单细胞蛋白的生产方法涉及蛋白饲料的生产、纤维素水解和微生物细胞的分离。 近年来随着养殖业的发展，蛋白质饲料严重不足，以致出现了生产的配合饲料蛋白质水平低，饲养业成本增加，能量饲料大量浪费，市场禽肉供应紧张。因此尽快解决蛋白质饲料奇缺问题，是关系到养殖业发展，付食供应缓解的关键。以农业废弃物为原料生产单细胞蛋白是解决蛋白饲料短缺的切实可行办法之一。
植物纤维素经稀酸水解糖化后的产物生产单细胞蛋白，普遍存在的问题是经济效益不高，其主要原因是：
1、植物纤维的酸水解工艺落后，原料的糖转化率在25%以下，且能耗、酸耗和原料消耗大，因此水解糖的生产费用昂贵。
2、植物纤维酸水解过程中，由于反应后期温度不断升高，导致单糖深度水解，产生并积累大量对细胞生产有毒害的糠醛、有机酸等物质，影响细胞正常生长，细胞转化率通常在35%以下。
3、一般植物纤维经酸水解的糖质量较差，缺乏适应性强的高产率生产菌种，致使生产成本偏高。
本发明的任务在于提供一种能耗、酸耗低，原料转糖率高，有害物质积累少的酸水解糖化工艺，並提供强化定向培育与大细胞分离技术相结合地细胞分离方法筛选细胞转化率高、蛋白质含量高的优良生产菌种，以解决单细胞蛋白生产中存在的上述问题。
完成本发明任务采取的技术方案为：
把纤维素类的农业废弃物在一定的温度、压力条件下膨化处理，经膨化处理后的纤维素类废弃物按一定的比例加入二级酸水解液进行一级水解，一级水解后的残渣再加入一定量的稀酸进行二级水解，二级酸水解液用一定量的水稀释后用于一级水解，一级酸水解液经中和、澄清、调整糖量、调整PH、添加营养物质后用于培养微生物细胞。而用于生产单细胞蛋白的微生物细胞分离方法则采用强化适应培育结合大细胞分离技术，把经强化适应培育方法初筛出的菌株制成细胞悬液在柱状淀粉介质上用离心法分离。
下面结合循环式二级稀酸水解糖化工艺流程和大细胞分离技术流程详述稻壳生产单细胞蛋白的具体方法。（紧接下页）
稻壳循环式二级稀酸水解糖化生产工艺流程为：
酵母大细胞分离技术流程：
利用稻壳生产单细胞蛋白时，先经膨化预处理，即将稻壳在℃、大气压的容器中停留几秒钟，然后突然释放产生膨化效应，经膨化处理的稻壳采用循环式二级稀酸水解工艺进行酸水解处理，先用二级酸水解液，在压力1.2kg/cm2，温度130℃条件下一级水解30分钟，压滤后，水解的糖液经中和、澄清等工序处理后用于微生物细胞培养，而水解后的稻壳渣又加入1%H2SO4，在压力9.8kg/cm2，温度182℃条件下二级水解36分钟;二次水解的料液比均为1∶8～1∶10，二级酸水解液用温度为95-100℃，容积为水解液量的25-35%的水稀释后用于一级水解，酸水解起始时，一级水解的水解液为0.4%H2SO4，二级水解后，再次压滤，水解液经稀释后循环使用，木素残渣作综合利用。用于培养微生物细胞的一级水解糖液除了用石灰乳中和、澄清后，还需测定还原糖总量，在配制成培养基时，尚需添加含N、P等无机、有机营养物质，並要调整培养基中还原糖的起始浓度为2.6%～3.0%，起始PH5.0～5.4。
生产单细胞蛋白的优良稻壳酵母菌种的筛选采用的大细胞分离技术即将在适应培养基上经强化适应培育后生产稳定性好的初选菌株用于大细胞分离复筛，先将初选菌种制成浓度（湿细胞∶水）为1∶6～1∶8的细胞悬液，再装入柱状可溶性淀粉-盐水介质上离心分离，介质中淀粉与0.6%盐水的比例为1∶12，介质经煮沸、分装、灭菌后待用，菌悬液在淀粉介质上的高度为16-18cm，离心速率为1700-1900转/分，离心时间约4分钟±30秒，经离心后的菌悬液弃去上层介质后，取出的底层大细胞可用0.3%无菌盐水混匀后加在淀粉介质上离心分离，也可直接用于生产。稻壳酵母在生产扩大培养时采用二个或二个以上菌株的混株培养。
经膨化处理的稻壳，化学组分无明显变化，但物理结构发生了显著改变，主要表现在纤维束之间的粘结结构被破坏，纤维束呈松散分裂状态，且交织成不规则网孔，稻壳细胞的部分细胞壁被破坏，细胞结构不甚明显，稻壳的体积平均扩大2.35倍，吸水量平均增加1.68倍。膨化处理后的稻壳在稀酸中的反应速度加快，水解反应终点约提前30分钟，水解液中的还原糖浓度有所提高，多聚戌糖和纤维素水解较完全，由于水解率和转糖率有不同程度的提高，就为稻壳酸水解生产过程的节能，原料利用率的提高和水解成本的降低创造了良好条件。根据酵母菌的生理特性，用大细胞分离技术筛选出的优良稻壳酵母菌株，混株培养用于扩大生产，细胞转化率均在47%以上，最高达52%，菌体蛋白质含量超过55%，最高达65.3%，细胞产率达18克/升。这种分离技术，加速了对稻壳酸水解液适应性强的优良酵母菌株的筛选速度，增加了正向筛选的可靠性，並能保证优良菌种的遗传稳定性，对已衰退的酵母菌种的复壮无疑也是一种简便可靠的方法，用于酵母循环生产时，能显著减少母种的培养数量，节省生产成本，稳定生产效果。
稻壳酵母中除蛋氨酸含量比进口鱼粉低30%左右外，其余必需氨基酸比例与进口鱼粉接近，且平衡度好，B族维生素比鱼粉高5-100倍，是一种优质的高蛋白饲料，经肉鸡喂养试验表明，用稻壳酵母替代鱼粉喂饲禽畜是完全可行的。
稻壳酵母的肉鸡喂养试验和代谢试验方法和结果如下：
稻壳酵母按等氮取代方法，即分别以7.24%、3.62%和1.81%的稻壳酵母取代6%、3%和1.5%的智利鱼粉喂养同批出壳的AA商品鸡200只，另设3%鱼粉为对照组。
200只肉鸡随机分成4组，每组50只，平均体重45.65-47.48克，组间无显著差异（P＞0.05）。
各组饲养管理方法一致。试验鸡日粮组成分0-4周龄和5-8周龄两阶段，喂养试验为56天。
试验鸡增重和饲料报酬结果见表1、表2。
表1：试验鸡体重和各期增重情况
注：初生重为雏鸡出生后36小时的活重
量标准，先经盐酸进一步处理，纯度可达99.5%以上，达到优质粉末SiO2标准，如利用上述稻壳SiO2和NaOH为原料，还可生产硅酸钠。
采用本发明的技术方案，用5.5吨稻壳可转化生产出蛋白质含量达51%以上的特级饲料稻壳酵母1吨，价值1780元，生产成本约1166.35元/吨，获利润30%。通过综合利用，每产1吨稻壳酵母能回收2.1吨残渣木素（燃烧值3600大卡/公斤），0.75吨粉末状二氧化硅（SiO2含量在99%以上）和0.30吨石膏粉，三项付产品价值约202.50元，生产成本约36.3元/吨，可见每5.5吨稻壳通过转化利用以后，能生产出价值1982.5元的产品，成本1203.15元，获利润近40%。如将稻壳酵母按8%的量添加在配合饲料中，10万吨稻壳酵母可取代125万吨配合饲料中动物蛋白质的需要量。
实施例：
将4000g稻壳用DP-120型稻壳膨化机进行膨化处理，然后与0.4%H2SO4按料液比1∶10混合，总量44公斤置于60升水解反应器中，逐渐升温，在温度130℃，压力1.8kg/cm2条件下，以140次/分钟的搅拌速率，水解糖化30分钟;经一级水解后的稻壳干渣与1%H2SO4接料液比1∶10混合，总量33公斤，置60升水解反应器中，在温度132℃，压力9.8kg/cm2条件下，以140次/分钟的搅拌速率，水解糖化36分钟。经压滤后二级水解液用温度为100℃，体积为二级水解液的30%的水稀释，又循环用于一级水解。一级水解后的稻壳水解液经处理后用于细胞培养。处理过程如下：石灰乳中和→静置→澄清→清液分离→澄清液→还原糖含量测定→添加营养物质→调整培养基中还原糖始起浓度2.8%和调整起始PH5.2→培养微生物细胞。
单细胞蛋白生产的培养基配方如下：
玉米浆煮汁 相当于0.2%玉米用量
稻壳水酸液（还原糖2.8%） 80L
（NH4）2SO40.23%
脲 0.23%
H3PO40.08%
MgCL 0.01%
PH 5.2
在120升发酵罐内进行单细胞蛋白生产时，通气量为1∶1，搅拌速度160次/分钟，培养时间12-14小时，接种2株酵母菌株。细胞产率达18克/升，稻壳水解液中的还原糖利用率在90%以上，产品蛋白质含量为51%-62%。