一種酵母油脂的低成本提取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種酵母油脂的低成本提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的食用油脂主要來源于動物或油料植物，近十多年來，由于人口劇增和工業(yè)迅速發(fā)展，油脂供應(yīng)日趨緊張，礦石資源不斷減少，能源危機(jī)不斷加劇，開發(fā)新的油脂資源以及新能源已引起國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。微生物油脂經(jīng)過甲酯化、酯交換處理可生產(chǎn)生物柴油。相對于傳統(tǒng)的石化石油，生物柴油具有潤滑性能好、儲運(yùn)安全、抗爆性好、燃燒充分、能量密度高、可再生、易生物降解、含硫量低等特點(diǎn)，可以作為優(yōu)質(zhì)的石化柴油替代品。目前因生物柴油的生產(chǎn)成本高于傳統(tǒng)石化石油，導(dǎo)致生物柴油難以大規(guī)模使用。
[0003]自然界中的某些酵母細(xì)胞中存在油脂，含量可達(dá)細(xì)胞干重的60%以上。酵母細(xì)胞油脂多包含在比較堅(jiān)韌的細(xì)胞壁中，有一部分甚至與蛋白質(zhì)或糖類結(jié)合，難以分離。常規(guī)的酵母細(xì)胞破壁方法，難以達(dá)到油脂單獨(dú)分離的目的。公開號CN 104450522A的發(fā)明專利公開了一種“酶與機(jī)械破壁協(xié)同的啤酒酵母細(xì)胞破壁方法”，采用復(fù)合酶、高壓均質(zhì)進(jìn)行細(xì)胞壁破碎，所用酶和設(shè)備的投資成本較高，難以使油脂和蛋白質(zhì)、糖類有效分離。公開號CN103525537A的發(fā)明專利公開了一種提取微生物油脂的方法，在發(fā)酵結(jié)束向發(fā)酵液中加入復(fù)合酶制劑，濃縮菌體后與有機(jī)溶劑混合，再采用膠體磨、剪切機(jī)等方式破碎菌體，最后采用板式壓濾機(jī)或離心機(jī)等方式提取油脂。此工藝繁瑣，成本高，難以在生產(chǎn)中大規(guī)模推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有產(chǎn)油脂酵母細(xì)胞破壁技術(shù)工藝繁瑣、成本高、油脂提取率低等問題，而提供一種酵母油脂的低成本提取方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種酵母油脂的低成本提取方法，包括以下步驟:
[0006]I)在酵母泥含量為30_50wt%的酵母懸浮液中加入十二烷基磺酸鈉、殼聚糖-醋酸溶液和5’-磷酸二酯酶粗酶液，pH值調(diào)至3.0-7.5，并在30-501的溫度下攪拌10-201!，得到酵母溶解液；
[0007]2)向酵母溶解液中按照體積比1:2-5加入萃取溶劑，超聲波振蕩5-15min，3000-5000rpm離心5-10min，收集上層混合油；
[0008]3)混合油蒸餾處理，回收萃取溶劑，得到酵母細(xì)胞油脂。
[0009]具體地，步驟I)中的酵母為膠紅酵母、解脂亞羅威亞酵母、彎隱球酵母、斯達(dá)氏油脂酵母、粘紅酵母、產(chǎn)油油脂酵母、出芽絲孢酵母、圓紅冬孢酵母、叢生絲孢酵母或白色隱球酵母。
[0010]具體地，步驟I)中的十二烷基磺酸鈉添加量為酵母泥質(zhì)量的0.1-1%。
[0011 ]具體地，步驟I)中的殼聚糖-醋酸溶液制備方法為1.5g殼聚糖溶于100mL2wt %的醋酸溶液，殼聚糖-醋酸溶液的加入量為酵母泥質(zhì)量的0.05-2%。
[0012]具體地，步驟I)中的5’-磷酸二酯酶粗酶液制備方法為:取新鮮麥芽根，加入石英砂研磨，將新鮮麥芽根研磨碎以后，按新鮮麥芽根與水質(zhì)量比1: 9加水，在5°C下浸提24小時(shí)，過濾得5’-磷酸二酯酶粗酶液；5’-磷酸二酯酶粗酶液的加入量為酵母泥質(zhì)量的0.1-
0.5%。
[0013]具體地，步驟2)中的萃取溶劑為乙醇、乙酸乙酯、氯仿、己烷、庚烷、石油醚中的一種或幾種混合溶劑;所述超聲波功率為100-300W，頻率為20-40KHZ。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果:I)本發(fā)明在酵母破壁過程中采用酵母細(xì)胞內(nèi)部自溶和外部添加酶制劑、促溶劑等技術(shù)，能夠加快酵母細(xì)胞的破壁效率;2)采用超聲波和有機(jī)溶劑協(xié)同萃取技術(shù)、高速離心分離技術(shù)，油脂的提取效率顯著提高，一次萃取得率達(dá)到90%以上;3)所用有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)較低，毒性低，相對于常規(guī)油脂的提取方法，耗能低、環(huán)境安全性高;4)本發(fā)明操作簡單，不需要特殊的儀器設(shè)備，樣品處理量大，成本低，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)使用。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于這些實(shí)施例。凡是不背離本發(fā)明構(gòu)思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0016]下述實(shí)施例1-3中，所述殼聚糖-醋酸溶液制備方法為將1.5g殼聚糖溶于100mL2wt %的醋酸溶液中；所述5 ’ -磷酸二酯酶粗酶液制備方法為:取新鮮麥芽根，加入石英砂研磨，將新鮮麥芽根研磨碎以后，按新鮮麥芽根與水質(zhì)量比I: 9加水，在5°C下浸提24h，過濾得5，-磷酸二酯酶粗酶液。
[0017]實(shí)施例1
[0018]選用斯達(dá)氏油脂酵母，待發(fā)酵培養(yǎng)至穩(wěn)定期后，濃縮制得含酵母泥30wt%的酵母懸浮液，在酵母懸浮液中加入0.1 %的十二烷基苯磺酸鈉、0.2 %的殼聚糖-醋酸溶液、0.1 %的5’-磷酸二酯酶粗酶液，pH值調(diào)至3.0，在30°C的溫度下攪拌10h，得到酵母溶解溶液。向酵母酶解液中按照體積比1:2加入萃取溶劑己烷，控制超聲波功率100W、頻率20KHz，超聲波振蕩5min結(jié)束后在3000rpm的速度下離心5min，收集上層混合油?；旌嫌徒?jīng)蒸餾處理后，得到酵母油脂，提取率為90.6%。
[0019]實(shí)施例2
[0020]選用斯達(dá)氏油脂酵母，待發(fā)酵培養(yǎng)至穩(wěn)定期后，濃縮制得含酵母泥50wt%的酵母懸浮液，在酵母懸浮液中加入I %的十二烷基苯磺酸鈉、2 %的殼聚糖-醋酸溶液、0.5 %的5 ’ -磷酸二酯酶粗酶液，pH值調(diào)至7.5，在50°C的溫度下攪拌20h，得到酵母溶解溶液。向酵母酶解液中按照體積比1:5加入萃取溶劑，己烷和乙醇等體積混合，控制超聲波功率300W、頻率40KHz，超聲波振蕩15min結(jié)束后在5000rpm的速度下離心lOmin，收集上層混合油?；旌嫌徒?jīng)蒸餾處理后，得到酵母油脂，提取率為96.3%。
[0021]實(shí)施例3
[0022]選用斯達(dá)氏油脂酵母，待發(fā)酵培養(yǎng)至穩(wěn)定期后，濃縮制得含酵母泥40wt%的酵母懸浮液，在酵母懸浮液中加入0.5 %的十二烷基苯磺酸鈉、I %的殼聚糖-醋酸溶液、0.3 %的5 ’ -磷酸二酯酶粗酶液，pH值調(diào)至5.0，在40°C的溫度下攪拌1h，得到酵母溶解溶液。向酵母酶解液中按照體積比I: 3加入萃取溶劑，己烷和石油醚等體積混合，控制超聲波功率200W、頻率30KHz，超聲波振蕩1min結(jié)束后在4000rpm的速度下離心8min，收集上層混合油。混合油經(jīng)蒸餾處理后，得到酵母油脂，提取率為94.1 %。
