微藻的提取制造技术

本发明专利技术提供一种从微藻生物质提取含脂质产物的方法，所述方法包括：(i)用微波辐射处理包含微藻生物质的含水混合物，及(ii)从经过处理的微藻生物质回收含脂质产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微藻的提取 优先权f件 本申请要求2011年10月20日提交的题为微藻的提取（MICR0ALGAL EXTRACTION) 的澳大利亚临时专利申请第2011904343号的优先权，该案内容以全文引用 的方式并入本文中。
本专利技术涉及用于从微藻生物质提取材料的方法。
技术介绍
从长远来看，化石燃料不能作为一种运输用燃料。这一点结合化石燃料燃烧的负 面环境影响引起了对于可以提供不可再生化石燃料的替代选择的可再生能源的研究。生物 燃料是一种此类可再生能源。生物燃料是由可再生有机来源或原料制造的燃料。此术语一 般是指运输用燃料并且包括乙醇和生物柴油。截至目前，用于制造生物柴油的油的主要来 源是粮食作物。然而，使用粮食作物也会存在负面环境影响，并且其未必能够供应足够的运 输用燃料。生物质，例如草、来自谷类作物、林业产品或荒地的残留物等，可用于制造生物燃 料，但其一般被用于制造生物乙醇。然而，生物乙醇并非燃料来源的最佳选择。 使用藻类作为再生有机原料当与使用其它可再生有机来源相比较时具有若干益 处，所述有机原料可用于制造适于生物柴油制造的油。一些藻类产生相当大量的油或脂质。 举例来说，一些藻类含有以重量计高达80%的油，并且因此，这些藻类可以提供丰富的油来 源用于制造生物柴油。此外，藻类生长迅速，并且在一年内产生的质量可为陆生植物的10 到100倍，并且其将在许多环境条件中生长。 从藻类提取的油是三酸甘油酯与各种亲脂性颜料的混合物。油可以直接地或经由 转酯作用转化成生物柴油而间接地用作燃料。 不幸的是，已经证实，在工业规模上，由藻类制造油是一个困难和/或昂贵的工 艺。通常，将微藻生物质从生长池、槽或容器中抽吸到离心机或倾析器中，在其中，将浆料的 体积降低到初始体积的约80%。接着，通常进行进一步干燥的步骤，随后是油提取步骤。干 燥步骤需要时间和大量的能量输入，并因此增加了所述工艺的总体成本。 由藻类制造油需要从生物质中提取油，并且优选地，从其它有机污染物中纯化出 脂质部分。在一些工艺中，使用有机溶剂，通过溶剂提取来提取油。举例来说，美国专利第 6, 166, 231号描述了一种从生物质提取油的两阶段溶剂提取。美国专利第5, 458, 897号公 开了用于从植物材料、动物及土壤提取挥发性油的方法，所述方法是通过将植物材料、动物 及土壤与非水性溶剂混合并将混合物曝露于微波辐射来实现。 干燥和/或溶剂提取步骤需要时间并增加了提取工艺的成本。 需要用于从藻类提取油和其它产品并且克服了与现有技术工艺相关的一个或多 个问题的方法。 本说明书中提到的所有出版物都以引用的方式并入本文中。有关本说明书中所包 括的文献、操作、材料、装置、物品等的任何论述仅仅出于提供本专利技术的上下文的目的。而不 能视为承认这些内容中的任一项或全部形成了现有技术基础的一部分或是与本专利技术相关 的领域中的一般常识，因为其在所述申请的每一权利要求项的 优先权日:期之前存在于澳大 利亚或者别处中。
技术实现思路
本专利技术提供了一种经济上可行的由微藻制造油的新方法。具体地说，本专利技术源自 于有关从微藻生物质提取并分级分离商业产品的方法的研究，并且特别是发现使湿微藻生 物质曝露于微波辐射引起油产物的释放，所述油产物可以得到回收，无需中间干燥步骤。 在一个方面，本专利技术提供一种从微藻生物质提取含脂质产物的方法，所述方法包 括：（i)用微波辐射处理包含微藻生物质的含水混合物，及（ii)从经过处理的微藻生物质 回收含脂质产物。 有利的是，所述微藻生物质可以是湿生物质。所述微藻生物质可以包含高达 90%的水。从湿生物质提取含脂质产物意味着无需从微藻生物质去除任何水，并且此举 使得提取工艺相当高效，因为通常需要的单独干燥步骤是耗时并且耗能的。 在一些实施例中，微藻生物质包含以重量计约10%到约90%的水。 也已经发现，通过降低包含微藻生物质的含水混合物的pH值，可以从所述生物质 中选择性提取碳水化合物材料。因此，本专利技术还提供一种从微藻生物质提取含脂质产物 和含碳水化合物产物的方法，所述方法包括：（i)提供含有所述微藻生物质的含水混合物； (ii)将所述含水混合物的pH值调到pH〈7 加热含有所述微藻生物质的含水混合物； 及（iv)从所述生物质中分离出含脂质产物和含碳水化合物产物。 此外，已经发现，通过增加包含微藻生物质的含水混合物的pH值，可以从所述生 物质中选择性提取蛋白质材料。因此，本专利技术还提供一种从微藻生物质提取含脂质产物和 含蛋白质产物的方法，所述方法包括：（i)提供含有所述微藻生物质的含水混合物；（ii)将 所述含水混合物的pH值调到pH>7 加热含有所述微藻生物质的含水混合物；及（iv) 从所述生物质中分离出含脂质产物和含蛋白质产物。 本文所描述的方法可以依序进行。因此，本专利技术提供一种从微藻生物质选择性提 取含脂质产物、含碳水化合物产物及含蛋白质产物的方法。出于若干原因，这是有益的。首 先，所获得的含脂质产物实质上不含碳水化合物材料和蛋白质材料。其次，碳水化合物材料 和蛋白质材料是附加值产品，提供了额外的收益流。 在一些实施例中，所述方法包括在pH〈7下进行第一次提取，随后在pH>7下进行一 次或多次提取，随后回收含脂质产物。因此，本专利技术提供一种从微藻生物质提取含脂质产 物、含碳水化合物产物及含蛋白质产物的方法，所述方法包括： (i)提供含有所述微藻生物质的初始含水混合物； (ii)将所述初始含水混合物的pH值调到pH〈7 ; (iii)加热含有所述微藻生物质的所述酸性初始含水混合物以提供第一经过处理 的混合物； (iv)从所述第一经过处理的混合物分离固体和液体，以提供第一固体和含碳水化 合物的液体； (v)将所述第一固体与含水混合物组合以形成第二含有微藻生物质的含水混合 物； (vi)将所述第二含水混合物的pH值调到pH>7 ; (vii)加热含有所述微藻生物质的所述碱性第二含水混合物以提供第二经过处理 的混合物； (viii)从所述第二经过处理的混合物分离固体和液体，以提供第二固体和含蛋白 质的液体； (ix)任选地，使用所述第二固体重复步骤（V)到（viii)，以提供第三固体和另外 的含蛋白质的液体； (X)将所述第二固体或所述第三固体与含水混合物组合，以形成最终的含水混合 物； (xi)用溶剂处理所述最终的含水混合物； (xii)从所述最终含水混合物中分离所述溶剂，以提供含有脂质产物的溶剂。 在一些实施例中，步骤（ii)中形成的混合物的pH值在约0. 5到约2的范围内。在 一些特定实施例中，步骤（ii)中形成的混合物的pH值为约1。 在一些实施例中，步骤（vi)中形成的混合物的pH值在约11到约14的范围内。在 一些特定实施例中，步骤（vi)中形成的混合物的pH值为约13。 加热含有所述微藻生物质的酸性或碱性含水混合物的步骤可以使用任何适合的 加热源进行。加热步骤可以在大气压下或在高于大气压下进行。在一些实施例中，加热含 有所述微藻生物质的酸性或碱性含水混合物的步骤是通过用微波辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从微藻生物质提取含脂质产物的方法，所述方法包括：(i)用微波辐射处理包含微藻生物质的含水混合物，及(ii)从所述经过处理的微藻生物质回收含脂质产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.20 AU 20119043431. 一种用于从微藻生物质提取含脂质产物的方法，所述方法包括：（i)用微波辐射处 理包含微藻生物质的含水混合物，及（ii)从所述经过处理的微藻生物质回收含脂质产物。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述微藻生物质是包含高达90 %的水的湿生物 质。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述微藻生物质包含以重量计约10%到约90%的 水。4. 一种用于从微藻生物质提取含脂质产物和含碳水化合物产物的方法，所述方法 包括：（i)提供含有所述微藻生物质的含水混合物；（ii)将所述含水混合物的pH值调到 pH〈7 加热含有所述微藻生物质的所述含水混合物；及（iv)从所述生物质中分离出 所述含脂质产物和所述含碳水化合物产物。5. -种用于从微藻生物质提取含脂质产物和含蛋白质产物的方法，所述方法包括： (i)提供含有所述微藻生物质的含水混合物；（ii)将所述含水混合物的pH值调到pH>7 ; (iii)加热含有所述微藻生物质的所述含水混合物；及（iv)从所述生物质中分离出所述含 脂质产物和所述含蛋白质产物。6. -种用于从微藻生物质提取含脂质产物、含碳水化合物产物及含蛋白质产物的方 法，所述方法包括： (i) 提供含有所述微藻生物质的初始含水混合物； (ii) 将所述初始含水混合物的pH值调到pH〈7 ; (iii) 加热含有所述微藻生物质的所述酸性初始含水混合物以提供第一经过处理的混 合物； (iv) 从所述第一经过处理的混合物分离固体和液体，以提供第一固体和含碳水化合物 的液体； (V)将所述第一固体与含水混合物组合以形成第二含有微藻生物质的含水混合物； (vi) 将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫，宿鹏，
申请(专利权)人：南澳佛林德斯大学，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU