[实用新型]湿法提取微生物油脂的反应釜

说明书

技术领域

本实用新型属于反应釜，特别是一种湿法提取微生物油脂的反应釜。

背景技术

近年来，用作能源燃料或具有医疗保健等功能的微生物油脂被广泛开发和应用。微生物油脂的生产过程通常包括以下四步：1、选用适当培养基在发酵罐中培养微生物细胞；2、通过离心等手段去除发酵液中的多数液体收获微生物细胞，并进行洗涤、脱水或干燥处理；3、采用物理(如蒸汽爆破、高压匀浆)、化学(如碱裂解)、生物(如生物酶裂解)或机械(如研磨、压榨) 方法破碎细胞壁；4、向破壁后的物料中加入有机溶剂萃取或直接离心分离的方法提取油脂。在微生物油脂生产流程中，油脂提取是关键步骤之一并决定着油脂的最终产率。

与传统的植物油提取工艺相比，微生物细胞油脂提取工艺有其特殊性，不能直接复制使用植物油脂提取工艺和生产设备。通过发酵培养得到的微生物细胞一般存在于水相体系中，细胞微小且含油量高，具有坚韧的细胞壁，尤其对于大多数种类的微藻细胞而言，细胞壁为纤维素性结构，有些还含有难以消化的成分，壁厚且质地坚韧，非常不利于细胞内油脂的提取，必须预先对其进行破壁处理。

为此，本领域技术人员对油脂提取方法进行了大量研究，CN102634549B 中所公开的提取微生物油脂的方法是先将收集的微生物细胞进行干燥处理，加入酸溶液作为裂解液，在一定条件下裂解细胞壁，再加入有机溶剂萃取油脂。CN102533879B公开了一种微生物油脂提取方法，它不需要浓缩发酵醪液、回收菌体、干燥菌体等前处理操作，而直接以产油微生物发酵醪液为原料，加入生物酶制剂，在温和条件下反应以裂解细胞壁，再用有机溶剂浸提得到微生物油脂。CN103421595A公开的一种微生物油脂提取方法，首先制备微生物生物质，包括干燥的生物质或一定细胞浓度的发酵液，与一定比例的低级醇-水混合物混合后，再采用物理或化学或机械的方法进行细胞破壁，但在破壁过程中由于剧烈的搅拌或震荡导致了乳化现象，使得油和水很难分层，需进行离心处理后再收集油相。CN103421600A提取湿藻油脂的方法是将产油微藻的湿藻泥与有机溶剂混合，将得到的混合液加入到耐压反应釜中，升至一定温度后开始反应，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。

以上微生物油脂提取方法的共同点是，提取流程的最后一步都要进行两相分离，再从分离得到的有机相中获得油脂，然而，在这些油脂提取体系中两相分离比较困难。因为微生物细胞破壁后产生大量细胞碎片，并释放出胞内的蛋白、核酸、膜碎片以及具有双亲性的磷脂等物质，萃取时加入有机溶剂，在剧烈搅拌或震荡下混合物极易产生乳化现象，使得油水两相不易分层，后续分离较为困难，导致油脂提取率较低。为此，很多提取方法都采用离心的方法来破乳，以加速两相分离。离心时需要将反应液从反应釜中抽取出来，送入离心机进行离心，当进行多次萃取时，需要将离心后的水相再送入反应釜中，加入有机溶剂，搅拌后再送入离心机离心，这大大增加了操作步骤，使流程变得非常复杂，而且在从反应釜到离心机的转移过程中，以及离心的不充分均会造成油脂的损失。所以，两相分离困难是阻碍湿法提油工业生产应用的技术瓶颈问题。

综上所述，虽然微生物油脂提取方法(尤其破壁方法)得到不断改进和提高，但目前仍没有一种行之有效的反应装置以实现这些方法的工业应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提取微生物油脂的专用反应装置，以解决现有微生物油脂提取方法中缺少一种有效的功能集中式的反应装置以实现这些方法工业应用的问题，具体解决了油脂提取时油水两相分层困难，操作步骤繁琐，油脂损失严重，设备投入较大的问题。

本实用新型的整体技术构思是：

湿法提取微生物油脂的反应釜，包括顶部开口的罐体、封装于罐体顶部开口表面的密封盖、设置于罐体内且与密封盖上部动力源连接的搅拌器，与罐体内部连通的压力表、温度表及泄压阀；所述的罐体采用由间隔设置的内壁及外壁组成的夹套式结构，该夹套式结构的内腔底部及顶部分别通过管路与水浴循环槽形成回路，进料装置通过管路与进料口连通，与罐体内腔连通的进料口、取样管、反应液取出口、有机溶剂加入口、裂解液加入口及有机溶剂蒸汽出口分别经控制阀与罐体外部连通，罐体侧壁开设有视窗，取样管与视窗间隔纵向设置且其出口位于罐体外。

控制阀根据其应用状态下的温度环境、所起的作用等技术要素可以方便地采用截断阀、调节阀等中的一种或其结合来实现，因其属于现有技术，申请人在此不再赘述。

本实用新型的具体构造还有：