微生物油脂及其制备工艺的研究

论文摘要

微生物油脂又称单细胞油脂（SCO），是微生物在发酵过程中以碳氢化合物和普通油脂作为碳源，辅以无机盐生产的油脂，以脂肪粒形式储存在细胞内。微生物油脂除主要含有甘油三酯外，还富含γ-亚麻酸、花生四烯酸等多种多不饱和脂肪酸。本论文对发酵性丝孢酵母的细胞破碎方法及油脂提取方法进行了研究，比较了不同微生物的油脂含量，并对细胞合成油脂的机理进行了探讨，实验研究了利用餐饮废水发酵生产微生物油脂的可能性及影响因素。研究结果如下：1.利用冻融破碎法、超声波破碎法、酸热法以及冻融和酸热结合法对发酵性丝孢酵母细胞进行破碎，以乙醚-石油醚、氯仿-甲醇作为作溶剂萃取油脂。结果表明，酸热法、超声波法破碎效果较好，采用酸热法破碎细胞后以乙醚-石油醚作为萃取溶剂油脂提取效果较好，油脂含量高达29.8%。2.通过摇瓶发酵研究了健强地霉、伯顿拟内孢霉和发酵性丝孢酵母的油脂合成能力及生物合成微生物油脂与脂肪酶活性之间的关系。酸热法破碎细胞提取油脂，采用橄榄油法测定胞外和胞内脂肪酶活力，并通过气相色谱法分析微生物油脂成分。研究结果显示，发酵性丝孢酵母的油脂合成能力最强，而且胞内脂肪酶活力最高，胞内脂肪酶活力达到297U/mL高于胞外脂肪酶活力，表明微生物胞内脂肪酶活力高有助于细胞快速大量积累油脂。3.通过摇瓶发酵研究了发酵性丝孢酵母利用餐饮废水发酵产油脂的影响因素。在30℃培养72h，葡萄糖和硫酸铵适合菌体的生长和油脂的合成，在发酵液初始pH6.0、1%（V/V）大豆油为诱导剂、0.5%（V/V）吐温80为乳化剂的条件下，菌体生物量为4.72g/L，干细胞的油脂含量为26.8%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 微生物油脂
• 1.1.1 微生物油脂
• 1.1.2 微生物油脂的特点
• 1.1.3 微生物油脂的生理功能
• 1.1.4 微生物油脂的研究意义及应用
• 1.1.5 微生物油脂的研究历史与现状
• 1.2 产油脂微生物
• 1.2.1 主要的产油脂微生物
• 1.2.2 微生物油脂的合成机理
• 1.2.3 微生物油脂的发酵生产工艺
• 1.3 影响微生物油脂合成的因素
• 1.3.1 培养基碳氮比
• 1.3.2 培养条件
• 1.3.3 其他因素
• 1.4 微生物细胞破碎方法及油脂提取、纯化、分析
• 1.4.1 微生物细胞的破碎方法
• 1.4.2 微生物油脂的提取
• 1.4.3 微生物油脂的纯化
• 1.4.4 微生物油脂的分析方法
• 1.5 展望
• 1.6 本论文的研究内容
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 化学试剂
• 2.2 主要仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 培养基制备
• 2.3.2 培养条件
• 2.3.3 发酵特征参数的测定
• 2.3.4 细胞破碎方法
• 2.3.4.1 超声波破碎法
• 2.3.4.2 酸热法
• 2.3.4.3 自溶破碎法
• 2.3.5 油脂提取方法
• 2.3.6 碳源对发酵产油脂的影响
• 2.3.7 氮源对发酵产油脂的影响
• 2.3.8 发酵条件对发酵产油脂的影响
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 影响发酵性丝孢酵母油脂提取的因素
• 3.1.1 干、湿菌体油脂提取效果的比较
• 3.1.2 细胞破碎方法对油脂提取的影响
• 3.1.3 细胞破碎方法对微生物油脂提取率的影响
• 3.1.4 油脂提取方法对微生物油脂提取率的影响
• 3.2 不同产脂微生物的油脂合成能力比较
• 3.2.1 不同产脂微生物的形态观察
• 3.2.2 发酵液中脂肪酶活力比较
• 3.2.3 微生物细胞内脂肪酶活力比较
• 3.2.4 脂肪酶活力与细胞油脂含量的关系分析
• 3.3 发酵性丝孢酵母利用餐饮废水合成微生物油脂
• 3.3.1 诱导剂对发酵产油脂的影响
• 3.3.2 碳源种类对发酵产油脂的影响
• 3.3.3 氮源种类对发酵产油脂的影响
• 3.3.4 初始 pH 值对发酵产油脂的影响
• 3.3.5 诱导剂种类及含量对发酵产油脂的影响
• 3.3.6 乳化剂种类及含量对发酵产油脂的影响
• 3.3.7 利用餐饮废水合成微生物油脂
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