[發明專利]一種微生物油脂及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410600214.2
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104357500B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 曾光明;危臻;黃丹蓮;賴萃;黃超;許飄;李寧杰;程敏;張辰;劉媛媛
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12R1/01
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及微生物油脂生產技術領域，尤其涉及一種微生物油脂，還涉及該微生物油脂的制備方法和應用。

背景技術

木質素是自然界中僅次于纖維素的第二大可再生有機資源。木質素是由四種醇單體（對香豆醇、松柏醇、5-羥基松柏醇、芥子醇）形成的一種無定型酚類高聚物，由于其結構的復雜性，迄今為止沒有得到高效的利用。堿木質素主要來自于造紙廠黑液，年產量達到1億噸以上，然而，只有1%～2%的堿木質素用于商業化應用，大部分直接排入水體或焚燒作為熱源。因此，如何挖掘木質素的潛在價值受到社會的廣泛重視。

生物柴油是一種可再生的新型清潔能源，主要來自于動物脂肪，植物油脂和微藻，通過其與醇類（如甲醇）在催化劑作用下進行酯交換反應得到脂肪酸酯類物質。然而，生物柴油制備過程中油料供給成本大，約占整個生產成本的60～75%。為滿足日益擴大的生物柴油市場的需求，開發新型的油脂生產方式成為未來重要的發展方向之一。目前，以氧降解堿木質素作為微生物生長及油脂生產潛在碳營養物來源，其研究未見相關報導。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中堿木質素的利用率不高，生物柴油的原料成本過高的技術問題，提供一種價格低廉、易于加工的微生物油脂，同時還提供了一種生產工藝簡單，運行成本低廉，易于大規模連續生產，以氧降解堿木質素為碳源的微生物油脂的制備方法，該微生物油脂可作為原料應用于生物柴油或食品添加劑中的制備。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種微生物油脂，前述微生物油脂以經過氧降解的堿木質素為碳源，經渾濁紅球菌（Rhodococcus opacus）DSM 1069發酵后，通過酯交換反應制備得到。

作為一個總的技術構思，本發明還提供了一種前述的微生物油脂的制備方法，包括以下步驟：

S1：將堿木質素進行氧降解處理；

S2：將經過氧降解處理的堿木質素與營養液混合得到培養基；

S3：將渾濁紅球菌（Rhodococcus opacus）DSM 1069添加至前述步驟S2制備得到的培養基中進行發酵得到發酵液，將前述發酵液分離得到菌體；

S4：將前述S3步驟中制備得到的菌體進行酯交換反應得到微生物油脂。

進一步的，前述S1步驟中前述氧降解處理的步驟具體為：將前述堿木質素溶于氫氧化鈉溶液中，在80℃～150℃下以100 psi～150 psi通氧反應30 min～90 min。將經過氧降解處理的堿木質素溶液的pH調節為2～4，使得堿木質素沉淀，離心分離出堿木質素，經冷凍干燥得到堿木質素，再與營養液進行混合制備培養基。

進一步的，前述S2步驟中前述經過氧降解處理的堿木質素與前述營養液的質量體積比為1 g～3 g∶200 mL。

進一步的，前述S3步驟中前述渾濁紅球菌DSM 1069的接種量為1%～5%；前述發酵步驟具體為在25℃～37℃下，以150 rpm～250 rpm轉速振蕩培養16 h～60 h。在前述振蕩培養過程中進行通風。

優選的，在前述渾濁紅球菌DSM 1069接種于培養基之前，先將渾濁紅球菌DSM 1069置于種子培養基中進行活化培養得到種子液，再將種子液添加至前述步驟S2制備得到的培養基中進行振蕩培養。

進一步優選的，種子培養基的配方為：1L種子培養液中添加30 g 大豆胰化蛋白胨（Trypticase Soy Broth），調節pH值為7～7.5。

進一步的優選的，前述步驟S3中經過振蕩培養得到的菌體利用調節pH值的方法與堿木質素基質分離，具體為：用2 M NaOH溶液調節發酵液的pH為10～13使堿木質素溶解，在4000 rpm～10000 rpm轉速下分離得到菌體，將菌體采用生理鹽水洗滌后冷凍干燥，備用。

進一步的，前述S4步驟中前述酯交換反應具體包括以下步驟：前述S4步驟中前述酯交換反應具體包括以下步驟：將菌體加入含有氯仿和甲醇的混合溶液中，以濃硫酸為催化劑于90℃～100℃條件下反應微生物油脂。優選的，前述反應時間為2～3 h。

進一步優選的，前述菌體和甲醇的質量體積比為3mg～10mg∶1mL～5mL。