[發明專利]一種微生物油脂提取方法

有效

• 申請號: 201010593183.4
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102533879A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 趙宗保;靳國杰;楊帆
• 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
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及一種微生物油脂的提取方法，具體的講，是先用酶對產油微生物的發酵醪液進行前處理，然后用有機溶劑浸提得到油脂，屬于生物工程下游技術領域。

背景技術

許多微生物，如酵母、霉菌、微藻、細菌等，在一定條件下能將碳水化合物轉化為油脂貯存在菌體內，這種油脂稱為微生物油脂。在細胞內能積累油脂超過細胞干重20%的菌株，稱為產油微生物。一些產油微生物的油脂含量可以達到細胞干重的70%以上（Ratledge?C.?Acta?Biotechnology,?1991,?11(5)?,?429）。微生物油脂的脂肪酸組成與一般的植物油脂相似，以C16、C18系脂肪酸，如棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸為主。此外，一些菌株的油脂中含有大量的功能性脂肪酸，如亞麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等。與植物油脂生產相比，微生物油脂發酵周期短，不受場地、季節、氣候變化等的影響，可連續生產；而且產油微生物菌種資源豐富，能利用和轉化各種農林廢棄木質纖維素及其他生物質材料，對高效利用可再生資源、改善生態環境、發展生物質能源產業具有特殊的意義。因此，利用微生物轉化法獲取油脂潛力巨大。

如何以產油微生物培養物為原料，高效、低成本地分離提取油脂，是實現微生物油脂規模化生產的瓶頸之一。為得到細胞內的油脂，通常先從產油微生物發酵醪液中回收菌體，進行干燥，然后參照植物油脂提取工藝提取微生物油脂。當前文獻中以含油干菌體為原料，采用的提取方法如壓榨法（何東平，陳濤.?微生物油脂學.?北京:?化學工業出版社,?2005）、壓力溶劑法（White?PM,?Potter?TL,?Strickland?TC.?Journal?of?Agricultural?and?Food?Chemistry,?2009,?57(16),?7171）、超聲波輔助溶劑浸提法（Vicente?G,?Bautista?LF,?Rodríguez?R,?et?al.?Biochemical?Engineering?Journal,?2009,?48(1),?22）、微波輔助溶劑浸提法（Young?JC.?Journal?of?Agricultural?and?Food?Chemistry,?1995,?43(11),?2904）、超臨界流體法（何東平，陳濤.?微生物油脂學.?北京:?化學工業出版社,?2005）和索氏提取法（李超.?食品分析原理與技術.?北京:?科學技術文獻出版社,?1987）。文獻中也有以產油微生物濕菌體為原料，采用溶劑浸提法或酸熱法提取油脂的報道（李植峰,?張玲.?微生物學通報,?2001,?28(6),?72）。上述方法的共同特點是，首先通過離心或過濾等技術從產油微生物發酵醪液中分離出菌體。然而，許多產油微生物為單細胞生物，細胞尺寸小，菌體含水量高。在產油微生物培養后期，由于胞內積累大量油脂，細胞密度降低，發酵醪液粘度大。因此，采用離心或過濾技術從發酵醪液中分離回收菌體比較困難，操作成本高（Lee?AK,?Lewis?DM,?Ashman?PJ.?Journal?of?Applied?Physiology,?2009,?21(5),?559）。顯然，以富含油脂的微生物菌體為材料提取油脂，存在如下一種或多種缺陷，包括工藝復雜、設備要求高、能耗高、使用高毒性有機溶劑。

以產油微生物濃縮發酵液為原料的油脂提取方法有高壓均漿法（CN101323865）等，該方法需要對發酵液進行濃縮，而且高壓均漿破碎細胞壁技術對設備要求高，能量消耗大，油脂提取成本高，不適合微生物油脂工業化生產。以產油微生物發酵醪液為原料的油脂提取方法有發酵液有機溶劑直接浸提法（CN101824440A）等。這些方法在較高的浸提溫度下使用高毒性溶劑如氯仿等才能得到較高的浸提率，毒性小的溶劑如四號溶劑、六號抽提溶劑油等即使在高溫（>50?oC）下浸提率也不高（<55%）。這些方法操作安全性差，對人體健康和環境損害大。

發明內容

本發明提供了一種以產油微生物發酵醪液為原料，酶輔助有機溶劑浸提油脂的方法。本方法原料前處理過程簡單，條件溫和、能耗低。由于酶處理有效解除了溶劑抽提油脂的障礙，可以使用毒性低、環境更友好的有機溶劑。

本發明通過下述技術方案予以實現：

1)??????????向發酵醪液中加入酶至總酶濃度為0.01?g/L～5?g/L，在20?oC～50?oC，pH?3～8，處理5分鐘～10小時；