[发明专利]一种提取湿藻油脂的方法

说明书

技术领域

本发明属于微藻生化工程技术领域，具体涉及一种提取湿藻油脂的方法。

背景技术

微藻作为新的生物能源潜力巨大，但迄今为止尚未获得商业化生产能源产品的途径，其中一个重要原因在于目前微藻产油的成本过高。目前的微藻油脂提取，虽然已有多种技术方法，溶剂萃取法、量子压裂法和超临界CO₂萃取法等，但从工艺、能耗与设备规模考虑，采用最多的还是干藻粉的溶剂萃取法。然而微藻细胞中水含量高达80%以上，有分析表明仅干燥过程的能耗将使微藻生产出的能源产品的能量“入不敷出”(Lardon L et al.，Environ Sci Technol，2009)。因此避免干燥的高能耗，开发以湿藻为原料的低能耗微藻油脂提取技术非常重要。

专利CN100460513C专利利用加热和碱处理方法破坏微生物细胞壁，从而使得胞内的脂质和蛋白质溶出，后续通过离心分离手段得到含油脂质轻相和由水和破裂细胞组成的重水相。对轻相进行水洗或极性有机溶剂破乳，收集获得微生物油脂。该工艺过程中，细胞破裂使用碱、破裂后细胞内产物大量进入水相，造成水体污染，同时大量水体中收集油脂的收率低，产量低，不适于进行微生物油脂提取工艺放大。

专利CN102071100A利用一定体积的低级醇类溶剂(甲醇或乙醇)和低级烷烃(C5-C7烷烃或其混合物)的混合溶剂从湿藻泥中提取油脂，在确定条件下对于微藻泥的油脂提取率在80%以上，图1为该发明的湿藻油脂混合溶剂亚临界提取工艺流程示意图。但该方案需要收集水中的醇类溶剂，增加了回收成本，操作步骤多，溶剂中的低分子醇类在亚临界状态下可以萃取出微藻中的极性物质，这些物质进入水相，增加了提油废水的处理难度。而且，亚临界反应釜降温过程耗时长，整个工艺过程提油速度慢。

现有技术中所公开的提取湿藻油脂方法提油废水的处理难度高、油脂的收率低、提油工艺复杂，因此，提供一种快速、环保且工艺简单的湿藻油脂提取方法颇为亟待。

发明内容

针对现有技术中所存在的提油废水的处理难度高、油脂的收率低、提油工艺复杂的问题，本发明提供了一种提取湿藻油脂的方法，所述方法包括如下步骤：

（1）将产油微藻的湿藻泥和不与水混溶的有机溶剂混合，将得到的混合液加入到耐压反应釜中，密封反应釜，待达到反应温度后开始反应，其中反应温度为不与水混溶的有机溶剂和水的共沸点以上；

（2）反应结束后放料，分别收集上层混合油相和下层水渣相，将上层混合油相去除溶剂，得到毛油。

所述毛油即微藻毛油，将微藻毛油经脱胶，脱色，脱酸和脱臭，即可得到富含DHA的微藻油脂。

本发明所述方法避免使用和水混溶的极性溶剂，减少了溶剂成本和废水处理难度，同时，简化了操作步骤，缩短了工艺操作时间，加快了提油过程，而且，本发明萃取过程使用一种溶剂，萃取溶剂用量少，易回收分离，降低了回收分离成本。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述不与水混溶的有机溶剂选自正己烷、环己烷、正庚烷、石油醚类或乙醚中的任意一种或者至少两种的混合物。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述反应温度为100～180℃。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述反应时间为5～60分钟。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，步骤（1）中向反应釜内通入惰性气体置换反应釜内空气，然后再密封反应釜。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，置换反应釜内空气后，向反应釜内通入惰性气体使反应釜初始压力达到0～1MPa，然后再密封反应釜。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述产油微藻为微拟球藻、小球藻、栅藻、角毛藻、三角褐指藻、金藻、裂壶藻、盐藻或杜氏藻中的任意一种或者至少两种的混合物。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述产油微藻的湿藻泥的含水量为70%以上，优选70～90%。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述不与水混溶的有机溶剂的质量和干藻质量的比为3～10。

优选地，在本发明提供的技术方案的基础上，所述反应在搅拌下进行，所述搅拌的转速为70～300rpm。