以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法技术

本发明专利技术公开了一种以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，所述的发酵方法为：在无菌发酵培养基中接入微生物种子液和无菌棕榈废油后，以棕榈废油为碳源在好氧条件下进行发酵；发酵期间往发酵液中流加无菌棕榈废油。本发明专利技术以棕榈废油替换发酵培养基中的传统碳源，不仅降低原料成本，而且还能利用棕榈废油、开拓棕榈废油的应用领域；另外，还能提高微生物的转化率，生产出具有高附加值的单细胞蛋白，极大地降低了生产成本、简化了生产工艺。除此之外，以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法相比传统对酸值过高的棕榈废油进行精炼的方法，大大减少了环境污染，对环境友好。

Production of single cell protein from palm waste oil by fermentation

The invention discloses a fermentation method for producing single cell protein with palm waste oil as raw material. The fermentation method is: after the microorganism seed liquid and the sterile palm waste oil are connected into the sterile fermentation medium, the fermentation is carried out under the aerobic condition with the palm waste oil as the carbon source; during the fermentation, the sterile palm waste oil is added into the fermentation liquid. The invention replaces the traditional carbon source in the fermentation medium with the waste palm oil, not only reduces the cost of raw materials, but also utilizes the waste palm oil and opens up the application field of the waste palm oil; in addition, it can improve the conversion rate of microorganisms, produce the single cell protein with high added value, greatly reduces the production cost and simplifies the production process. In addition, compared with the traditional method of refining waste palm oil with high acid value, the fermentation method of producing single-cell protein from waste palm oil greatly reduces environmental pollution and is environmentally friendly.

【技术实现步骤摘要】
以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法
本专利技术涉及生物发酵
，特别涉及一种以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法。
技术介绍
棕榈油是一种热带木本植物油，由油棕树上的棕榈果压榨而成，是目前世界上生产量、消费量和国际贸易量最大的植物油品种。由于棕榈果中含有较多的解脂酶，所以对收获的棕榈果必须及时进行加工或杀酵处理。初级压榨之后的棕榈毛油容易自行水解而生成较多的游离脂肪酸，导致棕榈油的酸值增长很快。一般情况下，酸值略有升高的棕榈油不会对人体的健康产生损害，但棕榈油酸值过高（即发生严重的变质），所产生的醛、酮、酸会泡坏脂溶性维生素，可能对人体健康产生不利影响，因此要对初级压榨之后的棕榈毛油及时进行精炼或分提。酸值是衡量油品质量的重要参数，目前对酸值过高的棕榈废油进行精炼的方法有化学精炼和物理精炼二种，化学精炼的中和工艺会产生大量皂脚，这不仅会导致中性油的大量损失，还会产生严峻的环保压力；而物理精炼虽能提高得率，减轻环保压力，但存在能耗高、脱臭时间长、油品颜色深等缺点。此外，棕榈油生产工艺脱酸、脱臭过程中会产生大量颜色深、酸值高的馏出物，其成分中含有游离脂肪酸、甘油酯、甾醇等，成分复杂，处理繁琐。单细胞蛋白，也叫微生物蛋白，是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。单细胞蛋白是一类凝缩的蛋白类产品，含粗蛋白50%~85%，其中氨基酸组分齐全，可利用率高，还含维生素、无机盐、脂肪和糖类等，其营养价值高、用途广泛。尽管单细胞蛋白具有上述优点，但目前单细胞的生产成本中，原料成本仍占总生产成本的60%以上，其中原料中的碳源成本最高，且单细胞蛋白产出率也不是很理想。
技术实现思路
本专利技术所需解决的技术问题是：提供一种能有效利用棕榈废油、降低生产成本、并高效产出单细胞蛋白的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法。为解决上述问题，本专利技术所述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，具体为：在无菌发酵培养基中接入微生物种子液和无菌棕榈废油后，以棕榈废油为碳源在好氧条件下进行发酵；发酵期间往发酵液中流加无菌棕榈废油。批次发酵培养周期通常为24～96小时。无菌棕榈废油可通过对棕榈废油进行高温高压灭菌获得。所述的棕榈废油可以采用以下（1）、（2）、（3）、（4）、（5）中的一种或多种混合：（1）有酸值或酸值过高的棕榈毛油；（2）不符合国家质量标准的棕榈毛油；（3）用于油炸食品后废弃的棕榈油；（4）工业棕榈废油及棕榈油生产工艺经脱酸、脱臭过程中产生的馏出物；（5）棕榈油脂、棕榈油渣。好氧条件是指微生物发酵环境中存在氧气，可以用本领域常规的方法获得好氧条件，例如可在发酵过程中通过设置搅拌转速和通气量保证一定的溶氧。本专利技术用棕榈废油替换碳源，不仅降低原料成本，而且还能利用棕榈废油、开拓棕榈废油的应用领域。这里发酵培养基可以采用含碳源的发酵培养基，也可以采用完全不含碳源的发酵培养基。除用棕榈废油替代碳源外，本专利技术中的发酵培养基中除碳源（这里碳源含量可以为零）以外的其他成分可与常规的用于微生物发酵的发酵培养基中除碳源以外的其他成分相同。进一步地，前述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其中，当发酵培养基中不含碳源时，棕榈废油的初始添加量为5～100g/L。发酵培养基中棕榈废油的初始添加量还可以是5～20g/L、10～20g/L、5～10g/L、5～15g/L，其中发酵培养基中棕榈废油的初始添加量优选10g/L。微生物种子液是通过将微生物接入种子培养基中进行发酵制备得到，微生物接入种子培养基中的接种量为种子培养基体积的1%～10%。种子培养基是本领域技术人员根据待接种的微生物可常规选择，例如葡萄糖酵母蛋白胨培养基。微生物种子液的发酵条件可以是本领域常规的适合种子液的发酵条件。进一步地，前述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其中，所述的微生物种子液中的微生物包括：酵母、微藻、紫色非硫光合细菌、青霉菌中的一种或多种。进一步地，前述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其中，所述的酵母包括：产朊假丝酵母、热带假丝酵母、园拟酵母、球拟酵母、毕赤酵母、酿酒酵母、解脂耶罗酵母、产油油酯酵母中的一种或多种；所述的微藻包括：沼泽红假单胞菌、类球红假单胞菌、嗜酸红假单胞菌、荚膜红假单胞菌、红螺菌中的一种或多种。进一步地，前述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其中，所述的发酵培养基为酵母发酵培养基，所述的酵母发酵培养基的组成成分包括：酵母抽提物0.5～2.5g/L、硫酸镁1～3g/L、氮源5～20g/L、磷酸二氢钾2～5g/L、磷酸氢二钾2～5g/L、微量元素0.002～0.08g/L中的一种或多种。进一步地，前述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其中，所述的氮源为硫酸铵；所述的微量元素包括：铁、锰、锌、铜、钼元素中的一种或多种。微量元素中各元素的含量可以参照本领域常规的适合微生物发酵的微量元素的含量。通常微量元素以化合物的形式提供，如微量元素的组成成分及各组成成分占发酵培养基的克数为：包括：氯化铁0.01～0.02g/L、硫酸锰0.01～0.02g/L、硫酸锌0.01～0.02g/L、硫酸铜2～4mg/L、钼酸钠2～4mg/L中的一种或多种。进一步地，前述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其中，微生物种子液的接种浓度为发酵培养基体积的1%～10%。其中，微生物种子液的接种浓度优选为发酵培养基体积的3%～5%。进一步地，前述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其中，发酵期间发酵液的发酵温度为25～35℃；发酵期间的通气量为0.5～2.5vvm，发酵期间的通气量还可以是1.0～1.5vvm、1.5～2vvm、1.8～2.5vvm。发酵期间通过通气量和搅拌发酵液配合保证发酵液中的溶解氧为20%～60%；发酵期间往发酵液中流加无菌棕榈废油和氨水。发酵期间往发酵液中流加无菌棕榈废油，从而使发酵液中的脂肪酸总量控制在0.1～0.5%。发酵液中的脂肪酸总量范围还可以是0.1%～0.4%或0.2%～0.5%。发酵期间往发酵液中流加氨水，氨水可以选择浓度为20%～30%的浓氨水，氨水既可用作氮源，又可用以调节发酵液的pH值，从而使发酵液的pH值控制在7.2～8。0。发酵液的pH值的更优选范围为7.4～7.8。本专利技术的有益效果是：①该方法以棕榈废油替换发酵培养基中的传统碳源，不仅降低原料成本，而且还能利用棕榈废油、开拓棕榈废油的应用领域；此外还能提高微生物的转化率，生产出具有高附加值的单细胞蛋白，极大地降低了生产成本、简化了生产工艺；②以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法相比传统对酸值过高的棕榈废油进行精炼的方法，大大减少了环境污染，对环境友好。具体实施方式下面结合优选实施例对本专利技术所述的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：所述的发酵方法为：在无菌发酵培养基中接入微生物种子液和无菌棕榈废油后，以棕榈废油为碳源在好氧条件下进行发酵；发酵期间往发酵液中流加无菌棕榈废油。/n

【技术特征摘要】
1.以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：所述的发酵方法为：在无菌发酵培养基中接入微生物种子液和无菌棕榈废油后，以棕榈废油为碳源在好氧条件下进行发酵；发酵期间往发酵液中流加无菌棕榈废油。


2.根据权利要求1所述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：当发酵培养基中不含碳源时，棕榈废油的初始添加量为5～100g/L。


3.根据权利要求1所述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：微生物种子液中的微生物包括：酵母、微藻、紫色非硫光合细菌、青霉菌中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：所述的酵母包括：产朊假丝酵母、热带假丝酵母、园拟酵母、球拟酵母、毕赤酵母、酿酒酵母、解脂耶罗酵母、产油油酯酵母中的一种或多种；所述的微藻包括：沼泽红假单胞菌、类球红假单胞菌、嗜酸红假单胞菌、荚膜红假单胞菌、红螺菌中的一种或多种。


5.根据权利要求1、2或3所述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：微生物种子液的接种浓度为发酵培养基体积的1%～10%。


6.根据权利要求5所述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：微生物种子液的接种浓度为发酵培养基体积的3%～5%。


7.根据权利要求1、2或3所述的以棕榈废油为原料生产单细胞蛋白的发酵方法，其特征在于：所述的发酵培养基为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，胡鹏，丁大伟，
申请(专利权)人：苏州吉态来胺生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32