一种富集采收产油微生物的方法技术

本发明专利技术涉及生物工程领域，特别涉及一种富集采收产油微生物的方法。该方法通过醇-盐双水相富集采收产油微生物，采收速率快，易放大，可适用于工业化生产，收率高于99％，采收所得菌体含水率低于75％，通过简单刮渣设备即可完成菌体采收，能耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物工程领域，特别涉及。
技术介绍
能源是当今社会赖以生存和发展的基础。2008年，化石燃料占了世界主要能源的消耗量(约11295百万油当量)的88%，其中石油占了 35<%，煤四％，天然气对(％，而核能和水电力分别只占了 5%和％ 6。考虑到目前开采工艺的局限、世界有限的石油储量和日益增长的能源需求之间的矛盾，在可以预见的未来，化石燃料将会成为昂贵的奢侈品。自20 世纪50年代首次世界石油危机爆发以来，人类一直在寻找可以替代石油的新能源。相比于太阳能、潮汐能、风能，生物质能因其可再生性强、低污染、性能稳定等优点而备受关注。第一代生物能源以玉米、甜菜、甘蔗、油菜籽等粮食作物为主，它们的过度开发利用却导致了粮食的短缺、水质的污染以及地表森林面积的急剧减少。第二代生物能源以纤维素、木质素以及非粮农作物秸秆发酵生产乙醇为主，它克服了与人争粮、水质污染的弊端，但仍存在与粮争地的问题。第一、第二代生物能源虽然很好的弥补了化石燃料的空缺， 但二氧化碳的排放、温室效应的加剧仍对生态环境造成了巨大威胁。目前研究的第三代生物能源以微生物油脂为主，其中又以微藻为代表，其生长速率快、含油量高、不存在与人争粮与粮争地等特点决定了其在中国可再生能源发展的重要地位。据报道，利用国内0. 5% -1%的土地进行微藻的培养即可满足中国50%的能源供给。很多油脂微生物对于培养要求也较低，可使用含氮、磷元素的废水培养，藻类以二氧化碳做为碳源的使用亦可大大缓解温室效应对环境带来的威胁。对微藻能源工艺来说，采收工艺占总投资20-30%、总能耗50%以上，目前研究的热点是絮凝、气浮、重力自沉降，国外也有用膜进行固液分离分离。但目前产油微生物的富集方法中回收率较低， 中国专利CN200710015212.7中利用壳聚糖絮凝收率约为95% ；富集时间长，中国专利 CN200810240027. 2公开了利用重力自沉降法收集菌体的方法，需M小时才能平衡；富集得到的产油微生物含水率较高，高达90%以上，难以实现微藻生物能源工业化生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供。该方法通过醇-盐双水相富集采收产油微生物，采收速率快，易放大，可适用于工业化生产，收率高于99%，采收所得菌体含水率低于75%，通过简单刮渣设备即可完成菌体采收，能耗低。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案本专利技术提供了，包括如下步骤获得产油微生物发酵液；在所述产油微生物发酵液中加入盐和小分子亲水醇，静置分层后获得醇-盐双水相体系；所述盐、所述小分子亲水醇与所述产油微生物发酵液的质量比为0.1 37 5 97 1 78 ；所述醇-盐双水相体系上相为醇相，所述醇-盐双水相体系下相为盐相，所述醇相与所述盐相之间的中间层为产油微生物富集层；收集所述产油微生物富集层，即得产油微生物。富集采收时，混合静置待体系分层，该过程浓缩速度极快一般2分钟内完成，形成淡绿色上相-微生物富集中间层-澄清透明下相体系，将上清液排出后通过刮渣设备收集菌体。上相醇相可用于下游微生物色素提取或酯交换反应，下相盐相可回用于发酵培养基中。在本专利技术的一些实施例中，本专利技术提供的富集采收产油微生物的方法，所述产油微生物包括小球藻、栅藻、螺旋藻、产油酵母、产油细菌、产油霉菌中的一种或两者以上的混合物。其中，产油酵母包括粘红酵母、斯达油脂酵母或土生假丝酵母，产油霉菌包括黑曲霉、少根根霉或卷枝毛霉，产油细菌包括屈挠杆菌。藻类生物菌体发酵液制备方法为取种子液对数期进行接种，接种量20-30%，初始 PH值7. 5，温度恒定27°C，持续光照培养8天到达稳定期。粘红酵母发酵液在220rpm/min、3(TC下培养种子液18h，然后转入培养基中培养5 天所得。斯达油脂酵母斯达油脂酵母在200rpm/minJ8°C下培养种子液12h，然后转入培养基中培养6天，获得发酵液。少根根霉少根根霉在250rpm/minJ8°C下培养种子液Mh，然后转入培养基中培养5天，获得发酵液。黑曲霉黑曲霉在200rpm/min、3(TC下培养种子液12h，然后转入培养基中培养6天，获得发酵液。土生假丝酵母土生假丝酵母在160rpm/minJ8°C下培养种子液48h，然后转入 140L培养基中培养5天，获得发酵液。卷枝毛霉卷枝毛霉在160rpm/min、30°C下培养种子液36h，然后转入140L培养基中培养5天，获得发酵液。屈挠杆菌屈挠杆菌在200rpm/min、34°C下培养种子液12h，然后转入140L培养基中培养3天，获得发酵液。在本专利技术的一些实施例中，本专利技术提供的富集采收产油微生物的方法，所述小分子亲水醇包括乙醇、1-丙醇或2-丙醇中的一种或两者以上的的混合物。在本专利技术的一些实施例中，本专利技术提供的富集采收产油微生物的方法，所述盐包括磷酸氢二钾、硫酸铵或柠檬酸钠中的一种或两者以上的混合物。用15组不同配比的醇和盐做出双水相相图，方法为转相法，根据质量平衡算出各试验点醇、盐、发酵液百分比，再将该15个点用Origin非线性拟合，拟合度R2 > 0. 99。作为优选，所述醇为乙醇，所述盐为硫酸铵时，所述醇的质量百分比以y计，所述盐的质量百分比以X计，所述产油微生物发酵液的质量百分比以Z计，X与y满足如下关系式99. 87-39. 56Xx0'2565 < y < -χ+l (1 < χ < 37)，余量为 ζ。在本专利技术的一些实施例中，本专利技术提供的富集采收产油微生物的方法，所述盐为硫酸铵，所述小分子亲水醇为乙醇，所述盐、所述小分子亲水醇与所述产油微生物发酵液的质量比为1 37 5 63 33 61。作为优选，所述醇为乙醇，所述盐为柠檬酸钠时，所述醇的质量百分比以y计，所述盐的质量百分比以X计，所述产油微生物发酵液的质量百分比以Z计，X与y满足如下关系式95. 867Χχ_0·483-5. Oil < y < -χ+1 (1 < χ < 20)，余量为 ζ。在本专利技术的一些实施例中，本专利技术提供的富集采收产油微生物的方法，所述盐为柠檬酸钠，所述小分子亲水醇为乙醇，所述盐、所述小分子亲水醇与所述产油微生物发酵液的质量比为1 20 23 93 5 60。作为优选，所述醇为乙醇，所述盐为磷酸氢二钾时，所述醇的质量百分比以y计， 所述盐的质量百分比以X计，所述产油微生物发酵液的质量百分比以Z计，X与y满足如下关系式123. 889-75. 923Xχ0.14273 < y < -χ+1 (0. 16 < χ < 31)，余量为 ζ。在本专利技术的另一些实施例中，本专利技术提供的富集采收产油微生物的方法，所述盐为磷酸氢二钾，所述小分子亲水醇为乙醇，所述盐、所述小分子亲水醇与所述产油微生物发酵液的质量比为0. 16 31 5 70 29. 84 68。作为优选，所述醇为1-丙醇，所述盐为硫酸铵时，所述醇的质量百分比以y计，所述盐的质量百分比以X计，所述产油微生物发酵液的质量百分比以Z计，X与y满足如下关系式-5. 156+166. 822 X χ-1·0959 < y < -χ+1 (1· 7 < χ < 24)，余量为 ζ。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张栩，李竹波，谭天伟，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：