[发明专利]一种微藻油脂的提取方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工领域，具体地涉及一种微藻油脂的提取方法。

背景技术

微藻指微型藻类，属于水生植物，它们具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生物量收率高等特点。微藻可以利用光合作用反应系统，通过CO₂的固定，将光能转化为化学能，以油脂或淀粉等有机物的形式储存在体细胞内，其太阳能转化效率可达到3.5%。微藻是用于生产药品、精细化工品以及新型燃料的潜在资源，随着人类社会资源短缺和环境问题日益严峻，利用微藻进行生物柴油及部分化石能源替代产品的开发，既可以克服石油资源不可再生的缺点，又可以减少CO₂的排放，净化废气和污水，已成为目前研究的热点。

通过微藻进行生物柴油生产是一个复杂的系统工程，涵盖多个技术环节，包括微藻藻种的筛选和培育、微藻的规模培养和诱导产油脂、油脂的收集和加工等几个方面。微藻作为生物柴油原料的研究始于20世纪60年代，近年来，随着生物技术的发展，微藻已经实现了规模化培养，并能够获取高附加值脂肪酸，如二十碳五烯酸( EPA)、花生四烯酸(ARA)、二十二碳六烯酸(DHA)等的重要原料。

微藻作为一种新型生物质能源，其优势是显而易见的，但是在微藻的利用上，从目前的研究进展来看，还处于起步阶段。目前的研究主要集中在筛选优势藻种、提高油藻生长强度、增加油脂含量等方面，而对提高油脂收率、适合工业化的提取方法方面的研究还很少，但是，对油藻的研究，其最终目的是要面向石油化工领域，解决替代能源的问题，所以探索高效的、适于大规模生产应用的油脂提取方法的研究应该成为今后一个时期研究的方向。

微藻的油脂含量差别很大，在不同种类，甚至同一种类的不同品系之间也存在较大差别，一些易于规模化培养的藻种，其油脂含量一般占细胞干重的20%～50%，远远低于常规的油料作物，因此一些经典的油脂提取方法不适用于微藻油脂的提取。

CN201310063435.6公开了一种利用双溶剂体系提取微藻获得提取物的方法，包括如下步骤：将微藻进行离心、收集和喷雾干燥后，加入非极性有机溶剂，如石油醚，并倒入搅拌釜里进行搅拌，再向其中加入极性有机溶剂，如乙醇，进行物质提取。CN200810240949.3公开了一种从微藻中同时提取油脂和蛋白质的方法，该方法以湿藻泥为原料，调节 pH值至碱性或弱碱性，通过蒸汽进行微藻细胞的破壁、油脂和蛋白质的溶出，所得微藻溶浆经过滤去除细胞残渣后得到油脂和蛋白混合物，然后利用旋液分离器进行油水分离，获得微藻油脂。因为微藻细胞的比表面积很大，而细胞膜上的磷脂成分含量很高，因此该方法虽然制备工艺简单，但是由于采用了过滤的预处理方式，增加了油脂成分的损失率。CN200910060589.3公开了一种微生物油脂及其短链醇脂肪酸酯的提取方法，主要是利用微波辐射降低培养物含水量，以及在碱性催化剂的作用下部分醇解微生物体内油脂，同时萃取油脂，并经蒸发回收短链醇后得到微生物油脂与短链醇脂肪酸酯的混合物。该方法描述的并不是进行油脂提取，而是化学催化法制备生物柴油的过程，反应中由于存在大量细胞溶解物，成分复杂，副反应较多。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种微藻油脂的提取方法。该方法具有操作过程简单，提取时间短、能耗低，原料预处理简单，微藻油脂收率高等优点。

本发明的微藻油脂的提取方法，包括如下内容：

（1）将微藻原料与低碳醇混合均匀，然后进行微波处理，将微藻细胞破碎，得到处理后的混合物料；

（2）向步骤（1）得到的物料中加入多羟基聚糖类，混合反应，固液分离，得到液相（低碳醇相和水相）；

（3）对步骤（2）得到的液相进行蒸馏提纯，得到微藻油脂，低碳醇可回收循环使用。

本发明方法中，所述的微藻可以来自于任何具有积累油脂、脂肪酸能力的藻类，如绿藻、硅藻、葡萄藻。

本发明方法中，所述的微藻原料是通过离心或过滤的方式获得含水率70%～80%的藻泥。

本发明方法中，所述的低碳醇为C₄~C₆的醇类，如正丁醇、正戊醇或异戊醇的一种或几种混合。低碳醇与微藻藻泥的体积比为1：2～1：10。

本发明方法中，所述的微波频率为300～3000MHz，微波功率密度为200～1000W/L，微波处理时间为30～120分钟，微波处理温度为50～80℃。