[發明專利]一種利用玉米秸稈為原料發酵生產微生物油脂及酯化的方法在審
| 申請號: | 201510298049.4 | 申請日: | 2015-06-03 |
| 公開(公告)號: | CN104846024A | 公開(公告)日: | 2015-08-19 |
| 發明(設計)人: | 薛冬樺;盧曉霆;李東風;王紅蕾;王曉俊;劉會影;徐洪章;葉曉金;張莎莎;張坤 | 申請(專利權)人: | 長春工業大學 |
| 主分類號: | C12P7/64 | 分類號: | C12P7/64;C12R1/645 |
| 代理公司: | 長春科宇專利代理有限責任公司 22001 | 代理人: | 馬守忠 |
| 地址: | 130012 吉*** | 國省代碼: | 吉林;22 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 利用 玉米 秸稈 原料 發酵 生產 微生物 油脂 酯化 方法 | ||
1.?一種利用玉米秸稈為原料發酵生產微生物油脂及酯化的方法,其特征在于,步驟和條件如下:
(1)玉米秸稈酸處理
?????在反應釜中加入碎粉至40-200目玉米秸稈,按照干燥的玉米秸稈的質量g與水的體積mL的配比為1:8-14加入水,再加入該溶液總體積比的0.5-1.25%的硫酸,于100-160℃恒溫60-150min,采用過濾或離心的方法得到玉米秸稈酸處理的上清液和玉米秸稈酸處理的濾渣;
(2)玉米秸稈濾渣酶水解
在反應釜中加入步驟(1)玉米秸稈酸處理的濾渣,按該濾渣干重g與水的體積mL的配比為1:?6-12加入水,并按該濾渣干重再加入25FPU/g的纖維素混合酶,該混合酶的活性為80-160IU/mL,于40-60℃保溫50-80h,采用過濾或離心的方法得到玉米秸稈酶解的上清液;
(3)玉米秸稈水解液的中和
將步驟(1)和(2)得到的上清液混合,再將其濃縮至所含的還原糖質量濃度為60-80?g?/L,用Ca(OH)2調pH值為6.0-7.5,40-70℃恒溫20-30min,離心除去沉淀,得到玉米秸稈水解液;
(4)油脂微生物發酵培養
a.種子培養:在無菌條件下將已長滿深黃被孢霉(Mortierella?isabellina)分生孢子的試管斜面加入2-3mL無菌水,輕輕振蕩使之懸浮于無菌水中,吸取孢子懸浮液加入已滅菌的馬鈴薯葡萄糖培養基中,搖瓶培養溫度28-30℃,搖瓶轉速80-100r/min,培養時間20-24h,得到種子液;
所述的馬鈴薯葡萄糖培養基的組成為:質量/體積濃度為20%的土豆汁1000mL,葡萄糖20g,KH2PO4?3g,MgSO4?7H2O?1.5g,pH?6.0;
所述的所述的馬鈴薯葡萄糖培養基在121℃條件下滅菌15min;
b.發酵培養:在步驟(3)得到的玉米秸稈水解液中,添加玉米秸稈水解液體積的0.8-1.4g/L硫酸銨,在玉米秸稈水解液中接入步驟(4)的a得到種子液,接入的種子液是玉米秸稈水解液體積的6-10%,在全自動發酵裝置中進行培養,發酵溫度28-30℃,通氣量0.5-0.8vvm,?攪拌轉速120-200r/min,發酵周期72-120h,過濾或離心獲得油脂微生物菌體;所述的玉米秸稈水解液在121℃條件下滅菌15min;
(5)微生物油脂制備
將步驟(4)的b得到的油脂微生物菌體干燥,采用超臨界二氧化碳萃取干燥的油脂微生物菌體細胞內油脂,條件為:二氧化碳流量20-25kg/h、萃取時間1-3h、萃取壓力20-35MPa、萃取溫度30-45℃、分離I溫度50℃、分離I壓力8Mpa、分離II溫度38℃、分離II壓力4.8Mpa,得到微生物油脂;
(6)微生物油脂酯化
在反應釜中加入步驟(5)得到的微生物油脂,按照微生物油脂與甲醇的摩爾比1∶8-14加入甲醇,再加入微生物油脂質量0.5-1.4wt%的KOH,攪拌,攪拌速度400r/min,反應溫度55-70℃,反應1-3h后,停止攪拌,靜置,水洗滌分離,干燥,獲得脂肪酸酯。
2.如權利要求1所述的一種利用玉米秸稈為原料發酵生產微生物油脂及酯化的方法,其特征在于,步驟和條件如下:
(1)玉米秸稈酸處理
?????在反應釜中加入碎粉至40-200目玉米秸稈,按照干燥的玉米秸稈的質量g與水的體積mL的配比為1:8-14加入水,再加入該溶液總體積的0.5-1.25%的硫酸,于100-160℃恒溫60-150min,采用過濾或離心的方法得到玉米秸稈酸處理的上清液和玉米秸稈酸處理的濾渣;
(2)玉米秸稈濾渣酶水解
在反應釜中加入步驟(1)玉米秸稈酸處理的濾渣,按該濾渣干重g與水的體積mL的配比為1:?6-12加入水,并該該濾渣干重再加入25FPU/g的纖維素混合酶,該混合酶的活性為80-160IU/mL,于40-60℃保溫50-80h,采用過濾或離心的方法得到玉米秸稈酶解的上清液;?(3)玉米秸稈水解液的中和
將步驟(1)和(2)得到的上清液混合,再將其濃縮至所含的還原糖質量濃度為60-80?g?/L,用Ca(OH)2調pH值為6.0-7.5,40-70℃恒溫20-30min,離心除去沉淀,得到玉米秸稈水解液;
(4)油脂微生物發酵培養
a.種子培養:在無菌條件下將已長滿深黃被孢霉(Mortierella?isabellina)分生孢子的試管斜面加入2-3mL無菌水,輕輕振蕩使之懸浮于無菌水中,吸取孢子懸浮液加入已滅菌的馬鈴薯葡萄糖培養基中,搖瓶培養溫度28-30℃,搖瓶轉速80-100r/min,培養時間20-24h,得到種子液;
所述的馬鈴薯葡萄糖培養基的組成為:質量/體積濃度為20%的土豆汁1000mL,葡萄糖20g,KH2PO4?3g,MgSO4?7H2O?1.5g,pH?6.0;
所述的所述的馬鈴薯葡萄糖培養基在121℃條件下滅菌15min;
b.發酵培養:在步驟(3)得到的玉米秸稈水解液中,添加玉米秸稈水解液體積的0.8-1.4g/L硫酸銨,在玉米秸稈水解液中接入步驟(4)的a得到種子液,接入的種子液是玉米秸稈水解液體積的6-10%,在全自動發酵裝置中進行培養,發酵溫度28-30℃,通氣量0.5-0.8vvm,?攪拌轉速120-200r/min,發酵周期72-120h,過濾或離心獲得油脂微生物菌體;所述的玉米秸稈水解液在121℃條件下滅菌15min;
(5)微生物油脂制備
將步驟(4)的b得到的油脂微生物菌體干燥,采用超臨界二氧化碳萃取干燥的油脂微生物菌體細胞內油脂,條件為:二氧化碳流量20-25kg/h、萃取時間1-3h、萃取壓力20-35MPa、萃取溫度30-45℃、分離I溫度50℃、分離I壓力8Mpa、分離II溫度38℃、分離II壓力4.8Mpa,得到微生物油脂;
(6)微生物油脂酯化
在反應釜中加入步驟(5)得到的微生物油脂,按照微生物油脂與甲醇的摩爾比1∶8-14加入甲醇,再加入微生物油脂質量0.5-1.4wt%的KOH,攪拌,攪拌速度400r/min,反應溫度55-70℃,反應1-3h后,停止攪拌,靜置,水洗滌分離,干燥,獲得脂肪酸酯。
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