بهینه سازی فرآیند شکست حرارتی سلولی و ارزیابی محتوای ‏پروتئینی تولید شده به عنوان خوراک دام

با افزایش جمعیت جهان، نیازها برای منابع غذایی مختلف از جمله پروتئین روبه رشد است و با کاهش ذخایر پروتئینی و افزایش رشد جمعیت، تامین پروتئین مورد نیاز یک چالش محسوب می‌شود. پروتئین تک یاخته (scp)به عنوان جایگزینی مناسب برای پروتئین‌های حیوانی و گیاهی در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است وتولید انبوه و صنعتیscp با استفاده از تخمیر میکروب راه حل مقابله با این کمبود خواهد بود. scp از منابع مختلفی از جمله باکتری، مخمر و جلبک تهیه می‌شود که بیشترین مقدار پروتئین در باکتری‌ها ارزیابی شده است، از میان طیف گسترده‌ای از باکتری‌های مورد استفاده در تولید scp، متیلوکوکوس کپسولاتوس (m. capsulatus) بیشترین مقدار پروتئین (حدود 70 درصد) را در دیواره سلولی و سیتوپلاسم دارد، برای اینکه این پروتئین راحت‌تر در دسترس آنزیم‌های دستگاه گوارش دام قرار بگیرد، لازم است باید دیواره سلولی آن شکسته شود و محتوای درون آزاد شود. از لحاظ اقتصادی بهینه‌ترین روش ممکن برای شکستن دیواره سلولی ترمولیز است. از آنجا که این باکتری ترموفیل است باید در دماهای بالا فرآیند ترمولیز روی آن انجام شود، در طی فرآیند ترمولیزی که روی باکتری انجام شد، مشاهده شد که در محدوده‌ی دمای120-145 درجه سانتی‌گراد در 20 دقیقه اول بیشترین مقدار پروتئین مشاهده گردید ولی در دماهای پایین تر (80-100 درجه‌سانتی‌گراد) بعد از حدود 4-6 ساعت بیشترین شکست سلولی مشاهده شد ولی بعد از 20 دقیقه شاهد کاهش مقدار پروتئین در این دماها بودیم که احتمالا به علت افزایش دما پروتئین دناتوره شد و غلظت آن کاهش یافت.

optimization of cellular heat treatment process and evaluation of protein content produced as animal feed

with the increasing world population, the demand for various food resources, including protein, is growing, and with the depletion of protein reserves and the increase in population growth, meeting the required protein needs poses a challenge. single cell protein (scp) has recently gained attention as a suitable substitute for animal and plant proteins, and mass industrial production of scp using microbial fermentation will be a solution to address this shortage. scp is derived from various sources including bacteria, yeast, and algae, with bacteria having the highest protein content evaluated. among a wide spectrum of bacteria used in scp production, methylococcus capsulatus has the highest protein content (around 70%) in its cell wall and cytoplasm. to make this protein more readily available to the digestive enzymes of livestock, it is necessary to break down its cell wall and release the contents inside. the most economically efficient method for breaking down the cell wall is thermolysis. since this bacterium is thermophilic, thermolysis should be performed at high temperatures. during the thermolysis process performed on the bacteria, it was observed that the highest protein content was observed in the temperature range of 120-145 0c in the first 20 minutes, but at lower temperatures (80-100 0c), the maximum cell rupture was observed after about 4-6 hours. however, after 20 minutes, a decrease in protein content was observed at these temperatures, likely due to denaturation of the protein with increased temperature, resulting in its decreased concentration.