CN103468399B - 一种提取微生物油脂的方法 - Google Patents
一种提取微生物油脂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103468399B CN103468399B CN201310437324.7A CN201310437324A CN103468399B CN 103468399 B CN103468399 B CN 103468399B CN 201310437324 A CN201310437324 A CN 201310437324A CN 103468399 B CN103468399 B CN 103468399B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- grease
- zymotic fluid
- fermentation liquor
- microbial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Edible Oils And Fats (AREA)
Abstract
本发明涉及一种提取微生物油脂的方法，包括以下步骤：步骤1、将发酵液直接过滤浓缩；步骤2、将步骤1浓缩后的发酵液利用吸水树脂进一步吸收其中的水分，以使发酵液进一步浓缩；步骤3、将步骤2浓缩后发酵液利用高压匀浆机处理，以破碎细胞，将微生物油脂释放出来；步骤4、将吸油材料浸入步骤3破碎的细胞发酵液中吸收发酵液中的油脂；步骤5、将吸油毡从发酵液中取出，将其中的油脂通过挤压或离心方式释放出来，得到微生物粗油脂；步骤6、将细胞碎片干燥，用于生产饲料蛋白。本发明方法不使用有机溶剂，大大降低了对生产设备的要求，实现绿色、无毒和环保，通过物理吸附、物理解析的方法提取油脂，提取率高，安全无污染。
Description
技术领域
本发明涉及生物能源和生化分离领域，尤其是涉及一种从含油微生物细胞中提取油脂的方法。
背景技术
微生物油脂是又称单细胞油脂，是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源、氮源、辅以无机盐生产的油脂和另一些有商业价值脂质。在适宜条件下, 某些微生物产生并储存的油脂占其生物总量的20%以上,具有这样表型的菌株称为产油微生物。
微生物油脂是继植物油脂、动物油脂之后开发出来的又一人类食用油脂新资源。20世纪80年代以来，γ-亚麻酸、花生四烯酸含量高的微生物相继在日本、英国、法国、新西兰等国投入工业化生产，日本、英国已有花生四烯酸发酵产品投入市场。20世纪90年代以来，开发利用微生物进行功能性油脂的生产成为一大热点，如利用深黄被孢霉进行γ-亚麻酸的生产，以及利用微生物培养生产 EPA、 DHA等营养价值高且具有特殊保健功能的功能油脂的研究。
产油微生物除可代替动植物油脂生产食用油脂, 特别是保健类功能性油脂外, 还可以作为生产生物柴油的油源。生物柴油由各种动、 植物油脂经酯化或转酯化工艺而得, 而大部分微生物油的脂肪酸组成和一般植物油相近，以 C16 和 C18 系脂肪酸，如油酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸为主， 因此微生物油脂可替代植物油脂生产生物柴油，是生物柴油的转酯化的重要原料之一。在国际能源局势日益严峻的今天，酵母、藻类等所产生的微生生物油脂作为生物柴油的转酯化原料，越来越受到国际社会的青睐。
目前对产油微生物的研究主要集中于酵母、藻类和霉菌，而这些微生物所产生的油脂均为胞内产物。此外，微生物油脂分离提取过程中还存在很多其他问题，如酵母、藻类的细胞壁较厚，不易破壁，导致能耗大、成本高；提取油脂主要采用有机溶剂浸提的方法，具有毒性大,生产车间与设备必须具有较高的防爆级别。因此若想从微生物中高效率、低成本地提取到油脂，急需开发一种速度快、能耗低、无污染、投资少的新型绿色工艺路线。
发明内容
本发明设计了一种提取微生物油脂的方法，其解决的技术问题是微生物油脂分离提取过程中设备要求高、环境污染大等问题。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种提取微生物油脂的方法，包括以下步骤：步骤1、将发酵液直接通过微孔滤膜过滤浓缩，发酵初始干重从10g/L-50g/L，经膜过滤浓缩后的干重可达到140g/L以上；步骤2、将步骤1浓缩后的发酵液利用吸水树脂进一步吸收其中的水分，以使发酵液进一步浓缩，再次浓缩后的发酵液干重可达到220g/L以上；步骤3、将步骤2浓缩后发酵液利用高压匀浆机处理，以破碎细胞，将微生物油脂释放出来，在压力为1000+200bar时循环3次，细胞破碎率可达到90%以上；步骤4、将吸油材料浸入步骤3破碎的细胞发酵液中吸收发酵液中的油脂，在60℃条件下搅拌1-2小时，使其充分吸收发酵液中的油脂；步骤5、将吸油毡从发酵液中取出并烘干，将其中的油脂通过挤压或离心方式释放出来，得到微生物粗油脂。
进一步，所述发酵液为粘红酵母、小球藻、螺旋藻或栅藻产油微生物。
进一步，步骤1中使用的所述微孔滤膜为陶瓷膜、金属膜、PVC有机膜或PVDF有机膜；膜孔径为0.05μm-3.0μm。
进一步，步骤1中使用的所述微孔滤膜为中空纤维膜或平板膜；膜孔径为0.05μm-3.0μm。
进一步，所述吸水树脂为接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素和交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物中的一种或多种，所述吸水树脂粒径为1-8mm。
