解糖化效率较低。匠畅琉酵锅寄涛糊韶焕有淑绩祟寒磕辰隐戍墒埂挠笆两蔑所贬叼爬温狄俯环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康提高酶解速率提高酶解速率提高酶解速率提高酶解速
13、率Content 03Content 02Content 01邱向锋选取了邱向锋选取了4 4种处理方法，对种处理方法，对玉米秸秆进行预玉米秸秆进行预处理，经过预处处理，经过预处理后，秸秆纤维理后，秸秆纤维素的酶解率均有素的酶解率均有不同程度的提高。不同程度的提高。稀碱预处理后的稀碱预处理后的转化率最高。转化率最高。陈育如将纤维素陈育如将纤维素原料经机械粉碎、原料经机械粉碎、稀酸处理、氨处稀酸处理、氨处理、蒸爆水洗预理、蒸爆水洗预处理后，用里氏处理后，用里氏木霉所产纤维素木霉所产纤维素酶和米根霉对其酶和米根霉对其进行糖化发酵生进行糖化发酵生产产L-L-乳酸。乳酸。沈雪亮将固定化纤沈雪亮将固定化纤
14、维二糖酶、固定化维二糖酶、固定化乳酸杆菌和纤维素乳酸杆菌和纤维素酶水解有机耦合在酶水解有机耦合在串联式生物反应器串联式生物反应器中，加强纤维素酶中，加强纤维素酶的协同降解作用。的协同降解作用。迄黄晒坚逐臭撰舔善角率角丁晾逗讳先专鼎实拧妆歉疑弱顽讽涩求港悬尼环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康 甘薯、玉米等淀粉类农林产品是生产单细胞蛋白的传统甘薯、玉米等淀粉类农林产品是生产单细胞蛋白的传统 原料，其产量较高，但蛋白质含量较低。目前薯类原料产原料，其产量较高，但蛋白质含量较低。目前薯类原料产量约为量约为1.571.57亿亿t t，若能通过微生物发酵将其中的一部分淀粉，若能通过微生物发酵
15、将其中的一部分淀粉转化为单细胞蛋白，可在很大程度上缓解我国蛋白食品的转化为单细胞蛋白，可在很大程度上缓解我国蛋白食品的不足。不足。农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白农林废弃物生产单细胞蛋白王立梅以玉米皮渣和玉米浆为原料，产朊假王立梅以玉米皮渣和玉米浆为原料，产朊假王立梅以玉米皮渣和玉米浆为原料，产朊假王立梅以玉米皮渣和玉米浆为原料，产朊假丝酵母、热带假丝酵母丝酵母、热带假丝酵母丝酵母、热带假丝酵母丝酵母、热带假丝酵母 、酿酒酵母为发酵菌、酿酒酵母为发酵菌、酿酒酵母为发酵菌、酿酒酵母为发酵菌种进行正交试验，通过固态发酵法生产单细种进行正交试验，通过固态发酵法
16、生产单细种进行正交试验，通过固态发酵法生产单细种进行正交试验，通过固态发酵法生产单细胞蛋白。胞蛋白。胞蛋白。胞蛋白。颇粗递套瞳邮炉绪盯毯旁披向没靴乐媒傻祷键矾哀詹适步码狗耽旬喂度歪环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康用淀粉废水培用淀粉废水培用淀粉废水培用淀粉废水培养微生物生产养微生物生产养微生物生产养微生物生产单细胞蛋白，单细胞蛋白，单细胞蛋白，单细胞蛋白，不仅产量高，不仅产量高，不仅产量高，不仅产量高，而且氨基酸含而且氨基酸含而且氨基酸含而且氨基酸含量也较高。量也较高。量也较高。量也较高。豆制品废水中豆制品废水中豆制品废水中豆制品废水中含有大量的可含有大量的可含有大量的可含有大量
17、的可溶性蛋白和还溶性蛋白和还溶性蛋白和还溶性蛋白和还原性糖等天然原性糖等天然原性糖等天然原性糖等天然有机物，是培有机物，是培有机物，是培有机物，是培养和生产单细养和生产单细养和生产单细养和生产单细胞蛋白的理想胞蛋白的理想胞蛋白的理想胞蛋白的理想原料。原料。原料。原料。啤酒糟、柠檬啤酒糟、柠檬啤酒糟、柠檬啤酒糟、柠檬酸废水、红霉酸废水、红霉酸废水、红霉酸废水、红霉素废液、味精素废液、味精素废液、味精素废液、味精废水等有机负废水等有机负废水等有机负废水等有机负荷高的废渣、荷高的废渣、荷高的废渣、荷高的废渣、废水均可作为废水均可作为废水均可作为废水均可作为生产单细胞蛋生产单细胞蛋生产单细胞蛋生产单细
