[發明專利]汽爆秸稈固態發酵制備微生物油脂的方法

無效

• 申請號: 200610113206.0
• 申請日: 2006-09-19
• 公開（公告）號: CN101148682A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 陳洪章;彭小偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12R1/01;C12R1/745;C12R1/645
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳華

技術領域

本發明屬于微生物發酵領域，特別涉及一種汽爆秸稈固態發酵制備微生物油脂的方法。

背景技術

微生物油脂是很有價值的產品，一方面，它們能產生一些特殊功能油脂，即經濟價值高的特殊營養油脂和特殊工業用途油脂。這類油脂的主要營養成分在天然動植物油脂中存在量很少，甚至不存在，但具有較大的生理功能和特殊用途。如微生物油脂中含有大量的不飽和脂肪酸，r-亞麻酸(r-liolenic?acid?18∶3)，二十二碳六烯酸(ω-3，Docosahexaenoic?acid，DHA)和(arachidonic?acid?ARA；20∶4，n-6)等，研究表明這些多不飽和脂肪酸FUFA(polyunsaturated?fatty?acid)具有重要的生理功能，如防心血管病，促進智力發育，抗腫瘤.抗炎癥等作用，具有廣闊的市場需求。因此利用產油微生物來生產不飽和脂肪酸產品成為各國研究的熱點。

另一方面，隨著我國經濟的高速發展，石油的需求量也急劇上升，但我國石油儲備量非常有限，大部分依靠進口，而傳統能源對我國環境帶來的污染日趨嚴重。在這樣的雙重壓力下，我國正在加快高效清潔的生物柴油產業化進程。生物柴油(biodiesel)主要成分是高級脂肪酸甲酯，性質與普通柴油非常相似，具有能量密度高、易生物降解、安全無毒、含硫量低和廢氣中有害物排放量小等優點，可以作為石油柴油的優質代用品。其生產方法是將油脂與甲醇在酸或堿性催化劑或轉酯酶的作用下進行轉酯化反應，生產脂肪酸甲酯。要滿足我國生物柴油的需求，就必須提供足夠的油脂，我國目前主要是從動植物中提油脂，產量還不能滿足人們的生活需求，需要大量進口，因此尋找新的途徑生產油脂就顯得迫在眉睫。然而，我國耕地少人口多，糧食生產壓力大，而且隨著城市化建設的加快，有效耕地還在不斷減少，靠大面積種植油脂植物來獲取油是不可行的，因此利用油脂微生物發酵微生物油脂將成為解決生物柴油生產中油脂不足這一瓶頸問題的突破口。

目前，微生物油脂在工業上的生產方式主要是液態發酵，生產的主要原料——碳源由糧食產品來提供，生產成本高昂，這種生產方式不可能滿足實際需求，必須尋找新的生產途徑和廉價的原料來降低生產成本。

我國秸稈生物質資源非常豐富，每年可產生7億噸以上。但是由于這一可再生資源組分多、結構復雜，長期以來沒有得到經濟合理的開發利用。當前的一些秸稈利用技術存在著產品質量不穩定、原料利用率低、環境污染等問題，難以高值化利用量大、面廣的可再生性的秸稈資源。一方面，近年來，隨著我國農村生活能源結構的變化與集約化生產的發展，秸稈逐步由一種傳統的做飯、取暖燒柴的原料演變成了一種無用的負擔物。秸稈就地焚燒日趨嚴重，產生的煙霧已成為一大社會公害。另一方面，秸稈大量直接還田不現實，也沒有必要。因為占秸稈總量的15％的秸稈根茬還田，即可以達到土壤有機質的平衡。我國人多地少，耕地不能采取輪休耕制，將未經處理的干秸稈直接還田，沒有發酵處理時間，沒腐爛的秸稈不但起不到肥田作用，反而影響作物出苗率。人們正在努力將它轉化為各種液態燃料，如通過微生物發酵生產酒精或直接熱解使其轉化為生物油，但都沒有形成產業化。

針對以上情況，本發明利用豐富廉價的秸稈資源為原料，通過油脂微生物固態發酵生產微生物油脂，不僅為秸稈資源的充分利用開辟了新的途徑，而且大大降低了微生物油脂的生產成本，產生的微生物油脂可以用作含高不飽和脂肪酸產品的原料，也可用作制造生物柴油的原料，因此本發明具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用汽爆秸稈生產微生物油脂的方法，即汽爆秸稈與適量的麩皮和水混和，滅菌，再加適量纖維素酶并接入種子液，發酵7～11天，便產生了微生物油脂，經提取后油脂產率(油脂重量/干底物重量)可達8％。本發明為秸稈資源的充分利用開辟了新的途徑，而且大大降低了微生物油脂的生產成本，產生的微生物油脂可以用作含高不飽和脂肪酸產品的原料，也可用作制造生物柴油的原料。應用本發明的方法生產微生物油脂，不僅能滿足高不飽和脂肪酸產品的市場需求，而且為解決生物柴油生產中油脂供應不足這個瓶頸問題提供了有效的辦法。

本發明的技術方案如下：

本發明提供的汽爆秸稈固態發酵制備微生物油脂的方法，其步驟如下：