[发明专利]一种含油微藻的破壁及助剂辅助提取油脂的方法

说明书

本发明公开了一种含油微藻的破壁及助剂辅助提取油脂的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将含油微藻的悬浮液调节pH值为7.5‑14，进行水热处理；(2)水热处理后，在酶存在下进行酶解反应；(3)加入能够促进所述含油微藻的油脂析出的助剂进行反应；(4)加入有机溶剂进行萃取并分离出油脂。本发明方法的油脂提取率高、操作条件温和、能有效保持微藻的营养组分、有机溶剂用量少、环保、能耗低，且能适用于微拟球藻、小球藻、硅藻、栅藻和单针藻等多种微藻，适用范围广。

技术领域

本发明涉及微藻生物工程技术领域，具体地，涉及一种含油微藻的破壁及助剂辅助提取油脂的方法。

背景技术

微藻是指在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体，是生物圈中最重要的初级生产力。藻类具有生物量大，生产周期短，种类繁多，含油量高，环境适应能力强等优点，是生物柴油的良好原料。此外微藻内还含有多种维生素、胡萝卜素、蛋白质、脂肪酸等成分，是药用活性物质的来源。

但微藻油脂都包裹在细胞内，此外微藻的生物活性物质如蛋白质，类胡萝卜素，微藻多糖等大多数都存在于生物细胞内。由于微藻细胞较小、且具细胞壁结构，大多数种类的微藻细胞具有纤维素性细胞壁，某些种类的微藻细胞壁还有大量难以消化分解的其它成分，细胞壁厚，质地坚硬，不利于油脂的提取，也大大降低了微藻产品的生物利用率。因此微藻的破壁和油脂的提取是利用微藻内的油脂和其它有用组分的关键。

含油微藻的油脂的提取一直是生物柴油炼制的关键技术。目前通常采用水热法。水热法通常是在碱性条件下通过高温高压进行细胞破壁、油脂溶出，一般温度为100-300℃，能耗高，所得含油微藻溶浆通过离心进行油水分离，如CN100460513C，但由于得到的产油微生物溶浆为含有微生物渣的乳状液，油相和水相混合均匀，难以分离，通过离心进行油水分离能耗较高、油脂提取率较低。

目前，破碎细胞壁的方法有研磨法、反复冻融法以及超声波处理法等。其中研磨法操作繁琐，且易间接破坏细胞内的原液成分，细胞破碎程度较低，不能实现规模化。反复冻融法存在不能实现规模化，运行成本高，能耗高等问题。超声波处理法会破坏细胞内的其它活性组分，运行成本偏高。

此外，微藻油脂的提取是微藻能源的关键技术。常见的微藻油脂提取方法有超临界二氧化碳萃取法，索氏抽提法，有机溶剂提取法等方法。超临界二氧化碳萃取法操作复杂，设备昂贵，反应条件苛刻，不易实现规模化。索氏抽提法和有机溶剂提取法存在有机溶剂使用量大，毒性大，污染大，提油率不高的缺点。

CN102517146B公开了一种表面活性剂辅助水相提取藻油的方法，在形成超低界面张力和临界微乳浓度的条件下，将超生破碎的裂壶藻细胞与含有新型双子表面活性剂C₁₀H₂₁-18PO-2EO-SO₄Na的盐水溶液混合，在20-25℃的条件下，以一定转速反应一定的时间，反应结束后将得到的混合液进行离心分离，上层为游离脂质层，中层为表面活性剂层，下层为水层。该方法的缺点是利用超声破壁，破坏细胞内的其它活性组分，运行成本偏高，且该方法仅仅针对裂壶藻，不针对其他的藻类，适用范围窄。

因此，需要探索一种油脂提取率高、能有效保持微藻的营养组分、操作条件温和、有机溶剂用量少、环保、能耗低、适用范围广的含油微藻破壁及油脂提取的方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有含油微藻破壁及油脂提取中油脂提取率低、易破坏细胞内原液成分、反应条件苛刻、有机溶剂用量大、环境污染严重、能耗高或适用范围窄等缺点，提供一种新的含油微藻的破壁及其油脂提取的方法。