Микробные жиры выделяют из биомассы дрожжей экстракцией органическим растворителем. Технологическая схема экстракционного отделения представлена на рис. 1. В подготовительном отделении сухую биомассу сначала направляют в увлажнитель-гранулятор 1, где увлажненные острым паром дрожжи продавливают через фильеры и влажные гранулы поступают на вальцы плющильного станка 2. Размер зазора между вращающимися вальцами определяет толщину получаемого лепестка, которая обычно составляет 0,1-0,2 мм.
Рис. 1 Технологическая схема отделения экстракции биомассы:
1 - увлажнитель-гранулятор; 2 - плющильный станок; 3 - ленточная сушилка; 4 - классификатор; 5 - экстрактор; 6 - десольвентор; 7 - холодильник-конденсатор; 8 - отпарная колонна; 9 - дистиллятор; 10 - ректификационная колонна; 11 - сборник; 12 - насос; 13 - отстойник.
Получаемые лепестки элеватором подают на распылитель ленточной сушилки 3, где они высушиваются до остаточной влажности 8-10% горячим воздухом. Сухие чешуйки с температурой около 800С проходят классификатор 4, где отделяются пыль и мелкая фракция. Отделенную пыль и мелкую фракцию возвращают на повторную грануляцию в аппарат 1, а готовые лепестки конвейером подают в противоточный экстрактор 5, в котором располагаются самовыгружающиеся сетчатые корзины. В экстрактор в режиме противотока лепестку подают растворитель, который извлекает из микробной клетки практически все липиды. Обезжиренную таким образом биомассу (биошрот) из последней корзины выгружают в приемную часть экстрактора и подают в десольвентор 6, снабженный вращающимися перфорированными тарелками и скребковыми приспособлениями. Под действием пара и высокой температуры в десольвенторе 6 происходит удаление из биомассы растворителя, который конденсируется в холодильнике-конденсаторе 7 и стекает в отстойник 13. Освобожденную от растворителя и частично подсушенную биомассу транспортером разгрузки десольвентора 6 передают на стадии грануляции и фасовки.
Полученный на стадии экстракции раствор микробных липидов - мисцелла из экстрактора 5 поступает на дистилляцию в аппарат 9, где происходит отгонка основного количества растворителя. Сконденсированные пары последнего поступают в отстойник 13, а концентрированную мисцеллу подают в отпарную колонну 8 пленчатого типа для окончательной отгонки остатков растворителя острым паром.
Выходящий из колонны 8 биожир с содержанием растворителя не более 0,4 мас.% направляют на стадию выделения и фракционирования липидов. В отстойнике 13 происходит расслоение фракций бензина и воды (если первый использовался в качестве растворителя), отделение водной фазы, которая в дальнейшем поступает на очистку, а растворитель направляют в ректификационную колонну 10 на окончательную очистку. Очищенный растворитель сливают в сборник 11, откуда насосом 12 возвращают на экстракцию.
Полученный биожир представляет собой коричневую или темно-коричневую вязкую почти застывшую массу. Имеет плотность 890-950 кг/м3. Содержит около 30% фосфолипидов и 45% неомыляемых веществ.
Такой биожир может быть переработан с получением пяти продуктов: технологической смазки на основе ацилглицеридов; концентрата фосфолипидов; жирных кислот; эргостерина; убихинона
Заключение
Целесообразность получения липидов биотехнологическим методом заключается в том, что полученные таким образом, они представляют собой дополнительный сырьевой источник, имеющий техническое назначение, следовательно, позволяет сэкономить сырье растительного и животного происхождения, таким образом, получение липидов (так же как и белков) микробиологическим способом позволяет решить проблему продовольственной безопасности. Более того, если предположить, что будет найден химический (или иной) способ производства данного продукта, то наверняка окажется более затратным, поскольку только в процессах биотехнологии можно использовать дешевые отходы сельского хозяйства и промышленности. Биотехнологические процессы по сравнению с химическими обычно более экологичны, имеют меньше вредных отходов, близки к протекающим в природе естественным процессам, протекают при относительно невысоких температурах и давлениях. Как правило, технология и аппаратура в биотехнологических производствах более просты и дёшевы. Среди биотехнологических способов наивысший выход липидов обеспечивает культивирование дрожжей рода Lipomyces lipoferus на гидролизатах торфа, являющихся дешевым и возобновляемым сырьевым ресурсом.