甲醇蛋白工藝技術(shù)開發(fā)可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)
2025-03-12 04:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生物工程科學(xué)的進(jìn)步和世界蛋白資源的緊缺，對單細(xì)胞蛋白和菌體蛋白的興趣又重新高漲起來。從營養(yǎng)角度看，這些產(chǎn)品能儲(chǔ)存，有較好的性能和香味。它的優(yōu)點(diǎn)首先是生長速度快，蛋白質(zhì)含量高，而且以煤為原料生產(chǎn)蛋白資源，原料豐富、不依靠耕地、不依靠海洋魚業(yè)資源、不受氣候反常的影 響。如細(xì)菌每 20分鐘至 2 小時(shí)增加一倍，酵母 1～ 3 小時(shí)增加一倍。大型發(fā)酵容器在 24 小時(shí)內(nèi)甚至可生產(chǎn)數(shù)噸的蛋白質(zhì)，其產(chǎn)品蛋白可高達(dá)40%～ 80%，其次是原料來源豐富。甲醇蛋白具有的優(yōu)勢和特點(diǎn)是明顯的。 以甲醇為原料合成甲醇蛋白用作高能量的精飼料，每 1 噸可節(jié)省糧食 噸，可配制 10 噸飼料，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益均十分可觀。所以，發(fā)展甲醇蛋白是解決我國養(yǎng)殖業(yè)及食品工業(yè)蛋白質(zhì)短缺問題的重要途徑之一，對解決我國的糧食問題也具有重大的戰(zhàn)略意義。 近年來，由于甲醇蛋白的原料甲醇來源較廣，甲醇蛋白的開發(fā)前景已變得非常樂觀。這將 給甲醇蛋白的技術(shù)發(fā)展、生產(chǎn)和銷售帶來較大的商機(jī)。無論從開發(fā)甲醇下游產(chǎn)品；還是從飼料工業(yè)的需求角度分析，甲醇蛋白都是一只十分重要且極具市場潛力和發(fā)展前景的產(chǎn)品。 我國甲醇蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)將對畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、國民經(jīng)濟(jì)的 7 發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境及促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的良性發(fā)展都有著重要的推動(dòng)作用，其將具有無法估量的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益。 據(jù)我國動(dòng)物營養(yǎng)專家測算，如果我國人均攝入動(dòng)物蛋白質(zhì)達(dá)到世界平均水平 ， 則畜牧業(yè)蛋白質(zhì)飼料總需求在 6000 萬噸 /年，相對于國內(nèi)的供應(yīng)量而言短缺 50%，即 3000 萬噸 /年。根據(jù)中國農(nóng)科 院飼料研究所的有關(guān)專家分析，到 2021 年和 2020 年，我國蛋白質(zhì)飼料年需求量分別為 6000 萬噸和 7200 萬噸，而供給量僅為 2200 萬噸和 2400萬噸，供需缺口分別為 3800 萬噸和 4800 萬噸。到 2021 年，如果 10%的蛋白質(zhì)缺口由甲醇蛋白來填補(bǔ)，則甲醇蛋白的年需求量為 380 萬噸?？梢姡覈鞍踪|(zhì)市場非常廣闊，發(fā)展甲醇蛋白前景看好。 在甲醇蛋白的生產(chǎn)中，原料甲醇的成本占總成本的 50%以上。目前我國甲醇工業(yè)發(fā)展十分迅猛，現(xiàn)有生產(chǎn)能力加上在建和擬建項(xiàng)目，不遠(yuǎn)的將來甲醇產(chǎn)能將達(dá)到 5000 萬噸 /年以上，這些都需要下 游產(chǎn)品消化，因此，發(fā)展甲醇蛋白的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。 國外市場分析 在國外，甲醇蛋白已廣泛用作仔豬、肉雞、小牛和魚的飼料，目前還正在研究將甲醇蛋白用作人類食品的蛋白質(zhì)添加劑和調(diào)味品原料。伴隨世界糧食供需矛盾日益突出，環(huán)境問題倍受重視，自然災(zāi)害頻發(fā)，以煤為原料工業(yè)化生產(chǎn)蛋白資源，不依靠耕地、不依靠海洋魚業(yè)資源、不受氣候反常的影響，必將獲得迅速發(fā)展。 產(chǎn)品價(jià)格分析 甲醇蛋白產(chǎn)品在國外的市場價(jià)格，一般在 800～ 900 美元／噸， 8 生產(chǎn)成本大約在 750～ 800 美元／噸。到目前為止，國內(nèi)還沒有大規(guī)模工業(yè)化的甲醇 蛋白生產(chǎn)裝置和大批量產(chǎn)品供應(yīng)市場，所以在未來國內(nèi)市場上甲醇蛋白產(chǎn)品的價(jià)格可以參照國際市場和飼料用魚粉的價(jià)格。普通魚粉的市場價(jià)格在 5000～ 5500 元／噸，魚粉產(chǎn)品中的粗蛋白含量一般在 60～ 63％，而甲醇蛋白產(chǎn)品中的粗蛋白的含量一般在74～ 80％。按照粗蛋白含量計(jì)算， 1 噸甲醇蛋白相當(dāng)于 營養(yǎng)成分，所以甲醇蛋白的產(chǎn)品售價(jià)應(yīng)比魚粉價(jià)格高 倍較為合理，即甲醇蛋白的同期國內(nèi)市場價(jià)格在 6000～ 6500 元／噸較為合理。 工藝流程簡圖 甲醇蛋白生產(chǎn)主要是以甲醇為碳源，通過采用選擇性微生物生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白， 即甲醇蛋白。主要原料是甲醇、氨水、硫酸。工藝流程如下： 甲醇蛋白生產(chǎn)工藝簡介及比較 國外甲醇蛋白生產(chǎn)技術(shù) 目前世界上甲醇蛋白實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的已有英國 ICI 法、德國HoechstUhde 法、瑞典 Norprotein 法、日本 MGC 法、法國 IFP 法、菌體 斜面菌種 種子擴(kuò)大培養(yǎng) 甲醇、氨水、硫酸、營養(yǎng)物 發(fā)酵罐培養(yǎng) 分離 培養(yǎng)液 上清液 通氣攪拌 洗滌或水解 干燥 動(dòng)物飼料 9 美國 Provesteen 法等六種主要生產(chǎn)工藝。其中以英國 ICI 和日本三菱瓦斯化學(xué)的方法最具代表性。生產(chǎn)方法的工藝條件見表 51。 表 51 甲醇蛋白生產(chǎn)方法的工藝條件 方法 微生物 發(fā)酵溫 度℃ pH 蛋白質(zhì)含 量 % 發(fā)酵罐型式 英國 ICI法 5 細(xì)菌 35～ 40 79 空氣提升式加壓外循環(huán) 德國HoechstUhde法 5 細(xì)菌 40 ～ 70～ 90 空氣提升式內(nèi)循環(huán) 日本 MGC法 5 酵母 28～ 29 50～ 60 空氣提升式 法國 IFP法 酵母 35～ 36 ～ 60～ 62 升氣式 瑞典 Norprotein法 細(xì)菌 81 加壓式 （ 1）英國 ICI 法 ICI法甲醇蛋白生產(chǎn)工藝過程為：預(yù)先在發(fā)酵罐內(nèi)加入經(jīng)過滅菌的甲醇水溶液和一定量的營養(yǎng)物質(zhì)，如磷酸及其它營 養(yǎng)元素，然后再將經(jīng)
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