微生物油脂及其开发利用研究进展

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1、微生物油脂及其幵发利用研宄进展谢小萍（武汉工业学院食品科学与工程食工082班080107305）摘要：微生物油脂（亦称单细胞油脂，sco）是一种前景广阔的新型油脂资源，正越来越受到人们的重视，尤其在生产富含多不饱和脂肪酸的功能性油脂方面已成为研宄热点。该文对微生物油脂制备、影响因素及开发利用等方面作一综述，并展望其应用前景。关键词：微生物油脂；制备；开发利用0引言微生物油脂乂称单细胞油脂（SCO）,是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下，利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂作为碳源，在菌体内产生的大量油脂。对微生物油脂的研究最早始于第一次世界人战期间，德国曾准备利用lAl孢霉属E

2、ndomyccsvcrnalis和单细胞藻类镰刀菌属Fusariiim的某些菌种作为油脂生产菌，以解决当时食用油的不足。之后，美国也幵始研究微生物油脂的生产，但由于不能进行深层培养，故结果不终于筛选出适合深层培养的菌株，于是开始工业化生产微生物油脂。利用微生物生产油脂有许多优点：（1）微生物繁殖速度快，生产周期短；（2）可利用农副产品下脚料、工业废弃物作为微生物生长原料，既降低处理废物的成本，又保护环境；（3）所需劳动力少，同时不受场地、季节、气候变化的影响；（4）利用生物技术改良菌种或选择不同培养基，可使微生物生产经济价值高的功能性油脂和有特殊用途的油脂，如富含Y—亚麻酸、花生四烯酸、

3、EPA、DHA等油脂及代可可脂。而且，由于人口增长使得日益增加的油脂需求量与自然资源严重短缺的矛盾愈发尖锐开辟微生物油脂这一新的油脂资源更具有重要的现实意义。/jfif,

4、•rf/、嘗11微生物油脂的生产工艺流程一般为：原料一►灭菌一►茵体培纟茵体收集一＞十燥一►预处理菌种筛选-＞油脂提取一＞微生物毛油一＞精炼一＞成品油脂1.1菌种选择用于工业化生产的菌株必须具备以下条件：（1）油脂积累量大，含油量应达50%以上，II油脂转化率不低于15%:（2）生长繁殖速度快，杂菌污染困难；（3）能适应工业化深层培养，装置简单；（4）风味良好，安全无毒，易消化吸收。真核的酵母、霉菌和藻类能合成与植物油

5、组成相似的甘油三酯，而原核的细菌则合成特殊的脂类，如蜡、聚酯、聚羟丁酸等［1］，目前研究较多的是酵母、霉菌和藻类，如产油油脂酵母（Lipon^ceslipofera）、胶粘红酵母（Rhodotorulaglutinis）、高山被孢霉（Mortierellaalpina）、深黄被孢霉（Mortierellaisabcllina）等。1.2茵体预处理微生物油脂通常积累在菌体细胞内，由坚韧的细胞壁包裹，部分与蛋白质或糖类结合以脂蛋白、脂多糖的形式存在，故分离较为网难，因此必须对菌体进行预处理才利于油脂的提取。预处理方法主要冇四种：干菌体掺砂共磨法、与稀盐酸共煮法、菌体自溶法、菌体蛋白变性法［2

6、］。其中干菌体掺砂共磨法接近传统的植物油生产前处理工艺，目前在研究和生产中应用较多。但李魁等认为在处理干菌体细胞的过程中，可造成细胞物质的流失，使油脂实际产量降低，故提出湿菌体过滤细砂磨碎后烘干制取油脂新工艺，其油脂得率比干法提高6.12%mo1.3油脂提取用于油脂浸提的溶剂主要有乙醚、异丙醚、氯仿、乙醚一乙醇、石油醚、氯仿一中醇等。磨碎的微生物干菌体由于颗粒较细，浸提时溶剂渗透性极差，混合油不易沥出，因此在浸提前可对干菌体进行造粒处理，这样能提高浸出设备利用率，混合油中粉末少，毛油质量好，浸出系统管道不易堵塞。需要注意的是，造粒时须严格控制温度，最好不高于50°C,以防止油脂氧化［1］

7、，浸提后通过减压蒸发回收溶剂。1.4油脂精炼微生物油脂的精炼工艺与食用植物油基木相同，主要包括水化脱胶、碱炼、脱色、脱臭等工序。精炼后的油脂其分析指标包括：气味和滋味、色泽、水分、比重、透明度、酸价、碘价、过氧化值、脂肪酸组成、甘油三酯组成等［5］。2影响微生物油脂合成因素2.1培养基组成培养基中氮源浓度和C/N比是影响微生物油脂含量主要因素。一般来说，培养基中含氮化合物越多，则细胞蛋白质含量越多；缺乏含氮化合物，则油脂积累。当培养棊屮氮浓度一定时，增加碳源可增加菌体油脂含量。当然对碳、氮源的绝对有限制，氮源太少则细胞的油脂含量多而细胞增殖显著减少；碳源太多则渗透压增大而使细胞收获量减少

8、。因此在实际生产中，培养初期供给大量氮源使微生物迅速增殖，以获取大量菌体细胞，后期改为含糖量多的培养条件以使油脂积累，这样可从蛋A质合成初期百分之几的油脂提高到后期百分之几十的油脂量此外，氮源的种类也会影响油脂的积累［6］。22培养时间微生物细胞的油脂含量随微生物生长阶段的不同而有显著差异，如油脂酵母Lipomycesstarkeyi的油脂含量在生讼对数期较少，在生讼对数期末期开始急剧增加，至稳定期初期达最多m。培养时间的长短也有重