[發明專利]一種微生物油脂的分離方法

無效

• 申請號: 200910010566.1
• 申請日: 2009-03-04
• 公開（公告）號: CN101824440A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 趙宗保;趙鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12R1/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳;周秀梅

技術領域

本發明涉及分離提取油脂的方法，是一種從產油微生物發酵液中分離提取油脂并聯產菌渣的方法，屬于生物工程下游后處理技術領域。

背景技術

某些微生物，如酵母菌、霉菌、藻類等在一定條件下將有機物轉化為脂肪酸甘油酯并貯存在細胞內，其中胞內油脂含量可超過生物總量20％以上的菌株稱為產油微生物。某些產油微生物菌屬以糖質原料為碳源的培養基發酵，能夠積累占其細胞干重70％以上的油脂(Li，Y.；Zhao，Z.；Bai，F.Enzyme?Microb.Technol.，2007，41，312-317)。利用發酵法得到的油脂稱為微生物油脂，又稱為單細胞油脂。部分微生物油脂的脂肪酸組成和常見的植物油脂如菜籽油、棕櫚油、大豆油等相似，主要含有棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸及其它長鏈多不飽和脂肪酸等。利用微生物生產油脂具有不受季節和氣候的影響、生產原料來源廣泛、生產周期短、產品高值化等優點。

目前國際上微生物油脂大規模工業化生產仍未實現，其主要原因是成本比較高。微生物油脂的成本主要包括原料成本和分離提取成本。原料成本的高低取決于菌種的生產效率及所采用的發酵工藝，而分離提取成本則主要取決于采用的工藝。由于微生物油脂大多存在于菌體細胞內，傳統技術都需用離心或過濾等方法先從發酵液中分離出菌體，再按照植物油脂的提取類似的方法進行提取，主要提取方法包括壓榨法(Matthews?R?F，Braddock?R?J.Food?Technology，1987，41：57-61)、超臨界提取法(Sovova?H，Zarevucka?M，Vacek?M，et?al.J.Supereritical?Fluids，2001，(20)：15-28)和有機溶劑萃取法(Bligh?E?G，Dyer?W?J.J.Biochem.Physiol.，1959，37：911-917)等。這些方法的缺點就是在提取前要進行固液分離，但由于產油微生物發酵后期具有菌體濃度高，粘度高，菌體密度低等特性，菌體分離回收困難，成本高。另外這些方法的缺點還有：壓榨法損失較大，提取率不高，提取前要對得到的菌體烘干后才可以進行，所需設備較多；超臨界提取法設備投資大，成本高；常規的有機溶劑法需對分離后的濕菌體中的微生物油脂進行細胞破碎后進行提純，破碎的方法有凍融法(WO00/13660)、酶水解法(WO02/10423)和酸熱法(CN1923960A)等，這些方法有些對細胞進行破碎處理需用的能耗較大，需要的步驟繁瑣；其中酸處理法對菌體進行破壁處理，造成菌體中蛋白等生物分子水解或降解，降低了菌渣的應用價值，經濟性差。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效地從產油微生物發酵液中提取微生物油脂并聯產菌渣的方法，簡化工藝過程，縮短操作周期，降低生產成本，促進資源綜合利用。本發明的方法可在微生物油脂大規模工業化生產中廣泛應用。

本發明通過下述技術方案予以實現：

(1)直接將產油微生物發酵液與有機溶劑按體積比1∶0.25～1∶5的比例混合，在20℃～90℃下浸提10分鐘～24小時，得到浸提混合物料；

(2)對浸提混合物料進行固液分離操作，得到有機溶劑相、水相和固相物料；

(3)有機溶劑相按常規方法除去有機溶劑，得到微生物油脂；

(4)固相物料經干燥得到菌渣。

本發明使用的有機溶劑包括但不限于氯仿、二氯甲烷、甲苯、二甲苯、石油醚、含有4～12個碳原子的脂肪醇、含有1～12個碳原子的脂肪醇的酯、四號溶劑、六號溶劑或者它們之間的混合物。并且這些有機溶劑中還可以含有體積百分含量不超過60％的甲醇、乙醇或丙醇。

本發明使用的固液分離操作為離心、過濾、沉降或者它們的必要組合。

本發明從有機溶劑相中除去有機溶劑得到微生物油脂的方法為蒸餾或蒸發。