JP2014140308A - 油脂製造方法 - Google Patents
油脂製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014140308A JP2014140308A JP2013008968A JP2013008968A JP2014140308A JP 2014140308 A JP2014140308 A JP 2014140308A JP 2013008968 A JP2013008968 A JP 2013008968A JP 2013008968 A JP2013008968 A JP 2013008968A JP 2014140308 A JP2014140308 A JP 2014140308A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oils
- fats
- extraction
- organic solvent
- heterotrophic algae
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims abstract description 100
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 87
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 52
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 claims abstract description 38
- 241000233671 Schizochytrium Species 0.000 claims abstract description 19
- 241001306132 Aurantiochytrium Species 0.000 claims abstract description 17
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 104
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims description 95
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 57
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 10
- 241000233675 Thraustochytrium Species 0.000 abstract description 2
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 241001138695 Parietichytrium Species 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 6
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 5
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 3
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 3
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 3
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 3
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 3
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 3
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 3
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000004260 plant-type cell wall biogenesis Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241001138688 Parietichytrium sarkarianum Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000010374 vitamin B1 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011691 vitamin B1 Substances 0.000 description 1
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 235000019164 vitamin B2 Nutrition 0.000 description 1
- 239000011716 vitamin B2 Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
【課題】従属栄養性藻類から油脂を、低コストで、効率よく回収できる油脂製造方法を提供する。
【解決手段】この油脂製造方法は、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上の従属栄養性藻類を、その細胞壁を破壊又は溶解処理していない状態で無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合して油脂を抽出処理し、油脂を回収する。
【選択図】なし
【解決手段】この油脂製造方法は、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上の従属栄養性藻類を、その細胞壁を破壊又は溶解処理していない状態で無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合して油脂を抽出処理し、油脂を回収する。
【選択図】なし
Description
本発明は、従属栄養性藻類から油脂を回収する油脂製造方法に関する。
公共分野あるいは産業排水分野において有機性排水を処理する場合、活性汚泥法が広く採用されている。活性汚泥法を用いることで、下水や産業排水は、有機物、リン、窒素などの含有量が低減された処理水と、活性汚泥処理に利用された微生物を含む余剰汚泥とに分離される。このうち下水からの余剰汚泥は、全産業廃棄物中の約２０％を占め、年間で８，０００万ｔにも達するが、これら下水汚泥の約７割が焼却処分されているのが現状である。
一般に、活性汚泥処理法で生じる余剰汚泥の含水率は８０〜９０％であり、その処分には脱水・乾燥、焼却、運搬等に多大なエネルギーが要される。特にその焼却の際には、重油や天然ガスなどの燃料が多量に消費される。
そこで、環境負荷への配慮や汚泥減量化の観点から、余剰汚泥の再資源化への取組が行われている。
例えば、特許文献１には、有機汚泥を栄養源として、従属栄養性藻類を培養し、培養した従属栄養性藻類を、ダイノミルや超音波等で破砕した後、有機溶媒を用いて油脂を抽出することが開示されている。
また、特許文献２には、ナビクラ属に属する微細藻類を培養し、ノルマルヘキサンからなる溶媒、ノルマルヘキサン及びメタノールからなる溶媒、又は、ノルマルヘキサン及びエタノールからなる溶媒を用いて油脂を抽出することが開示されている。また、段落番号００４１には、油分の抽出効率を高めるために、藻体を懸濁した有機溶媒を超音波ホモジナイザー等にかけて藻体を物理的に破壊することが好ましいと記載されている。
また、特許文献３には、イカダモ属に属する微細藻類の藻細胞壁を、機械的な破壊処理、酵素処理、アルカリ化合物による処理、酸性化合物による処理、酸素又は窒素を有する有機化合物による処理から選ばれた少なくとも一種の方法で破壊処理した後、処理物から油脂類を有機溶媒抽出することが開示されている。
従来は、従属栄養性藻類から、抽出溶媒を用いて油脂を抽出処理するにあたり、油脂の回収率を高めるため、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理した後、抽出処理を行っていた。
しかしながら、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理するための設備が別途必要となるので、装置がより大型化、複雑化する傾向にあった。また、これらの処理を行うには、エネルギーを導入する必要があるので、油脂の製造コストが嵩む問題があった。
本発明は、従属栄養性藻類から油脂を、低コストで、効率よく回収できる油脂製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、従属栄養性藻類による油脂生産について鋭意研究を進めた結果、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物は、その細胞壁を破壊又は溶解処理を行わなくても、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合することで、菌体内の油脂を効率よく抽出できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、菌体内に油脂を生成及び蓄積する能力を有する従属栄養性藻類から、抽出溶媒を用いて油脂を抽出処理し、油脂を回収する油脂製造方法であって、
前記従属栄養性藻類が、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、
前記従属栄養性藻類を、その細胞壁を破壊又は溶解処理していない状態で、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合することにより、前記抽出処理を行うことを特徴とする。
前記従属栄養性藻類が、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、
前記従属栄養性藻類を、その細胞壁を破壊又は溶解処理していない状態で、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合することにより、前記抽出処理を行うことを特徴とする。
オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群の従属栄養性藻類は、細胞壁の合成速度が、菌体の増殖速度に比べ遅いため、細胞壁が薄いあるいは脆弱という特徴がある。例えば、オーランチオキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが３０〜１００μｍで、細胞壁の厚さが２〜３μｍである。また、シゾキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが２０〜３０μｍで、細胞壁の厚さが４〜６μｍである。また、パリエチキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが２０〜３０μｍで、細胞壁の厚さが２〜３μｍである。また、スロストキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが３０〜４０μｍで、細胞壁の厚さが２０〜３０μｍである。このため、上記従属栄養性藻類の細胞壁を、破壊又は溶解処理していない状態で、ノルマルヘキサンやトルエンなどの無極性有機溶媒を含有する溶媒と接触させると、無極性有機溶媒によって細胞壁の一部が損傷したり、無極性有機溶媒が細胞壁を通過して、細胞膜へ達するといった現象が生じる。細胞膜は、リン脂質やたんぱく質で主に構成されているが、リン脂質は無極性有機溶媒によって分解され易いため、無極性有機溶媒は細胞内へ容易に浸透することができる。また、菌体内で生成される油脂は疎水性であるので、菌体内の水分に対して強い反発力が生じると共に、菌体内に浸透した無極性有機溶媒に対して親和力を生じる。その結果、菌体内で生成した油脂は、無極性有機溶媒に引き寄せられる形で細胞外へと移動し、最終的には、無極性有機溶媒に溶解した形で菌体から脱離する。このため、本発明によれば、従属栄養性藻類の細胞壁の破壊又は溶解処理を行わなくても油脂を効率よく回収でき、ランニングコストを低減できる。
本発明の油脂製造方法は、前記従属栄養性藻類が、オーランチオキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。これらの微生物は、細胞壁が特に薄いので、油脂を効率よく回収できる。
本発明の油脂製造方法は、前記抽出溶媒として、無極性有機溶媒と極性有機溶媒とを含有するものを用いることが好ましい。そして、前記抽出処理前の前記従属栄養性藻類を含む培養物と前記抽出溶媒との混合液中に、前記極性有機溶媒が１０〜５０質量％含有するように、前記抽出溶媒と前記従属栄養性藻類とを混合して前記抽出処理を行うことが好ましい。
本発明の油脂製造方法は、前記無極性有機溶媒が、ノルマルヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテルからなる群から選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
本発明の油脂製造方法は、前記極性有機溶媒が、アセトン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルミアミド、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール及びプロパノールからなる群から選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
本発明の油脂製造方法は、前記従属栄養性藻類に、前記従属栄養性藻類の乾燥質量１００質量部に対して前記無極性有機溶媒を１０〜２０００質量部添加して前記抽出処理を行うことが好ましい。
本発明の油脂製造方法は、前記抽出溶媒を複数回に分けて前記従属栄養性藻類に添加し、前記従属栄養性藻類の乾燥質量１００質量部に対して前記無極性有機溶媒を積算して１０〜２０００質量部添加して前記抽出処理を行うことが好ましい。
上記各態様によれば、従属栄養性藻類から油脂を、より効率よく回収できる。
本発明によれば、従属栄養性藻類から油脂を、低コストで、効率よく回収できる。
本発明の油脂製造方法の一実施形態について、図１に示す油脂製造装置を用いて説明する。
図１に示す油脂製造装置は、従属栄養性藻類を前培養するための藻類培養タンク１と、前培養した従属栄養性藻類を培養するための藻類培養槽２と、藻類培養槽２で培養した培養物を固液分離するための分離槽３と、抽出溶媒を貯留するための抽出溶媒貯留槽４と、分離槽３で固液分離して採取した固相から油脂を抽出するための油脂抽出槽５と、油脂抽出槽５で抽出した油脂を精製するための精製装置６とを備えている。これらは配管により連通し、図示しないポンプやバルブによって、所定の処理が成されるまでそれぞれ内容物を留め置いたり、他に移動させたりすることができるようになっている。
藻類培養タンク１では、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上の従属栄養性藻類が前培養されている。すなわち、藻類培養タンク１では、前記従属栄養性藻類の前培養に必要な有機化合物、栄養塩などが供給されて、従属栄養性藻類の活性や菌体量の最適化が行われる。
本発明において、「オーランチオキトリウム属に属する微生物」とは、従属栄養性藻類（生育において炭酸ガス同化を行わず、糖、脂肪酸、アミノ酸などの有機化合物を必要とする藻類）であって、オーランチオキトリウム（Ａｕｒａｎｔｉｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）属に属し、その菌体に脂肪を生成蓄積するものである。例えば、オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４、ＮＢＲＣ１０３２６８、ＮＢＲＣ１０３２６９等が挙げられる。特にオーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４が好ましい。（ＮＢＲＣの番号が付された菌株は、独立行政法人 製品評価技術基盤機構から分譲を受けることが可能な菌株である。以下同様。）オーランチオキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが３０〜１００μｍで、細胞壁の厚さが２〜３μｍである。
本発明において、「シゾキトリウム属に属する微生物」とは、従属栄養性藻類であって、シゾキトリウム（Ｓｃｈｉｚｏｃｈｙｒｉｕｍ）属に属し、アミラーゼ、セルラーゼ、プロテアーゼ等、澱粉やタンパク質を分解する酵素を分泌する特性を有しつつその菌体に脂肪を生成蓄積するものである。例えば、シゾキトリウム ＡＴＣＣ２０８８８、２０８８９、２８２０９、シゾキトリウム ＭＹＡ―１３９１（ＡＴＣＣより入手可能）等が挙げられる。シゾキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが２０〜３０μｍで、細胞壁の厚さが４〜６μｍである。
本発明において、「パリエチキトリウム属に属する微生物」とは、従属栄養性藻類であって、パリエチキトリウム（Ｐａｒｉｅｔｉｃｈｙｔｒｉｕｍ）属に属し、アミラーゼ、セルラーゼ、プロテアーゼ等、澱粉やタンパク質を分解する酵素を分泌する特性を有しつつその菌体に脂肪を生成蓄積するものである。例えば、Ｐａｒｉｅｔｉｃｈｙｔｒｉｕｍ ｓａｒｋａｒｉａｎｕｍ ＮＢＲＣ１０４１０８、１０２９８４等が挙げられる。パリエチキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが２０〜３０μｍで、細胞壁の厚さが２〜３μｍである。
本発明において、「スロストキトリウム属に属する微生物」とは、従属栄養性藻類であって、スロストキトリウム（Ｔｈｒａｕｓｔｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）属に属し、アミラーゼ、セルラーゼ、プロテアーゼ等、澱粉やタンパク質を分解する酵素を分泌する特性を有しつつその菌体に脂肪を生成蓄積するものである。例えば、スロストキトリウム ＡＴＣＣ１８９０７、ＡＴＣＣ２０８９０、ＡＴＣＣ２０８９１、ＡＴＣＣ２０９８２、ＡＴＣＣ２４４７３、ＡＴＣＣ２６１８５、ＡＴＣＣ２８２１０、ＡＴＣＣ３４３０４等が挙げられる。（ＡＴＣＣの番号が付された菌株は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）から分譲を受けることが可能な菌株である。以下同様。）スロストキトリウム属に属する微生物は、菌体サイズが２０〜３０μｍで、細胞壁の厚さが３０〜４０μｍである。
藻類培養槽２には、従属栄養性藻類の栄養源となる基質と、藻類培養タンク１にて前培養した従属栄養性藻類とが供給される。従属栄養性藻類の栄養源となる基質としては、有機性排水、汚泥や食品廃棄物等の有機性廃棄物が挙げられる。藻類培養槽２に供給された従属栄養性藻類は、前記基質を栄養源として生育及び増殖し、菌体内に油脂を蓄積する。
藻類培養槽２における従属栄養性藻類の培養条件は特に限定は無い。従属栄養性藻類の種類に応じて適宜調整することが好ましい。例えば、オーランチオキトリウムＮＢＲＣ１０２６１４とスロストキトリウムＡＴＣＣ３４３０４とを混合培養する場合、２０〜４０℃、汚泥濃度０．１〜５．０質量％、溶存酸素濃度（ＤＯ）１．０〜５．０ｍｇ／Ｌの条件が好ましい。
藻類培養槽２にて所定時間培養した培養物は、分離槽３に導入され、固相と液相とに固液分離される。藻類培養槽２では、基質は従属栄養性藻類によって資化及び分解されるが、消化されずに残留する未消化物も存在する。従属栄養性藻類は、汚泥等の基質表面に付着して基質を資化及び分解し、生育及び増殖すると同時に菌体に油脂を生成蓄積するので、その未消化物を回収すれば、油脂を蓄積した従属栄養性藻類も回収できる。分離手段としては特に限定は無い。フィルターブレス式、スクリュープレス式などの脱水装置、膜ろ過、沈降槽などが挙げられる。例えば沈殿槽を利用すれば、自然沈降により、ほとんどエネルギーを消費することなく、未消化物とそこに付着した従属栄養性藻類を回収できる。
培養物の固液分離後の液相には、難分解性物質などが含まれないので、水処理施設などへ導入して処理した後、放流することができる。
培養物の固液分離後の固相には、培養後の油脂を蓄積した従属栄養性藻類が多く含まれている。油脂抽出槽５に、分離槽３での固液分離で得られた固相を供給すると共に、抽出溶媒貯留槽４から抽出溶媒を供給して、油脂の抽出処理を行う。本発明では、この抽出処理を、従属栄養性藻類の細胞壁を破壊又は溶解処理していない状態で、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合することにより行うことを特徴としている。なお、本発明において、「従属栄養性藻類の細胞壁を破壊又は溶解処理していない状態で、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合する」とは、培養後の従属栄養性藻類に対し、物理処理（加圧減圧、加熱、凍結、圧搾など）、化学処理（酸処理、アルカリ処理など）、生物処理（酵素など）等の処理を行うことなく、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合させることを意味する。
前述したように、従属栄養性藻類から、抽出溶媒を用いて油脂を抽出処理するに際し、従来では、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理した後、抽出処理を行っていた。
本発明者は、従属栄養性藻類による油脂生産について鋭意研究を進めた結果、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物は、その細胞壁を破壊又は溶解処理を行わなくても、ノルマルヘキサンやトルエン等の無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合することで、菌体内の油脂を効率よく抽出できることを見出した。