[0023]實(shí)施例4
[0024]選用粘紅酵母，油脂提取方法如實(shí)施例3所述，最終得到酵母油脂的提取率達(dá)到92.6%。
[0025]實(shí)施例5
[0026]選用產(chǎn)油油脂酵母，油脂提取方法如實(shí)施例3所述，最終得到酵母油脂的提取率達(dá)至Ij95.8%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酵母油脂的低成本提取方法，其特征在于，包括以下步驟: I)在酵母泥含量為30-50#%的酵母懸浮液中加入十二烷基磺酸鈉、殼聚糖-醋酸溶液和5’-磷酸二酯酶粗酶液，pH值調(diào)至3.0-7.5，并在30-501的溫度下攪拌10-201!，得到酵母溶解液； 2)向酵母溶解液中按照體積比1: 2 - 5加入萃取溶劑，超聲波振蕩5 -15 m i η，3 O O O -5000rpm離心5-10min，收集上層混合油； 3)混合油蒸餾處理，回收萃取溶劑，得到酵母細(xì)胞油脂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酵母油脂的低成本提取方法，其特征在于，所述步驟I)中的酵母為膠紅酵母、解脂亞羅威亞酵母、彎隱球酵母、斯達(dá)氏油脂酵母、粘紅酵母、產(chǎn)油油脂酵母、出芽絲孢酵母、圓紅冬孢酵母、叢生絲孢酵母或白色隱球酵母。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酵母油脂的低成本提取方法，其特征在于，所述步驟I)中的十二烷基磺酸鈉添加量為酵母泥質(zhì)量的0.1-1 %。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酵母油脂的低成本提取方法，其特征在于，所述步驟I)中的殼聚糖-醋酸溶液制備方法為1.5g殼聚糖溶于100mL2wt%的醋酸溶液，殼聚糖-醋酸溶液的加入量為酵母泥質(zhì)量的0.05-2%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酵母油脂的低成本提取方法，其特征在于，所述步驟I)中的5 ’ -磷酸二酯酶粗酶液制備方法為:取新鮮麥芽根，加入石英砂研磨，將新鮮麥芽根研磨碎以后，按新鮮麥芽根與水質(zhì)量比1:9加水，在5°C下浸提24小時(shí)，過濾得5’-磷酸二酯酶粗酶液;5磷酸二酯酶粗酶液的加入量為酵母泥質(zhì)量的0.1-0.5%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酵母油脂的低成本提取方法，其特征在于，所述步驟2)中的萃取溶劑為乙醇、乙酸乙酯、氯仿、己烷、庚烷、石油醚中的一種或幾種混合溶劑;所述超聲波功率為100-300W，頻率為20-40KHz。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酵母油脂的低成本提取方法，通過酵母細(xì)胞的自溶和外部溶解相結(jié)合的方式加快細(xì)胞破壁，利用超聲波技術(shù)提高萃取劑的作用，實(shí)現(xiàn)油脂和細(xì)胞組分的分離，達(dá)到提升油脂提取率的目的。本發(fā)明對不同的酵母細(xì)胞油脂都有較好的萃取效果，一次油脂提取率達(dá)到90％以上，而且操作簡單，不需要特殊的儀器設(shè)備，樣品處理量大，成本低，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)使用。
【IPC分類】C12R1/85, C12P7/64
【公開號】CN105543300
【申請?zhí)枴緾N201610006050
【發(fā)明人】車春玲
【申請人】濟(jì)南開發(fā)區(qū)星火科學(xué)技術(shù)研究院
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月6日