一种利用餐厨垃圾提取微生物油脂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用餐厨垃圾提取微生物油脂的方法，属于微生物油脂提取技术领域。
【背景技术】
[0002]微生物油脂又称单细胞油脂，是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源、氮源、辅以无机盐生产的油脂和另一些有商业价值脂质。目前，国际上生产生物柴油的原料仍以植物油为主，原料成本占总生产成本的70%?85%。能够生产油脂的微生物有酵母、霉菌、细菌和藻类等，其中真核的酵母、霉菌和藻类能合成与植物油组成相似的甘油三酯，而原核的细菌则合成特殊的脂类。微生物产生油脂的过程，本质上与动植物产生油脂的过程相似，都是从乙酰CoA羧化酶催化羧化的反应开始，然后经过多次链延长，或再经过去饱和作用等完成整个生化过程。在此过程中，有两个主要的催化酶，即乙酰CoA羧化酶和去饱和酶。其中乙酰CoA羧化酶催化脂肪酸合成的第一步，是第一个限速酶。此酶是由多个亚基组成的复合酶，结构中有多个活性位点，因此该酶能为乙酰CoA、ATP和生物素所激活。目前水相萃取法提取微生物油脂应用广泛，是在水相环境下对微生物细胞进行破壁，然后进行液液萃取操作，该方法水相中的微生物油脂含量较低，萃取过程溶剂耗量大，含有细胞碎片的水相体系粘度很高，在与溶剂混合的过程中极易乳化，后续分离较为困难;通过水洗可以降低混合物粘度，但是也容易夹带微生物油脂，油脂提取率偏低，多次水洗还会产生大量工业污水。
[0003]由于饮食文化和聚餐习惯，餐厨垃圾成了中国独有的现象。中国餐桌浪费惊人，每天产生巨量的餐厨垃圾。来自北京市发展改革委的数字，北京市每天产生1200吨餐厨垃圾。清华大学环境系固体废物污染控制及资源化研究所的统计数据表明，中国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨。专家认为，营养丰富的餐厨垃圾是宝贵的可再生资源。但由于尚未引起重视，处置方法不当，它已成为影响食品安全和生态安全的潜在危险源。虽然处置不当会产生严重的后果，但餐厨垃圾也并非一无是处。国家发改委环资司副司长何炳光指出，餐厨垃圾具有废物与资源的双重特性，可以说是典型的“放错了地方的资源”。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对水相萃取法提取微生物油脂，由于水相中的微生物油脂含量较低，萃取过程溶剂耗量大，含有细胞碎片的水相体系粘度很高，在与溶剂混合的过程中极易乳化，后续分离较为困难，水洗处理导致油脂提取率低的弊端，提供了一种以餐厨垃圾为原料，先将面粉、收集的汁液和其他草药搅拌揉和成面团，进行发霉长出霉菌，将霉菌按比例移入餐厨垃圾中混合均匀，使微生物经厌氧繁殖、好氧繁殖后，再按相同比例将好氧后的混合物移入餐厨垃圾中，再经厌氧繁殖、好氧繁殖后，用X射线杀死，过滤留渣，用炭火烤干，于石磨中磨成粉末，再用蒸汽蒸好后，用稻草趁热包裹，铁箍捆扎成环状，用木粧挤压，过滤制得微生物油脂的方法。本发明提取过程中无需添加任何溶剂，油脂提取率高。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)取I?2kg大青叶和I?2kg野菊，同时放入捣碎机中捣碎成汁，过滤收集汁液，然后取0.5?0.7kg面粉放入盆中，按重量份数计，分别向其中添加35?55份收集的汁液、30?40份三七粉、7?12份水和8?13份肉桂粉，将其搅拌混合均匀，揉成表面光滑的面团；
(2)将上述所得的面团放入密封罐中，控制密封罐中的温度为26?29°C，湿度为60?70%，放入阴暗、潮湿处，密封保存5?7天，待霉菌长至3?5cm，按霉菌与餐厨垃圾质量比为1:45比例，将霉菌移入餐厨垃圾中，搅拌混合均匀，控制温度为20?24°C，湿度为45?60%，让微生物厌氧繁殖I?2天；
(3)待其厌氧繁殖完成后，再让其微生物好氧繁殖I?2天，待微生物长至5?6cm，按混合物与餐厨垃圾质量比为1:45比例，将混合物移入餐厨垃圾中，搅拌混合均匀，保持温度为24?26°C，湿度为50?62%，让微生物厌氧繁殖2?3天；
(4)待其厌氧繁殖完成后，再让其微生物好氧繁殖2?3天，待微生物长至8?10cm，用X射线处理50?60min，将微生物杀死，并置于3000?4000r/min的离心机中分离10?15min，得餐厨垃圾发酵物；
(5)将上述所得的餐厨垃圾发酵物先经过晒干后放入烘烤机中，用炭火烘烤I?2h，将其烤干放入石磨中，人工进行碾磨I?2h，得80?90目的粉末，将粉末放入蒸炉中，用蒸汽蒸50?60min;
(6)待上述粉末蒸好后，用捆扎后的稻草将蒸好的粉末趁热进行包裹、压实，包裹、压实完后，用铁箍捆扎成环状，并置于凹型木槽中，使用木粧将环状物进行反复挤压，挤压后的液体流入凹型木槽下方的容器中，挤压完成后，将容器中的液体进行过滤，即得到一种微生物油脂。
[0006]本发明的应用方法:取1?15g本发明制得的微生物油脂，加入1.0?1.5%的氢氧化钾和0.05?0.07%的甲醇，在常压，温度为60?62°C下水浴反应2.0?2.2h，反应结束后，置于2800?3000r/min的离心机中分离10?20min，得上层液体，减压蒸馏出多余的甲醇制得生物柴油。检测出该生物柴油能量密度高、含硫量低、燃烧充分、润滑性能好，可再生、易生物降解、储运安全、抗爆性好，值得推广与使用。
[0007]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明提取方法简单，提取过程中无需添加任何溶剂，后续处理简单，油脂提取率高于其他方法20%以上；
(2)充分利用餐厨垃圾提取微生物油脂，即解决了餐厨垃圾对环境的污染问题，又实现了资源的可持续再生利用。
【具体实施方式】
[0008]首先取I?2kg大青叶和I?2kg野菊，同时放入捣碎机中捣碎成汁，过滤收集汁液，然后取0.5?0.7kg面粉放入盆中，按重量份数计，分别向其中添加35?55份收集的汁液、30?40份三七粉、7?12份水和8?13份肉桂粉，将其搅拌混合均匀，揉成表面光滑的面团；然后将上述所得的面团放入密封罐中，控制密封罐中的温度为26?29°C，湿度为60?70%，放入阴暗、潮湿处，密封保存5?7天，待霉菌长至3?5cm，按霉菌与餐厨垃圾质量比为1:45比例，将霉菌移入餐厨垃圾中，搅拌混合均匀，控制温度为20?24°C，湿度为45?60%，让微生物厌氧繁殖I?2天;待其厌氧繁殖完成后，再让其微生物好氧繁殖I?2天，待微生物长至5?6cm，按混合物与餐厨垃圾质量比为1:45比例，将混合物移入餐厨垃圾中，搅拌混合均匀，保持温度为24?26°C，湿度为50?62%，让微生物厌氧繁殖2?3天;再待其厌氧繁殖完成后，再让其微生物好氧繁殖2?3天，待微生物长至8?1cm，用X射线处理50?60min，将微生物杀死，并置于3000?4000r/min的离心机中分离10?15min，得餐厨垃圾发酵物;再将上述所得的餐厨垃圾发酵物先经过晒干后放入烘烤机中，用炭火烘烤I?2h，将其烤干放入石磨中，人工进行碾磨I?2h，得80?90目的粉末，将粉末放入蒸炉中，用蒸汽蒸50?60min;最后待上述粉末蒸好后，用捆扎后的稻草将蒸好的粉末趁热进行包裹、压实，包裹、压实完后，用铁箍捆扎成环状，并置于凹型木槽中，使用木粧将环状物进行反复挤压，挤压后的液体流入凹型木槽下方的容器中，挤压完成后，将容器中的液体进行过滤，即得到一种微生物油脂。
[0009]实例I
首先取I kg大青叶和I kg野菊，同时放入捣碎机中捣碎成汁，过滤收集汁液，然后取
0.5kg面粉放入盆中，按重量份数计，分别向其中添加35份收集的汁液、40份三七粉、12份水和13份肉桂粉，将其搅拌混合均匀，揉成表面光滑的面团；然后将上述所得的面团放入密封罐中，控制密封罐中的温度为26°C，湿度为60%，放入阴暗、潮湿处，密封保存5天，待霉菌长至3cm，按霉菌与餐厨垃圾质量比为1:45比例，将霉菌移入餐厨垃圾中，搅拌混合均匀，控制温度为20°C，湿度为45%，让微生物厌氧繁殖I天;待其厌氧繁殖完成后，再让其微生物好氧繁殖I天，待微生物长至5cm，按