CN102533430A - 微藻油脂的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微藻生物技术领域，涉及含油脂的微藻中油脂的抽提技术。本发明提供一种微藻油脂的提取方法，其特征在于：将微藻粉在甲醇、乙酸或者它们的混合溶剂中浸取，然后将甲醇、乙酸或者它们的混合物蒸发，以得到微藻油脂。该方法采用的提取溶剂毒性低，成本低，抽提效率高，过程简单，具有高效、低毒、环保的综合优势。
Description
技术领域
本发明属于微藻生物技术领域，涉及含油脂的微藻中油脂的抽提技术。
背景技术
在化石燃料日益枯竭、环境污染逐渐威胁人类生存的今天，可再生能源的开发逐渐成为各国研究的重点。生物质能是其中重要的一方面。而且生物质是生物通过光合作用形成的，能够吸收利用二氧化碳，可以减轻温室效应。藻类，尤其是微藻种类繁多，分布广泛，相对于高等植物，微藻生长繁殖速度快，光能利用效率更高，不占用土地，环境适应能力强，是一种很有前景的生物质能源。
微藻中油脂的提取是微藻生物质转化的关键。目前，常采用的藻类油脂提取方法有：酸热法、索氏提取法、超临界CO2萃取法(SCF-CO2)、有机溶剂法等。有机溶剂法中常见的溶剂主要有乙醚、异丙醚、氯仿、乙醚/乙醇、石油醚、氯仿/甲醇等。
中国专利CN101613618A提出了一种利用有机溶剂正己烷提取微藻油脂的方法。中国专利CN101585759A提出了一种从双鞭甲藻发酵液中提取DHA不饱和脂肪酸的方法，将双鞭甲藻发酵液调节pH后絮凝，破壁，用离心机实现渣、水相、油相的分离。中国专利CN1562943A提出了一种水华蓝藻提取γ-亚油酸的方法，水华蓝藻经过浓缩、脱水、干燥、粉碎后加入石油醚，浸泡，在水浴中回流后抽滤或者离心出去藻细胞残渣，得到混合酯。中国专利CN1448383A提出了一种从藻类提取、制备、纯化γ-亚麻酸甲酯的方法，将藻粉加入夹带剂甲醇匀浆后，CO2作为溶剂进行超临界萃取，浓缩后得到总脂类。中国专利CN101619329A提出了一种生物催化“一锅法”制备生物柴油的工艺方法，将含油脂原料破碎后，加入短链碳酸酯或/和短链醋酸酯作为油脂提取溶剂。专利号为WO2010089063-A1的专利提出了一种有机溶剂萃取微藻中油脂的方法，采用的有机溶剂为正辛烷和/或二甲苯的混合物。专利号为CN101532991-A的专利提出了一种用饱和的氢氧化钾甲醇溶液来提取微藻中的油脂的方法。
从目前公开报道的微藻油脂提取方法来看，当前的方法主要存在所用溶剂毒性大，污染严重、成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直接从微藻中提取生物油的方法，所述方法采用的提取溶剂毒性低，成本低，抽提效率高，过程简单，具有高效、低毒、环保的综合优势。
一种微藻油脂的提取方法，其特征在于：将微藻粉在甲醇、乙酸或者它们的混合溶剂中浸取，然后将甲醇、乙酸或者它们的混合溶剂蒸发，以得到微藻油脂。被除去的溶剂可以回收再利用。
本发明的方法中，所采用的微藻粉为干微藻粉或者湿微藻粉，湿微藻粉含水量为10％-1000％。
本发明的方法中，所述甲醇、乙酸或者它们的混合溶剂与微藻细胞干重的重量比为1-5。
本发明的方法中，所述微藻细胞干重为干微藻粉的重量。微藻藻粉经过冷冻干燥后，于60℃烘干至恒重，即得干微藻藻粉。
本发明的方法中，所述的微藻藻粉包括金藻粉、小球藻粉、隐甲藻粉和绿藻粉。
本发明的方法中，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸取时间1-200分钟，浸取次数1-100次。
本发明的方法中，微藻油脂的浸取温度为室温至120℃，优选室温，当抽提温度为室温时，过程能耗低。
本发明的方法中，所用甲醇、乙酸混合溶剂中，两种溶剂的重量比甲醇∶乙酸＝0.1-10。
本发明的方法中，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次较佳的浸取时间1-6分钟，较佳的提取次数20-60次。
本发明的有益效果是：1.所用溶剂毒性低，成本低，且可以回收继续利用；2.操作简单易行，易于放大。3.油脂抽提率较高，大于99％，得到的生物油流动性较好。
具体实施方式
实施例1：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入甲醇30g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间1分钟，提取次数60次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.52g，得到固体藻渣干重5.48g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例2：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入甲醇10g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数100次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.51g，得到固体藻渣干重5.49g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例3：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入甲醇50g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间6分钟，提取次数60次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.53g，得到固体藻渣干重5.47g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例4：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入甲醇与乙酸的混合溶剂30g，其中两者的质量比为甲醇∶乙酸＝1∶1，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间6分钟，提取次数100次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.54g，得到固体藻渣干重5.46g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例5：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入甲醇与乙酸的混合溶剂10g，其中两者的质量比为甲醇∶乙酸＝0.1∶1，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数30次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.49g，得到固体藻渣干重5.51g，油脂抽提率＞98％，所得生物油流动性较好。
实施例6：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入甲醇与乙酸的混合溶剂10g，其中两者的质量比为甲醇∶乙酸＝10∶1，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数30次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.52g，得到固体藻渣干重5.48g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例7：
称取湿金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为金藻细胞干重的45.5％，含水量为细胞干重的10％，加入甲醇30g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数40次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.01g，得到固体藻渣干重5.08g，油脂抽提率＞96％，所得生物油流动性较好。
实施例8：
称取湿金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为金藻细胞干重的45.5％，含水量为细胞干重的100％，加入甲醇15g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数40次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油2.14g，得到固体藻渣干重2.86g，油脂抽提率＞94％，所得生物油流动性较好。
实施例9：
称取湿金藻藻粉100.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为金藻细胞干重的45.5％，含水量为1000％，加入甲醇30g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数40次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油3.73g，得到固体藻渣干重5.36g，油脂抽提率＞90％，所得生物油流动性较好。
实施例10：
称取干小球藻藻粉10.0g，所用小球藻藻粉的油脂含量为15.37％，加入甲醇与乙酸的混合溶剂30g，其中两者的质量比为甲醇∶乙酸＝1∶1，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间6分钟，提取次数100次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油1.52g，得到固体藻渣干重8.48g，油脂抽提率＞98％，所得生物油流动性较好。
实施例11：
称取干隐甲藻藻粉10.0g，所用隐甲藻藻粉的油脂含量为20.50％，加入甲醇与乙酸的混合溶剂30g，其中两者的质量比为甲醇∶乙酸＝1∶1，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间6分钟，提取次数100次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油2.03g，得到固体藻渣干重7.97g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例12：
称取干绿藻藻藻粉10.0g，所用绿藻藻藻粉的油脂含量为32.40％，加入甲醇与乙酸的混合溶剂30g，其中两者的质量比为甲醇∶乙酸＝1∶1，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间6分钟，提取次数100次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油3.21g，得到固体藻渣干重6.79g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例13：
称取干绿藻藻粉10.0g，所用绿藻藻藻粉的油脂含量为32.40％，加入甲醇与乙酸的混合溶剂30g，其中两者的质量比为甲醇∶乙酸＝1∶1，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，浸泡时间200分钟，提取次数2次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油2.95g，得到固体藻渣干重7.05g，油脂抽提率＞91％，所得生物油流动性较好。
实施例14：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入乙酸溶剂10g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数30次，提取温度为室温。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.6g，得到固体藻渣干重5.4g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例15：
称取干金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为45.5％，加入乙酸溶剂10g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数30次，提取温度为50℃。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.6g，得到固体藻渣干重5.4g，油脂抽提率＞99％，所得生物油流动性较好。
实施例16：
称取金藻藻粉10.0g，所用金藻藻粉的油脂含量为金藻细胞干重的45.5％，加入甲醇20g，采用多次浸取方式进行微藻油脂提取，每次浸泡时间10分钟，提取次数40次，提取温度为30℃。浸取完成后将浸取液中的溶剂利用旋转蒸发仪蒸干回收，蒸馏温度50℃。得到微藻生物油4.4g，得到固体藻渣干重5.6g，油脂抽提率＞96％，所得生物油流动性较好。
Claims (10)
1.一种微藻油脂的提取方法，其特征在于：将微藻粉在甲醇、乙酸或者它们的混合溶剂中浸取，然后将甲醇、乙酸或者它们的混合溶剂蒸发，以得到微藻油脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述微藻粉为干微藻粉或湿微藻粉。
3.权利要求1所述的方法，其特征在于：所述甲醇、乙酸或者它们的混合溶剂与微藻细胞干重的重量比为1至5。
4.权利要求1所述的方法，其特征在于：浸取进行1-100次，每次浸取的时间为1-200分钟。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：浸取进行20-60次，每次浸取的时间为1-6分钟。
6.权利要求1所述的方法，其特征在于：浸取在室温至50℃的温度下进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：浸取在室温下进行。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述湿微藻粉的含水量为微藻细胞干重的10％-1000％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的微藻粉包括金藻粉、小球藻粉、隐甲藻粉和绿藻粉。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在甲醇和乙酸的混合溶剂中，甲醇与乙酸的质量比为0.1至10。
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