本发明属于微藻生化工程技术领域，具体涉及一种利用亚临界水从微藻湿藻泥中提取混合脂肪酸的方法。
背景技术：
脂肪酸是重要的有机化工和精细化工原料，以脂肪酸为原料生产的下游衍生物广泛应用于纺织印染、食品、医药、日用化工、石油化工、橡塑加工、采矿、交通运输、铸造、金属加工、油墨、涂料和颜料等众多领域。
脂肪酸主要是从天然油脂、石蜡氧化或从松木造纸废液中回收妥尔油经精馏制得。随着世界各国对生态环境和环境保护的重视，对天然林的保护和禁伐，使得妥尔油资源产量、质量逐年下降。目前从高等动物和高等植物油脂经水解、精馏生产的脂肪酸占脂肪酸总量的4/5以上，是世界脂肪酸的主要来源。然而高等动物和高等植物油同样受到动植物生长周期、重金属累积、占用耕地面积、生态保护等因素的限制，制约了脂肪酸工业的发展。
微藻种类繁多且分布广，是最简单古老的低等植物，可直接利用阳光、co2及n、p等简单营养物质快速生长并在胞内合成大量油脂(主要是甘油三酯)，不与粮争地、不与人争水，为脂肪酸生产提供新的油脂资源。目前国内外普遍认为，作为一种新的脂肪酸原料，微藻发展潜力巨大。
微藻脂肪酸提取包括两大部分：微藻油脂提取和油脂水解生成脂肪酸。其中水解生成脂肪酸技术和工艺均已成熟，因此微藻油脂的提取一直是微藻脂肪酸产业中的关键技术。世界上发现的高含脂微藻均存在细胞小(2-20μm之间)、细胞壁厚的特点，增加了微藻油脂提取的难度。现有的微藻油脂的提取技术包括：有机溶剂提取、索氏抽提、超声波提取、渗透压破壁提取、机械破壁提取、超临界二氧化碳提取等。这些提取技术多停留在实验室阶段，工艺复杂、油脂提取率低、成本高、能耗高，极大得限制了其工业化的应用。目前采用最多的是干藻粉的溶剂萃取法，而微藻细胞中水含量高达80%以上，仅干燥过程的能耗就使微藻生产出的脂肪酸产品的附加值极低。因此，需要开发一种工艺简单，能耗较低，切实可行的从微藻中提取混合脂肪酸的方法。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用亚临界水从微藻湿藻泥中提取混合脂肪酸的方法，本发明利用水作为萃取介质和水解反应剂，避免了有机溶剂的使用和回收，且本发明直接利用高含水的微藻细胞，省去微藻离心、干燥等高耗能环节。
经过大量试验和不懈努力，发明人最终获得了如下的技术方案：一种利用亚临界水从微藻湿藻泥中提取混合脂肪酸的方法，将微藻的湿藻泥加入至反应釜中，加入水作为提取介质并通入氮气，设置反应釜压力为3-40mpa，温度为250-300°c，反应时间10-60min，使水保持亚临界状态，反应结束后得到水解产物（粗脂肪酸），用热蒸馏水清洗1-10次，产物后在恒温干燥箱干燥2-48h，即得到纯净水解产物（精制脂肪酸）；
所述微藻湿藻泥与提取介质水的最终体积比为1:0.5-20。
优选地，如上所述的一种利用亚临界水从微藻湿藻泥中提取混合脂肪酸的方法，所述湿藻泥含水量为40-90%。
优选地，如上所述的一种利用亚临界水从微藻湿藻泥中提取混合脂肪酸的方法，所述湿藻泥是通过预先离心或过滤培养介质获得。
优选地，如上所述的一种利用亚临界水从微藻湿藻泥中提取混合脂肪酸的方法，所述的微藻为微拟球藻、小球藻、栅藻、角毛藻、三角褐指藻、金藻、杜氏藻、裂壶藻、盐藻、丝状藻中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1、本发明利用较为剧烈的亚临界条件，以破坏微藻的细胞壁，实现快速高效的从微藻湿藻细胞中提取油脂并水解生成脂肪酸；其中，亚临界水即作为溶剂也作为水解反应剂，环境友好度极高。
2、本发明利用水作为萃取介质和水解反应剂，避免了有机溶剂的使用和回收，且提取原料可直接利用高含水的微藻细胞，无需藻细胞的干燥环节，节省了大量干燥能耗。
3、本发明脂肪酸提取率高、分离简单、易于放大。
具体实施方式
为能清楚说明本发明方案的技术特点，下面结合具体实施例，对本发明进行阐述。但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
称取小球藻湿藻泥100g（含水量60%，初始总脂含量19.7%），微藻泥与水的体积比为1:1.5，置于反应釜中密封，向反应釜中通入n2至1.5mpa，加热到280°c，加压到12mpa，反应时间0.5小时，分离釜收集产物，微藻脂肪酸转化率94.2%。
小球藻湿藻泥通过预先经过离心处理所得，离心条件为3000rpm，30min。
实施例2
称取小球藻湿藻泥100g（含水量60%，初始总脂含量19.7%，湿藻泥获得方法同实施例1），加水140ml，微藻泥与水的体积比为1:5，置于反应釜中密封，向反应釜中通入n2至1.5mpa，加热到300°c，加压到20mpa，反应时间1小时，分离釜收集产物，微藻脂肪酸转化率90.3%。
实施例3
称取微拟球藻湿藻泥100g（含水量50%，初始总脂含量34.2%），加水10ml，微藻泥与水的体积比为1:1.2，置于反应釜中密封，向反应釜中通入n2至1.5mpa，加热到280°c，加压到12mpa，反应时间0.5小时，分离釜收集产物，微藻脂肪酸转化率97.6%。
微拟球藻湿藻泥通过过滤培养介质获得，过滤方法为真空抽滤。
实施例4
称取微拟球藻湿藻泥100g（含水量50%，初始总脂含量34.2%，湿藻泥获得方法同实施例3），加水450ml，微藻泥与水的体积比为1:10，置于反应釜中密封，向反应釜中通入n2至1.5mpa，加热到300°c，加压到30mpa，反应时间1小时，分离釜收集产物，微藻脂肪酸转化率92.3%。
实施例5
称取栅藻湿藻泥100g（含水量90%，初始总脂含量30.7%，湿藻泥获得方法同实施例1），微藻泥与水体积比为1:9，置于反应釜中密封，向反应釜中通入n2至1.5mpa，加热到280°c，加压到12mpa，反应时间0.5小时，分离釜收集产物，微藻脂肪酸转化率89.7%。