从含有脂质的生物质中分离脂质的方法技术

本发明专利技术涉及从含脂质的生物质中分离含有多不饱和脂肪酸的脂质的方法。

The method of separating lipids from biomass containing lipids

The invention relates to a method for separating a lipid containing polyunsaturated fatty acid from a lipid containing biomass.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从含有脂质的生物质中分离脂质的方法
本专利技术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。
技术介绍
含有PUFAs(多不饱和脂肪酸)的脂质在饲料、食品和制药工业中具有高度的重要性。由于过度捕捞，对除鱼油之外的含有PUFAs的脂质的替代来源的需求很高。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有PUFAs的脂质的非常好的来源。但是对于微生物有机体，特别是产生含有PUFAs的脂质的破囊壶菌目细胞，从所述细胞中分离出所述油是一个特别问题。分离所述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。为了避免使用有机溶剂，已经发现可以对油使用大量氯化钠的盐析作为分离所述油的有效替代方法。但是使用大量氯化钠会导致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。此外，高盐浓度导致所使用的钢设备的快速腐蚀。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种从含有脂质的细胞、特别是破囊壶菌目中分离脂质，特别是含有PUFAs的脂质，同时不仅避免需要有机溶剂，而且还避免需要用于实现从细胞中有效分离油的大量盐的有效方法。本专利技术的另一个目的是提供一种从含有脂质的细胞，特别是破囊壶菌目中分离脂质，特别是含有PUFAs的脂质的方法，并同时提供可用于商业用途优选是在农业领域的脱脂的生物质。结果表明，如果所述生物质，特别是裂解(lysing)后的生物质用特定量的碱当量，优选在低碱性pH和不高于100℃的温度下孵育，则可以实现从所述生物质中有效地分离脂质。通过将温度保持在100℃以下，可以至少基本上禁止脂肪酸酯的皂化。根据本专利技术令人非常惊讶地发现，当将特定的、明确限定量的碱当量加入到所述量的包含在悬浮液中的生物质中时，所述量必须既不能太低也不能太高，则所述pH值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包含的PUFAs非常温和的条件下以及在非常经济的情况下将油与残余生物质分离，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。因此，本专利技术的第一个主题是从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：a)提供含有细胞的生物质的悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs的脂质；b)任选地裂解所述生物质的所述细胞；c)如果所述悬浮液具有较低的总干物质(TDM)含量，则将所述悬浮液浓缩至总干物质(TDM)含量为20-60wt％，优选25-60wt％，更优选30-55wt％；d)调节所述悬浮液中的温度为20-100℃，优选25℃、30℃、40℃、50℃或60℃至100℃，更优选65-95℃，特别是70-90℃；e)将温度保持在(d)所示的范围内至少1小时，优选至少2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时或8小时，更优选1-36小时，特别是2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时或8小时至36小时，更优选10-24小时，同时将总共7.5-25摩尔，优选8.5-22摩尔，特别是10-20，更优选11-18摩尔，尤其是12-17摩尔，特别是12-15摩尔的碱当量加入至包含在所述任选裂解的生物质的悬浮液中的10kg总干物质中。在这种情况下令人非常惊讶的是，即使在低于80℃的温度下，特别是在低于60℃的温度下，也可以有效地进行破乳。因此，本专利技术的一个特定主题是从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：a)提供含有细胞的生物质的悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs的脂质；b)任选地裂解所述生物质的所述细胞；c)如果所述悬浮液具有较低的总干物质(TDM)含量，则将所述悬浮液浓缩至总干物质(TDM)含量为20-60wt％，优选25-60wt％，更优选30-55wt％；d)调节所述悬浮液中的温度为20℃至低于80℃，优选25℃至低于60℃，更优选25-58℃，特别是30-55℃，尤其是30-50℃；e)将温度保持在(d)所示的范围内至少1小时，优选至少2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时，更优选1-36小时，特别是2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时至36小时，更优选10-24小时，同时将总共7.5-25摩尔，优选8.5-22摩尔，特别是10-20摩尔，更优选11-18摩尔，尤其是12-17摩尔，特别是12-15摩尔的碱当量加入至包含在所述任选裂解的生物质的悬浮液中的10kg总干物质中。在这种情况下也令人非常惊讶的是，所述破乳可以在低于9.0的pH下有效地进行。因此，本专利技术的另一个特定主题是从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：a)提供含有细胞的生物质的悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs的脂质；b)任选地裂解所述生物质的所述细胞；c)如果所述悬浮液具有较低的总干物质(TDM)含量，则将所述悬浮液浓缩至总干物质(TDM)含量为20-60wt％，优选25-60wt％，更优选30-55wt％；d)调节所述悬浮液中的温度为20-100℃，优选25℃、30℃、40℃、50℃或60℃至100℃，更优选65-95℃，特别是70-90℃；e)将温度保持在(d)所示的范围内至少1小时，优选至少2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时，更优选1-36小时，特别是2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时至36小时，更优选10-24小时，同时将总共7.5-25摩尔，优选8.5-22摩尔，特别是10-20摩尔，更优选11-18摩尔，尤其是12-17摩尔，特别是12-15摩尔的碱当量加入至包含在所述任选裂解的生物质的悬浮液中的10kg总干物质中，同时将所述组合物的pH始终保持在9.0以下，优选始终保持在8.5以下，特别是保持在8.0-8.9的范围内，特别是在8.0-8.4的范围内。在这方面还令人惊讶的是，所述破乳可以在低于10小时的暴露时间下有效地进行。因此，本专利技术的另一主题是从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：a)提供含有细胞的生物质的悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs的脂质；b)任选地裂解所述生物质的所述细胞；c)如果所述悬浮液具有较低的总干物质(TDM)含量，则将所述悬浮液浓缩至总干物质(TDM)含量为20-60wt％，优选25-60wt％，更优选30-55wt％；d)加热所述悬浮液至20-100℃，优选25℃、30℃、40℃、50℃或60℃至100℃，更优选65-95℃，特别是70-90℃的温度；e)将温度保持在(c)所示的范围内不超过10小时，特别是1至小于10小时，优选不超过8小时，特别是1小时或2小时至8小时，更优选不是超过6小时，特别是1小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：/na)提供含有细胞的生物质悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs的脂质；/nb)任选地裂解所述生物质的细胞；/nc)如果所述悬浮液具有较低的总干物质(TDM)含量，则将所述悬浮液浓缩至TDM含量为20-60wt％；/nd)调节所述悬浮液中的温度为20-100℃，优选25℃、30℃、40℃、50℃或60℃至100℃，更优选65-95℃，特别是70-90℃；/ne)将温度保持在(d)所示的范围内至少1小时，优选至少2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时或8小时，更优选1-36小时，特别是2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时至36小时，更优选10-24小时，同时将总共7.5-25摩尔，优选8.5-22摩尔，特别是10-20摩尔，更优选11-18摩尔，尤其是12-17摩尔的碱当量加入至包含在所述悬浮液中的10kg总干物质中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170228 EP 17158286.9;20161227 US 62/439,3541.从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：
a)提供含有细胞的生物质悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs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，则将所述悬浮液浓缩至TDM含量为20-60wt％；
d)调节所述悬浮液中的温度为20-100℃，优选25℃、30℃、40℃、50℃或60℃至100℃，更优选65-95℃，特别是70-90℃；
e)将温度保持在(d)所示的范围内至少1小时，优选至少2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时或8小时，更优选1-36小时，特别是2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时至36小时，更优选10-24小时，同时将总共7.5-25摩尔，优选8.5-22摩尔，特别是10-20摩尔，更优选11-18摩尔，尤其是12-17摩尔的碱当量加入至包含在所述悬浮液中的10kg总干物质中。


2.权利要求1所述的从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：
a)提供含有细胞的生物质的悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs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，则将所述悬浮液浓缩至TDM含量为20-60wt％；
d)调节所述悬浮液中的温度为20℃至低于80℃，优选25℃至低于60℃，更优选25-58℃，特别是30-55℃，尤其是30-50℃；
e)将温度保持在(d)所示的范围内至少1小时，优选至少2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时，更优选1-36小时，特别是2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7或8小时至36小时，更优选10-24小时，同时将总共7.5-25摩尔，优选8.5-22摩尔，特别是10-20摩尔，更优选11-18摩尔，尤其是12-17摩尔的碱当量加入至包含在所述悬浮液中的10kg总干物质中。


3.权利要求1所述的从生物质中分离含有多不饱和脂肪酸(PUFAs)的脂质的方法，包括以下步骤：
a)提供含有细胞的生物质的悬浮液，所述细胞包含含有PUFAs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，则将所述悬浮液浓缩至TDM含量为20-60wt％；
d)调节所述悬浮液中的温度为20-100℃，优选25℃、30℃、40℃或50℃至100℃，更优选60-95℃，特别是70-90℃；
e)将温度保持在(d)所示的范围内低于10小时，特别是1小时至低于10小时，优选不超过8小时，特别是1小时或2小时至8小时，更优选不超过6小时，特别是1小时、2小时、或3小时至6小时，同时将总共7.5-25摩尔，优选8.5-22摩尔，特别是10-20摩尔，更优选11-18摩尔，尤其是12-17摩尔的碱当量加入至包含在所述悬浮液中的10kg总干物质中。


4.前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(e)中保持pH低于11.5，优选低于11，更优选低于10.5，特别是7.5至11.5，优选8-11，更优选8-10.5，特别是8.0-...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·迪尔，X·D·董，A·哈特曼，M·海宁，M·B·约翰逊，J·莱贝特，N·F·莱宁格尔，K·L·老马修斯，M·E·内贾科二世，H·普法伊费尔，C·拉贝，S·E·E·里索，G·M·尚克，V·塔尔韦德，D·A·廷斯利，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，DSM知识产权资产有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE