[發明專利]一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法

在審

• 申請號: 201711381550.2
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108300565A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 熊婕;陳璇;汪明星;王家雄;陳進軒;李亞龍;鄧中洋;盧凡
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C11B1/10
• 分類號: C11B1/10;C11C1/04
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

本發明公開了一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法，屬于微藻生化工程技術領域。本發明利用較為劇烈的亞臨界條件，以破壞微藻的細胞壁，實現快速高效的從微藻濕藻細胞中提取油脂并水解生成脂肪酸，其中，亞臨界水即作為溶劑也作為水解反應劑，環境友好度極高，避免了有機溶劑的使用和回收，且本發明直接利用高含水的微藻細胞，省去微藻離心、干燥等高耗能環節。

技術領域

本發明屬于微藻生化工程技術領域，具體涉及一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法。

背景技術

脂肪酸是重要的有機化工和精細化工原料，以脂肪酸為原料生產的下游衍生物廣泛應用于紡織印染、食品、醫藥、日用化工、石油化工、橡塑加工、采礦、交通運輸、鑄造、金屬加工、油墨、涂料和顏料等眾多領域。

脂肪酸主要是從天然油脂、石蠟氧化或從松木造紙廢液中回收妥爾油經精餾制得。隨著世界各國對生態環境和環境保護的重視，對天然林的保護和禁伐，使得妥爾油資源產量、質量逐年下降。目前從高等動物和高等植物油脂經水解、精餾生產的脂肪酸占脂肪酸總量的4/5以上，是世界脂肪酸的主要來源。然而高等動物和高等植物油同樣受到動植物生長周期、重金屬累積、占用耕地面積、生態保護等因素的限制，制約了脂肪酸工業的發展。

微藻種類繁多且分布廣，是最簡單古老的低等植物，可直接利用陽光、CO₂及N、P等簡單營養物質快速生長并在胞內合成大量油脂(主要是甘油三酯)，不與糧爭地、不與人爭水，為脂肪酸生產提供新的油脂資源。目前國內外普遍認為，作為一種新的脂肪酸原料，微藻發展潛力巨大。

微藻脂肪酸提取包括兩大部分：微藻油脂提取和油脂水解生成脂肪酸。其中水解生成脂肪酸技術和工藝均已成熟，因此微藻油脂的提取一直是微藻脂肪酸產業中的關鍵技術。世界上發現的高含脂微藻均存在細胞小(2-20μm之間)、細胞壁厚的特點，增加了微藻油脂提取的難度?，F有的微藻油脂的提取技術包括：有機溶劑提取、索氏抽提、超聲波提取、滲透壓破壁提取、機械破壁提取、超臨界二氧化碳提取等。這些提取技術多停留在實驗室階段，工藝復雜、油脂提取率低、成本高、能耗高，極大得限制了其工業化的應用。目前采用最多的是干藻粉的溶劑萃取法，而微藻細胞中水含量高達80%以上，僅干燥過程的能耗就使微藻生產出的脂肪酸產品的附加值極低。因此，需要開發一種工藝簡單，能耗較低，切實可行的從微藻中提取混合脂肪酸的方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法，本發明利用水作為萃取介質和水解反應劑，避免了有機溶劑的使用和回收，且本發明直接利用高含水的微藻細胞，省去微藻離心、干燥等高耗能環節。

經過大量試驗和不懈努力，發明人最終獲得了如下的技術方案：一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法，將微藻的濕藻泥加入至反應釜中，加入水作為提取介質并通入氮氣，設置反應釜壓力為3-40MPa，溫度為250-300°C，反應時間10-60min，使水保持亞臨界狀態，反應結束后得到水解產物（粗脂肪酸），用熱蒸餾水清洗1-10次，產物后在恒溫干燥箱干燥2-48h，即得到純凈水解產物（精制脂肪酸）；

所述微藻濕藻泥與提取介質水的最終體積比為1:0.5-20。

優選地，如上所述的一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法，所述濕藻泥含水量為40-90%。

優選地，如上所述的一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法，所述濕藻泥是通過預先離心或過濾培養介質獲得。

優選地，如上所述的一種利用亞臨界水從微藻濕藻泥中提取混合脂肪酸的方法，所述的微藻為微擬球藻、小球藻、柵藻、角毛藻、三角褐指藻、金藻、杜氏藻、裂壺藻、鹽藻、絲狀藻中的一種或幾種。

與現有技術相比，本發明的優點為：