[发明专利]一种微生物来源多不饱和脂肪酸制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及微生物油脂（Microbial oil）的高效利用和多不饱和脂肪酸（PUFAs）简单快速富集工艺，属于生物工程领域。具体涉及从微生物油脂中获得多不饱和脂肪酸和微生物柴油，是生物工程下游过程中分离提取技术领域。

背景技术

目前对微生物油脂研究和开发主要集中在利用微生物生产高附加值的特殊用途功能性油脂方面。利用微生物可生产含各种类型脂肪酸油脂，有单不饱和脂肪酸，如棕榈油酸、油酸等；多不饱和脂肪酸，如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸（ARA）、二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）等。这些具有特殊生物功能和特殊用途的功能性油脂在促进人类健康方面具有越来越重要的作用（Erwin J. et al. Science, 1964; Ward O.P. et al. INFORM. 1995）。现在用于生产多不饱和脂肪酸的微生物主要为藻类、酵母、细菌和霉菌，由于细菌产量低，所以目前主要集中在藻类、酵母和霉菌。

在各种藻类中，金藻纲、黄藻纲、硅藻纲、绿藻纲、隐藻纲和甲藻纲中的藻类都能产生高含量多不饱和脂肪酸。

常见的产油酵母有：浅白色隐球酵母(Cryptococcus albidus)、弯隐球酵母(Cryptococcus albidun)、斯达氏油脂酵母(Lipomyces)、茁芽丝孢酵母(Trichospiron pullulans)、产油油脂酵母(Lipomy slipofer)、胶粘红酵母(Rhodotorulaglutinis)、类酵母红冬孢(Rhodosporidium toruloides)等。

常见的产油霉菌有：土霉菌((Asoergullus terreus)、紫瘫麦角菌(Claviceps purpurea)、高梁褶孢黑粉菌(Tolyposporium)、高山被孢霉(Mortierella alpina)、深黄被孢霉(Mortierella isabellina)等。

利用微生物生产油脂具有很多优点：微生物细胞生长繁殖快、生产周期短、代谢活动旺盛、易于培养；生长所需原料丰富，价格便宜，如淀粉和糖类，还可利用食品工业和造纸行业废弃物，如废糖蜜、木材糖化液等，从而减少环境污染。用微生物发酵生产油脂，比传统农业生产油脂所需劳动力少，且不受季节和气候变化影响，能连续大规模生产，这些优点为微生物油脂生产提供广阔前景。同时，由于天然ARA、EPA、DHA 多存在于海洋动物油脂中，资源十分有限，很难从海洋动物油脂中大量获取多不饱和脂肪酸，因此利用微生物生产多不饱和脂肪酸具有重要意义。由于微生物油脂成分十分复杂，为了获取多不饱和脂肪酸就必须对油脂进行分提。

油脂分提的目的就是将油脂中的固体脂和液体油在一定的温度下分离出来。油脂分提方法一般包括:

1、干法分提法(又称常规法)  干法分提是最简单和经济的油脂分提结晶工艺,不需要化学试剂,无废水,无损耗。随着冷冻结晶技术和分离设备的不断发展,干法分提工艺在油脂工业中将变得越来越重要,应用领域越来越广泛,尤其是新的过滤设备、离心机和结晶分提装置的发展,给干法分提带来更大的希望。

油脂干法分提是基于不同类型的甘油三酸酯的熔点或在不同温度下其互溶度不同,通过油脂冷却结晶,以达到固、液分离的目的。分提过程包括三个阶段: ①液体或熔化的甘油三酸酯冷却产生晶核；②晶体成长；③固、液相分离、离析和提纯。

2、湿法分提法  即利用溶剂结合其他手段进行油脂分提，常用的方法有：

（1） 超临界CO₂萃取法  陈文利等（精细化工中间体，2003）采用超临界CO₂ 萃取技术提取被孢霉菌体油脂，研究在超临界状态下，温度、压力、夹带剂与时间对油脂萃取率的影响，并分析对油脂成分的影响，从实际结果确定的优惠工艺条件为：萃取压力为13 MPa，萃取温度为32℃，时间为70 min，甲醇10%。此时油脂得率达到37.45%， 花生四烯酸含量达到15.68%。毛灿等（中国专利 96109525.3）将鱼油皂化，酯化和用超临界流体萃取等步骤制备二十二碳六烯酸酯（DHA）和二十碳五烯酸酯（EPA）。