脱气方法技术

本发明专利技术描述了一种脱气方法，包括对包含细胞的含水液体进行脱气，然后从所述细胞获取油或PUFA。可采用多种技术进行脱气，包括：施加真空(或减压)；通过减少搅拌或使培养液经受离心力的机械脱气或除气；降低粘度(通过稀释或加热)；在发酵时减少氧气或空气供给或降低搅拌速率；降低pH(为了降低CO2的溶解度)；用PTFE毛细管过滤；气体置换(通过鼓泡通入氮气或氦气)；或化学脱气(用除氧剂)。

【技术实现步骤摘要】
脱气方法本申请是国际申请日为2004年12月28日，国家申请号为200480039457.8，专利技术名称为“脱气方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及生产油或多不饱和脂肪酸(PUFA)的方法。所述方法包括使包含(此后)从其得到油或PUFA的细胞的含水液体脱气，(然后)由此得到油或PUFA。脱气之后，可对细胞进行巴氏灭菌。然后可从所述细胞中提取、纯化或分离油或PUFA。
技术介绍
天然发现了多不饱和脂肪酸(或PUFA)，而且不同的单细胞生物(藻类、真菌等)产生许多不同的PUFA。一种特别重要的PUFA是花生四烯酸(ARA)，其为众多长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA)中的一种。化学上，花生四烯酸是顺式-5，8，11，14-二十碳四烯酸(20:4)并属于LC-PUFA的(n-6)族。花生四烯酸是大量生物活性化合物的重要前体，这些生物活性化合物统称为类二十碳烷，包括前列腺素、血栓素和白三稀。花生四烯酸还是人类乳汁中脂类部分的组分之一，其被认为是婴儿神经系统最佳发育所必须的。花生四烯酸具有广泛的应用，包括用于婴儿配方、食品和动物饲料。WO-A-97/37032提及了由经巴氏灭菌的生物质来制备微生物含PUFA的油。然而，该文献中并未公开在巴氏灭菌前进行脱气。2003年12月31日出版的WO-A-04/001021对巴氏灭菌条件进行了更详细的描述。包括加热生物质或微生物细胞的方法是已知的。WO-A-97/37032描述了可在以油的形式从其提取PUFA之前将微生物细胞进行巴氏灭菌。然而，本申请人已发现，包含脱气工艺可改善可从细胞提取的油的品质。更具体地，所得的油可较少地氧化或被氧化，并且可具有更低的过氧化值(POV)和/或茴香胺值(AnV)。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种生产油或多不饱和脂肪酸(PUFA)的改进方法。所作的改进是优选在巴氏灭菌之前采用脱气处理。因此，本专利技术的第一方面涉及产油或多不饱和脂肪酸(PUFA)的方法，所述方法包括：a)对包含细胞的含水液体进行脱气；和b)从所述细胞中获取油或PUFA。含水液体优选为培养液或培养基，例如发酵培养液或由发酵得到的培养液。它可以是在发酵过程中取出或移出的液体，但是优选发酵结束后的培养液。细胞优选为微生物细胞。在脱气之前、期间和/或之后，微生物细胞可以是活的。含水液体的脱气优选使空气得以去除，例如夹带的、裹入的、未溶解的和/或已溶解的空气。因而本专利技术可以是或包括除气。它可以去除气体(例如气泡)。优选地，本方法将去除氧气，例如溶解的氧气(例如以被裹入的形式，或作为气泡)。本文中，“溶解的”是指存在于或溶解于含水液体的气体(例如空气或氧气)(而不是细胞内部的任何气体)。脱气工艺还可导致例如二氧化碳的其它气体被从含水液体中去除。由于脱气可优选地去除至少部分溶解的和/或一些未溶解的氧气，因此可减少氧化。这意味着PUFA和/或油可更少地被氧化，因而具有更好的品质。并不容易看出去除氧气带来的优越性，原因在于微生物细胞需要氧气来得以存活和生长。事实上，在包括本专利技术优选的工艺的很多发酵工艺中，空气被供给至微生物细胞，例如供给(例如鼓泡)至含水液体或培养基。细胞将分裂并生长，并且优选在分裂和生长过程中还生物合成一种或更多种PUFA。于是，在发酵过程中停止氧气或空气供给来进行脱气的想法并不一定被认为是有利的策略，因为这会导致细胞死亡，或者至少减弱其生产PUFA以及其它有价值的化合物的能力。对于食品(例如生奶和橙汁)的脱气是已知的，在某些工业工艺(例如造纸)中的脱气也是已知的。然而，应当认识到这些工艺与微生物有机体的发酵(特别是为了生产待提取的化合物)属于不同的领域，而且那些(现有技术)体系中并无(活)细胞。在某些现有技术的工艺中，进行脱气是为了减少细菌生长，而在本专利技术中，为了生产PUFA，微生物细胞的生长和存活(包括细菌细胞)是需要氧气的发酵工艺的重要因素。存在许多种进行脱气的方法，包括：a)施加真空(或减压)；b)机械脱气/除气(搅拌、振动、例如在离心机或旋风器中使用例如重力的加速力)；c)改变粘度(通过用水或其它液体稀释，或通过改变温度)；d)改变发酵条件，例如在发酵时减小空气提升、空气喷射或氧气或空气供给，或降低搅拌速率；e)改变pH，例如通过降低pH或进行酸化(例如通过使用二氧化碳，其在溶于液体时形成碳酸)；f)过滤，例如通过过滤器、毛细管或膜，例如(优选惰性的)聚合物，例如PTFE；g)气体置换，用惰性气体(例如氮气)或稀有气体(例如氦气)；h)化学脱气，例如使用除氧剂(例如亚硫酸钠或肼)；i)时间，例如静置含水液体，或使其处于可使气体(例如氧气或空气)从液体中扩散出来的条件下；和/或j)上述方法的一种或更多种的组合。现分别对以上九种脱气方法进行详细讨论。1.真空(或减压)可在含水液体表面上方施加真空。但是，真正的真空并不总是必须的，作为替代手段，优选的方法包括减小含水液体(例如当其存在于例如发酵罐的容器中)表面上方的压力。优选地，含水液体上方的压力小于大气压或室压，或至少与发酵罐内的压力(或发酵时的压力)相比压力有所降低。因此，当脱气开始时，例如发酵完成后，存在压力的下降。真空或减压可施加于与发生发酵的容器(例如发酵罐)不同的独立容器中。因此，液体可被输送至真空工作站或独立容器，在其中施加真空或可存在真空。在本文中，当提及施加“真空”作为脱气方法之一时，应当将此理解为对含水液体施加减压。这是因为施加完全真空并非绝对必要。优选地，(在真空脱气阶段中)施加的压力不大于800mbara(毫巴绝对压力)，优选不大于600mbara，最优选不大于400mbara。在某些情况下，使用适当的装置，压力优选不大于200或100mbara。优选地，减压为50-600mbara，例如100-500mbara，最优选200-450mbara。在一种优选的实施方式中，含水溶液(例如在发酵之后)被输送至具有减压(换言之，压力小于发酵罐(或含水液体从其中开始输送的容器)的压力)的容器中。含水液体在这两个容器(例如从发酵罐至减压容器)之间的输送可以借助于压差或由压差引起。因此可存在输送压力，其表示含水液体在从一个容器移动至另一个容器的过程中经受的压力。此输送压力优选不大于0.7bar，例如0.6bar，优选不大于0.5bar。输送压力可在0.7与0.3bar之间，例如0.6-0.4bar。减压容器可具有增大含水液体表面积的装置，以帮助脱气。因此，含水液体可呈现为膜的形式，例如薄膜。可通过例如喷嘴(例如伞状喷嘴)或伞形脱气器的机械装置来使含水液体形成膜(例如薄膜)。因此，可在施加减压的同时将含水溶液压在曲面上。通过增大含水溶液的表面积(例如通过形成膜或喷雾)，可促进脱气过程，并可使除气更加有效。减压容器(包括其上施加水液体的曲面或喷嘴)内的含水溶液的水平可为全部充满的十分之一至十分之二。然后可将已脱气的含水液体输送至巴氏灭菌或加热容器或工作站。2.机械脱气通常在发酵期间，氧气或(更通常地)空气被供给至含水液体(培养基或发酵培养液)。这可使微生物细胞生长和分裂并生物合成PUFA。在发酵过程中，可搅拌含水液体。为了脱气，搅拌量(或搅拌速率)可降低或减慢或完全停止。较慢的搅拌更不易造成气穴现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产油或多不饱和脂肪酸的方法，所述方法包括：(a)对包含细胞的含水液体进行脱气；和(b)从所述细胞获取所述油或多不饱和脂肪酸。