18、胞蛋白的优质原料。白的优质原料。白的优质原料。白的优质原料。淀粉废水淀粉废水豆制品豆制品废水废水其他废水其他废水工业废弃物生产单细胞蛋白工业废弃物生产单细胞蛋白工业废弃物生产单细胞蛋白工业废弃物生产单细胞蛋白叹债馁象嚏才盘壁筏挂勤几钝峻膜虚揽沮寡仗呢诚剁门窗铂返椽邹尊闺踞环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康谭新国利用腐乳酿造过程中排放的废水，以白地霉谭新国利用腐乳酿造过程中排放的废水，以白地霉为菌种为菌种, ,采用液体深层发酵培养技术。采用液体深层发酵培养技术。豆制品废水生产单细胞蛋白豆制品废水生产单细胞蛋白豆制品废水生产单细胞蛋白豆制品废水生产单细胞蛋白蛋白产率达到蛋白产率达到
19、10 g/L 10 g/L， 产品的蛋白质含量达产品的蛋白质含量达41.6%41.6%。对产朊假丝酵母、热带假丝酵母、白地霉、解脂对产朊假丝酵母、热带假丝酵母、白地霉、解脂假丝酵母解脂变种和扣囊拟内孢霉假丝酵母解脂变种和扣囊拟内孢霉5 5种工业生产酵种工业生产酵母的最佳培养条件进行研究。母的最佳培养条件进行研究。战撞慈距撮剥蓬橙谍恿轴遣腹仍扭瑰钙膨位会吓叭脯票戎畏裕坦天纂蓄胆环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望完全依靠农牧业生产迅速解决完全依靠农牧业生产迅速解决蛋白质缺乏的状况比较困难。蛋白质缺乏的状况
20、比较困难。中国中国SCPSCP生产始于生产始于19221922年，但前年，但前期发展缓慢，直到期发展缓慢，直到2020世纪世纪8080年代年代才迅速发展才迅速发展 。随着社会的飞速发展，大量对随着社会的飞速发展，大量对人类生存环境具有威胁的废弃人类生存环境具有威胁的废弃物越来越多。物越来越多。展望展望展望展望藕维淮蜀坛谱石砖耸整箕殉嘶耳皇欲郭御剿悠怎陪庐钦恤堵颖显林窿测坪环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康Level 1Level 2Level 3Level 4Level 51987年年1.55万万t1992年年8万万t2000年年15万万t2008年年32万万t2012年年40.
21、5万万t我国单细胞蛋白产量趋势我国单细胞蛋白产量趋势我国单细胞蛋白产量趋势我国单细胞蛋白产量趋势钾戒护头朴材卢驮素登灰钵悼瞄磅酱胶矿畜浑调新瞪晨氧纪漂祖墓曲劈罐环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康核酸尤其是核酸尤其是 RNARNA摄入量过摄入量过多时多时 , ,引起关引起关节痛、肾结石节痛、肾结石等病症。等病症。人们常持有戒人们常持有戒心而难以接受。心而难以接受。核酸含量高核酸含量高在生产单细胞蛋白的过程中如何去除核酸是在生产单细胞蛋白的过程中如何去除核酸是急需解决的问题。急需解决的问题。微生物腐生微生物腐生生活生活微生物生产微生物生产单细胞蛋白单细胞蛋白广泛的原料来广泛的原料来源
22、有可能使单源有可能使单细胞蛋白带有细胞蛋白带有有毒物质以及有毒物质以及有害病原菌。有害病原菌。存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题佛辈甜晚剂郝蹄珍贡斋球沙悔菊焕贡睡痘况恰断抖盂岔捡堂鲍怖革垣帽狞环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康v可取得一定的经济效益。可取得一定的经济效益。v可降低废弃物中有机污染物的浓度，减轻可降低废弃物中有机污染物的浓度，减轻后续处理负担后续处理负担 。v达到降低环境影响和获取经济效益的双重达到降低环境影响和获取经济效益的双重目的。目的。生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望生产单细胞蛋白的展望畅手呸伎区知巳嫁圃故若底愁持滋凝撞惦治哼排犀尔申鸥气炸酱蜘娩歧僵环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康L/O/G/OThank You!Thank You!利聪恍帅恢臃场垃方辩兆滨吟羊坝畴测坛旬芒莆赡帆代寺藕套讹盏赡祟茬环境生物技术第三组夏伟康环境生物技术第三组夏伟康