この理由について説明すると、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群の従属栄養性藻類は、細胞壁の合成速度が、菌体の増殖速度に比べ遅いため、細胞壁が薄いあるいは脆弱という特徴がある。上記従属栄養性藻類の細胞壁を、破壊又は溶解処理していない状態で、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と接触させると、無極性有機溶媒によって細胞壁の一部が損傷したり、無極性有機溶媒が細胞壁を通過して、細胞膜へ達するといった現象が生じる。細胞膜は、リン脂質やたんぱく質で主に構成されているが、リン脂質は無極性有機溶媒によって分解され易いため、無極性有機溶媒は細胞内へ容易に浸透することができる。また、菌体内で生成される油脂は疎水性であるので、菌体内の水分に対して強い反発力が生じると共に、菌体内に浸透した無極性有機溶媒に対して親和力を生じる。このため、菌体内で生成した油脂は、無極性有機溶媒に引き寄せられる形で細胞外へと移動し、最終的には、無極性有機溶媒に溶解した形で菌体から脱離するので、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理しなくても、油脂を効率よく回収できる。なかでも、オーランチオキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群の従属栄養性藻類は、特に細胞壁が薄いあるいは脆弱であるため、油脂を効率よく回収できる。
本発明において、無極性有機溶媒としては、ノルマルヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル等が挙げられる。なかでも溶媒の回収が容易であるという理由からノルマルヘキサン、トルエンが好ましい。
本発明において、油脂の抽出処理は、従属栄養性藻類の乾燥質量１００質量部に対して、好ましくは１０〜２０００質量部、より好ましくは１００〜１０００質量部、特に好ましくは３００〜６００質量部の無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒を、従属栄養性藻類に混合して行う。無極性有機溶媒の添加量が、前記割合で１０質量部未満であると、油脂の回収率が低下する傾向にあり、２０００質量部を超えて添加しても、油脂の回収率は向上しない。上記範囲内であると油脂を効率よく回収できる。
本発明において、抽出溶媒には、無極性有機溶媒を含有するものを用いるが、無極性有機溶媒と極性有機溶媒とを含有するものを用いることが好ましい。無極性有機溶媒と極性有機溶媒とを併用することで、油脂の回収率を高めることができる。この場合、無極性有機溶媒、極性有機溶媒をそれぞれの種類ごとに貯留した抽出溶媒貯留槽４を用意しておき、各抽出溶媒貯留槽から無極性有機溶媒、極性有機溶媒をそれぞれ個別に油脂抽出槽５に供給して、油脂抽出槽５内で各有機溶媒を混合して抽出処理を行ってもよい。また、無極性有機溶媒と極性有機溶媒とを予め混合した混合溶媒を抽出溶媒貯留槽４に貯留しておき、該混合溶媒を油脂抽出槽５に供給して抽出処理を行ってもよい。
極性有機溶媒としては、アセトン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルミアミド、ジメチルスルホキシド等の極性非プロトン性有機溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等の極性プロトン性有機溶媒が挙げられる。これらを１種又は２種以上を用いることができる。なかでも、生物分解性が高いという理由からメタノールもしくはエタノールが好ましい。
抽出溶媒として、無極性有機溶媒と極性有機溶媒とを含有するものを用いる場合、培養物と抽出溶媒との混合液中に、極性有機溶媒が好ましくは０．１〜５０質量％、より好ましくは５〜３０質量％、特に好ましくは１０〜２０質量％含有するように、抽出溶媒を培養物に添加して抽出処理を行う。極性有機溶媒の含有量が０．１質量％未満であると油脂の回収率は向上せず、５０質量％を超えて添加しても、油脂の回収率は向上しない。上記範囲内であれば効率的に油脂の回収率を高めることができる。
油脂抽出槽５で抽出処理した後、有機溶剤相を精製装置６に導入し、精製処理を行って油脂を製造する。精製処理方法は特に限定は無い。例えば低温蒸留によって高純度化を行う方法が挙げられる。また、エステル交換反応によるバイオディーゼル燃料化、水素化分解による軽油化といった処理を行なってもよい。また、油脂抽出槽５での抽出処理後の水相及び沈殿物は、引き抜いて水処理施設等に導入して処理を行う。
このようにして、本発明では従属栄養性藻類から油脂を回収できる。
本発明の油脂製造方法の他の実施形態について、図２に示す油脂製造装置を用いて説明する。
この油脂製造装置は、複数の油脂抽出槽５ａ，５ｂ，５ｃが直列に接続して配設されている。図２では油脂抽出槽５ａは３個配設されているが、その数は特に限定されない。
この実施形態では、抽出溶媒を複数回に分けて従属栄養性藻類に添加して抽出処理を行うことができる。抽出溶媒を複数回に分けて従属栄養性藻類に添加して抽出処理を行うことで、後述する実施例に示すように、油脂の回収率を高めることができる。
この実施形態において、油脂の抽出処理は、抽出溶媒を複数回に分けて従属栄養性藻類に添加し、従属栄養性藻類の乾燥質量１００質量部に対して無極性有機溶媒を積算して１０〜２０００質量部添加することが好ましく、１００〜１０００質量部がより好ましく、３００〜５００質量部が特に好ましい。無極性有機溶媒の積算量が上記範囲内であると油脂の回収率を高めることができる。
抽出処理の回数は、２〜５回が好ましく、２〜３回がより好ましい。抽出処理の回数を多くすると油脂抽出槽の数が嵩むので、装置が大型化や複雑化する恐れがある。
（試験例１）
従属栄養性藻類として、オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４を用いた。
人工海水（塩化ナトリウム３．０質量％、塩化カリウム０．０７質量％、塩化マグネシウム１．０８質量％、硫酸マグネシウム０．５４質量％、塩化カルシウム０．１質量％の組成）を、終濃度が５０質量％になるように添加して調製した人工海水５０％含有−ＬＢ培地を滅菌した後、その１０００ｍＬに対しビタミン剤（和光純薬社製、ビタミンＢ１、Ｂ２、Ｂ１２含有）を１ｇ添加した液体培地を用いて、３０℃、曝気量１Ｌ／分で曝気を行いながら２５０ｒｐｍでスターラー攪拌することにより従属栄養性藻類の培養を行った。この培養で菌体重量は１０ｇ／Ｌ程度となった。遠心分離により含水率８０％程度まで濃縮し、ここから乾燥菌体重量が１ｇとなるように濃縮菌液を採取した。濃縮菌液に対し、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、菌体の乾燥質量の０．１〜２０倍量のノルマルヘキサンを添加し、抽出処理を行った。抽出処理は、１０秒間ボルテックスミキサーによる攪拌を行ったのちに３０分間静置により油脂の抽出を行い、次いで、４８００ｒｐｍで５分間遠心分離を行ったのちにピペッティングにより有機溶剤相を回収した。これを７０℃で一晩乾燥させ、回収できた油脂の重量を測定した。
従属栄養性藻類として、オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４を用いた。
