單細胞蛋白

單細胞蛋白具有以下優點：第一，生產效率高，比動植物高成千上萬倍，這主要是因為微生物的生長繁殖速率快。第二，生產原料來源廣，一般有以下幾類：①農業廢物、廢水，如秸稈、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纖維素的廢料及農林產品的加工廢水；②工業廢物、廢水，如食品、發酵工業中排出的含糖有機廢水、亞硫酸紙漿廢液等；③石油、天然氣及相關產品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；④H2、CO2等廢氣。第三，可以工業化生產，它不僅需要的勞動力少，不受地區、季節和氣候的限制，而且產量高，質量好。

單細胞蛋白的生產過程也比較簡單：在培養液配製及滅菌完成以後，將它們和菌種投放到發酵罐中，控制好發酵條件，菌種就會迅速繁殖；發酵完畢，用離心、沉澱等方法收集菌體，最後經過乾燥處理，就製成了單細胞蛋白成品

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單細胞蛋白是一類凝縮的蛋白類產品，含粗蛋白50%~85%，其中氨基酸組分齊全，可利用率高，還含維生素、無機鹽、脂肪和糖類等，其營養價值優於魚粉和大豆粉。

在礦物質元素中，富鋅、硒，尤其含鐵量很高。近年來酵母產品不斷開發，有含硒酵母、含鉻酵母，均有其特殊營養功能。不同原料、不同酵母菌生成的飼料酵母營養成分不同，石油酵母的粗蛋白質含量高達60%，依次為啤酒酵母和紙漿廢液酵母，粗蛋白質含量分別為47.2%和45%。從環保及物盡其用的原則出發，后兩者最具有開發前途。

真菌中的酵母在食品加工中應用較早，包括釀造、烘烤等食品。酵母中蛋白質的含量超過了乾重的一半，但相對缺乏含硫氨基酸。另外，由於酵母中含有較高量的核酸，若攝入過量的酵母蛋白則會造成血液的尿酸水平升高，引起機體的代謝紊亂。

細菌蛋白的生產一般是以碳氫化合物（如天然氣或瀝青）或甲醇作為底物，它們的蛋白質含量占乾重的3/4以上，必需氨基酸組成中同樣缺乏含硫氨基酸，另外它們所含的脂肪酸也多為飽和脂肪酸。

這兩種微生物蛋白一般不能能夠直接食用，需要除去其中的細胞壁、核酸和灰分等雜質，其原理在工藝上與大豆的加工處理類似。細菌蛋白提取處理后得到細菌分離蛋白，它的化學組成與大豆分離蛋白相近，並且在補充含硫氨基酸以後，它的營養價值與大豆分離蛋白也相近。

以小球藻和螺旋藻最引人注目，它們是在海水中快速生長的兩種微藻，二者的蛋白含量分別為50%、60%（乾重），必需氨基酸中除含硫氨基酸較少外，其他的必需氨基酸卻很豐富。

用於生產單細胞蛋白的微生物種類很多，包括細菌、放線菌、酵母菌、黴菌以及某些原生生物。這些微生物通常要具備下列條件：所生產的蛋白質等營養物質含量高，對人體無致病作用，味道好並且易消化吸收，對培養條件要求簡單，生長繁殖迅速等。

20世紀80年代中期，全世界的單細胞蛋白年產量已達2.0×106 t，廣泛用於食品加工和飼料中。單細胞蛋白不僅能製成“人造肉”，供人們直接食用，還常作為食品添加劑，用以補充蛋白質或維生素、礦物質等。由於某些單細胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易變質，因而常用於嬰兒粉及湯料、作料中。乾酵母的含熱量低，常作為減肥食品的添加劑。此外，單細胞蛋白還能提高食品的某些物理性能，如義大利烘餅中加入活性酵母，可以提高餅的延薄性能。酵母的濃縮蛋白具有顯著的鮮味，已廣泛用作食品的增鮮劑。單細胞蛋白作為飼料蛋白，也在世界範圍內得到了廣泛應用。

任何一種新型食品原料的問世，都會產生可接受性、安全性等問題。單細胞蛋白也不例外。例如，單細胞蛋白的核酸含量在4%～18%，食用過多的核酸可能會引起痛風等疾病。此外，單細胞蛋白作為一種食物，人們在習慣上一時也難以接受。但經過微生物學家的努力，這些問題會得到圓滿解決。

單細胞蛋白所含的營養物質極為豐富。其中，蛋白質含量高達40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、魚、乳酪高20%以上；氨基酸的組成較為齊全，含有人體必需的8種氨基酸，尤其是穀物中含量較少的賴氨酸。一般成年人每天食用10～15 g乾酵母，就能滿足對氨基酸的需要量。單細胞蛋白中還含有多種維生素、碳水化合物、脂類、礦物質，以及豐富的酶類和生物活性物質，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等。