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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410845652.5(22)申请日 2014.12.31C11B 1/10(2006.01)(71)申请人 嘉必优生物工程(武汉)有限公司地址 430073 湖北省武汉市东湖高新科技园关山二路特一号国际企业中心 3-504(72)发明人 汪志明 李翔宇 周强 易德伟(54) 发明名称一种提取微生物油脂的方法(57) 摘要本发明提供一种提取微生物油脂的方法,包括以下步骤 :将产油微生物接种发酵 ;将发酵结束后得到的发酵液通过分离系统,进一步粉碎干燥后,得到含水量不高于 20% 的干菌体 ;将干菌体和萃取用有机溶剂混合均匀后进行物理破。
2、壁,至菌体颗粒的体积平均粒径小于 600m ;将物理破壁后的混合液经过固液分离得到混合油 ;将混合油脱溶得到微生物油脂。本发明的提取微生物油脂的方法无需加酶破壁,避免了酶残留带来的法规及食品安全风险,能极大地降低油脂在高温下的诸多劣变反应,且节约能耗。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页(10)申请公布号 CN 104479862 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104479862 A1/1 页21.一种提取微生物油脂的方法,其特征在于 :包括以下步骤 :将产油微生物接种发酵 ;将发酵结束后得到的发酵液通过分离。
3、系统,进一步粉碎干燥后,得到含水量不高于 20%的干菌体 ;将干菌体和萃取用有机溶剂混合均匀后进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径小于 600m ;将物理破壁后的混合液经过固液分离得到混合油 ;将混合油脱溶得到微生物油脂。2.根据权利要求 1 所述的提取微生物油脂的方法,其特征在于 :步骤(1)中,产油微生物为真菌。3.根据权利要求 2 所述的提取微生物油脂的方法,其特征在于 :所述真菌为高山被孢霉、三孢布拉霉、深黄被孢霉、裂殖壶菌、隐甲藻或双鞭甲藻。4.根据权利要求 1 所述的提取微生物油脂的方法,其特征在于 :步骤(2)中,粉碎干燥后,干菌体优选的含水量不高于 10wt%。5.根据权利要。
4、求 1 所述的提取微生物油脂的方法,其特征在于 :步骤(3)中,干菌体的重量和萃取用有机溶剂的体积比为 1:2 g/ml 1:8g/ml,优选为 1:3 g/ml 1:6g/ml。6.根据权利要求 1 所述的提取微生物油脂的方法,其特征在于 :步骤(3)中,萃取用有机溶剂为己烷、丁烷、石油醚、丙酮或异丙醇。7.根据权利要求 1 所述的提取微生物油脂的方法,其特征在于 :步骤(3)中,物理破壁的设备为胶体磨、剪切机、球磨机中的一种或多种组合。权 利 要 求 书CN 104479862 A1/4 页3一种提取微生物油脂的方法0001 技术领域0002 本发明涉及一种提取微生物油脂的方法。背景技术0。
5、003 多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)一般是指含有两个或两个以上双键且碳链长度为 18 22 个的直链脂肪酸。根据双键所在碳原子的位置不同一般又分为 omega 3 系列不饱和脂肪酸和 omega 6 系列不饱和脂肪酸。如二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)属于 omega 3 系列,亚油酸、花生四烯酸(ARA)属于 omega 6 系列。多不饱和脂肪酸(PUFA)具有许多重要的生理活性,它可以调节人体内血脂和脂蛋白的正常代谢,降低血液中胆固醇的含量,具有预防心脑血管疾病的功能,同时能够在体内转换成前列腺素类化合物从而起到提高机体免。
6、疫力的作用。0004 研究发现,某些真菌中含有较高的多不饱和脂肪酸,但其主要以甘油酯的形式贮存在菌体细胞内。如何能高效的提取微生物油脂是当前研究的重点。中国发明专利公开号为 102925280A 的专利公布了一种微生物油脂提取方法,将发酵菌体通过板框过滤后得到湿菌体,粉碎后通过沸腾干燥塔得到干菌体,再用有机溶剂多次萃取,获得微生物油脂。该方法的缺点在于 :干菌体通过普通粉碎机进行破碎,其目的主要是将大块的菌体粉碎为粒径较小菌体 ( 体积平均粒径为 2-3mm),从而增加与溶剂的接触面积,提高得率。但是,粉碎后的菌体中,细胞并不会破碎,油脂还包裹在细胞壁内,溶剂需要穿透细胞壁溶解油脂,因此,提取。
7、的速度很慢,效率也很低。另一方面,由于溶剂的利用率不高,回收溶剂的能耗会增加。0005 公开号为 103525537A 的专利公布了一种提油技术,将湿菌体同有机溶剂利用破碎设备进行循环萃取,固液分离后再脱溶得到微生物油。该方法的缺点在于湿菌体含有大量的水,从而在破碎萃取时容易激活酶系,使部分甘油三酯在处理过程中水解,产生的单、双甘酯既容易在后续精制过程中产生氯丙醇酯等有害物,且在工艺过程中易发生乳化,大大增加分离难度 ;同时大量的废水与溶剂混合后,也极大的增加了废水处理及溶剂回收的成本,且不利于环保。0006 因此,研究提供一种新的提取微生物油脂的方法实为必要。发明内容0007 本发明的目的是。
8、提供一种提取效率高且节能环保的提取微生物油脂的方法。0008 为实现上述目的,本发明提供一种提取微生物油脂的方法,包括以下步骤 :将产油微生物接种发酵 ;将发酵结束后得到的发酵液通过分离系统,进一步粉碎干燥后,得到含水量不高于 20% 的干菌体 ;将干菌体和萃取用有机溶剂混合均匀后进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径小于 600m ;将物理破壁后的混合液经过固液分离得到混合油 ;将混合说 明 书CN 104479862 A2/4 页4油脱溶得到微生物油脂。0009 进一步的,步骤(1)中,产油微生物为真菌,所述真菌主要是指高山被孢霉、三孢布拉霉、深黄被孢霉、裂殖壶菌、隐甲藻或双鞭甲藻。001。
9、0 进一步的,步骤(2)中,粉碎干燥后,干菌体优选的含水量不高于 10wt%。0011 进一步的,步骤(3)中,步骤(3)中,干菌体的重量和萃取用有机溶剂的体积比为1:2 g/ml 1:8g/ml,优选为 1:3 g/ml 1:6g/ml。0012 进一步的,步骤(3)中,萃取用有机溶剂为己烷、丁烷、石油醚、丙酮或异丙醇。0013 进一步的,步骤(3)中,物理破壁的设备为胶体磨、剪切机、球磨机中的一种或多种组合。0014 本发明的提取微生物油脂的方法具有以下有益效果 :1. 无需加酶破壁,避免了酶残留带来的法规及食品安全风险,能极大地降低油脂在高温下的诸多劣变反应,且节约能耗 ;2. 通过机械。
10、设备如胶体磨、剪切机、球磨机等破坏细胞壁结构,使溶剂更容易进入细胞内溶解油脂,从而能提高油脂提取的效率和得率。而且物理破壁及溶剂萃取是同步进行的,由此可最大程度避免了破壁过程中与空气接触,从而避免了油脂在小粒径状态下被氧化的风险。因此,通过本方法提取的微生物油脂,其酸价低、色泽浅、过氧化值低。0015 3. 本方法使用含水量很低的干菌体破碎萃取,几乎无废水,极大的降低了废水的处理量及溶剂的回收难度,有利于环保。具体实施方式0016 下面结合具体实例,对本发明作进一步的详细说明。0017 实施例 1以高山被孢霉菌种作为发酵菌种,依次按下列步骤操作 :1) 将高山被孢霉接种发酵 ;2) 将发酵结束。
11、后得到的发酵液经板框压滤机压滤后,进一步粉碎及干燥,得到含水量为 20% 的干菌体,其中,干燥时最高温度控制在 45 ;3)将200g干菌体与400ml己烷混合均匀后置于胶体磨中进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径为 559m ;4) 将前述菌体混合液通过离心机分离后,得到混合油 ;5)将混合油脱溶,得到富含花生四烯酸的微生物油脂。经测定,本提油方法的油脂得率为 84.2wt%。进一步的,油脂的酸价为 1.32 mgKOH/g,过氧化值为 4.3 meq/kg,颜色的黄色值为 11.1,红色值为 0.9。0018 实施例 2以三孢布拉霉菌种作为发酵菌种,依次按下列步骤操作 :1) 将三孢布拉。
12、霉接种发酵 ;2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机压滤后,进一步粉碎及干燥,得到含水量为 18% 的干菌体,其中,干燥时最高温度控制在 48 ;3)将2kg干菌体与6L丁烷混合均匀后置于剪切机中进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径为 477m ;说 明 书CN 104479862 A3/4 页54) 将前述菌体混合液通过离心机分离后,得到混合油 ;5) 将混合油脱溶,得到含 胡萝卜素的微生物油脂。经测定,本提油方法的油脂得率为86.3wt%。进一步的,油脂的酸价为1.28 mgKOH/g,过氧化值为4.0meq/kg,颜色的黄色值为 12.6,红色值为 1.2。0019 实施例 3以深。
13、黄被孢霉菌种作为发酵菌种,依次按下列步骤操作 :1) 将深黄被孢霉接种发酵 ;2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机压滤后,进一步粉碎及干燥,得到含水量为 15% 的干菌体,其中,干燥时最高温度控制在 50 ;3) 将 5kg 干菌体与 20L 石油醚混合均匀后置于球磨机中进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径为 505m ;4) 将前述菌体混合液通过离心机分离后,得到混合油 ;5)将混合油脱溶,得到含有-亚麻酸的微生物油脂。经测定,本提油方法的油脂得率为 87.4wt%。进一步的,油脂的酸价为 1.20mgKOH/g,过氧化值为 3.7meq/kg,颜色的黄色值为 14.9,红色值为 1。
14、.4。0020 实施例 4以裂殖壶菌菌种作为发酵菌种,依次按下列步骤操作 :1) 将裂殖壶菌接种发酵 ;2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机压滤后,进一步粉碎及干燥,得到含水量为 10% 的干菌体,其中,干燥时最高温度控制在 52 ;3) 将 15kg 干菌体与 75L 丙酮混合均匀后,置于胶体磨中进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径为 580m ;4) 将前述菌体混合液通过离心机分离后,得到混合油 ;5)将混合油脱溶,得到含有二十二碳六烯酸的微生物油脂。经测定,本提油方法的油脂得率为 91.0wt%。进一步的,油脂的酸价为 1.21mgKOH/g,过氧化值为 3.8meq/kg,颜色。
15、的黄色值为 15.3,红色值为 1.5。0021 实施例 5以高山被孢霉菌种作为发酵菌种,依次按下列步骤操作 :1) 将高山被孢霉接种发酵 ;2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机压滤后,进一步粉碎及干燥,得到含水量为 8% 的干菌体,其中,干燥时最高温度控制在 55 摄氏度 ;3)将60kg干菌体与360L己烷混合均匀后,先后置于胶体磨与剪切机中进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径为 195m ;4) 将前述菌体混合液通过离心机分离后,得到混合油 ;5)将混合油脱溶,得到含有花生四烯酸的微生物油脂。经测定,本提油方法的油脂得率为95.5wt%。进一步的,油脂的酸价为1.8mgKOH/g。
16、,过氧化值为4.5meq/kg,颜色的黄色值为16.7,红色值为 1.9。0022 实施例 6以隐甲藻作为发酵菌种,依次按下列步骤操作 :说 明 书CN 104479862 A4/4 页61) 将隐甲藻接种发酵 ;2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机压滤后,进一步粉碎及干燥,得到含水量为 5% 的干菌体,其中,干燥时最高温度控制在 58 ;3) 将 200kg 干菌体与 1400L 己烷混合均匀后,先后置于球磨机与剪切机中进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径为 237m ;4) 将前述菌体混合液通过离心机分离后,得到混合油 ;5)将混合油脱溶,得到含有二十二碳六烯酸的微生物油脂。经测定。
17、,本提油方法的油脂得率为92.1wt%。进一步的,油脂的酸价为2.5mgKOH/g,过氧化值为6.0meq/kg,颜色的黄色值为 19.1,红色值为 2.8。0023 实施例 7以双边甲藻作为发酵菌种,依次按下列步骤操作 :1) 将双边甲藻接种发酵 ;2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机压滤后,进一步粉碎及干燥,得到含水量为 2% 的干菌体,其中,干燥时最高温度控制在 62 ;3) 将 1000kg 干菌体与 8000L 异丙酮混合均匀后,置于球磨机中进行物理破壁,至菌体颗粒的体积平均粒径为 304m ;4) 将前述菌体混合液通过离心机分离后,得到混合油 ;5)将混合油脱溶,得到含有二十。
18、二碳六烯酸的微生物油脂。经测定,本提油方法的油脂得率为91.7wt%。进一步的,油脂的酸价为3.7mgKOH/g,过氧化值为8.8meq/kg,颜色的黄色值为 24.4,红色值为 3.5。0024 通过上述实施例可以看出,本发明提取微生物油脂的方法具有如下有益效果 :1. 无需加酶破壁,避免了酶残留带来的法规及食品安全风险,能极大地降低油脂在高温下的诸多劣变反应,且节约能耗 ;2. 通过机械设备如胶体磨、剪切机、球磨机等破坏细胞壁结构,使溶剂更容易进入细胞内溶解油脂,从而能提高油脂提取的效率和得率。而且物理破壁及溶剂萃取是同步进行的,由此可最大程度避免了破壁过程中与空气接触,从而避免了油脂在小粒径状态下被氧化的风险。因此,通过本方法提取的微生物油脂,其酸价低、色泽浅、过氧化值低。0025 3. 本方法使用含水量很低的干菌体破碎萃取,几乎无废水,极大的降低了废水的处理量及溶剂的回收难度,有利于环保。说 明 书CN 104479862 A。