人工海水（塩化ナトリウム３．０質量％、塩化カリウム０．０７質量％、塩化マグネシウム１．０８質量％、硫酸マグネシウム０．５４質量％、塩化カルシウム０．１質量％の組成）を、終濃度が５０質量％になるように添加して調製した人工海水５０％含有−ＬＢ培地を滅菌した後、その１０００ｍＬに対しビタミン剤（和光純薬社製、ビタミンＢ１、Ｂ２、Ｂ１２含有）を１ｇ添加した液体培地を用いて、３０℃、曝気量１Ｌ／分で曝気を行いながら２５０ｒｐｍでスターラー攪拌することにより従属栄養性藻類の培養を行った。この培養で菌体重量は１０ｇ／Ｌ程度となった。遠心分離により含水率８０％程度まで濃縮し、ここから乾燥菌体重量が１ｇとなるように濃縮菌液を採取した。濃縮菌液に対し、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、菌体の乾燥質量の０．１〜２０倍量のノルマルヘキサンを添加し、抽出処理を行った。抽出処理は、１０秒間ボルテックスミキサーによる攪拌を行ったのちに３０分間静置により油脂の抽出を行い、次いで、４８００ｒｐｍで５分間遠心分離を行ったのちにピペッティングにより有機溶剤相を回収した。これを７０℃で一晩乾燥させ、回収できた油脂の重量を測定した。
従属栄養性藻類の乾燥質量あたりのノルマルヘキサンの使用量（ｍｌ（ＨＥＸ）／ｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ））と、ノルマルヘキサンの使用量あたりの油脂回収量（ｍｌ（ｏｉｌ）／ｍｌ（ＨＥＸ））との関係を、図２に記す。
図２に示すように、従属栄養性藻類の乾燥質量に対し、０．１〜２０倍量のノルマルヘキサンを使用することで、油脂を効率よく回収できた。
なお、オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４の代わりに、細胞壁の厚さが、オーランチオキトリウムに属する微生物と同等である、シゾキトリウム属に属する微生物、パリエチキトリウム属に属する微生物を使用した場合でも、同様の結果が得られ、従属栄養性藻類の乾燥質量に対し、０．１〜２０倍量のノルマルヘキサンを使用することで、油脂を効率よく回収できた。
（試験例２）
試験例１と同様の条件で従属栄養性藻類（オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４）を培養した。培養後の従属栄養性藻類に対し、その細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、従属栄養性藻類の乾燥質量の４倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分間混合して、抽出処理を行った。そして、試験例１と同様の条件で蒸留処理を行い、油脂を回収した。従属栄養性藻類の乾燥質量あたりの油脂の回収量は、０．１８ｍｌ（ｏｉｌ）／ｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ）であった。
試験例１と同様の条件で従属栄養性藻類（オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４）を培養した。培養後の従属栄養性藻類に対し、その細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、従属栄養性藻類の乾燥質量の４倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分間混合して、抽出処理を行った。そして、試験例１と同様の条件で蒸留処理を行い、油脂を回収した。従属栄養性藻類の乾燥質量あたりの油脂の回収量は、０．１８ｍｌ（ｏｉｌ）／ｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ）であった。
（試験例３）
試験例２において、培養後の従属栄養性藻類に対し、その細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、従属栄養性藻類の乾燥質量の２倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分間混合した後に有機溶媒層のみ回収した。次いで、従属栄養性藻類の乾燥質量の２倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した。このようにして抽出処理を行った。そして、試験例１と同様の条件で蒸留処理を行い、油脂を回収した。従属栄養性藻類の乾燥質量あたりの油脂の回収量は、０．２２ｍｌ（ｏｉｌ）／ｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ）であった。
試験例２において、培養後の従属栄養性藻類に対し、その細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、従属栄養性藻類の乾燥質量の２倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分間混合した後に有機溶媒層のみ回収した。次いで、従属栄養性藻類の乾燥質量の２倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した。このようにして抽出処理を行った。そして、試験例１と同様の条件で蒸留処理を行い、油脂を回収した。従属栄養性藻類の乾燥質量あたりの油脂の回収量は、０．２２ｍｌ（ｏｉｌ）／ｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ）であった。
（試験例４）
試験例２において、培養後の従属栄養性藻類に対し、その細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、従属栄養性藻類の乾燥質量の１．３３倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した後に有機溶媒層のみ回収した。次いで、従属栄養性藻類の乾燥質量の１．３３倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した後に有機溶媒層のみ回収した。次いで、従属栄養性藻類の乾燥質量の１．３３倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した。このようにして抽出処理を行った。そして、試験例１と同様の条件で蒸留処理を行い、油脂を回収した。従属栄養性藻類の乾燥質量あたりの油脂の回収量は、０．２７ｍｌ（ｏｉｌ）／ｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ）であった。
試験例２において、培養後の従属栄養性藻類に対し、その細胞壁を破壊又は溶解処理することなく、従属栄養性藻類の乾燥質量の１．３３倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した後に有機溶媒層のみ回収した。次いで、従属栄養性藻類の乾燥質量の１．３３倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した後に有機溶媒層のみ回収した。次いで、従属栄養性藻類の乾燥質量の１．３３倍量のノルマルヘキサンを添加し、２５℃で１０分時間混合した。このようにして抽出処理を行った。そして、試験例１と同様の条件で蒸留処理を行い、油脂を回収した。従属栄養性藻類の乾燥質量あたりの油脂の回収量は、０．２７ｍｌ（ｏｉｌ）／ｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ）であった。
試験例２〜４の結果を図４に示す。
図４に示されるように、複数回に分けて抽出処理を行うことで油脂の回収量を高めることができた。
（試験例５）
試験例１と同様の条件で従属栄養性藻類（オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４）を培養し、濃縮菌液を調製した。
濃縮菌液（乾燥菌体重量１ｇ）に対し、ノルマルヘキサン（和光純薬社製）１０ｍｌ、ノルマルヘキサン１０ｍｌとアセトン（和光純薬社製）との混合溶媒、ノルマルヘキサン１０ｍｌとメタノール（和光純薬社製）との混合溶媒をそれぞれ抽出溶媒として用いて抽出処理を行った。抽出処理は、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理することなく抽出溶媒に接触させて行った。抽出処理は、１０秒間ボルテックスミキサーによる攪拌を行ったのちに３０分間静置により油脂の抽出を行い、次いで、４８００ｒｐｍで５分間遠心分離を行ったのちにピペッティングにより有機溶剤相を回収した。これを７０℃で一晩乾燥させ、回収できた油脂の重量を測定した。
試験例１と同様の条件で従属栄養性藻類（オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４）を培養し、濃縮菌液を調製した。
濃縮菌液（乾燥菌体重量１ｇ）に対し、ノルマルヘキサン（和光純薬社製）１０ｍｌ、ノルマルヘキサン１０ｍｌとアセトン（和光純薬社製）との混合溶媒、ノルマルヘキサン１０ｍｌとメタノール（和光純薬社製）との混合溶媒をそれぞれ抽出溶媒として用いて抽出処理を行った。抽出処理は、菌体の細胞壁を破壊又は溶解処理することなく抽出溶媒に接触させて行った。抽出処理は、１０秒間ボルテックスミキサーによる攪拌を行ったのちに３０分間静置により油脂の抽出を行い、次いで、４８００ｒｐｍで５分間遠心分離を行ったのちにピペッティングにより有機溶剤相を回収した。これを７０℃で一晩乾燥させ、回収できた油脂の重量を測定した。
図５に、横軸にアセトンもしくはメタノールの終濃度（％）をとり、縦軸にノルマルヘキサン１０ｍｌのみで抽出処理を行った油脂回収量を１００％とした場合における油脂回収量の比率を比回収量（％）として示した図を示す。なお、終濃度は、アセトン又はエタノールの質量を、濃縮菌液と抽出溶媒との混合液の質量で割った値を百分率で表記した値である。
図５に示されるように、アセトンおよびメタノールどちらの場合においても、終濃度１０％から回収量は急激に増加し、１０〜３０％の範囲で高い回収量が得られた。
なお、オーランチオキトリウム ＮＢＲＣ１０２６１４の代わりに、シゾキトリウム属に属する微生物、パリエチキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物を使用した場合でも、同様の結果が得られ、抽出溶媒として無極性有機溶媒と極性有機溶媒とを併用することで、油脂を効率よく回収できた。
（試験例６）
試験例５において、濃縮菌液の含水量を調整して、アセトンの終濃度は１０％又は２０％で一定とするが、終濃度１０％条件では乾燥菌体重量１ｇ当り０．５〜２．５ｍｌ、終濃度２０％条件では乾燥菌体重量１ｇ当り１．０〜２．５ｍｌと変化させて抽出処理を行い、各条件における油脂回収量を測定した。なお、終濃度は、アセトンの質量を、濃縮菌液と抽出溶媒との混合液の質量で割った値を百分率で表記した値である。
試験例５において、濃縮菌液の含水量を調整して、アセトンの終濃度は１０％又は２０％で一定とするが、終濃度１０％条件では乾燥菌体重量１ｇ当り０．５〜２．５ｍｌ、終濃度２０％条件では乾燥菌体重量１ｇ当り１．０〜２．５ｍｌと変化させて抽出処理を行い、各条件における油脂回収量を測定した。なお、終濃度は、アセトンの質量を、濃縮菌液と抽出溶媒との混合液の質量で割った値を百分率で表記した値である。
図６に、横軸にアセトンの添加量（ｍｌ）をとり、縦軸にノルマルヘキサン１０ｍｌのみで抽出処理を行った油脂回収量を１００％とした場合における各混合溶媒における油脂回収量の比率を比回収量（％）として示した図を示す。
図６に示されるように、アセトンの添加量を増加させてもアセトンの終濃度が同じであれば、油脂の回収率はほぼ一定であった。
１：藻類培養タンク
２：藻類培養槽
３：分離槽
４：抽出溶媒貯留槽
５，５ａ，５ｂ，５ｃ：油脂抽出槽
６：精製装置
２：藻類培養槽
３：分離槽
４：抽出溶媒貯留槽
５，５ａ，５ｂ，５ｃ：油脂抽出槽
６：精製装置
Claims (8)
- 菌体内に油脂を生成及び蓄積する能力を有する従属栄養性藻類から、抽出溶媒を用いて油脂を抽出処理し、油脂を回収する油脂製造方法であって、
前記従属栄養性藻類が、オーランチオキトリウム属に属する微生物、スロストキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上であり、
前記従属栄養性藻類を、その細胞壁を破壊又は溶解処理していない状態で、無極性有機溶媒を含有する抽出溶媒と混合することにより、前記抽出処理を行うことを特徴とする油脂製造方法。 - 前記従属栄養性藻類が、オーランチオキトリウム属に属する微生物、シゾキトリウム属に属する微生物、及びパリエチキトリウム属に属する微生物からなる群から選ばれる１種又は２種以上である請求項１に記載の油脂製造方法。
- 前記抽出溶媒として、無極性有機溶媒と極性有機溶媒とを含有するものを用いる、請求項１又は２に記載の油脂製造方法。
- 前記抽出処理前の前記従属栄養性藻類を含む培養物と前記抽出溶媒との混合液中に、前記極性有機溶媒が１０〜５０質量％含有するように、前記抽出溶媒と前記従属栄養性藻類とを混合して前記抽出処理を行う請求項３に記載の油脂製造方法。
- 前記無極性有機溶媒が、ノルマルヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテルからなる群から選ばれる１種又は２種以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の油脂の製造方法。
- 前記極性有機溶媒が、アセトン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルミアミド、ジメチルスルホキシド、メタノール、エタノール及びプロパノールからなる群から選ばれる１種又は２種以上である請求項３又は４に記載の油脂製造方法。
- 前記従属栄養性藻類に、前記従属栄養性藻類の乾燥質量１００質量部に対して前記無極性有機溶媒を１０〜２０００質量部添加して前記抽出処理を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の油脂製造方法。
- 前記抽出溶媒を複数回に分けて前記従属栄養性藻類に添加し、前記従属栄養性藻類の乾燥質量１００質量部に対して前記無極性有機溶媒を積算して１０〜２０００質量部添加して前記抽出処理を行う請求項１〜７のいずれか１項に記載の油脂製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013008968A JP6135144B2 (ja) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | 油脂製造方法 |
| CN201410014266.1A CN103937596A (zh) | 2013-01-22 | 2014-01-13 | 油脂制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013008968A JP6135144B2 (ja) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | 油脂製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014140308A true JP2014140308A (ja) | 2014-08-07 |
| JP6135144B2 JP6135144B2 (ja) | 2017-05-31 |
Family
ID=51185477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013008968A Expired - Fee Related JP6135144B2 (ja) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | 油脂製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6135144B2 (ja) |
| CN (1) | CN103937596A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016089025A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 株式会社シー・アクト | 微生物由来の奇数脂肪酸又は高度不飽和脂肪酸含有するトリグリセリドの製造方法 |
| JP2016152798A (ja) * | 2015-01-24 | 2016-08-25 | インディアン オイル コーポレーション リミテッド | 廃液を処理するためのスラウストキトリッドに基づいたプロセス |
| WO2017131188A1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 日本水産株式会社 | 高度不飽和脂肪酸を含む油脂の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105176671B (zh) * | 2014-06-18 | 2018-11-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种含油微藻的破壁及助剂辅助提取油脂的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010246407A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Asahi Kasei Engineering Kk | 油脂製造システム及び油脂製造方法 |
| JP2011092810A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Asahi Kasei Engineering Kk | 有機汚泥生成装置、有機汚泥の生成方法、油脂製造システム、及び油脂の製造方法 |
| WO2012138380A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Heliae Development, Llc | Extraction of neutral lipids by a two solvent method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101824440A (zh) * | 2009-03-04 | 2010-09-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种微生物油脂的分离方法 |
| CN102725405B (zh) * | 2009-09-24 | 2015-08-19 | 国立大学法人九州大学 | 原生藻菌的转化方法 |
| CN102234565B (zh) * | 2010-05-07 | 2013-03-27 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种重复利用布朗葡萄藻细胞提取生物质油的方法 |
| CN101824363B (zh) * | 2010-05-25 | 2012-04-25 | 南京工业大学 | 一种提取二十二碳六烯酸油脂的方法 |
| KR101187813B1 (ko) * | 2010-09-30 | 2012-10-05 | 대상 주식회사 | 미세조류로부터 고도불포화지방산을 생산하는 방법 |
| CN102204594B (zh) * | 2011-04-11 | 2013-04-17 | 山东三星玉米产业科技有限公司 | 一种含dha的谷物调和油及其制备方法 |
-
2013
- 2013-01-22 JP JP2013008968A patent/JP6135144B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-01-13 CN CN201410014266.1A patent/CN103937596A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010246407A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Asahi Kasei Engineering Kk | 油脂製造システム及び油脂製造方法 |
| JP2011092810A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Asahi Kasei Engineering Kk | 有機汚泥生成装置、有機汚泥の生成方法、油脂製造システム、及び油脂の製造方法 |
| WO2012138380A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Heliae Development, Llc | Extraction of neutral lipids by a two solvent method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016089025A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 株式会社シー・アクト | 微生物由来の奇数脂肪酸又は高度不飽和脂肪酸含有するトリグリセリドの製造方法 |
| JP2016152798A (ja) * | 2015-01-24 | 2016-08-25 | インディアン オイル コーポレーション リミテッド | 廃液を処理するためのスラウストキトリッドに基づいたプロセス |
| WO2017131188A1 (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | 日本水産株式会社 | 高度不飽和脂肪酸を含む油脂の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6135144B2 (ja) | 2017-05-31 |
| CN103937596A (zh) | 2014-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kadir et al. | Harvesting and pre-treatment of microalgae cultivated in wastewater for biodiesel production: a review | |
