粒状微生物生物质的制备及其有价值的化合物的分离方法技术

本发明专利技术公开了把所需的化合物与微生物生物质分离的方法，其中包括使微生物生物质(如果必要，预处理该微生物生物质使之成为25至80％的干物质含量)成为粒状(例如通过挤压)，然后使之干燥为至少80％的干物质含量。将所说生物质形成颗粒可使尔后的生物质(其可以作为干燥的颗粒储存)干燥过程十分易于进行并且可形成高产率的化合物提取物。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了把所需的化合物与微生物生物质分离的方法，其中包括使微生物生物质(如果必要，预处理该微生物生物质使之成为25至80％的干物质含量)成为粒状(例如通过挤压)，然后使之干燥为至少80％的干物质含量。将所说生物质形成颗粒可使尔后的生物质(其可以作为干燥的颗粒储存)干燥过程十分易于进行并且可形成高产率的化合物提取物。【专利说明】本申请是申请日为1997年3月21日，申请号为201110138108.3，专利技术名称为“粒状微生物生物量的制备及其有价值的化合物的分离方法”的中国专利申请的分案申请。专利技术所属
本专利技术涉及用于处理微生物生物质(一般为由发酵产生的包含微生物的产物)的方法，该方法可以使有用的或者有价值的化合物与所产生的待改进的生物质得到分离。本方法可以包括在化合物回收之前使生物质成为粒状(例如通过挤压)。专利技术背景至今的一段时间以来人们已经把微生物当作各种产物的有价值来源。几种这样的微生物产物存在于微生物细胞的内部，或者与微生物细胞有关。为了回收比较纯的形式的这样产物，把产物与微生物生物质分离是必要的。例如，为了把亲脂化合物与微生物生物质分离，通常需要用有机溶剂或者超临界流体(例如液态CO2)实施抽提(浸提)步骤。生物质得自发酵并且可以用于产物抽提。它通常是湿细胞饼，而各种预处理造成了细胞的严重破裂。物理处理(例如干燥，如喷雾干燥或者冻干，和/或机械粉碎，如均化或者研磨)、化学处理(酸或者碱)或者酶促处理都可以使细胞发生破裂。需要进行生物质的干燥以便减少溶剂含量，以及在亲脂化合物的抽提的情况下需要防止麻烦的乳状液产生。喷雾干燥通常用来获得准备抽提的生物质。喷雾干燥器的干燥要求下列条件:为了给干燥器供料，生物质应该是(浓缩的)液体或者具有小微粒(使之能够进行圆盘或者喷嘴喷雾)的浆液。这意味着对于微生物生物质来说浆液的最大干物质含量是限于大约20-30%，尔后的干燥步骤将达到90-95%的干物质含量，但这将是比较昂贵的。就时间上来说喷雾干燥方法是比较短的。然而，在大多数情况下产物温度(相对)较高。这意味着对于氧化敏感的化合物来说有氧化和尔后的降解的高风险。在生物质含有高含量的胞内脂质物质的情况下，由于在高温下自生物质中产生的脂质的“出汗”，干燥有时是麻烦的。在这种情况下，将发生干燥器的淤积。喷雾干燥的另一个弊端是其限制了抽提方法的类型，抽提方法可以用来在其后分离所需的化合物。它通常不可能把例如渗滤抽提技术运用于细磨成粉末的产物(如喷雾干燥的生物质)上。微生物生物质的机械破裂(如通过研磨)也有产生大量的细粉(或者粉末)的同样弊端。英国专利号GB1466853涉及把油与喷雾干燥的酵母粉分离的方法。在炊具中用80°C的蒸汽湿润和加热酵母粉。然后将湿粉加料于码垛机中，使之转化成为小球、成为片状并再一次干燥以便减少5-10% (重量)的含水量。然后由筛过滤所产生的薄片并在码垛机中再循环。这一物质适合于渗滤抽提。然而，该方法有弊端，即粉末一旦得到喷雾干燥就需要再水合以及在高温下处理然后再干燥。对于热敏感和/或氧化敏感的化合物，这样的不利处理步骤导致降解并因而使产量减少。国际专利申请W0-A-93/25644(等同于US5，539，133)涉及用于把具有高含量多不饱和脂肪酸(PUFAs)的类脂类与大型和/或微型藻类(一种海草)分离的方法，其中大型藻类可以反复是得自藻酸盐或者角叉菜胶抽提物的残渣。得自藻类的物质具有少于50_的颗粒大小以及大于50%的干物质含量。当藻类材料具有比所表明的值大的颗粒大小和/或比所表明的值小的干物质含量时，就需要通过研磨和/或干燥预处理该材料。然而，正如以上所指出的，研磨对于有效的抽提和精炼方法是不利的。