【技术特征摘要】
2003.12.30 EP 0325824961.一种生产油或多不饱和脂肪酸的方法，所述方法包括：(a)在发酵过程中对包含细胞的含水液体进行脱气；和(b)从所述细胞获取所述油或多不饱和脂肪酸，其中所述脱气导致溶解的氧气的浓度小于10ppm，其中所述细胞是微生物细胞，所述微生物为高山被孢霉(Mortierellaalpina)，其中在(a)中的脱气之后但在阶段(b)之前对所述细胞进行加热或巴氏灭菌，且其中所述含水液体是发酵培养液。2.如权利要求1的方法，所述方法还包括：(c)提取、纯化或分离所述油或一种或更多种多不饱和脂肪酸。3.如权利要求1-2中任何一项的方法，其中脱气包括：a)施加真空；b)机械脱气/除气；c)改变粘度；d)改变发酵条件；e)改变pH；f)过滤；g)气体置换，用惰性气体、稀有气体或蒸汽；h)化学脱气；i)时间，在可使氧气或空气从所述液体中扩散出来的条件下静置所述含水液体；或所述(a)至(i)的方法中的一种或更多种的组合。4.如权利要求3的方法，其中所述步骤b)的机械脱气/除气是通过搅拌、振动、使用加速力或重力进行的。5.如权利要求4的方法，其中所述步骤b)的机械脱气/除气是通过在离心机或旋风器中使用加速力或重力进行的。6.如权利要求3的方法，其中所述步骤c)的改变粘度是通过用水或其它液体稀释，或通过升高温度进行的。7.如权利要求3的方法，其中所述步骤d)的改变发酵条件是在发酵时减少空气提升、空气喷射或氧气或空气供给，或降低搅拌速率。8.如权利要求3的方法，其中所述步骤e)的改变pH是通过降低pH或进行酸化进行的。9.如权利要求3的方法，其中所述步骤f)的过滤是通过使用膜或过滤器进行的。10.如权利要求9的方法，其中所述膜或过滤器包含聚合物。11.如权利要求10的方法，其中所述聚合物是惰性聚合物。12.如权利要求10的方法，其中所述聚合物是PTFE。13.如权利要求3的方法，其中所述惰性气体是氮气。14.如权利要求3的方法，其中所述稀有气体是氦气。15.如权利要求3的方法，其中所述步骤h)的化学脱气是通过使用除氧剂进行的。16.如权利要求15的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伯特·沙普，迪尼埃尔·韦尔科埃尔简，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：