一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法
【專利摘要】本發明公開一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，先將富含DHA的裂殖壺菌發酵液投入破壁罐；接著用食品級酸或堿調其pH值至6.0～8.0，控制溫度35～60℃，并添加裂殖壺菌發酵液重量的1.0～4.0%復合酶，保溫攪拌酶解3.0～5.0小時并滅活；酶解后的發酵液直接過砂磨機砂磨，使發酵液中的單細胞壁/膜徹底破裂；然后破壁液經高速離心機分離，獲取油相即為富含DHA初級油脂。本發明能夠高效破壁提取富含DHA初級油脂，收率可達到85%以上，其中DHA含量在30～63%，經濟、環保、實用，并能在工業上有效應用。
【專利說明】一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于結合式機械破壁領域，涉及從裂殖壺菌發酵液中提取富含DHA初級藻油(二十二碳六烯酸)的一種破壁新方法。
技術背景
[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，單細胞、球形。裂殖弧菌細胞能積累大量對人體有用的活性物質，如:其總脂中的DHA含量非常高，達到35%~68%，且90%以上的脂肪酸是以甘油三酯形式存在的中性酯。結構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)的簡稱,俗稱腦黃金,屬系多不飽和脂肪酸(ω_3 Polyunsaturated Fatty Acids, ω-3PUFAs)。DHA對人體具有重要的生理調節功能，是大腦皮質和視網膜的重要組成物質，能促進嬰幼兒的腦部和視力的機能發育，并有助于嬰幼兒的生長發育。同時，DHA還具有減少血栓形成、預防心腦血管病、降血脂、預防動脈硬化、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認可的另外一種對新生兒神經及視覺系統發育及身體生長發育過程中對細胞調節起很重要作用的多不飽和脂肪酸)的競爭性抑制劑，故對嬰幼兒的生長發育有阻滯作用。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世界性的環境問題，因此魚油中所含有重金屬以及持續性有機污染物控制也是一個不能忽視的問題。另外捕捉海洋魚類也會影響海洋生物的多樣化和沿海地區的氣候。同時，生物多樣化的降低也造成沿岸生態系統的破壞，并直接影響到人類的生活。而裂殖壺菌DHA是通過培育菌種、發酵、萃取、精練而得，DHA含量高，EPA含量低(DHA =EPA的含量比遠大于10:1)，適合不同人群長期服用。
[0005]綜上所述，隨著生活水平的提高和消費習慣的改變，人們越來越重視自身和家人的健康，相對于魚油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、更穩定，是DHA補充產品的最佳選擇。如今DHA在保健品和奶粉行業的應用已相當廣泛，在其他食品領域(如食用油、液態奶、果汁、糖果、餅干、面粉等)的應用也在迅速鋪開。此外，許多畜牧業、水產養殖業專家和學者也在對DHA的生物學效應進行研究，微藻/海洋真菌類DHA在飼料(水產飼料、動物飼料等)行業的應用也有著潛在的發展空間。可見，微藻/海洋真菌類DHA的應用已經成為未來一個重要的發展趨勢，受到了保健食品、醫療、養殖行業等各界的廣泛關注。具有更為廣闊的市場應用前景。利用相關破壁技術從藻類和真菌生產DHA油脂已經逐步實現工業化生產，近幾年雖出現諸如若干專利(如專利號 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酵液生產DHA不飽和脂肪酸的傳統方法，對以裂殖壺菌發酵液酶法與機械法結合破壁提取富含DHA初級油脂工藝尚無先例。
【發明內容】
[0006]本發明目的是提供一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其是裂殖壺菌發酵液酶法與砂磨機械法結合，高效破壁提取富含DHA初級油脂，并能在工業上有效應用。
[0007]為了達成上述目的，本發明是通過下列技術措施實現的:
一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是:
先將富含DHA的裂殖壺菌發酵液投入破壁罐；
接著用食品級酸或堿調其PH值至6.0~8.0，控制溫度35~60°C，并添加裂殖壺菌發酵液重量的1.0~4.0%復合酶，保溫攪拌酶解4.0~5.0小時并滅活；
酶解后的發酵液直接過砂磨機砂磨，使發酵液中的單細胞壁/膜徹底破裂；
然后破壁液經高速(6000rpm/min及以上)離心機分離，所獲取得油相即為富含DHA初級油脂。
[0008]所述食品級酸或堿是指檸檬酸或碳酸鈉。
[0009]所述的復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)進行保護，添加量參照GB2760-2011執行。
[0011]所述的滅活溫度為65~95°C。
[0012]所述的酶解后的發酵液過砂磨機研磨I次。
[0013]所述的離心機分離工藝參數:砂磨后的料液控制溫度至65~95°C。
[0014]采用上述方案后，本發明的有益效果是:本發明的方法與生物工程破壁方法比較，能節省35%以上的提取時間，且可避免酶法破壁工藝的乳化現象及后續借助有機溶劑輔助浸提；與純粹機械破壁相比，則能節省機械破壁設備投入并提高至少50%左右的生產產能；DHA初級油脂收率可達到85%以上，其中DHA含量在30~63%，經濟實用，技術實用性好，是一種無溶劑提取的環保破壁方法，環保，可適合工業規模化生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本發明揭示的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其步驟是:
先將富含DHA的裂殖壺菌發酵液投入破壁罐；接著用食品級酸或堿調其pH值至6.0~
8.0，控制溫度35~60°C，并添加裂殖壺菌發酵液重量的1.0~4.0%復合酶，保溫攪拌酶解3.0~5.0小時并滅活，滅活溫度為60~95°C。所述食品級酸或堿是指檸檬酸或碳酸鈉；所述的復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]酶解后的發酵液直接過砂磨機砂磨I次，使發酵液中的單細胞壁/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)進行保護，添加量參照GB2760-2011 執行。
[0018]然后經高速離心機分離，所獲取油相即為富含DHA初級油脂；所述離心機分離工藝參數:砂磨后的料液破壁液控制溫度至65~95°C。
[0019]一般情況下，純機械物理破壁時間每噸發酵液徹底破壁時間需要11~12小時，而酶法破壁液過砂磨機的時間在50分鐘左右。下面通過幾個酶法+物理破壁結合方式正交實驗實例進行破壁效率比較(復合酶比例采用20:80):
水平I酶用量(％)I破壁時間hr I溫度°C
【權利要求】
1.一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是: 先將富含DHA的裂殖壺菌發酵液投入破壁罐； 接著用食品級酸或堿調其PH值至6.0~8.0，控制溫度35~60°C，并添加裂殖壺菌發酵液重量的1.0~4.0%復合酶，保溫攪拌酶解4.0~6.0小時并滅活； 酶解后的發酵液直接過砂磨機砂磨，使發酵液中的單細胞壁/膜徹底破裂； 然后破壁液經高速離心機分離，所獲取得油相即為富含DHA初級油脂。
2.如權利要求1所述的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是:所述食品級酸或堿是指檸檬酸或碳酸鈉。
3.如權利要求1所述的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是:所述的復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.如權利要求1所述的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是:在破壁過程中添加適量的抗氧化劑進行保護，，添加量參照GB2760-2011具體執行。
5.如權利要求4所述的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，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.如權利要求1所述的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是:所述滅活溫度為65~95°C。
7.如權利要求1所述的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是:酶解后的發酵液過砂磨機研磨I次。
8.如權利要求1所述的一種裂殖壺菌發酵液破壁提取其胞內油脂的方法，其特征是:所述離心機分離工藝參數:砂磨后的料液控制溫度至60~95°C。
【文檔編號】C11B1/02GK103981009SQ201410183699
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】陳禮毅, 陳水榮, 林杰 申請人:廈門匯盛生物有限公司