[發明專利]微生物發酵生產單細胞蛋白和單細胞油脂的方法在審

申請號：	201610507331.3	申請日：	2016-06-30
公開（公告）號：	CN107557309A	公開（公告）日：	2018-01-09
發明（設計）人：	胡鵬;肖偉;曹真;張猛;胡凡	申請（專利權）人：	上海吉態來生物技術有限公司
主分類號：	C12N1/20	分類號：	C12N1/20;C12N1/18;C12N1/16;C12N1/14;C12P7/64
代理公司：	上海專利商標事務所有限公司31100	代理人：	韋東
地址：	200433 上海市***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	微生物發酵生產單細胞蛋白油脂方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于生物技術和微生物學領域，更具體地，本發明涉及微生物發酵生產單細胞蛋白和單細胞油脂的方法。

背景技術

單細胞油脂，也叫微生物油脂，是微生物在一定條件下利用碳水化合物、碳氫化合物和普通油脂為碳源，輔以氮源、無機鹽生產的油脂和另一些有商業價值的脂質。微生物生產油脂具有油脂含量高、生產周期短、不受季節影響、不占用耕地等優點，而且可產生高營養油脂或某些特定脂肪酸組成油脂，如EPA、DHA、類可可脂等。

單細胞油脂除可代替動植物油脂生產食用油脂，特別是保健類功能性油脂外，還可以作為生產生物柴油的油源。生物柴油由各種動、植物油脂經酯化或轉酯化工藝而得，而大部分微生物油的脂肪酸組成和一般植物油相近，以C16和C18系脂肪酸，如油酸、棕櫚酸、亞油酸和硬脂酸為主,因此單細胞油脂可替代植物油脂生產生物柴油。

單細胞蛋白，也叫微生物蛋白，它是用許多工農業廢料及石油廢料人工培養的微生物菌體。因而，單細胞蛋白不是一種純蛋白質，而是由蛋白質、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白質的含氮化合物、維生素和無機化合物等混合物組成的細胞質團。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，其營養價值優于魚粉和大豆粉。20世紀80年代中期，全世界的單細胞蛋白年產量已達2.0×10⁶t，廣泛用于食品加工和飼料中。單細胞蛋白不僅能制成“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。由于某些單細胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易變質，因而常用于嬰兒粉及湯料、作料中。干酵母的含熱量低，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，如意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，也在世界范圍內得到了廣泛應用。

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。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。

盡管單細胞油脂和單細胞蛋白具有上述優點，特別是能利用來源廣泛的生產原料，但是在單細胞油脂和單細胞蛋白的生產成本中，原料成本仍占總生產成本的60％以上，其中，碳源的成本最高。因此，尋找單細胞油脂和單細胞蛋白的低成本原料，成為該領域發展的亟待解決的問題。

發明內容

本發明第一方面提供一種微生物發酵方法，所述方法包括：

(1)在無菌的有機酸發酵液中接入微生物種子液；和

(2)在好氧條件下進行發酵，發酵期間流加無菌的有機酸發酵液。

在一個或多個實施方案中，所述有機酸發酵液中所含的有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、乳酸和丁酸中的一種或任意多種的組合。

在一個或多個實施方案中，所述有機酸發酵液中有機酸的含量為1～5％，優選2～4％。

在一個或多個實施方案中，所述有機發酵液的pH在6.5～8.0的范圍內，例如6.5～7.5、6.5～7.0或6.5～6.8。

在一個或多個實施方案中，所述發酵液還含有酵母膏、氮源如硫酸銨、硫酸鎂和鉀鹽如磷酸氫二鉀和/或磷酸二氫鉀。

在一個或多個實施方案中，酵母膏的含量為0.05～2.5g/L，氮源如硫酸銨的含量為0.05～2.5g/L，硫酸鎂的含量為0.05～2.5g/L，鉀鹽的含量為0.05～ 5.0g/L。

在一個或多個實施方案中，所述的有機酸發酵液來自以合成氣為原料產生的有機酸發酵液。

在一個或多個實施方案中，在以下條件下進行步驟(2)所述的發酵：