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1、(10)申请公布号 CN 103525537 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103525537 A (21)申请号 201310497556.1 (22)申请日 2013.10.22 C11B 1/00(2006.01) (71)申请人 嘉必优生物工程 （武汉） 有限公司 地址 430223 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 田勇 周强 杨刚 陆姝欢 余超 (74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 乔宇 (54) 发明名称 一种提取微生物油脂的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种提取。
2、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， 制得含水量在 30-80wt% 的湿菌体 ； 将湿菌体和萃取用有机溶剂 混合均匀后循环破碎， 至乳液颗粒的体积平均粒 径小于 800m ； 将循环破碎后的菌体混合液经过 固液分离得到混合油及菌粕 ； 将混合油脱溶得到 微生物油脂。其无需经过高温烘干工序， 能极大 地降低油脂在高温下的诸多劣变反应， 且节约能 耗。另一方面， 破碎及萃取同步进行， 由此可最大 程度避免了与空气接触， 从而避免了油脂在小粒 径状态下的氧化， 达到通过本方法提取酸价低、 色 泽浅、 过氧化值低的高品质微生物油脂。
3、的目的。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (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5页 (10)申请公布号 CN 103525537 A CN 103525537 A 1/1 页 2 1. 一种提取微生物油脂的方法， 其特征在于 ： 它包括以下步骤 ： 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， 制得含水量在 30-80wt% 的湿菌体 ； 将湿菌体和萃取用有机溶剂混合均匀后进行循环破碎， 至乳液颗粒的体积平均粒径小 于 800m ； 将循环破碎后的菌体混合液经过固液分离得到混合油及菌粕 ； 将混合油脱。
4、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 ： 所述的步骤 （1） 包括在 发酵结束前添加酶制剂， 所述酶制剂的质量占发酵液体积的百分比不低于 0.0001g/mL。 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 ： 所述的酶制剂为果胶 酶、 蛋白酶、 纤维素酶、 半纤维素酶或其组合， 所述的酶制剂的添加时间为发酵结束前 1 至 24 小时。 4.根据权利要求1或2所述的提取微生物油脂的方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （3） 中湿 菌体的重量和萃取用有机溶剂的体积比为 1:21:6g/mL， 所述的萃取用有机溶剂包括但不 限于正己烷、 。
5、石油醚或 6 号抽提溶剂。 5.根据权利要求1或2所述的提取微生物油脂的方法， 其特征在于 ： 所述步骤 （3） 中的 循环破碎使用的循环破碎设备是胶体磨、 剪切机或其组合 ； 所述循环破碎后乳液颗粒的体 积平均粒径为 200400m。 6. 根据权利要求 1 或 2 所述的提取微生物油脂的方法， 其特征在于 ： 所述的产油微生 物为高山被孢霉、 深黄被孢霉、 裂殖壶菌、 隐甲藻或双鞭甲藻。 7. 根据权利要求 1 或 2 所述的提取微生物油脂的方法， 其特征在于 ： 所述的分离系统 为板框压滤机或者离心机。 8. 根据权利要求 1 或 2 所述的提取微生物油脂的方法， 其特征在于 ： 它还包。
6、括在步骤 （4） 固液分离后得到的菌粕加入萃取用有机溶剂， 进行循环破碎， 将循环破碎后的菌体混合 液分离得到混合油， 将该混合油与前述混合油合并。 9. 根据权利要求 1 或 2 所述的提取微生物油脂的方法， 其特征在于 ： 它提取的微生物 油脂的酸价 1 mgKOH/g， 过氧化值 ： 3 meq/kg， 颜色 ： 黄色值 10， 红色值 1.5。 权 利 要 求 书 CN 103525537 A 2 1/5 页 3 一种提取微生物油脂的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种提取微生物油脂的方法。 背景技术 0002 多不饱和脂肪酸 （polyunsaturated fatty acid。
7、， 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疫力的作用。 0003 研究发现，。
8、 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。目前工业化提取微生物油脂主要是经过菌体分离、 造粒、 烘干、 萃取等步 骤， 例如现有一种提取花生四烯酸油脂的方法， 包括以下步骤 ： 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制得含水量 60% 湿菌体 ； 3) 湿菌体经粉碎 后， 再经沸腾干燥得到干菌体 ； 4) 干菌体使用己烷多次萃取， 脱溶后得到多不饱和脂肪酸 ARA 油脂。通过实验测得， 该方法提取的花生四烯酸油脂酸价为 2.5mgKOH/g， 过氧化值为 6.6meq/kg， 颜色黄色值为 24.2， 红色值为 3.6。
9、。使用该方法提取的微生物油脂， 产品的气味 重， 色泽深， 不够透亮， 因此油脂的品质不高。 0004 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 0005 本发明所要解决的技术问题在于提供一种能获得高品质微生物油脂的提取微生 物油脂的方法。 0006 为了解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案为 ： 一种提取微生物油脂的方法， 包括以下步骤 ： （1） 将产油微生物接种发酵 ； （2） 将发酵结束后得到的发酵液通过分离系统， 制得含水量在 30-80wt% 的湿菌体 ； （3） 将湿菌体和萃取用有机溶剂混合均匀后进行循环破碎， 至乳液颗粒的体积平均粒 径小于 800m。
10、 ； （4） 将循环破碎后的菌体混合液经过固液分离得到混合油及菌粕 ； （5） 将混合油脱溶得到微生物油脂。 0007 按上述方案， 所述的步骤 （1） 包括在发酵结束前添加酶制剂， 所述酶制剂的质量占 发酵液体积的百分比不低于 0.0001g/mL， 优选为 0.0001 0.001g/mL。 0008 按上述方案， 所述的酶制剂为果胶酶、 蛋白酶、 纤维素酶、 半纤维素酶或其组合， 所 述的酶制剂的添加时间为发酵结束前 1 至 24 小时。 说 明 书 CN 103525537 A 3 2/5 页 4 0009 按上述方案， 上述步骤 （1） 还包括在发酵体系中加入酶制剂后调节体系的 PH。
11、 和温 度为酶制剂相应的最适 pH 值和最适温度。 0010 按上述方案， 所述步骤 （3）中湿菌体的重量和萃取用有机溶剂的体积比为 1:21:6g/mL， 优选为 1:21:3g/mL， 所述的萃取用有机溶剂包括但不限于正己烷、 石油醚或 6 号抽提溶剂。 0011 按上述方案， 所述步骤 （3） 中的循环破碎使用的循环破碎设备是胶体磨、 剪切机或 其组合 ； 所述循环破碎后乳液颗粒的体积平均粒径优选为 200400m。 0012 按上述方案， 所述的产油微生物为高山被孢霉、 深黄被孢霉、 裂殖壶菌、 隐甲藻或 双鞭甲藻。 0013 按上述方案， 所述的分离系统为板框压滤机或者离心机。 00。
12、14 按上述方案， 上述方法还包括在步骤 （4） 固液分离后得到的菌粕加入萃取用有机 溶剂， 进行循环破碎， 将循环破碎后的菌体混合液分离得到混合油， 将该混合油与前述混合 油合并。 0015 按上述方案， 上述方法提取的微生物油脂的酸价 1 mgKOH/g， 过氧化值 ： 3 meq/ kg， 颜色 ： 黄色值 10， 红色值 1.5。 0016 本发明提取微生物油脂的方法无需经过高温烘干工序， 能极大地降低油脂在高温 下的诸多劣变反应， 且节约能耗。另一方面， 破碎及萃取是同步进行的， 由此可最大程度避 免了与空气接触， 从而避免了油脂在小粒径状态下的氧化， 达到通过本方法提取酸价低、 色。
13、 泽浅、 过氧化值低的高品质微生物油脂的目的。 更进一步地， 本发明在破碎过程中直接加入 萃取用有机溶剂进行循环破碎， 能极大地节约后续含溶剂废水处理的能耗， 有利于环保。 具体实施方式 0017 下面结合具体实例， 对本发明作进一步的详细说明。 0018 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 ； 发酵结束前 1 小时加入质量为发酵液体积 0.0001g/mL 的 果胶酶 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 30wt% 的湿菌体 ； 3)取1000g湿菌体， 加入2000ml正己烷， 于胶体磨中循环破碎2次， 至。
14、乳液颗粒的体积 平均粒径为 800m。将菌体混合液通过板框压滤机得到混合油及菌粕， 将混合油脱溶得到 多不饱和脂肪酸 ARA 油脂， 收率为 85.3wt%。其中油脂的酸价为 0.56mgKOH/g， 过氧化值为 1.4meq/kg， 颜色的黄色值为 4.0， 红色值为 1.0。 0019 实施例 2 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发酵结束前 4 小时加入质量为发酵液体积 0.0001g/mL 的果 胶酶和 0.0001g/mL 蛋白酶 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 50wt% 的湿菌体 ； 3)取1000g湿菌。
15、体， 加入3000ml正己烷， 于剪切机中循环破碎3次， 至乳液颗粒体积平 均粒径为 700m， 再将混合液通过板框压滤机得到一萃混合油及一萃菌粕 ； 说 明 书 CN 103525537 A 4 3/5 页 5 4)将一萃菌粕加入2000ml 正己烷， 于剪切机中循环破碎2次， 然后通过板框压滤机分 离得到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 ARA 油脂， 收率为 89.4wt%。其中油 脂的酸价为酸价 0.6mgKOH/g， 过氧化值为 1.5meq/kg， 颜色黄色值 4.2， 红色值为 1.0。 0020 实施例 3 以高山被孢霉菌种作为发酵菌种， 依次。
16、按下列步骤操作 ： 1) 将高山被孢霉接种发酵 ； 发酵结束前 8 小时加入质量为发酵液体积 0.0002g/mL 的 蛋白酶和 0.0002g/mL 的果胶酶 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 80wt% 的湿菌体 ； 3) 取 1000g 湿菌体， 加入 4000ml 石油醚， 于剪切机中循环破碎 5 次至乳液颗粒体积平 均粒径为 600m， 再将混合液通过离心机得到一萃混合油及一萃菌粕 ； 4) 将一萃菌粕加入 2000ml 石油醚， 于剪切机中循环破碎 2 次， 然后通过离心机分离得 到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 ARA。
17、 油脂， 收率为 91.0wt%。其中油 脂的酸价为 0.6mgKOH/g， 过氧化值为 1.8meq/kg， 颜色黄色值为 4.8， 红色值为 1.1。 0021 实施例 4 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 ； 发酵结束前 16 小时加入质量为发酵液体积 0.0003g/mL 的 果胶酶和 0.0003g/mL 的蛋白酶 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 60wt% 的湿菌体 ； 3) 取 1000g 湿菌体， 加入 6000ml 6 号抽提溶剂， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 4 次 （共 8 次） 至乳液颗粒。
18、体积平均粒径为 200m， 再将混合液通过离心机得到一萃混合油及 一萃菌粕 ； 4) 将一萃菌粕加入 2000ml 6 号抽提溶剂， 于胶体磨和剪切机中分别循环 1 次， 然后通 过离心机分离得到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 ARA 油脂， 收率为 92.0wt%。其中油 脂的酸价为 0.68mgKOH/g， 过氧化值为 2.3meq/kg， 颜色黄色值为 5.1， 红色值为 1.1。 0022 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 ； 发酵结束前 16 小时加入质量为发酵液体积 0.0002g/m。
19、L 的 果胶酶和 0.0003g/mL 的蛋白酶 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 60wt% 的湿菌体 ； 3) 取 1000g 湿菌体， 加入 2500ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 2 次 （共 4次） 至乳液颗粒体积平均粒径为400m， 再将混合液通过离心机得到一萃混合油及一萃菌 粕 ； 4) 将一萃菌粕加入 2000ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 1 次， 然后通过 离心机分离得到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 ARA 油脂， 收率为 95.5wt%。其中油 脂的酸价为 0.64mgKOH/。
20、g， 过氧化值为 2.0meq/kg， 颜色黄色值为 4.4， 红色值为 1.0。 说 明 书 CN 103525537 A 5 4/5 页 6 0023 实施例 6 以裂殖壶菌作为发酵菌种， 依次按下列步骤操作 ： 1) 将裂殖壶菌接种发酵 ； 发酵结束前 24 小时加入质量为发酵液体积 0.0001g/mL 的 纤维素酶， 并同时调节体系的 PH 和温度为纤维素酶发挥活性所需要的最适 pH 值和最适温 度 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经离心机制得含水量在 80wt% 的湿菌体 ； 3) 取 1000g 湿菌体， 加入 2500ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 2 次 （。
21、共 4次） 至乳液颗粒体积平均粒径为500m， 再将混合液通过离心机得到一萃混合油及一萃菌 粕 ; 4) 将一萃菌粕加入 2000ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 1 次， 然后通过 离心机分离得到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 DHA 油脂， 收率为 93.8wt%。其中油 脂的酸价为 0.7mgKOH/g， 过氧化值为 2.4meq/kg， 颜色黄色值为 6.7， 红色值为 1.2。 0024 实施例 7 以深黄被孢霉作为发酵菌种， 依次按下列步骤操作 ： 1) 将深黄被孢霉接种发酵 ； 发酵结束前 16 小时加入质量为发酵液体积 0.00。
22、08g/mL 的 半纤维素酶， 并同时调节体系的 PH 和温度为半纤维素酶发挥活性所需要的最适 pH 值和最 适温度 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 60wt% 的湿菌体 ； 3) 取 1000g 湿菌体， 加入 2500ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 2 次 （共 4次） 至乳液颗粒体积平均粒径为600m， 再将混合液通过离心机得到一萃混合油及一萃菌 粕 ； 4) 将一萃菌粕加入 2000ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 1 次， 然后通过 离心机分离得到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 EPA 油脂。
23、， 收率为 94.0wt%。其中油 脂的酸价为 0.55mgKOH/g， 过氧化值为 1.7meq/kg， 颜色黄色值为 4.0， 红色值为 1.0。 0025 实施例 8 以隐甲藻作为发酵菌种， 依次按下列步骤操作 ： 1) 将隐甲藻接种发酵 ； 发酵结束前 16 小时加入质量为发酵液体积 0.0009g/mL 的果胶 酶 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 60wt% 的湿菌体 ； 3) 取 1000g 湿菌体， 加入 2500ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 2 次 （共 4次） 至乳液颗粒体积平均粒径为400m， 再将混合液通过离心机得到一萃混合油。
24、及一萃菌 粕 ； 4) 将一萃菌粕加入 2000ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 1 次， 然后通过 离心机分离得到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 DHA 油脂， 收率为 95.6wt%。其中油 脂的酸价为 0.77mgKOH/g， 过氧化值为 2.1meq/kg， 颜色黄色值为 7.0， 红色值为 1.0。 0026 实施例 9 说 明 书 CN 103525537 A 6 5/5 页 7 以双鞭甲藻作为发酵菌种， 依次按下列步骤操作 ： 1) 将双鞭甲藻接种发酵 ； 发酵结束前 16 小时加入质量为发酵液体积 0.001g/mL 的果 胶酶。
25、 ； 2) 将发酵结束后得到的发酵液经板框压滤机制得含水量在 60wt% 的湿菌体 ； 3) 取 1000g 湿菌体， 加入 2500ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 2 次 （共 4次） 至乳液颗粒体积平均粒径为500m， 再将混合液通过离心机得到一萃混合油及一萃菌 粕 ； 4) 将一萃菌粕加入 2000ml 正己烷， 于胶体磨和剪切机中分别循环破碎 1 次， 然后通过 离心机分离得到二萃混合油 ； 5) 合并一萃、 二萃混合油脱溶得到多不饱和脂肪酸 DHA 油脂， 收率为 94.9wt%。其中油 脂的酸价为 0.7mgKOH/g， 过氧化值为 2.5meq/kg， 颜色黄色值为 6.6， 红色值为 1.2。 0027 本发明提取微生物油脂的方法无需经过高温烘干工序， 能极大地降低油脂在高温 下的诸多劣变反应， 且节约能耗。另一方面， 破碎及萃取是同步进行的， 由此可最大程度避 免了与空气接触， 从而避免了油脂在小粒径状态下的氧化， 达到通过本方法提取酸价低、 色 泽浅、 过氧化值低的高品质微生物油脂的目的。 更进一步地， 本发明在破碎过程中直接加入 萃取用有机溶剂进行循环破碎， 能极大地节约后续含溶剂废水处理的能耗， 有利于环保。 说 明 书 CN 103525537 A 7 。