DD-A-150627涉及制备包含生物质的酵母(或者细菌)，其中该生物质得到干燥，然后变成大颗粒(8-12mm，表面上为球形的)。这些颗粒有20%的含水量，然后得到研磨。利用石油醚进行抽提以便回收不需要的柴油(或者烃)，该柴油可用作为微生物的碳源。余下的残渣用作为动物饲料。DE-A-1923529涉及在用流化床干燥以便产生颗粒之前使之蒸发的生物质。然后研磨或者粉碎这些材料。然后抽提剩余油(作为污染物)。与以前的文件相同，所提取的物质是杂质并且不能由包含在生物质中的微生物产生。EP-A-0322227涉及用于通过以芝麻油喂养微生物来产生花生四烯酸(ARA)和Y-亚油酸(GLA)的方法。美国专利5，340，594涉及从真菌产生高度不饱和脂肪酸。可以将生物质与磨过的玉米混合，所产生的产物用作为动物饲料。W0-A-92/12711涉及微生物油的混和，特别是作为婴儿配方的添加物时，其中生物质在滤器上得到过滤和挤压从 而产生滤饼，然后冻干该滤饼。本专利技术寻求提供从生物质中抽提所需化合物的方法，该方法可以解决现有技术中存在的一些或者所有问题。专利技术描述按照本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了把一种或多种化合物与包含微生物(已产生所需的化合物之一)的微生物生物质分离的方法，该方法包括:a)提供或者获得干物质含量为25%至80%的生物质；b)使生物质粒化成为具有25%至80%的平均干物质含量的粒状颗粒；c)干燥粒状颗粒以便产生具有至少80%的平均干物质含量的干燥颗粒；d)从得自c)的干燥颗粒中纯化、提取或者分离上述或者每一种化合物。惊人的是曾有人发现:通过利用生物质的干燥颗粒，可以达到比将要分离的化合物的预期产率高的高产率。一般认为这是因为颗粒的结构可以使用于抽提的溶剂最大量地进入。当然，如果微粒太大，那么表面积可能是低的，从而产生相应较低的产率。然而，微粒不应该太小否则它们可能阻塞在抽提期间使用的滤器。因为这一原因，本专利技术方法不包括研磨、成片或者粉碎步骤或者阶段。各阶段的含水量也可以影响产量。干物质含量太高,生物质将破碎并且可能形成细粉或者粉末，如果使用过滤提取方法这是不利的。然而，含水量太高，就可能获得太湿以致不能形成颗粒的浆液。使物质成为粒状的方法是本领域已知的。然而，它们在一些阶段经常与研磨或者成片结合在一起，这产生了如上所讨论的不利之处。在本专利技术中，正是干燥的颗粒用于化合物的抽提，并且无研磨的或者成片的形式。此外，通过成粒，可以使对生物质中的细胞的损害得到最大限度地减少，这可以再一次有助于增加化合物的产量。在美国专利5，340，594中没有揭示生物质的挤压，但是在这里挤压形式用作为动物饲料:而对于自该粒状形式中抽提具体化合物将产生高产率的方面，则无任何正确评价。通过把生物质加工成粒状颗粒，可以有助于干燥过程。在生物质已经处理成粒状形式之后，干燥可以是相当容易和有效的。此外，已经发现干燥颗粒是特别稳定的，尤其是在环境温度或者室温下。生物质可以这种形式存储相当长的一段时间而没有降解。虽然不希望为理论所束缚，但是人们怀疑这种情况发生是因为化合物位于颗粒内部，因此至少部分保护该化合物免受环境影响，对于某些化合物，这种环境影响可以造成因氧化而降解。按照本专利技术的第二方面，本专利技术提供了包含生物质的粒状颗粒的组合物，该颗粒具有至少30%的平均干物质含量，但是少于70%，并且通过使生物质成为粒状而获得。这样的粒状颗粒可以通过利用第一个方面的方法而获得，并且从成粒阶段(b)产生。按照本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含干燥颗粒的组合物，其中所述颗粒来源于微生物生物质并得到干燥，并且具有至少80％的平均干物质含量，所述微生物生物质包含已产生C20或C22ω‑3或者C20或C22ω‑6多不饱和脂肪酸的微生物，所述多不饱和脂肪酸非必需地包含在脂质中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H·L·比尔，A·沙普，J·M·J·维瑟，
申请(专利权)人：DSMIP资产有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL