一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法，属于微生物技术 领域。
【背景技术】
[0002] 由于天然可可脂来源不足，世界上对天然可可脂的需求存在严重的供需矛盾，以 致天然可可脂价格非常昂贵，使用天然可可脂的一些产品也因此有更高的附加值，如巧克 力制品，国内外不同档次的产品价格是非常悬殊的。诸多不利因素迫使人们开始了天然可 可脂替代品的研究。
[0003]市场上广泛销售的类可可脂主要是经分提调配技术制取。国内早在80年代就有 将乌桕脂（POP含量高）、茶油（〇〇〇含量高）的分提物与其他油脂进行调配制备可可脂替代 品的专利。然而，这种调配方法成本还是很高，人们也一直在尝试采用更易得的廉价原料以 制备组分相似、性能优良的类可可脂。目前，利用酯交换反应改变原料中甘油酯的组成，是 生产类可可脂的最热门的方法。现今酶法合成类可可脂，主要是利用具sn-l，3定向催化特 性的脂肪酶催化Sn-2位富含油酸油料作物和富含棕榈酸或硬脂酸酰基供体进行酯交换反 应，从而获得目的产物。由于目前国内外还没有发现具Sn-2定向催化特性的脂肪酶，因此 用作酯交换反应的底物大都是Sn-2位富含油酸的不饱和度脂肪酸含量高的植物油，动物 油含有大量的饱和脂肪酸，不适合用酯交换反应来实现这一应用，然而正是由于动物油的 这一特性，现在越来越少人食用动物油，动物油价格低廉，而且作为屠宰业的副产品利用率 低。如果能通过发酵动物油方法大量培养产类可可脂的微生物，就可望在短期内获取大量 的微生物类可可脂产品，对天然可可脂供需矛盾的解决无疑是一大贡献。目前利用动物油 脂为原料的相关报道还较少。
[0004]一些产油酵母能利用底物在胞内产生大量脂质，而且这种酵母脂质有一个特点， 就是Sn-2位富含大量的不饱和脂肪酸，特别是油酸。羊油的脂肪酸组成与可可脂的脂肪酸 组成接近，但是羊油甘油三酯的Sn-2位油酸含量低（55%左右），要把羊油转化为类可可酯 的关键是要提高羊油甘油三酯的Sn-2位油酸含量。酵母脂质的这一结构特点对于羊油改 性成类可可脂是非常有利的。
[0005]耶氏解脂酵母能分泌一种胞外酶，水解培养基中的羊油并且吸收利用，在胞内积 累大量的脂质，大多数是甘油三酯（> 90%，w/w)，并且根据其在商业规模发酵的表现和极 佳的安全记录，有极大的潜力在食品工业中成为油脂生产的细胞工厂。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是建立一种将价格低廉的羊油转化为经济价值高的类可可脂的生 物发酵方法。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0008]本发明涉及一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法。
[0009]所述方法所用的种子培养基组成：葡萄糖20g/l，蛋白胨20g/l，酵母提取物10g/ 1〇
[0010] 所述方法所用发酵培养基中羊油和硬脂酸甲酯的质量比为〇. 6-1. 5。
[0011] 所述方法涉及的羊油与硬脂酸甲酯在加入发酵培养基之前要加入1%的吐温80， 用超声破碎仪超声乳化15-20min，且乳化后的羊油和硬脂酸甲酯单独灭菌后加入到灭菌的 发酵培养基中。
[0012] 所述方法所用的发酵培养基组成如下：KH2P04 7g/l.Na2HP04 2g/l，MgS04?7H20 1. 5g/l，CaCl2 ? 2H20 0? lg/1，FeCl3 ? 6H20 0? 008g/l，ZnS04 ? 7H20 0? 001g/l，CuS04 ? 5H20 l(T4g/l.MnS04 *5H20 l(T4g/l，羊油与硬脂酸甲酯的质量比为0. 6-1. 5,10-50g/L，作为碳源， 氮源为1. 5g/l酵母提取物和3g/l酒石酸铵。
[0013] 所述方法所用的酵母为产油酵母，Y. lipolytica C1CC1778。
[0014] 该发明的步骤如下。 1) 种子培养：按照酵母菌液与种子培养基体积比1 : 2000-1 : 5000进行接种，温度： 25-30°C ;摇床转速：150-250rpm;培养时间：16-24h，得到一种种子培养液；其中，酵母菌液 的0D值为2.0。 2) 发酵培养：在无菌条件下，将上述种子培养液按照5% -10 %的比例接入到发酵培养 基中，PH :5-7;温度：25-30°C;摇床转速：150-250rpm;培养时间：72-96h，得到一种发酵培 养液。 3) 菌体收集及洗涤：将2)得到的发酵培养液进行过滤，菌体用95%乙醇和正己烷洗涤 2次，以除去菌体表面粘附的羊油。 4) 菌体干燥及脂质提取：菌体真空冷冻干燥至恒重之后测量干重并用体积比2 : 1的 氯仿-甲醇提取脂质。
[0015] 所述方法提取的脂质即为本发明所述的类可可脂，其脂肪酸组成与可可脂极其相 似。
[0016] 所述方法得到的脂质为3. 75-4. 97g/l。
[0017] 下面更详细地描述本发明。
[0018] 本发明所用的羊油是羊肠部位提炼的油，其脂肪酸组成见表1。
[0019]表1羊肠油的脂肪酸组成及Sn-2位脂肪酸组成（％ )
【主权项】
1. 一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法，其特征在于：发酵培养基中羊油和 硬脂酸甲酯的添加质量比为0. 6-1. 5。
2. 根据权利要求1所述的一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法，其特征在 于：羊油与硬脂酸甲酯在加入发酵培养基之前加入1 %的吐温80,用超声破碎仪超声乳化 15-20min，且乳化后的羊油和硬脂酸甲酯单独灭菌后加入到灭菌的发酵培养基中。
3. 根据权利要求1所述的一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法，其特征在 于：所用的发酵培养基组成如下：KH2P0 47g/l. Na2HP042g/l. MgS04 ? 7H20 1. 5g/l，CaCl2 ? 2H20 0? lg/1. FeCl3 ? 6H20 0? 008g/l，ZnS04 ? 7H20 0? 001g/l. CuS04 ? 5H201(T4g/l. MnS04 ? 5H20 l〇_4g/l ;羊油与硬脂酸甲酯的质量比为〇. 6-1. 5,10-50g/L，作为碳源，氮源为1. 5g/l酵母 提取物和3g/l酒石酸铵。
4. 根据权利要求1所述的一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法，其特征在于 所用的酵母为产油酵母，Yarrowia lipolytica CICC1778。
5. 根据权利要求1所述的一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法，其特征在于 该方法的步骤如下： 1) 种子培养：按照酵母菌液与种子培养基体积比1 : 2000-1 : 5000进行接种，温度： 25-30°C ;摇床转速：150-250rpm;培养时间：16-24h，得到一种种子培养液；其中，酵母菌液 的0D值为2. 0 ; 2) 发酵培养：在无菌条件下，将上述种子培养液按照5% -10 %的比例接入到发酵培养 基中，PH :5-7 ;温度：25-30°C ;摇床转速：150-250rpm ;培养时间：72-96h，得到一种发酵培 养液； 3) 菌体收集及洗涤：将上一步得到的发酵培养液进行过滤，菌体用95%乙醇和正己烷 洗涤2次，以除去菌体表面粘附的羊油； 4) 菌体干燥及脂质提取：菌体真空冷冻干燥至恒重之后测量干重并用体积比2 : 1的 氯仿-甲醇提取脂质。
6. 根据权利要求5所述的培养方法，其特征在于所用的种子培养基组成为葡萄糖20g/ 1，蛋白胨20g/l，酵母提取物10g/l。
7. 根据权利要求5所述的培养方法，其特征在于提取的脂质即为本发明所述的类可可 月旨，其脂肪酸组成与可可脂极其相似。
8. 根据权利要求5所述的培养方法，其特征在于所得到的脂质为3. 75-4. 97g/l。
【专利摘要】本发明涉及了一种以羊油为原料制备类可可脂的生物转化法。以羊油为主要原料，硬脂酸甲酯作为辅料，通过耶氏解脂酵母发酵得到酵母胞内脂质，该脂质的脂肪酸组成与可可脂的脂肪酸组成极其相似，可单独或和可可脂混合用作巧克力等产品的原料。本发明使用的是微生物发酵方法，细胞增殖快、生长周期短，能连续大规模生产，降低成本，同时不受季节、气候变化限制，而且所用的底物羊油，产量大，价格低廉。
【IPC分类】C12P7-64
【公开号】CN104673848
【申请号】CN201410802017
【发明人】宋元达, 熊丹, 唐年初, 马文忠, 赵晨伟, 张怀渊
【申请人】江南大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月18日