微生物油脂及其提取方法技术

本发明专利技术涉及微生物油脂的提取领域，公开了微生物油脂及其提取方法，(1)在无菌环境下，将产油微生物的发酵液与细胞壁裂解酶接触，以对发酵液中的产油微生物进行酶解，获得含有微生物油脂的混合液；(2)将步骤(1)得到的含有微生物油脂的混合液进行油相、水相和固相的三相分离，得到微生物油脂。通过上述技术方案，通过将整个工艺过程控制在无菌环境下操作，可以杜绝微生物油脂提取过程中杂菌污染，避免杂菌毒素迁移到产品中，增加微生物油脂的安全性，且所得作为毛油的微生物油脂的收率可提高到97‑98％，与同行相比有了明显的提高；此外，毛油中的DHA含量或ARA含量得到了显著的提高，胞外毒素的含量得到了显著的降低。

【技术实现步骤摘要】
微生物油脂及其提取方法
本专利技术涉及微生物油脂的提取领域，具体涉及一种微生物油脂的提取方法，以及由此方法提取得到的微生物油脂。
技术介绍
微生物油脂是由产油微生物如真菌、细菌等将培养基中氮源、碳源、微量元素等进行生物合成与转化而来。产生的油脂均被细胞壁所包裹，通常称微生物油脂为胞内油脂。为得到该类胞内油脂，必须将这些微生物的细胞壁予以破解，所以细胞壁破解的程度高低成了油脂提取效率高低的关键因素。目前，微生物油脂提取主要有湿法、干法两种提取工艺。干法提取工艺存在高温脱水导致油脂氧化损失大、需要采用有机溶剂萃取、能耗高等问题。因此，越来越多的微生物油脂的提取采用湿法的提取工艺，在湿法工艺中，通常是将细胞壁采用酶解、机械破碎、热力溶解等方法予以破壁。但目前采用湿法工艺微生物油脂提取效率较低，且得到的微生物油脂中胞外毒素含量较高、而DHA(二十二碳六烯酸)、ARA(花生四烯酸)含量较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种微生物油脂的提取方法及由此得到的微生物油脂，该微生物油脂的提取方法对微生物的油脂提取效率高，且得到的微生物油脂胞外毒素含量低、DHA或者ARA含量较高，具有较高的安全性。本专利技术的专利技术人在研究的过程中发现，现有湿法提取工艺得到的微生物油脂提取效率低、胞外毒素高、DHA或者ARA含量低的主要原因在于，目前工艺方法中，需要向发酵浓缩液中引进酶制剂、pH调节剂等物质，而酶制剂、pH调节剂等物质配制后通常会直接加入浓缩处理的发酵液中，因此会导致外来细菌对发酵液的污染。一般的，从pH的调整、酶制剂的准备与投加、酶解的实施、再到后期升温处理，整个过程需要耗时20多小时。而细菌微生物的繁殖速度非常快，一般每20分钟就繁殖一代，在整个提取油脂的过程中，历经20多小时，在富含碳氮源的发酵液中细菌繁殖量非常大。同时，虽然后期的升温酶解能杀灭一定量的微生物，但细菌等微生物在此过程中将分泌大量的孢外毒素，热力升温只能杀死细菌微生物的活体，而孢外毒素是一类蛋白质，热力对其作用有限，孢外毒素作为蛋白质片段或肽的形式进入油脂中，成为影响油脂安全的因素。此外，由于外来细菌的大量存在，在处理过程中会与产油微生物形成竞争，从而削弱了对产油微生物的处理效果，导致外来细菌的胞内物大量进入得到的微生物油脂中，从而造成了微生物油脂提取效率的低下，以及DHA、ARA等主要组分含量的降低。另外，因为细菌的感染与大量繁殖，导致发酵液在处理过程中产生恶臭，影响生产环境。基于如上的发现，为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种微生物油脂的提取方法，该方法包括：(1)在无菌环境下，将产油微生物的发酵液与细胞壁裂解酶接触，以对发酵液中的产油微生物进行酶解，获得含有微生物油脂的混合液；(2)将步骤(1)得到的含有微生物油脂的混合液进行油相、水相和固相的三相分离，得到微生物油脂。本领域技术人员公知，(1)动物的细胞外基质从某种意义上说也就是细胞壁，其化学组成是胶原蛋白、粘连蛋白、氨基多糖及蛋白聚糖。(2)细菌细胞壁主要成分则是肽聚糖。(3)真菌细胞壁中主要成分为几丁质、纤维素、葡聚糖、甘露聚糖等，这些多糖都是单糖的聚合物。(4)植物细胞壁主要为纤维素、半纤维素和果胶类，次生细胞壁中还有大量木质素。而通常情况下，产油微生物为细菌、真菌、酵母和藻类，因此，目前对于产油微生物细胞壁的酶解通常局限于纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、蜗牛酶、几丁质酶、木质素酶等。但目前采用的酶制剂将产油微生物细胞壁破解过程中，酶制剂的破壁性能并不稳定，无论是液态还是固态酶，其性能波动很大，导致生产操作把握困难。本专利技术的专利技术人在研究的过程中意外发现，通过在酶制剂中引入碱性蛋白酶，不仅能够保证优异的酶解效率，还可以使得酶解过程稳定进行，从而进一步提高微生物油脂的提取效率，降低胞外毒素的含量、提高DHA或者ARA的含量。因此，优选地，所述细胞壁裂解酶包括碱性蛋白酶以及可选的其他酶，所述其他酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、蜗牛酶、几丁质酶和木质素酶中的至少一种。本专利技术第二方面提供如上所述的方法制备的微生物油脂，所述微生物油脂为毛油，所述毛油的DHA(二十二碳六烯酸)含量大于35重量％或者ARA(二十碳四烯酸)含量大于35重量％、胞外毒素含量小于50μg/kg、茴香胺值小于25、过氧化值小于20meq/kg。通过上述技术方案，通过将整个工艺过程控制在无菌环境下操作，可以杜绝微生物油脂提取过程中杂菌污染，避免杂菌毒素迁移到产品中，增加微生物油脂的安全性，且所得作为毛油的微生物油脂的收率可提高到97-98％，与同行相比有了明显的提高；此外，毛油中的DHA含量或者ARA含量得到了显著的提高，胞外毒素的含量、过氧化值和茴香胺值得到了显著的降低。附图说明图1是本专利技术一种具体实施方式的流程图。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。第一方面，本专利技术提供了一种微生物油脂的提取方法，该方法包括：(1)在无菌环境下，将产油微生物的发酵液与细胞壁裂解酶接触，以对发酵液中的产油微生物进行酶解，获得含有微生物油脂的混合液；(2)将步骤(1)得到的含有微生物油脂的混合液进行油相、水相和固相的三相分离，得到微生物油脂。本专利技术在此需要说明的是，所述无菌的环境是指除了发酵液中含有的产油微生物，所述酶解的体系处于无菌的环境中。根据本专利技术，所述产油微生物的发酵液为产油微生物发酵后直接所得的发酵液，并不需要再经过任何的处理，因此，相对于现有技术，本申请的方法还节省了发酵液的浓缩、产油微生物的灭活步骤等。根据本专利技术，制备所述产油微生物的发酵液的方法为本领域技术人员所公知，例如，将产油微生物接种至发酵培养基中进行发酵，从而得到产油微生物的发酵液。其中，所述产油微生物可以为现有的各种产油微生物，例如，可以为细菌、霉菌、酵母和藻类中的任意一种，优选的，所述产油微生物为霉菌、酵母和藻类中的任意一种。其中，所述霉菌的实例可以包括但并不限于土霉菌(Asoergullusterreus)、紫瘫麦角菌(Clavicepspurpurea)、高梁褶抱黑粉菌(Tolyposporium)、高山被孢霉(Mortierellaalpina)和深黄被孢霉(Mortierellaisabellina)；所述酵母的实例可以包括但并不限于浅白色隐球酵母(Cryptococcusalbidus)、弯隐球酵母(Cryptococcusalbidun)、斯达氏油脂酵母(Lipomyces)、茁芽丝孢酵母(Trichospironpullulans)、产油油脂酵母(Lipomyslipofer)、胶粘红酵母(Rhodotorulagiutinis)和圆红冬孢酵母菌(Rhodosporidiumtoruloides)；所述藻类的实例可以包括但并不限于破囊壶菌(Thraustochytriales)、裂殖壶菌(Schizochytrium)、隐甲藻(Crypthecodinium)、硅藻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微生物油脂的提取方法，其特征在于，该方法包括：(1)在无菌环境下，将产油微生物的发酵液与细胞壁裂解酶接触，以对发酵液中的产油微生物进行酶解，获得含有微生物油脂的混合液；(2)将步骤(1)得到的含有微生物油脂的混合液进行油相、水相和固相的三相分离，得到微生物油脂。

