[发明专利]一种表面活性剂辅助水相提取藻油的方法

说明书

技术领域

本发明是一种应用新型双子表面活性剂在水相中辅助提取藻油的方法，属于油脂加工技术领域。

背景技术

生物柴油是一种以动植物油脂为原料制备可替代化石柴油的绿色新能源。然而，以动植物油脂为原料生产生物柴油，其原料成本约占总生产成本的75％左右，且消耗大量可供食用的植物油脂资源，与民争油，不利于国民经济的可持续发展；以餐饮废弃油脂为原料虽可有效降低生产成本，但其来源有限，难以满足规模化生产的需要。

微藻是一类单细胞藻类，其在特定的条件下可大量积累油脂，且具有与一般植物油脂相似的脂肪酸结构，被认为是一种极具潜力的生物柴油新型原料。与油料作物相比，微藻具有细胞增殖快、生产周期短、不受季节和土地的限制和所需的培养基来源丰富等优点。因此，找到一种能够高效提取微藻中脂质的方法，将其用于工业生产，可以获得大量能够用于生物柴油生产的油脂原料，从而保证油脂原料的可持续供应，对促进生物柴油产业的发展具有重要意义。

微藻脂质的提取通常采用有机溶剂法(如索氏抽提法和氯仿/甲醇提取法等)进行，但这些方法仅适用于分析而不适用于大规模的工业应用。虽然正己烷己被广泛应用于植物油的浸出工艺中，但由于微藻原料通常是湿藻且含有较多的极性脂质(糖脂、磷脂等)，使得正己烷在藻油提取过程中的应用受到限制。此外，有机溶剂通常具有挥发性和毒性，生产过程对设备的防爆等级要求较高，同时溶剂回收的能耗也较高，不是微藻脂质提取的最好选择。压滤法的操作虽然相对简单，但由于细胞破碎率低，得油率也较低，成本上反而不合算。超临界CO₂萃取方法的得油率较高、对环境的污染小，但设备昂贵、操作条件要求高，工业化存在一定困难。

本发明以富含脂质的微藻为原料，利用新型双子表面活性剂C₁₀H₂₁-18PO-2EO-SO₄Na(烷基聚丙氧基聚乙氧基硫酸盐)在临界微乳浓度(CμC)的条件下，将微藻中的脂质以一个单独的相释放出来，从而使后期的水油分离变得简单，提高微藻脂质的提取率。本发明方法的工业化实施也相对容易，且对环境友好，具有良好的开发前景。

发明内容

本发明的目的是在水相条件下，利用表面活性剂辅助提取微藻中的脂质。其特征是以富含脂质的微藻为原料，利用新型双子表面活性剂C₁₀H₂₁-18PO-2EO-SO₄Na(烷基聚丙氧基聚乙氧基硫酸盐)，在临界微乳浓度(CμC)的条件下，将微藻中的脂质以一个单独的相释放出来，从而使后期的水油分离变得简单，提高微藻脂质的提取率。

本发明的技术方案：

以富含脂质的微藻Schizochytrium为原料，采用超声对其进行破壁处理，然后利用新型的双子表面活性剂C₁₀H₂₁-18PO-2EO-SO₄Na(烷基聚丙氧基聚乙氧基硫酸盐)在水相、临界微乳浓度(CμC)的条件下，辅助提取微藻中的脂质。以微藻脂质的提取率为指标，通过优化超声破壁的条件、盐(NaCl)浓度、表面活性剂浓度、反应时间、搅拌速度、固液比等因素，确定最佳的微藻脂质提取工艺。

所述微藻脂质的提取方法通过以下技术方案实现：

(1)将所得微藻Schizochytrium在冰浴条件下进行超声破壁处理，功率为300-2000W，20kHz，超声时间5-60min，使微藻细胞充分破碎。

(2)在室温条件下(20-25℃)，将破壁的微藻细胞按固液比1/10-5/10(w/w)放入含有新型双子表面活性剂C₁₀H₂₁-18PO-2EO-SO₄Na的盐水溶液中(新型双子表面活性剂的浓度为0.03％-0.4％(w/w)，盐(NaCl)浓度为2％-8％(w/w))，在搅拌速度为100-400r/min的条件下，反应30-90min。反应结束后，通过离心使反应体系分为三相：上层为游离脂质层，中层表面活性剂层，下层是水层。

微藻脂质提取率的计算：

本发明的有益效果：

(1)在水相条件下提取微藻脂质，全程不使用有机溶剂，对环境友好。

(2)与有机溶剂法、超临界CO₂等方法相比，可大大减少设备投入。