[發明專利]以玉米秸稈酸處理水解液生產微生物油脂的方法

在審

• 申請號: 201810594510.4
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108795997A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王澤迪;茍一雄;方木林;柏霖;金明杰;聞志強;許召賢;翟睿
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12R1/645
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發明公開了一種以玉米秸稈酸處理水解液生產微生物油脂的方法。該方法先采用稀硫酸對玉米秸稈進行預處理，再利用復配纖維素酶水解預處理后的秸稈干物，得到玉米秸稈酶解液，然后以玉米秸稈酶解液為原料配制發酵培養基進行產油微生物解脂耶氏酵母NRRL Y?1095的發酵培養，菌體經破碎后采用氯仿?甲醇法，提取得到油脂。本發明方法利用稀硫酸預處理玉米秸稈以及復配纖維素酶水解預處理后的秸稈干物得到木質纖維素水解液，通過解脂耶氏酵母NRRL Y?1095直接發酵玉米秸稈水解液，不需要進行脫毒處理，方法簡便，微生物油脂的提取量高。

技術領域

本發明涉及微生物發酵技術領域，涉及一種微生物油脂的生產方法，具體涉及一種以玉米秸稈酸處理水解液生產微生物油脂的方法。

背景技術

生物柴油是生物質能的一種，是植物油、動物油、廢棄油脂和微生物油脂等經脂轉化工藝制成的可再生性柴油燃料，作為綠色可再生能源，具有極大的發展潛力。雖然生物柴油來源廣泛，但多數生物柴油的成本過高，制約其進一步發展應用，因此需要開發廉價原料油脂。微生物油脂作為生物柴油的一種，多為長鏈脂肪酸的單基烷酯且大多數為C₁₆或C₁₈化合物，燃燒熱值高，可替代柴油使用，由于微生物油脂的脂肪酸組成和一般植物油基本相同，被認為是生物柴油生產的可再生替代原料。

玉米秸稈作為農業廢棄物，具有數量多、價格低廉的特點。玉米秸稈中含有豐富的木質纖維素，其中的纖維素和半纖維素可成為微生物發酵的重要糖分來源。木質纖維素經水解后可生成葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等，可為微生物生長提供碳源。因此，玉米秸稈是制備微生物油脂的理想原料。

目前，已有一些利用微生物發酵玉米秸稈水解液生產油脂的方法，但大多需要進行原料的脫毒處理，方法較為繁復，成本較高。中國專利申請CN104630293公開了一種利用木材水解液制備微生物油脂的方法，首先將木材進行熱水處理得到木材水解液，將木材水解液去毒后添加鹽分，調pH至7～9，滅菌后制備成培養基；再在培養基中接入產油脂菌的種子液發酵，收集菌體進行油脂交換反應得到微生物油脂。該方法需對水解液進行脫毒操作，存在糖分流失、工藝繁瑣等問題。中國專利CN102634549通過對酵母進行馴化得到油脂酵母，馴化后的油脂酵母在木質纖維素水解液中的油脂得率系數為13～20％，比馴化前提高20％～30％。該方法雖然不需要對木質纖維素水解液進行脫毒處理，但是馴化后的酵母有潛在的產油表型不穩定及存在負突變的風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種方法簡單、操作便捷、降低微生物制備成本、提高農業廢棄物應用價值、綠色環保無污染的以玉米秸稈酸處理水解液生產微生物油脂的方法，該方法直接發酵玉米秸稈稀酸預處理水解液生產微生物油脂。

實現本發明目的的技術方案如下：

以玉米秸稈酸處理水解液生產微生物油脂的方法，具體步驟如下：

步驟1，玉米秸稈粉末加入到質量濃度為1％～3.5％的稀硫酸溶液，在110～200℃下預處理15～30min，過濾得到玉米秸稈干物；

步驟2，在玉米秸稈干物中加入纖維素酶與木聚糖酶組成的復配酶溶液，水解得到玉米秸稈水解液；

步驟3，在玉米秸稈水解液中加入終濃度為6.8～10.2g/L的酵母粉，1.1～3.3g/L的(NH)₂SO₄，3～9g/L的KH₂PO₄和Mg₂SO₄·7H₂O，溶解后調節pH至5～7，滅菌，得到發酵培養基；

步驟4，在發酵培養基接種解脂耶氏酵母NRRL Y-1095，動態培養，發酵結束后，離心收集菌體，菌體經破碎后采用氯仿-甲醇法提取得到油脂。

優選地，步驟1中，所述的玉米秸稈粉末與稀硫酸溶液的質量比為1:9。