一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，先將富含DHA的裂殖壺菌發(fā)酵液投入破壁罐；接著用食品級(jí)酸或堿調(diào)其pH值至6.0～8.0，控制溫度35～60℃，并添加裂殖壺菌發(fā)酵液重量的1.0～4.0%復(fù)合酶，保溫?cái)嚢杳附?.0～5.0小時(shí)并滅活；酶解后的發(fā)酵液直接過砂磨機(jī)砂磨，使發(fā)酵液中的單細(xì)胞壁/膜徹底破裂；然后破壁液經(jīng)高速離心機(jī)分離，獲取油相即為富含DHA初級(jí)油脂。本發(fā)明能夠高效破壁提取富含DHA初級(jí)油脂，收率可達(dá)到85%以上，其中DHA含量在30～63%，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、實(shí)用，并能在工業(yè)上有效應(yīng)用。
【專利說明】一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于結(jié)合式機(jī)械破壁領(lǐng)域，涉及從裂殖壺菌發(fā)酵液中提取富含DHA初級(jí)藻油(二十二碳六烯酸)的一種破壁新方法。
技術(shù)背景
[0002]裂殖壺菌又稱裂壺藻，屬于真菌門(Eumycota)、卵菌綱(Oomycetes)、水霉目(Saprolegniales)、破囊壺菌科(Thraustochytriaceae)的一類海洋真菌，單細(xì)胞、球形。裂殖弧菌細(xì)胞能積累大量對(duì)人體有用的活性物質(zhì)，如:其總脂中的DHA含量非常高，達(dá)到35%~68%，且90%以上的脂肪酸是以甘油三酯形式存在的中性酯。結(jié)構(gòu)類似的脂肪酸含量低，容易分離純化。
[0003]DHA是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid)的簡(jiǎn)稱,俗稱腦黃金,屬系多不飽和脂肪酸(ω_3 Polyunsaturated Fatty Acids, ω-3PUFAs)。DHA對(duì)人體具有重要的生理調(diào)節(jié)功能，是大腦皮質(zhì)和視網(wǎng)膜的重要組成物質(zhì)，能促進(jìn)嬰幼兒的腦部和視力的機(jī)能發(fā)育，并有助于嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)，DHA還具有減少血栓形成、預(yù)防心腦血管病、降血脂、預(yù)防動(dòng)脈硬化、抗癌、防治糖尿病、延緩衰老等功效。
[0004]目前，DHA主要從魚油和微藻中提取，來源不同的兩種DHA存在著差別，魚油主要從脂肪含量較高的海魚中提取，除了含有DHA (其大多以乙酯型(EE)和甘油三酯型(TG)存在，天然魚油中DHA以甘油三酯形式存在，但一般含量偏低，約為12%左右)，還含有大量其它長(zhǎng)鏈多不飽和脂肪酸，如EPA (二十碳五烯酸)。EPA是花生四烯酸(ARA，除DHA外，WHO/FAO認(rèn)可的另外一種對(duì)新生兒神經(jīng)及視覺系統(tǒng)發(fā)育及身體生長(zhǎng)發(fā)育過程中對(duì)細(xì)胞調(diào)節(jié)起很重要作用的多不飽和脂肪酸)的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，故對(duì)嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育有阻滯作用。再則，魚油來自海洋，而海洋中汞及其他重金屬的污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題，因此魚油中所含有重金屬以及持續(xù)性有機(jī)污染物控制也是一個(gè)不能忽視的問題。另外捕捉海洋魚類也會(huì)影響海洋生物的多樣化和沿海地區(qū)的氣候。同時(shí)，生物多樣化的降低也造成沿岸生態(tài)系統(tǒng)的破壞，并直接影響到人類的生活。而裂殖壺菌DHA是通過培育菌種、發(fā)酵、萃取、精練而得，DHA含量高，EPA含量低(DHA =EPA的含量比遠(yuǎn)大于10:1)，適合不同人群長(zhǎng)期服用。
[0005]綜上所述，隨著生活水平的提高和消費(fèi)習(xí)慣的改變，人們?cè)絹碓街匾曌陨砗图胰说慕】担鄬?duì)于魚油DHA易被人體消化吸收、生物利用度低；微藻/海洋真菌類DHA則更容易被人體吸收、代謝，生物利用度高，且更安全、更穩(wěn)定，是DHA補(bǔ)充產(chǎn)品的最佳選擇。如今DHA在保健品和奶粉行業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)廣泛，在其他食品領(lǐng)域(如食用油、液態(tài)奶、果汁、糖果、餅干、面粉等)的應(yīng)用也在迅速鋪開。此外，許多畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)專家和學(xué)者也在對(duì)DHA的生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)行研究，微藻/海洋真菌類DHA在飼料(水產(chǎn)飼料、動(dòng)物飼料等)行業(yè)的應(yīng)用也有著潛在的發(fā)展空間?？梢?，微藻/海洋真菌類DHA的應(yīng)用已經(jīng)成為未來一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，受到了保健食品、醫(yī)療、養(yǎng)殖行業(yè)等各界的廣泛關(guān)注。具有更為廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。利用相關(guān)破壁技術(shù)從藻類和真菌生產(chǎn)DHA油脂已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，近幾年雖出現(xiàn)諸如若干專利(如專利號(hào) 94106621.5,00135338.1,200410082921.3,200410075426.X,200610125476.3,200610028869.2,200710025079.3,200810047859.2,200910033869.5、200910111657.4,200910159368.1,200910225296.6,201110077030.9,201210491610.7 等)
涉及微藻以及裂殖弧菌發(fā)酵液生產(chǎn)DHA不飽和脂肪酸的傳統(tǒng)方法，對(duì)以裂殖壺菌發(fā)酵液酶法與機(jī)械法結(jié)合破壁提取富含DHA初級(jí)油脂工藝尚無先例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是提供一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其是裂殖壺菌發(fā)酵液酶法與砂磨機(jī)械法結(jié)合，高效破壁提取富含DHA初級(jí)油脂，并能在工業(yè)上有效應(yīng)用。
[0007]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明是通過下列技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的:
一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:
先將富含DHA的裂殖壺菌發(fā)酵液投入破壁罐；
接著用食品級(jí)酸或堿調(diào)其PH值至6.0~8.0，控制溫度35~60°C，并添加裂殖壺菌發(fā)酵液重量的1.0~4.0%復(fù)合酶，保溫?cái)嚢杳附?.0~5.0小時(shí)并滅活；
酶解后的發(fā)酵液直接過砂磨機(jī)砂磨，使發(fā)酵液中的單細(xì)胞壁/膜徹底破裂；
然后破壁液經(jīng)高速(6000rpm/min及以上)離心機(jī)分離，所獲取得油相即為富含DHA初級(jí)油脂。
[0008]所述食品級(jí)酸或堿是指檸檬酸或碳酸鈉。
[0009]所述的復(fù)合酶為纖維素酶和中性蛋白酶的混合，混合比例為(5~50%):(95~50%)。
[0010]所述的破壁過程中添加適量的抗氧化劑(如維生素C、維生素E等)進(jìn)行保護(hù)，添加量參照GB2760-2011執(zhí)行。
[0011]所述的滅活溫度為65~95°C。
[0012]所述的酶解后的發(fā)酵液過砂磨機(jī)研磨I次。
[0013]所述的離心機(jī)分離工藝參數(shù):砂磨后的料液控制溫度至65~95°C。
