[发明专利]红球菌高效利用木糖渣生产生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油的生产方法，尤其是关于红球菌利用木糖渣产生的脂肪酸，然后采用生物柴油生产工艺将产出的脂肪酸转化为生物柴油的一种方法。

背景技术

自20世纪以来，石油一直成为人类大规模开采和使用的能源。到了20世纪后期，人类逐渐意识到石油资源的短缺及其使用带来的环境问题。从而，为解决能源和环境的双重压力，相关研究人员也一直致力于新能源的开发。其中，生物柴油含硫量低，且不含芳香族化合物，可生物降解，是一种环境友好型的可再生能源。生物柴油的生产原料来源广，随着社会的发展和技术的进步，生物柴油在人类生活生产中所占比例将越来越大。

    动植物油脂用来作为生产生物柴油的原料有一定的局限。首先，产油的农作物受限于土地的利用度，与粮食竞争土地来生产生物柴油有些得不偿失。而目前也不断在尝试用微生物油脂作为绿色可持续的生物柴油原料，红球菌属有很强的碳源转化能力，能够将生活生产中难以利用的木质纤维素高效率转化为脂肪酸。浑浊红球菌（Rhodococcus opacus PD630）利用葡萄糖为碳源时油脂积累量可高达细胞干重的86%，是一种优质的产油菌株。

木糖渣是利用玉米芯生产木糖时的下脚料，其主要成分为48.5%的纤维素、23.5%的半纤维素和21.3%的木质素,是一种优质的生物质资源，并且我国每年有约25万t的木糖渣产生，发明者长期探索发明了一种通过浑浊红球菌（Rhodococcus opacus PD630）高效利用木糖渣生产脂肪酸的方法。相比常用的酵母菌属，红球菌属对极性条件的耐受力强，碳源转化能力高，发酵条件较为简单，是一种非常有潜力的生物柴油工业化生产途径。

发明内容

本发明提供一种高效产油红球菌—Rhodococcus opacus PD630，保藏编号DMSZ44193。在浑浊红球菌（Rhodococcus opacus PD630）的发酵培养基中配入适量的木糖渣粉，在发酵过程中实时监测其浓度，及时补料，同时也要控制好其他条件参数。通过匀浆使得红球菌细胞破碎释放胞内油脂，然后将浑浊红球菌发酵积累的油脂通过极性有机溶剂（如氯仿、己烷）萃取出来，接着用酯交换的方法将提纯出来的微生物油脂转化为生物柴油。或者对红球菌生物质进行直接酯交换以制备生物柴油。具体的实施方式，本文将通过以下几个实施例来加以详细说明。

具体实施方式

实施例1

种子培养基：葡萄糖10g/L，酵母提取物5g/L，麦芽提取物10g/L，Na₂HPO₄·12H₂O 9g/L，KH₂PO₄ 1.5g/L。除葡萄糖外将培养基其他成分于121℃条件下灭菌20min，葡萄糖单独于115℃灭菌20min。接种量为2%，起始pH7.2±0.02，28℃，200rpm，培养24h。

24h后测得OD₆₀₀为47.2。

实施例2

改变培养基中氮源的量，将上述实施例1中的种子培养罐中的菌体分别转入下面的培养培养基中扩大培养。

营养平衡培养基：木糖渣80g/L，尿素10g/L，MgSO₄·7H₂O 1g/L，CaCl₂·2H₂O 0.02g/L，FeSO₄·7H₂O 0.5g/L，ZnSO₄·7H₂O 0.4g/L，MnSO₄·5H₂O 0.02g/L，H₃BO₃  0.015g/L，NiCl₂·2H₂O 0.01g/L，EDTA 0.25g/L，CoCl₂·6H₂O 0.05g/L，CuCl₂·2H₂O 0.005g/L，Stock A溶液 1ml/L,1.0M磷酸缓冲溶液 35.2ml/L。

氮源限制培养基：木糖渣 80g/L，尿素0.636g/L，其他成分与营养平衡型培养基一致。

Stock A溶液配方：NaMoO₄·2H₂O 2g/L，FeNa·EDTA 5g/L。