微生物油脂的提取方法有哪些?
微生物油脂的提取方法主要分為溶劑提取法和無溶劑提取法,以下是具體介紹:
溶劑提取法
? 氯仿-甲醇提取法:將產油微生物樣品與氯仿-甲醇混合液按一定比例混合,在水浴中輕微沸騰,使樣品中組織里的結合態脂類游離出來并與磷脂等極性脂類的親和性增大,從而有效提取出全部脂類。經過濾除出非脂成分,回收溶劑后,對殘留脂類再用石油醚提取,蒸去石油醚后即可定量得到微生物油脂,該方法油脂提取率可達85%以上,但所使用的有機溶劑具有毒性和揮發性,且微生物油脂溶劑殘留量較高 .
? 其他有機溶劑提取法:利用親脂性有機溶劑如石油醚、二氯甲烷、正己烷和bing酮等對產油微生物進行油脂提取。操作簡單,提取效率較高,但也存在有機溶劑殘留和環境污染等問題,且不同有機溶劑對不同種類微生物油脂的提取效果有所差異 .
? 生物基溶劑提取法:采用生物基綠色溶劑進行萃取,具有節能、無毒、無害等特點,能以環保的方式提取油脂,且不會改變提取油的脂肪酸組分組成,還可在工業生產過程中循環回用,降低生產成本.
無溶劑提取法
? 機械壓榨法:通過物理壓力將微生物細胞內的油脂擠出。該方法操作簡單、成本低,無需使用有機溶劑,避免了溶劑殘留問題,但出油率相對較低,且對微生物細胞的破碎程度要求較高,一般適用于含油量較高的微生物菌體 。
? 超臨界CO?萃取法:利用超臨界狀態下的CO?具有高滲透性和高溶解能力的特點,將微生物中的油脂成分萃取出來。通過調節溫度和壓力,可以控制超臨界CO?的溶解度和選擇性,從而實現對微生物油脂的高效、選擇性萃取。該方法萃取效率高,操作溫度低,避免了熱敏性物質的熱分解和氧化,且萃取物中無溶劑殘留,產品質量高,但設備投資大,操作成本高 。
? 亞臨界萃取法:利用亞臨界狀態下的溶劑如丁烷、丙烷等對微生物油脂進行萃取,通過調整溫度和壓力,使溶劑在亞臨界狀態下對油脂進行選擇性溶解和分離。其提取效率高、油脂品質好、環保無污染,但設備成本高、操作技術要求高 .
? 微波輔助提取法:利用微波能量對微生物細胞進行加熱,使細胞內的油脂迅速升溫并膨脹,從而破裂細胞壁,使油脂釋放出來。該方法提取效率高、時間短、節能環保,但設備成本高,對原料的粒度和水分含量有一定要求 。
? 超聲波輔助提取法:借助超聲波的空化作用、機械作用和熱效應,破壞微生物細胞壁,使油脂從細胞中釋放出來。其優點是提取效率高、時間短、無需加熱,但存在噪音大、對設備要求高等缺點 。
? 酶法提取法:使用特定的酶制劑水解微生物細胞壁,使油脂釋放出來,再通過水油分離技術獲取油脂。該方法條件溫和,選擇性高,可有效避免油脂在提取過程中的氧化和降解,但酶制劑成本較高,且酶解工藝步驟較為繁瑣,需嚴格控制酶解條件 。
? 高壓脈沖電場提取法:將產油微生物的發酵液分離出濕菌體,加入乙醇水溶液得到乙醇水復溶菌液,置于高壓脈沖電場中進行細胞破碎,得到含有微生物油脂的混合液,再加入脂肪酸基低共熔溶劑并充分混合,經超聲處理后實現疏水相、親水相和固相三相分離,蕞后從疏水相中分離出微生物油脂。該方法提取效率高,操作條件溫和,且使用的脂肪酸基低共熔溶劑可回收利用,降低了成本,減少了環境污染 。
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