[发明专利]从含有脂质的生物质中分离脂质的方法

说明书

本发明涉及从含有脂质的生物质中分离含有多不饱和脂肪酸的脂质的方法，该方法包括在连续反应器中破乳的步骤。

本发明涉及从含有脂质的生物质中分离含有多不饱和脂肪酸的脂质的方法，该方法包括在连续反应器中破乳的步骤。

含PUFA(多不饱和脂肪酸)的脂质在饲料、食品和制药行业中具有高度的重要性。由于过度捕捞，对除鱼油之外的含PUFA的脂质的替代来源也存在很高需求。结果表明，除了某些酵母和藻类菌株之外，特别是破囊壶菌目(Thraustochytriales)那样的微藻细胞是含PUFA的脂质的非常好的来源。

但是对于微生物有机体，特别是产生含PUFA的脂质的破囊壶菌目细胞，从细胞中分离油是一个特别问题。分离油的最有效方法是使用有机溶剂如己烷。但是使用有机溶剂会导致危险的操作条件，需要使用昂贵的防爆设备，并且需要实施昂贵的溶剂回收工艺以避免污染环境。

为了尝试避免使用有机溶剂，作为分离油的有效替代方法，已经证明了用大量氯化钠使油盐析。但是使用大量氯化钠会产生脱脂的生物质副产物，其由于高盐含量不能用作饲料成分，因此该方法不是很可持续的。另外，高盐浓度导致所使用的钢设备的快速腐蚀。

因此，本发明的目的是提供一种有效方法，其用于从含有脂质的细胞，特别是破囊壶菌目的细胞中分离脂质，特别是含PUFA的脂质，同时不仅避免了有机溶剂的需要，而且进一步避免了需要大量盐以实现油与细胞的有效分离。

本发明的另一个目的是提供一种方法，其用于从含有脂质的细胞，特别是破囊壶菌目的细胞中分离脂质，特别是含PUFA的脂质，同时提供可以用于商业途径，优选用于农业领域的脱脂生物质。

结果是，如果将生物质，特别是在裂解后，与特定量的碱当量一起温育，优选在低碱性pH和不超过100℃的温度下温育，则可以实现从生物质中有效分离脂质。通过保持温度低于100℃，可以至少基本上禁止脂肪酸酯的皂化。

在此上下文中，非常出人意料地发现，当将特定的、明确限定量的碱当量加入到悬浮液中所含的生物质量中时(一定不能太低也不能太高)，那么pH和温度甚至暴露时间似乎都对实现有效的破乳没有重要作用。这意味着可以在对于所含的PUFA来说非常温和的条件下以及在非常经济的情况下，从残余生物质分离出油，因为低温和低暴露时间意味着低能量输入和另外的时间节省。

含有脂质的生物质的破乳方法通常以分批方法进行，这意味着破乳通常在密闭容器中进行，特别是在密闭的搅拌容器中进行，并且在破乳完成后，容器的全部内容物将作为反应产物立即释放出来。

根据本发明发现，含有脂质的生物质的破乳可以以连续过程进行，这意味着可通过向连续反应容器连续供给含有裂解的脂质的生物质的悬浮液，并从连续反应容器中连续除去破乳的悬浮液来进行破乳。

这种连续的破乳程序在商业途径中是特别可行的，因为使悬浮液完全破乳所需的温育时间短。与用于实现相同产量(turnover)的批量程序(bulk procedure)相比，以连续方式进行破乳可以允许使用较小的反应容器，从而可以节省空间并降低设备成本。

因此，本发明的第一主题是从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFA)的脂质的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供包含细胞的生物质的悬浮液，该细胞含有含PUFA的脂质；

b)任选地裂解所述生物质的细胞；

c)如果所述悬浮液具有较低的总干物质(TDM)含量，则将悬浮液浓缩至20重量％至60重量％的TDM含量；

d)向所述悬浮液中所含的10kg的总干物质中添加总计7.5摩尔至25摩尔，优选8.5摩尔至22摩尔，特别是10摩尔至20摩尔，更优选11摩尔至18摩尔，尤其是12摩尔至17摩尔的碱当量；