一种利用玉米皮渣为原料发酵生产微生物油脂的方法

摘要

本发明提供一种利用玉米皮渣为原料发酵生产微生物油脂的方法，使用价格低廉的玉米皮渣，减少了淀粉行业排放的高浓度废弃物对环境的污染。所得微生物油脂，可作为生物柴油生产的油脂原料。本发明的方法得到玉米皮渣转化率49.34-53.23％、菌体生物量16.82-19.17g/L、油脂含量41.69-50.26％和油脂产量7.012-9.635g/L。处理后的玉米皮渣，除生产较高含量及产量的微生物油脂外，其剩余组分及提油后菌体仍可满足作为饲料的需要。而且，水解后获得的可发酵糖可作为微生物发酵的培养液用于生产各种生物发酵产品，实现了对玉米综合利用的延伸及发展，符合循环经济的科学发展趋势。

主权项

一种利用玉米皮渣为原料发酵生产微生物油脂的方法，其特征在于，步骤和条件如下：(1)玉米皮渣两步水解①玉米皮渣酶水解在反应釜中加入碎粉至40‑200目玉米干皮渣，按照干燥的玉米皮渣的质量g与水的体积mL的配比为1∶4‑8加入水，加入玉米皮渣干重0.5‑2％的α‑淀粉酶，淀粉酶的活性为36000IU/mL，再加入玉米皮渣干重0.1‑0.2％的CaCl2，于40‑50℃恒温20‑50min，升温至80‑85℃恒温60‑120min，再煮沸10min，降温至50‑60℃加入玉米皮渣干重0.1‑0.5％的糖化酶，糖化酶的活性为100000IU/mL，于60℃保温30min，采用过滤或离心的方法得到玉米皮渣酶解液的上清液；②玉米皮渣酸水解在反应釜中加入步骤①玉米皮渣水解后的滤渣，按该滤渣酶解前玉米皮渣干重g与水的体积mL的配比为1∶4‑8加入水，再加入该溶液总体积比的0.2‑0.6％盐酸水解2‑4h，水解温度80‑100℃，水解后采用过滤或离心的方法得到玉米皮渣酸解液的上清液；所述盐酸质量浓度为37％；(2)玉米皮渣水解液的中和将步骤(1)的①和②得到的上清液混合，再将其浓缩至所含的还原糖质量浓度为60‑80g/L ，加入混合上清液体积的1.5‑2.0％玉米浆，用Ca(OH)2调pH值为6.0‑7.0，70℃恒温20‑30min，离心除去沉淀，得到玉米皮渣水解液；(3)油脂微生物发酵培养①种子培养：在无菌条件下将已长满深黄被孢霉(Mortierella isabellina)分生孢子的试管斜面加入2‑3ml无菌水，轻轻振荡使之悬浮于无菌水中，吸取孢子悬浮液加入已灭菌的马铃薯葡萄糖培养基中，摇瓶培养温度28‑30℃，摇瓶转速80‑100r/min，培养时间20‑24h，得到发酵种子液；所述的马铃薯葡萄糖培养基的组成为：质量/体积浓度为20％的土豆汁1000ml，葡萄糖20g，KH2PO4 3g，MgSO4·7H2O 1.5g，pH6.0；所述的马铃薯葡萄糖培养基在121℃条件下灭菌15min；②发酵培养：在步骤(2)得到的玉米皮渣水解液中，添加玉米皮渣水解液体积的0.1‑0.2％硫酸铵，在玉米皮渣发酵培养液中接入步 骤(3)的①得到种子液，接入的种子液是添加硫酸铵后的玉米皮渣水解液体积的5‑10％，在全自动发酵装置中进行培养，发酵温度28‑30℃，通气量0.4‑0.8vvm，搅拌转速120‑200r/min，发酵周期4‑6d，过滤或离心获得油脂微生物菌体；所述的玉米皮渣发酵培养液在121℃条件下灭菌15min；(4)微生物油脂制备将步骤(3)的②得到的油脂微生物菌体干燥，再用有机溶剂提取法，对干燥的油脂微生物菌体细胞内油脂进行提取：把干燥的油脂微生物菌体研磨后用滤纸包装，放入索氏提取器中，按照干燥的油脂微生物菌体的质量g与石油醚的体积mL的配比为1∶15加入石油醚，提取温度90‑100℃，提取时间5‑8h，用旋转蒸发仪减压去除有机溶剂，得到微生物油脂。