[0014]采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的方法與生物工程破壁方法比較，能節(jié)省35%以上的提取時(shí)間，且可避免酶法破壁工藝的乳化現(xiàn)象及后續(xù)借助有機(jī)溶劑輔助浸提；與純粹機(jī)械破壁相比，則能節(jié)省機(jī)械破壁設(shè)備投入并提高至少50%左右的生產(chǎn)產(chǎn)能；DHA初級(jí)油脂收率可達(dá)到85%以上，其中DHA含量在30~63%，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，技術(shù)實(shí)用性好，是一種無溶劑提取的環(huán)保破壁方法，環(huán)保，可適合工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明揭示的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其步驟是:
先將富含DHA的裂殖壺菌發(fā)酵液投入破壁罐；接著用食品級(jí)酸或堿調(diào)其pH值至6.0~
8.0，控制溫度35~60°C，并添加裂殖壺菌發(fā)酵液重量的1.0~4.0%復(fù)合酶，保溫?cái)嚢杳附?.0~5.0小時(shí)并滅活，滅活溫度為60~95°C。所述食品級(jí)酸或堿是指檸檬酸或碳酸鈉；所述的復(fù)合酶為纖維素酶和中性蛋白酶的混合，混合比例為(5~50%): (95~50%)。
[0017]酶解后的發(fā)酵液直接過砂磨機(jī)砂磨I次，使發(fā)酵液中的單細(xì)胞壁/膜徹底破裂；破壁過程中添加適量的抗氧化劑(如維生素C和/或維生素E)進(jìn)行保護(hù)，添加量參照GB2760-2011 執(zhí)行。
[0018]然后經(jīng)高速離心機(jī)分離，所獲取油相即為富含DHA初級(jí)油脂；所述離心機(jī)分離工藝參數(shù):砂磨后的料液破壁液控制溫度至65~95°C。
[0019]一般情況下，純機(jī)械物理破壁時(shí)間每噸發(fā)酵液徹底破壁時(shí)間需要11~12小時(shí)，而酶法破壁液過砂磨機(jī)的時(shí)間在50分鐘左右。下面通過幾個(gè)酶法+物理破壁結(jié)合方式正交實(shí)驗(yàn)實(shí)例進(jìn)行破壁效率比較(復(fù)合酶比例采用20:80):
水平I酶用量(％)I破壁時(shí)間hr I溫度°C
【權(quán)利要求】
1.一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是: 先將富含DHA的裂殖壺菌發(fā)酵液投入破壁罐； 接著用食品級(jí)酸或堿調(diào)其PH值至6.0~8.0，控制溫度35~60°C，并添加裂殖壺菌發(fā)酵液重量的1.0~4.0%復(fù)合酶，保溫?cái)嚢杳附?.0~6.0小時(shí)并滅活； 酶解后的發(fā)酵液直接過砂磨機(jī)砂磨，使發(fā)酵液中的單細(xì)胞壁/膜徹底破裂； 然后破壁液經(jīng)高速離心機(jī)分離，所獲取得油相即為富含DHA初級(jí)油脂。
2.如權(quán)利要求1所述的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:所述食品級(jí)酸或堿是指檸檬酸或碳酸鈉。
3.如權(quán)利要求1所述的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:所述的復(fù)合酶為纖維素酶和中性蛋白酶的混合，混合比例為(5~50%): (95~50%)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:在破壁過程中添加適量的抗氧化劑進(jìn)行保護(hù)，，添加量參照GB2760-2011具體執(zhí)行。
5.如權(quán)利要求4所述的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:在破壁過程中添加維生素C、維生素E等抗氧化劑。
6.如權(quán)利要求1所述的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:所述滅活溫度為65~95°C。
7.如權(quán)利要求1所述的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:酶解后的發(fā)酵液過砂磨機(jī)研磨I次。
8.如權(quán)利要求1所述的一種裂殖壺菌發(fā)酵液破壁提取其胞內(nèi)油脂的方法，其特征是:所述離心機(jī)分離工藝參數(shù):砂磨后的料液控制溫度至60~95°C。
【文檔編號(hào)】C11B1/02GK103981009SQ201410183699
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】陳禮毅, 陳水榮, 林杰 申請(qǐng)人:廈門匯盛生物有限公司