进一步，步骤3中的高压匀浆条件是1000+200bar。
进一步，步骤3中所述的破碎细胞的方法为高压匀浆、微波、超声或珠磨等物理方法。
进一步，步骤4中吸油过程条件是：处理温度20-70℃，搅拌速度50-500rpm，处理时间0.5-3小时，以使吸油毡充分吸收发酵液中的油脂。
进一步，所述吸油材料包括并不局限于市面所售的实验室或者海面漏油所用吸油粘，也可以是秸秆、稻壳、无纺布、聚丙烯纤维等材料通过表面修饰、改性后具有强疏水性的物质。
进一步，将步骤5中吸收完油脂的菌体碎片干燥，得到高蛋白含量的菌粕。
一种动物饲料，将步骤5中吸收完油脂的菌体碎片干燥，得到高蛋白含量的菌粕，使用高蛋白含量的菌粕用于生产饲料蛋白。
该提取微生物油脂的方法与传统提取微生物油脂的方法相比，具有以下有益效果：
（1）本发明方法不使用有机溶剂，大大降低降低了对生产设备的要求，实现绿色、无毒和环保的生产方式，通过物理吸附、物理解析的方法提取油脂，提取率高，安全无污染。
（2）本发明分离所得的高蛋白含量的菌粕，可以用于生产饲料蛋白，实现经济利益最大化。
附图说明
图1：本发明提取微生物油脂的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明工艺流程做进一步说明：
一种提取微生物油脂的方法，包括以下步骤：步骤1、将发酵液直接通过微孔滤膜过滤缩，发酵初始干重从10g/L-50g/L，经膜过滤浓缩后的干重可达到140g/L以上；步骤2、将步骤1浓缩后的发酵液利用吸水树脂进一步吸收其中的水分，以使发酵液进一步浓缩，再次浓缩后的发酵液干重可达到220g/L以上；步骤3、将步骤2浓缩后发酵液利用高压匀浆机处理，以破碎细胞，将微生物油脂释放出来，在压力为1000+200bar时循环3次，细胞破碎率可达到90%以上；步骤4、将吸油毡浸入步骤3破碎的细胞发酵液中吸收发酵液中的油脂，在60℃条件下搅拌1-2小时，使其充分吸收发酵液中的油脂；步骤5、将吸油毡从发酵液中取出并烘干，将其中的油脂通过挤压或离心方式释放出来，得到微生物粗油脂。
所述发酵液为粘红酵母、小球藻螺、旋藻或栅藻等产油微生物或微藻。
步骤1中使用的所述微孔滤膜为陶瓷膜、金属膜、PVC有机膜或PVDF有机膜；膜孔径为0.05μm-3.0μm。
步骤1中使用的所述微孔滤膜为中空纤维膜或平板膜；膜孔径为0.05μm-3.0μm。
所述吸水树脂为化工级或卫生级吸水树脂。所述吸水树脂为接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素和交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物中的一种或多种，所述吸水树脂粒径为1-8mm。
步骤3中的高压匀浆条件是1000+200bar。
进一步，步骤3中所述的破碎细胞的方法为高压匀浆、微波、超声或珠磨物理方法。
步骤4中吸油过程条件是：处理温度20-70℃，搅拌速度50-500rpm，处理时间0.5-3小时，以使吸油材料充分吸收发酵液中的油脂。
步骤4中所述吸油毡包括并不局限于市面所售的实验室或者海面漏油所用吸油产品，也可以是秸秆、稻壳、无纺布、聚丙烯纤维等聚烯烃等通过表面修饰、改性后具有强疏水性的物质。
将步骤5中吸收完油脂的菌体碎片干燥，得到高蛋白含量的菌粕。
一种饲料蛋白，将步骤5中吸收完油脂的菌体碎片干燥，得到高蛋白含量的菌粕，使用高蛋白含量的菌粕用于生产饲料蛋白。
实施例1：粘红酵母发酵液初始干重17.1g/L，经过0.8μm的陶瓷膜微滤浓缩后干重为138.3g/L，用聚丙烯酸钠盐吸水树脂进一步吸水浓缩后，发酵液的干重是221.4g/L，将上述浓缩发酵液，经过高压匀浆机，压力为1000+20bar，循环匀浆三次，取150ml高压匀浆破壁的发酵液，将吸油毡放入上述发酵液中，在60℃条件下,280rpm搅拌1.5小时，将吸油毡取出，吸油毡中的吸附的油脂是总油脂质量的92.1%。
实施例2：粘红酵母发酵液初始干重30.2g/L，经过0.8μm的陶瓷膜微滤浓缩后干重为140.6g/L，用聚丙烯酸钠盐吸水树脂进一步吸水浓缩后，发酵液的干重是221.4g/L，将上述浓缩发酵液，经过高压匀浆机，压力为900+20bar，循环匀浆三次，取150ml高压匀浆破壁的发酵液，将吸油毡放入上述发酵液中，在50℃条件下,200rpm搅拌2小时，将吸油毡取出，吸油毡中的吸附的油脂是总油脂含量的90.3%。
实施例3：粘红酵母发酵液初始干重11.4g/L，经过0.5μm的陶瓷膜微滤浓缩后干重为140.6g/L，用聚丙烯酸钠盐吸水树脂进一步吸水浓缩后，发酵液的干重是224.9g/L，将上述浓缩发酵液，经过高压匀浆机，压力为850+20bar，循环匀浆三次，取150ml高压匀浆破壁的发酵液，将吸油毡放入上述发酵液中，在70℃条件下,150rpm搅拌1小时，将吸油毡取出，吸油毡中的吸附的油脂是总油脂含量的95.8%。
实施例4：小球藻发酵液初始干重10.7g/L，经过0.8μm的陶瓷膜微滤浓缩后干重为151.3g/L，用聚丙烯酸钠盐吸水树脂进一步吸水浓缩后，发酵液的干重是228.9g/L，将上述浓缩发酵液，经过高压匀浆机，压力为800+20bar，循环匀浆三次，取150ml高压匀浆破壁的发酵液，将吸油毡放入上述发酵液中，在40℃条件下,150rpm搅拌1.5小时，将吸油毡取出，吸油毡中的吸附的油脂是总油脂含量的94.1%。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种提取微生物油脂的方法，包括以下步骤：步骤1、将发酵液过滤浓缩；所述发酵液为粘红酵母、小球藻、螺旋藻或栅藻的发酵液；
步骤2、将步骤1浓缩后的发酵液利用吸水树脂进一步吸收其中的水分，以使发酵液进一步浓缩；
步骤3、将步骤2浓缩后发酵液利用高压匀浆机处理，以破碎细胞，将微生物油脂释放出来；
步骤4、将吸油材料浸入步骤3破碎的细胞发酵液中吸收发酵液中的油脂；所述吸油材料为市面所售的实验室或者海面漏油所用吸油毡；
步骤5、将吸油毡从发酵液中取出并烘干，将其中的油脂通过挤压或离心方式释放出来，得到微生物粗油脂。
2.根据权利要求1所述提取微生物油脂的方法，其特征在于：步骤1中使用微孔滤膜进行过滤浓缩，所述微孔滤膜为陶瓷膜、金属膜、PVC有机膜、PVDF有机膜、中空纤维膜或平板膜；膜孔径为0.05μm-3.0μm。
3.根据权利要求1所述提取微生物油脂的方法，其特征在于：所述吸水树脂为接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素和交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物中的一种或多种，所述吸水树脂粒径为1-8mm。
4.根据权利要求1所述提取微生物油脂的方法，其特征在于：步骤3中的高压匀浆条件是1000+200bar。
5.根据权利要求1所述提取微生物油脂的方法，其特征在于：步骤4中吸油过程条件是：处理温度20-70℃，搅拌速度50-500rpm，处理时间0.5-3小时。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述提取微生物油脂的方法，其特征在于：将步骤5中吸收完油脂的菌体碎片干燥，得到高蛋白含量的菌粕。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310437324.7A CN103468399B (zh) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | 一种提取微生物油脂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310437324.7A CN103468399B (zh) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | 一种提取微生物油脂的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103468399A CN103468399A (zh) | 2013-12-25 |
| CN103468399B true CN103468399B (zh) | 2015-03-11 |
Family
ID=49793444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310437324.7A Active CN103468399B (zh) | 2013-09-24 | 2013-09-24 | 一种提取微生物油脂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103468399B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103740595A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-23 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 一种小球藻浓缩液的生产方法 |
| CN103740594A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-04-23 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 一种小球藻膏的制备方法 |
| CN104513704B (zh) * | 2014-12-11 | 2018-01-12 | 湖北福星生物科技有限公司 | 一种无腥味dha油脂的提取方法 |
| CN107083280B (zh) * | 2017-06-09 | 2018-04-10 | 青岛大学 | 一种利用微生物纤维分离微生物油脂的方法 |
| CN111448298B (zh) * | 2017-09-04 | 2023-07-28 | 临沂友康生物科技有限公司 | 微生物油脂的分离方法 |
| CN108034679B (zh) * | 2017-11-23 | 2021-08-10 | 浙江海洋大学 | 一种从微藻中提取生物表面活性剂的方法 |
| CN108795768A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-11-13 | 大连理工大学 | 一种利用膜曝气培养微藻的方法 |
| CN114058434A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-02-18 | 上海坚蚕环境科技有限公司 | 一种酵母油脂和酵母蛋白提取工艺 |
| CN114032259B (zh) * | 2021-12-15 | 2023-10-10 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种酵母菌的高密度发酵及十六碳烯酸提取方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101323865B (zh) * | 2008-08-07 | 2012-07-18 | 山东省科学院能源研究所 | 微生物油脂分离提取方法 |
| CN101560440B (zh) * | 2009-06-02 | 2012-01-11 | 北京化工大学 | 一种微生物油脂的制备方法 |
| CN102199482B (zh) * | 2011-04-15 | 2013-04-03 | 北京化工大学 | 一种从产油微生物中提取油脂的方法 |
| CN102559376B (zh) * | 2012-02-10 | 2014-03-05 | 清华大学 | 一种提取异养小球藻中性油脂的方法 |
-
2013
- 2013-09-24 CN CN201310437324.7A patent/CN103468399B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103468399A (zh) | 2013-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103468399B (zh) | 一种提取微生物油脂的方法 | |
| US11542456B2 (en) | Methods of microbial oil extraction and separation | |
| Guldhe et al. | Efficacy of drying and cell disruption techniques on lipid recovery from microalgae for biodiesel production | |
| Liang et al. | Converting crude glycerol derived from yellow grease to lipids through yeast fermentation | |
| Harun et al. | Bioprocess engineering of microalgae to produce a variety of consumer products | |
| AU2010224222B2 (en) | Algae biomass fractionation | |
| US8969030B2 (en) | Process to produce biodiesel and/or fuel oil | |
| EP2419520B1 (en) | Methods of microbial oil extraction and separation | |
| CN102533879B (zh) | 一种微生物油脂提取方法 | |
| Surendhiran et al. | Microalgal biodiesel-a comprehensive review on the potential and alternative biofuel | |
| CN102858185A (zh) | 从淡水或盐水藻类选择性提取蛋白质 | |
| WO2010036334A1 (en) | Systems and methods for producing biofuels from algae | |
| WO2010021753A1 (en) | Systems and methods for hydrothermal conversion of algae into biofuel | |
| WO2012078852A2 (en) | Algae biomass fractionation | |
| CN103827279A (zh) | 通过双溶剂法提取中性脂质 | |
| CN102199483A (zh) | 小球藻Chlorella sorokiniana CS-01的脂质提取方法 | |
| WO2014152283A1 (en) | Direct transesterification of algal biomass for synthesis of fatty acid ethyl esters (faee) | |
| CN104531342B (zh) | 一种提取微生物油脂的方法 | |
| CN103911217B (zh) | 一种一步法制生物柴油的方法 | |
| WO2016086102A1 (en) | Systems and methods for insoluble oil separation from aqueous streams to produce products using a hollow-fiber membrane | |
| Trifa et al. | Oil and fatty acid composition of Spirogyra and Chara species from Beastan SWR spring water in Sulaimani-Kurdistan region of Iraq | |
| Dibenedetto | Production of aquatic biomass and extraction of bio-oil | |
| CN107083280B (zh) | 一种利用微生物纤维分离微生物油脂的方法 | |
| Tiwari et al. | Algal biomass: potential renewable feedstock for biofuel production | |
| CN102943047B (zh) | 一种高效获得葡萄藻单细胞的方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |