CN117999354A - 利用Lipomyces属酵母的油脂的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种可批量生产化且低成本的替代棕榈油的制造方法的制造方法。本发明的油脂的制造方法具有:培养Lipomyces属酵母的工序A;破碎Lipomyces属酵母得到乳化液的工序B;使所述乳化液渗透过无纺布或织布而分离为残渣和液体的工序C;使所述残渣中的所述油脂溶解于溶剂中的工序D;和使所述溶剂挥发而回收所述油脂的工序E。所述溶剂为正己烷:乙醇=2:1~5:1的混合溶剂。优选地,所述无纺布或织布的平均孔径为0.5μm以上10μm以下,透气度为2cm3/(cm2·s)以上45cm3/(cm2·s)以下。
Description
技术领域
本发明涉及利用Lipomyces属(油脂酵母属)酵母的棕榈油类似油脂的制造方法。
背景技术
棕榈油是从油棕果实获取的常温下为固体的植物油。棕榈油的特征在于含有大量饱和脂肪酸,棕榈酸及油酸占脂肪酸的大约八成。作为棕榈油的用途,除食用油以外,已知有人造黄油、起酥油或肥皂的原料。又,棕榈油还用作如方便面或薯片等快餐点心的煎炸油。
棕榈油是世界上生产最多的植物油,于2015年全世界共生产6256万吨棕榈油。油棕是在高温多湿的热带地区生长的植物,原产国为西非及中南美洲,但目前,棕榈油生产的80%以上在马来西亚和印度尼西亚进行。油棕因全年结果故而每单位面积的收获量远远高于其他植物油原料,相比大豆油或菜籽油能实现8~10倍的生产。因此,棕榈油的价格相较其他植物油脂便宜,且能稳定供给,所以许多国家进口棕榈油。
油棕仅生长在赤道正下方的高温多湿的热带地方,但生长条件与热带雨林的分布重合。因此,为开发油棕种植园只能砍伐热带雨林,每年许多热带雨林因砍伐而消失。又,种植园开发时还会发生大规模的森林火灾。因这样的热带雨林的消失,栖息于此的稀少野生动物濒临灭绝的危机。
进而,随着棕榈油需求的急剧扩张,劳动者处于恶劣的劳动环境,或者在土地开发中当地居民与开发商爆发冲突等,棕榈油不仅仅是全球规模的环境问题,还成为引起劳动问题及人权问题的原因。
由此,近年来一直在探索棕榈油的替代油脂。作为油脂产生酵母的Lipomyces属酵母如图1所示,已知能产生油脂肪酸组成与棕榈近似的油脂。Lipomyces属酵母所产生的油脂的物理性质也与棕榈油类似,从环境风险、气候变化风险及可持续性的角度来看,有望替代棕榈油。
Lipomyces属酵母所产生的油脂的大部分在菌体内积蓄,所以作为从菌体回收油脂的方法主要是用如下手法:用珠子等使干燥菌体或湿菌体破碎,用有机溶剂将破碎物中包含的油脂提取,浓缩提取液得到油脂(非专利文献1)。
另一方面,作为将乳化油分离为水和油的方法,已知有油水分离过滤器或无纺布。专利文献1及2公开了包括在纤维间形成许多气孔的无纺布的油水分离过滤器,该气孔在含有水和油的混合液体流入的一面和与该一面相对的另一面之间贯通。
专利文献3公开了用亲水性的覆膜在表面具有疏水性的无纺布或织布等材料的表面上涂覆的油水分离材料。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2019-42707号公报;
专利文献2:日本特开2020-138195号公报;
专利文献3:日本特开2012-91168号公报。
非专利文献:
非专利文献1:Kyle,V.Probst,et al.,Evaluation of Green Solvents;OilExtraction from Oleaginous Yeast Lipomyces starkeyi Using Cyclopentyl MethylEther(CPME).Biotechnology Progress.2017;33:1096-1103。
发明内容
发明要解决的问题:
以利用Lipomyces属酵母的替代棕榈油(棕榈油类似油脂)制造方法的工业化/实用化为目标,则需要批量生产化(mass production)。然而,以往的实验室水平所进行的替代棕榈油的制造方法几乎都是如下方法:从湿菌体提取油脂时会使用如氯仿或甲醇等食用油脂的生产所不能使用的有机溶剂。在日本,能用作食用油脂的生产的有机溶剂有正己烷(n-hexane),但如后述,通过从湿菌体提取正己烷进行的油脂回收率较低。因此,用正己烷提取时需要采用如下手法:分离菌体,制备干燥酵母菌体,将其破碎后使用正己烷提取油脂(干式油脂提取法)。
然而,Lipomyces属酵母含有油脂,所以通过工业规模的离心分离机(最大10,000xg左右)酵母菌体无法均匀沉降,难以回收酵母菌体。而专门制作能处理大量的酵母含有液,使酵母菌体均匀沉降的高速离心分离机,会产生高额的设备投资及运行成本,所说经济上不具有实用性。
又,用于制备干燥酵母菌体的菌体的干燥优选真空冷冻干燥,但利用大型的真空冷冻干燥机会产生高额的设备投资及运行成本。又,由于是分批式,所示每小时的处理量也有限制。此外,关于之后的干燥酵母菌体的破碎,球磨机等干式破碎机也大多为分批式,并且有需要耐溶剂规格等缺点。另一方面,喷射磨机等连续式的破碎方式也因高粘度的油脂而高频出现堵塞,难以组合连续的工序。因此,干式油脂提取法不适用于替代棕榈油制造方法的批量生产化。
另一方面,当不从酵母培养液回收酵母菌体而直接在液体中破碎处理时,产生的油脂从酵母菌体漏出,发生乳化。该乳化可认为是因大量的水分、酵母来源的蛋白质或多糖类等的影响而发生的。来自乳化液的油脂的分离及回收通过利用有机溶剂或脱乳化剂的湿式油脂提取法亦是困难,油脂回收率显着较低。即,不能从破碎酵母湿菌体所得的乳化液中以实用的水平回收替代棕榈油。
如此,利用Lipomyces属酵母的以往的替代棕榈油的制造方法都难以作为食用油脂的制造方法的批量生产化。因此,需要开放能批量生产化且低成本的替代棕榈油的制造方法。
解决问题的手段:
本发明人等为开发上述问题而锐意进取。终于,本发明人等发现,在培养Lipomyces属酵母后,在液体中破碎处理酵母菌体而成乳化液后,使用无纺布或织布过滤乳化液,使用特定的有机溶剂(两种有机溶剂以特定的容积比混合后的有机溶剂)从无纺布或织布上回收的残渣中回收油脂,从而实现了现有技术中几乎不可能的从乳化液实用性回收替代棕榈油,从而完成本发明。
具体而言,本发明涉及一种制造方法,
是油脂的制造方法,
所述制造方法,具有:
培养Lipomyces属酵母而产生油脂的工序A;
破碎Lipomyces属酵母而获得乳化液的工序B;
通过使所述乳化液渗透过无纺布或织布而分离为残渣和液体的工序C;
使所述残渣中的所述油脂分配至正己烷及乙醇中,回收正己烷层的工序D;和
使正己烷挥发而回收所述油脂的工序E;
正己烷及乙醇的容积比为正己烷:乙醇=2:1~5:1。
即便是通过使用有机溶剂的溶剂提取法或使用脱乳化剂的分离法,也不能从在液体中破碎处理Lipomyces属酵母而产生的乳化液中,以实用性的回收率回收替代棕榈油。然而,使乳化液通过无纺布或织布,优选是具有特定的平均孔径及透气度(基于JIS L 1096中规定的透气性试验的A法(弗雷泽法)而测定的透气度)的无纺布或织布,从而酵母菌体的残渣能与液体分离。然后,使用特定的有机溶剂(正己烷和乙醇的混合溶剂),从而Lipomyces属酵母产生的替代棕榈油在正己烷中溶解,能高效回收乳化液中的替代棕榈油。
较佳地,所述无纺布或织布的平均孔径为0.5μm以上10μm以下,透气度为2cm3/(cm2·s)以上45cm3/(cm2·s)以下。
作为Lipomyces属酵母,只要产生油脂即可,不过Lipomyces starkeyi尤佳。
较佳地,工序C中,以5kPa以上200kPa以下,优选10kPa以上100kPa以下的压力使乳化液渗透过所述无纺布或织布。
发明效果:
根据本发明的油脂的制造方法,能以低成本稳定且大量地制造可用于食用或化妆品原料等用途的替代棕榈油。
附图说明
图1示出对Lipomyces starkeyi产生的油脂(替代棕榈油)、棕榈油、菜籽油及大豆油的脂肪酸组成进行比较的图表;
图2示出Lipomyces starkeyi的显微镜照片、由均化器破碎酵母菌体后的显微镜照片及产生的乳化液的外观照片。
具体实施方式
关于本发明的实施方式,适当参照附图予以说明。
本发明的油脂的制造方法,具有:
培养Lipomyces属酵母而产生油脂的工序A;
破碎Lipomyces属酵母而获得乳化液的工序B;
通过使所述乳化液渗透过无纺布或织布而分离为残渣和液体的工序C;
使所述残渣中的所述油脂分配至正己烷及乙醇中,回收正己烷层的工序D;和
使正己烷挥发而回收所述油脂的工序E。
<工序A>
培养Lipomyces属酵母,产生替代棕榈油(棕榈油类似油脂)。Lipomyces属酵母所产生的替代棕榈油如图1所示,脂肪酸组成与棕榈油类似。替代棕榈油的脂肪酸组成很难受到培养条件的影响。Lipomyces属酵母的培养可采用适用于酵母的公知的培养方法。优选温度25~30℃,每1L培养液通气量1~3L/min,以100~600rpm搅拌的同时进行培养。工序A中,较佳地,持续培养直至Lipomyces属酵母达到4.0×108~4.0×109个/mL。
<工序B>
工序A之后,Lipomyces属酵母在培养液这样的液体中破碎,制备乳化液。Lipomyces属酵母的破碎也可以在工序A中使用的培养液中进行,也可以从培养液回收Lipomyces属酵母并转移到其他液体后,在该液体中进行。酵母菌体的破碎可使用喷射磨机破碎机或超声波均质机这样的公知的破碎装置。又,可以并用多种破碎手段,也可以并用酶处理和破碎装置。工序B中,优选显微观察多处,继续破碎酵母菌体至保持形状的酵母菌体未被确认。
<工序C>
使工序B中制备的乳化液渗透过无纺布或织布,从而分离成含有酵母菌体的残渣和水溶性液体。优选地,工序C中使用的无纺布或织布的平均孔径为0.5μm以上10μm以下,透气度(基于JIS L 1096中规定的透气性试验的A法(弗雷泽法;frazirtype)所测定的透气度))为2cm3/(cm2·s)以上45cm3/(cm2·s)以下。透气度小于2cm3/(cm2·s)则渗透速度明显下降,欲除去的水溶性成分难以渗透。另一方面,透气度超45cm3/(cm2·s),则乳化液直接通过而难以捕集菌体残渣。无纺布或织布可为平板状,可为筒状。又,无纺布或织布上无需形成疏水性膜那样的特别的覆膜,可使用由聚丙烯或聚酯那样的材质构成的市售品。此外,从成本的观点出发,如果性能相同,则与织布相比更优选使用无纺布。
较佳地,以5kPa以上200kPa以下,优选10kPa以上100kPa以下的压力使乳化液渗透过无纺布或织布。小于5kPa则乳化液的渗透太花时间,超过200kPa则会对无纺布或织布产生物理性损伤,容易出现本该阻止的物质从产生的间隙渗透的问题。
通过使乳化液渗透过无纺布或织布,酵母菌体的残渣被捕集到无纺布或织布上,液体中的水及水溶性的成分通过无纺布或织布。Lipomyces属酵母产生的替代棕榈油与酵母菌体的残渣一起被捕集到无纺布或织布上。当含有酵母菌体的液体直接(不对菌体破碎处理)渗透过无纺布或织布时,菌体粒径的粒度分布较宽,所以无纺布或织布会迅速出现堵塞。然而,如果是乳化液的话,通过破碎缩小粒度分布范围,所以抑制了无纺布或织布的堵塞的频率。本发明的替代棕榈油的制造方法的第一技术特征在于,工序C中,通过使乳化液渗透过无纺布或织布,替代棕榈油与菌体残渣一起被捕集至无纺布或织布上。
<工序D>
将工序C中无纺布或织布上捕集的残渣与正己烷:乙醇=2:1~5:1(容积比)的混合溶剂混合。此时,残渣中含有的替代棕榈油溶解于溶剂层两层中的正己烷层。为了提高替代棕榈油的回收率,优选进行搅拌等的混合,使残渣在混合溶剂中更好地分散。当与残渣混合的混合溶剂静置时,残渣沉淀,分离成正己烷(上层)与乙醇与水的混合层(下层),因此通过回收上层,能仅回收溶解有替代棕榈油的正己烷。
压榨油棕果实,提取棕榈油时,正己烷通常用作提取溶剂。本发明的替代棕榈油的制造方法的第二技术特征在于,工序D中不单独使用正己烷,而是使用正己烷:乙醇=2:1~5:1(容积比)的混合溶剂作为提取溶剂。通过将作为非亲水性溶剂的正己烷与作为亲水性溶剂的乙醇以特定比例混合后的混合溶剂作为提取溶剂而用于工序D,从而与单独使用正己烷相比,能大幅提高替代棕榈油的回收率。
<工序E>
从工序D中回收的上层液中,使正己烷挥发而回收替代棕榈油。作为使正己烷挥发的方法,可用减压蒸馏这种公知的方法。
回收的替代棕榈油也可根据必要进行如脱酸处理、脱胶处理或脱臭处理等公知的精炼处理。另一方面,使用的溶剂可视需要而回收并再利用。
实施方式1:工序B中酵母在纯化水中破碎的实施方式
[参考例]
<工序A>
制备1.5L培养基,其以5w/v%的酵母提取物作为氮源、10w/v%的D(+)-葡萄糖碳源为成分,使用6N氢氧化钠水溶液将pH调节至6.0。向pH调节后的培养基添加Lipomycesstarkeyi,使用微生物培养装置(ABLE CO.,LTD.,BMS-C(培养槽容积5L))在30℃下需氧培养7天(搅拌条件:600rpm,通气量:3L/min)。每天检测四次培养基的D(+)-葡萄糖浓度,以维持10w/v%的形式添加D(+)-葡萄糖。
<工序B>
培养结束后,对培养液进行离心分离(10,000xg,60分钟),回收湿菌体。对于未均匀沉降、漂浮的菌体,通过药匙舀取回收。对回收的湿菌体进行真空冷冻干燥,从而获得干燥菌体。以使干燥菌体重量为10w/v%的形式将干燥菌体在管内分散于纯化水中,制备含有Lipomyces starkeyi的液体(模拟培养液)15mL。该液体假定作为工序A中培养结束的标准的Lipomyces starkeyi菌体浓度。向该液体添加0.5%(w/v)的葡聚糖酶(天野酶株式会社制Tunicase SD-FN),在50℃下酶处理过夜后,使用超音波均化器(WAKENBTECH CO.,LTD.制QSONICAQ500),对Lipomyces starkeyi菌体进行湿式破碎处理(40%输出,60分钟)。搅拌后的液体变为淡黄白色的均匀乳化液。
为计算乳化液中的油脂回收率,进行理论值的计算。由于没有100%回收并定量乳化液中的油脂的手法,因此将与乳化与否无关地稳定存在的甘油三酯作为指标来计算。具体而言,从甘油三酯的气相色谱定量分析结果算出油脂回收率。分析1mL乳化液中含有的甘油三酯量,为1.9%(w/v)。又,作为标准样品,从干燥酵母菌体利用多珠冲击器(安井器械株式会社)破碎并用正己烷提取出的油脂与上述同样地进行了分析,油脂中的甘油三酯含有率为82.7%(w/v)(其他可含括甘油二酯、甘油单酯和游离脂肪酸)。由此,从15mL乳化液获取的油脂重量(理论值)被算出为15×0.019/0.827=0.35(g)。
<工序C>
在过滤部分直径为47mm的搅拌池(stirred cell))中设置无纺布,对15mL乳化液实施利用了氮气的高压过滤分离(压力30kPa)。作为无纺布,使用三井化学株式会社制SYNTEX(注册商标)nano 6(平均孔径5.6μm,弗雷泽透气度10cm3/(cm2·s)/聚丙烯制熔喷无纺布)。菌体残渣被捕集至无纺布上,液体渗透过无纺布。
<工序D>
使用药匙刮集无纺布上捕集到的菌体残渣,回收至锥形管中。向锥形管内添加正己烷:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL,搅拌一分钟,而后静置15分钟。静置后,用移液管回收上层(正己烷层)。
<工序E>
将回收的上层采集至锥形管内,使用干热装置(dry thermo unit)(TAITECCORPORATION制DTU-1CN型)在90℃下加热60分钟,以使溶剂挥发。测定容器内残留的替代棕榈油的重量,算出(测定值/理论值)×100=油脂回收率(%)。
[实施例1]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[实施例2]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[实施例3]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例1]
工序D中,除作为溶剂使用正己烷10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例2]
工序D中,除作为溶剂使用乙醇10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例3]
工序D中,除作为溶剂使用异丙醇10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例4]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例5]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:异丙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例6]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:异丙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例7]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:异丙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例8]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:异丙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例9]
工序D中,除作为混合溶剂使用异丙醇:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例10]
工序D中,除作为混合溶剂使用异丙醇:乙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例11]
工序D中,除作为混合溶剂使用异丙醇:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
[对比例12]
工序D中,除作为混合溶剂使用异丙醇:乙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作。
<不进行工序C及工序D的对比例>
[对比例13]
在参考例的工序B之后不进行工序C,在乳化液中作为溶剂添加正己烷10mL,搅拌1分钟。而后静置15分钟,作为工序D,用移液管回收溶剂层(上层)。对于回收的溶剂层,与参考例的工序E同样操作。
[对比例14]
除了在乳化液中作为溶剂添加乙醇10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例15]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例16]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例17]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例18]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例19]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例20]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例21]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:异丙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例22]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:异丙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例23]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:异丙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例24]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:异丙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例25]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例26]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇:乙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例27]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
[对比例28]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇:乙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例13同样操作。
表1示出参考例、实施例1~3及对比例1~28的油脂回收率(%)。参考例及实施例1~3的油脂回收率为81.2%以上,尤其是实施例1及2的油脂回收率为98%以上是非常高的数值。又,得以明确油脂回收率如果在正己烷:乙醇=1:1~5:1的范围内则为80%以上,如果在正己烷:乙醇=1.5:1~4:1的范围内则为90%以上。
然而,仅与参考例及实施例1~3在工序D中使用的溶剂不同的对比例1~12的油脂回收率(%)最高也只不过是45.6%。如此,得以明确根据工序D中使用的溶剂的种类,油脂回收率大幅变动。
[表1]
另一方面,不进行工序C及工序D,尝试从工序B所得的乳化液中使用溶剂回收替代棕榈油的对比例13~28的油脂回收率最高为17.1%。尤其是使用与实施例1~4相同的混合溶剂的对比例16~19的油脂回收率仅仅为0~1.9%。
如上述,压榨油棕果实,提取棕榈油时,作为提取溶剂通常使用正己烷。然而,从工序B所得的乳化液中使用正己烷回收替代棕榈油时(对比例13),油脂回收率为1.5%。又,工序D中作为溶剂使用正己烷时(对比例1),油脂回收率为43.5%,为参考例及实施例1~3的油脂回收率的一半左右的数值。
(无纺布的种类的影响)
参考例及实施例1~3中,工序C中适用平均孔径5.6μm,弗雷泽透气度10cm3/(cm2·s)的聚丙烯制熔喷无纺布,但作为平均孔径为0.5μm以上10μm以下,透气度为2cm3/(cm2·s)以上45cm3/(cm2·s)以下的聚丙烯制熔喷无纺布,例如,使用三井化学株式会社制SYNTEX(注册商标)nano2(平均孔径2.2μm,弗雷泽透气度7.1cm3/(cm2·s))、nano9(平均孔径7.0μm,弗雷泽透气度12cm3/(cm2·s))时,油脂回收率也与参考例及实施例1~3相同程度。又,使用上述范围之外的无纺布时,渗透速度明显下降,或含有油脂的菌体残渣也会渗透,回收率变为0%。
(脱乳化剂的使用)
对工序B所得的乳化液,添加0.1~1.0w/v%的食品用脱乳化剂(三菱化学株式会社制蔗糖酯P-1670(蔗糖脂肪酸酯)/阪本药品工业株式会社制SY甘油酯MO-3S、SY甘油酯MO-5S、SY甘油酯MO-7S(均为聚甘油油酸酯))。而后,对乳化液进行加热或离心分离(6,000xg),但液相未分离,无法通过仅采集溶剂层来回收替代棕榈油。
(喷射磨机破碎装置的破碎处理)
参考例1~3中,工序B中通过超音波均化器搅拌含有Lipomyces starkeyi的液体,对Lipomyces starkeyi菌体进行湿式破碎处理。另一方面,在对含有Lipomyces starkeyi的液体使用喷射磨机破碎机进行破碎处理直至完全确认Lipomyces starkeyi菌体的破碎为止的实验例中,油脂回收率(%)与参考例及实施例1~3为相同程度。
实施方式2:工序B中酵母在培养液中破碎的实施方式
[实施例4]
<工序A>
与参考例同样,培养Lipomyces starkeyi直至4.0×108~4.0×109个/mL。
<工序B>
培养结束后,使用高压均化器(株式会社常光制NAGS20),对培养液中的Lipomycesstarkeyi菌体进行湿式破碎处理(输出200MPa,10pass)。湿式破碎处理后的液体变为淡黄白色的均匀乳化液。另,与参考例同样,在湿式破碎处理前,向培养液中添加0.5%(w/v)的葡聚糖酶(天野酶株式会社制Tunicase SD-FN),在50℃下酶处理过夜,从而可缩短高压均化器进行湿式破碎处理所需的时间。
<工序C~E>
而后,工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与参考例同样操作并回收替代棕榈油,算出油脂回收率。
[实施例5]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[实施例6]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例29]
工序D中,除作为溶剂使用正己烷10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例30]
工序D中,除作为溶剂使用乙醇10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例31]
工序D中,除作为溶剂使用异丙醇10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例32]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例33]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=6:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例34]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:乙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例35]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:异丙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例36]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:异丙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例37]
工序D中,除作为混合溶剂使用正己烷:异丙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例38]
工序D中,除作为混合溶剂使用异丙醇:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例39]
工序D中,除作为混合溶剂使用异丙醇:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
[对比例40]
工序D中,除作为混合溶剂使用异丙醇:乙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,均与实施例4同样操作。
<不进行工序C及工序D的对比例>
[对比例41]
参考例的工序B之后,不进行工序C,在乳化液中作为溶剂添加正己烷10mL,搅拌一分钟。而后静置15分钟,作为工序D,用移液管回收溶剂层(上层)。对于回收的溶剂层,与参考例的工序E同样操作。
[对比例42]
除了在乳化液中作为溶剂添加乙醇10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例43]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例44]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例45]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=2:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例46]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例47]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=5:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例48]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=6:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例49]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:乙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例50]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:异丙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例51]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:异丙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例52]
除了在乳化液中作为溶剂添加正己烷:异丙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例53]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇:乙醇=1:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例54]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇:乙醇=3:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
[对比例55]
除了在乳化液中作为溶剂添加异丙醇:乙醇=10:1(容积比)的混合溶剂10mL以外,与对比例41同样操作。
表2示出实施例4~6及对比例29~55的油脂回收率(%)。实施例4~6的油脂回收率为86.2%以上,尤其是实施例4及5的油脂回收率为91.7%以上是非常高的数值。又,得以明确油脂回收率如果在正己烷:乙醇=2:1~5:1的范围内则为86%以上,如果在正己烷:乙醇=2:1~3:1的范围内则为91%以上。另,在培养液中破碎处理酵母作为工序B的对比例32的油脂回收率与在纯化水中破碎处理酵母的参考例相比,尽管使用相同的提取溶剂(正己烷:乙醇=1:1)也是低值。
仅与实施例4~6在工序D中使用的溶剂不同的对比例29~30、37的油脂回收率为43.9%以下,但对比例31、35~36、38~39的油脂回收率为70%以上。对比例35、38、39的油脂回数率超过80%,尤其是对比例38的油脂回收率是比实施例6的油脂回收率高的值。
[表2]
/>
然而,在工序D中使用正己烷和异丙醇或者异丙醇和乙醇时,回收的替代棕榈油有呈黑色、散发异臭,或50℃以上加热时仍含有固形物等缺点,是不适合作为替代棕榈油的品质。该缺点推测是培养液中的成分混入替代棕榈油所引起的。
又,单独使用乙醇或异丙醇的对比例30或31中回收的替代棕榈油也有呈黑色、散发异臭,或50℃以上加热时仍含有固形物等缺点,依然是不适合作为食用油脂的品质。
工业应用性:
如此,本发明的油脂的制造方法将以往所不能的、从含有Lipomyces属酵母的液体中高效回收替代棕榈油变得可能,作为可用于食用或化妆品原料等用途的替代棕榈油的工业的制造方法大有裨益。
Claims (4)
1.一种制造方法,其特征在于,
是油脂的制造方法,
所述制造方法,具有:
培养Lipomyces属酵母并产生油脂的工序A;
破碎Lipomyces属酵母并得到乳化液的工序B;
使所述乳化液渗透过无纺布或织布从而分离为残渣和液体的工序C;
使所述残渣中的所述油脂分配至正己烷及乙醇中,回收正己烷层的工序D;和
使正己烷挥发而回收所述油脂的工序E;
正己烷及乙醇的容积比为正己烷:乙醇=2:1~5:1。
2.根据权利要求1所述的油脂的制造方法,其特征在于,
所述无纺布或所述织布的平均孔径为0.5μm以上10μm以下,透气度为2cm3/(cm2·s)以上45cm3/(cm2·s)以下。
3.根据权利要求1所述的油脂的制造方法,其特征在于,
所述Lipomyces属酵母为Lipomyces starkeyi。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的油脂的制造方法,其特征在于,
所述工序C中,以5kPa以上200kPa以下的压力使所述乳化液渗透过所述无纺布或所述织布。
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