【技术特征摘要】
2018.08.20 CN 20181094994411.一种微生物油脂的提取方法，其特征在于，该方法包括：(1)在无菌环境下，将产油微生物的发酵液与细胞壁裂解酶接触，以对发酵液中的产油微生物进行酶解，获得含有微生物油脂的混合液；(2)将步骤(1)得到的含有微生物油脂的混合液进行油相、水相和固相的三相分离，得到微生物油脂。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述细胞壁裂解酶包括碱性蛋白酶以及可选的其他酶，所述其他酶为纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、蜗牛酶、几丁质酶和木质素酶中的至少一种；优选的，相对于每升所述发酵液，所述细胞壁裂解酶的用量为1-5g。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述酶解的条件包括：pH值为8-10，温度为40-60℃，压力为0.02-0.05MPa，通气量为0.2-0.6VVM，时间为4-15小时；优选的，所述酶解在搅拌的条件下进行，搅拌的速度为8-30rpm。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述产油微生物为酵母、霉菌和藻类中的至少一种；其中，所述酵母选自浅白色隐球酵母(Cryptococcusalbidus)、弯隐球酵母(Cryptococcusalbidun)、斯达氏油脂酵母(Lipomyces)、茁芽丝孢酵母(Trichospironpullulans)、产油油脂酵母(Lipomyslipofer)、胶粘红酵母(Rhodotorulagiutinis)和圆红冬孢酵母菌(Rhodosporidiumtoruloides)中的至少一种；所述霉菌选自土霉菌(Asoergullusterreus)、紫瘫麦角菌(Clavicepspurpurea)、高梁褶抱黑粉菌(Tolyposporium)、高山被孢霉(Mortierellaalpina)和深黄被孢霉(Mortierellaisabellina)中的至少一种；所述藻类选自破囊壶菌(Thraustochytriales)、裂殖壶菌(Schizochytrium)、隐甲藻(Crypthecodinium)、硅藻(diatom)、螺旋藻(Spirulina)和吾肯氏菌属中的至少一种。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿瀚鹏，曹晟，王身健，
申请(专利权)人：梁云，
类型：发明
国别省市：湖南,43