利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白制造技术

本发明专利技术提出了利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白

【技术实现步骤摘要】
利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白、油脂和
β
‑
胡萝卜素的方法


[0001]本专利技术涉及生物领域
。
具体地，本专利技术涉及利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素的方法
。

技术介绍

[0002]单细胞蛋白
(SCP)
是以单细胞或多细胞微生物
(
如细菌
、
酵母
、
霉菌和藻类
)
为来源的蛋白质粗品或精制品的总称，又称菌体蛋白
。
单细胞蛋白除高蛋白含量
(
约占细胞干重的
60
‑
82
％
)
外，还含有脂肪
、
碳水化合物
、
核酸
、
维生素和矿物质等，具有极高的营养价值，主要作为蛋白质源用于人类或动物营养
。
更重要的是与传统的牲畜和作物来源的蛋白质来源相比，
SCP
生长速度快
、
可代谢的底物范围广
、
加工成本低
、
对水或可耕地的需求更少，对气候的依赖性更低
。
因此为了解决因资源枯竭环境影响所带来的蛋白质需求大幅增长的问题，为了提高可持续性并保证富含蛋白质的动物饲料成分的自给自足，单细胞蛋白
(SCP)
作为一种替代性的食物蛋白质来源正引起人们的关注
。/>[0003]粘红酵母是一种产油酵母，目前主要应用于微生物油脂和
β
‑
胡萝卜素的生产，粘红酵母生长速率快
、
营养要求简单，发酵工艺易于调控，菌体可综合利用，易于进行大规模培养，具有很高的应用价值和开发前景
。
[0004]然而，目前利用粘红酵母同时生产单细胞蛋白
、
微生物油脂和
β
‑
胡萝卜素的技术有待开发
。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一
。
为此，本专利技术提出了利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白的方法，利用本专利技术的方法具有高产粘红酵母
、
高产单细胞蛋白
、
发酵速度快
、
效率高
、
成本低等优点，可用于规模化生产，商业价值高
。
[0006]本专利技术提出了一种利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素的方法
。
根据本专利技术的实施例，所述方法包括：将粘红酵母种子液接种于发酵培养基中，进行发酵培养，得到发酵产物；收集所述发酵产物中的单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素；其中，所述发酵培养基中含有碳源和氮源，
C/N
比为5～
150
，碳源浓度为
20
～
100g/L。
[0007]本专利技术的专利技术人研究发现，粘红酵母在含有碳源和氮源的环境中可以生长并生产单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素，但是提高某一产物的产量容易出现另一产物产量的降低，因此，若能够实现同时高产单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素，将极大地提高粘红酵母的利用价值
。
[0008]专利技术人经深入研究发现，发酵培养基中碳源和氮源的比例以及碳源浓度会影响粘红酵母的产量和
SCP、
油脂和
β
‑
胡萝卜素产量，需要兼顾粘红酵母自身生长和产
SCP
水平，不当的条件会造成粘红酵母生长旺盛以致菌体产量高，但是
SCP、
油脂和
β
‑
胡萝卜素产量不
佳；不当的条件也会不利于粘红酵母生长代谢，导致菌体产量
、SCP
产量
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素均不佳
。
当
C/N
比为5～
150
，碳源浓度为
20
～
100g/L
时，可以实现高产单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素，整体的生产效率和产能高，发酵速度快，成本低
。
[0009]在本专利技术中，本专利技术的术语“C/N”是指发酵培养基中碳元素和氮元素含量之比，本专利技术所描述的发酵培养基中物质的浓度，主要是指其初始浓度
。
[0010]根据本专利技术的实施例，上述利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素的方法还可以具有下列附加技术特征：
[0011]根据本专利技术的实施例，发酵培养基中
C/N
比为
15
～
25
，碳源浓度为
35
～
80g/L。
由此，可以进一步提高单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素产量，发酵速度较快，生产效率高
。
[0012]根据本专利技术的实施例，碳源选自葡萄糖
、
淀粉
、
农作物和木质纤维素类生物质中的至少一种；优选葡萄糖
。
专利技术人在对碳源进行研究时发现，采用上述碳源，尤其是葡萄糖，可以有效地提高单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素产量
。
[0013]根据本专利技术的实施例，氮源选自酵母粉
、
蛋白胨
、
玉米浆和豆粕中的至少一种，优选酵母粉
。
专利技术人在对氮源进行研究时发现，采用上述氮源，尤其是酵母粉，可以有效地提高单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素产量
。
[0014]根据本专利技术的实施例，所述发酵培养基包括：葡萄糖
35
～
80g/L
，优选葡萄糖
55
～
75g/L
；酵母粉1～
20g/L
，优选酵母粉
10
～
15g/L。
专利技术人经过大量实验得到上述较佳组成，由此，可以有效地提高单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素产量，发酵速度较快，生产效率高
。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述发酵培养基的
pH
值为
5.0
～
7.5。
专利技术人发现，发酵培养基的
pH
值会影响粘红酵母生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用粘红酵母发酵生产单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素的方法，其特征在于，包括：将粘红酵母种子液接种于发酵培养基中，进行发酵培养，得到发酵产物；收集所述发酵产物中的单细胞蛋白
、
油脂和
β
‑
胡萝卜素；其中，所述发酵培养基中含有碳源和氮源，
C/N
比为5～
150
，碳源浓度为
20
～
100g/L。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基中
C/N
比为
15
～
25
，碳源浓度为
35
～
80g/L。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳源选自葡萄糖
、
淀粉
、
农作物和木质纤维素类生物质中的至少一种；优选葡萄糖；所述氮源选自酵母粉
、
蛋白胨
、
玉米浆和豆粕中的至少一种，优选酵母粉
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基包括：葡萄糖
35
～
80g/L
，优选葡萄糖
55
～
75g/L
；酵母粉1～
20g/L
，优选酵母粉
10
～
15g/L。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵培养基的
pH
值为
5.0
～
7.5
；所述发酵培养基进一步含有：
MgSO
4 1
～
5g/L
；
Na2HPO
4 1
～
5g/L
；
KH2PO

【专利技术属性】
技术研发人员：张建安，吴晶，李忆莲，吴鹏飞，刘宏娟，周玉杰，李款，尹进宝，王辰，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：