| Ogbonna et al. | Bio-based flocculants for sustainable harvesting of microalgae for biofuel production. A review | |
| Sharma et al. | Recent advances in microalgae-based remediation of industrial and non-industrial wastewaters with simultaneous recovery of value-added products | |
| Baskar et al. | Advances in bio-oil extraction from nonedible oil seeds and algal biomass | |
| Cheah et al. | Cultivation in wastewaters for energy: a microalgae platform | |
| Klinthong et al. | A review: microalgae and their applications in CO2 capture and renewable energy | |
| Wiley et al. | Production of biodiesel and biogas from algae: a review of process train options | |
| AU2008247252B2 (en) | Process to produce biodiesel and/or fuel oil | |
| Aida et al. | Nutrient recovery from municipal sludge for microalgae cultivation with two-step hydrothermal liquefaction | |
| Ashokkumar et al. | Potential of sustainable bioenergy production from Synechocystis sp. cultivated in wastewater at large scale–a low cost biorefinery approach | |
| Hassan et al. | A novel method for increasing biohydrogen production from food waste using electrodialysis | |
| Pahazri et al. | Production and harvesting of microalgae biomass from wastewater: a critical review | |
| Gupta et al. | Integration of microalgal cultivation system for wastewater remediation and sustainable biomass production | |
| Kumar et al. | Cultivation of microalgae on food waste: Recent advances and way forward | |
| Huang et al. | Integrated culture and harvest systems for improved microalgal biomass production and wastewater treatment | |
| JP6135144B2 (ja) | 油脂製造方法 | |
| Jothibasu et al. | Impact of microalgal cell wall biology on downstream processing and nutrient removal for fuels and value-added products | |
| Kudisi et al. | Long-term performance, membrane fouling behaviors and microbial community in a hollow fiber anaerobic membrane bioreactor (HF-AnMBR) treating synthetic terephthalic acid-containing wastewater | |
| JP6011126B2 (ja) | 油脂製造方法及び油脂製造装置 | |
| Amaro et al. | Microalgal fatty acids—From harvesting until extraction | |
| Vadiveloo et al. | Sustainable production of bioproducts from wastewater-grown microalgae | |
| Gupta et al. | Techno-economic perspectives of bioremediation of wastewater, dewatering, and biofuel production from microalgae: an overview | |
| Kadir et al. | Simultaneous harvesting and cell disruption of microalgae using ozone bubbles: optimization and characterization study for biodiesel production | |
| Gondi et al. | Wastewater based microalgae valorization for biofuel and value-added products recovery | |
| de Morais et al. | Microalgae harvesting for wastewater treatment and resources recovery: A review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151210 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20151204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161025 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161026 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161226 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170328 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170410 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6135144 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |