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遗传稳定并能利用廉价基质

 微生物产油脂除油脂产量高外,而且还具有细胞增殖快,生产周期短,利于环境保护,能连续大规模生产,不受季节、气候限制等优点。但有一点必须注意的是,所培养的微生物不是病原菌,而且不会产生毒素或其他不利于人体健康的物质,遗传稳定并能利用廉价基质。在此前提下,微生物油脂还需进一步加工才能满足预定要求。因此,寻找合适廉价基质、改进微生物遗传性能、开发有效的后处理工艺、降低成本,是使微生物生产油脂工业化的主推动力。脂肪酶属于水解类酶,是酶制剂中重要品种,虽然刚开始它只是被发现能切断甘油三酯酯键而被用于油脂水解,但随着研究深入,发现在微水条件或非水相介质中,脂肪酶也可催化油脂的合成,以后逐渐在油脂改性生物精炼、脂质合成及油脂化学分析等方面显示出独特的优越性。其突出优点在于反应条件温和、特异性强、副产物少、易于控制、不需要辅酶就能催化正逆反应等。现今商品化脂肪酶的品种已超过60种,各种酶对甘油三酯的作用不同,总体可分为非特异性脂肪酶、脂肪酸特异性脂肪酶、定向脂肪酶、立体特异性脂肪酶四类。至今,已发现产脂肪酶的微生物种属近百种。生产菌种主要是真菌和细菌。使用不同特性的酶会产生不同结果,如沙门柏干酪酶素只水解单甘酯和双甘酯,而不催化甘油三酯的水解;白地酶主要对C9双键的脂肪酸有特效作用,荧光假单细胞菌则对合成内酯有特效作用。20世纪90年代后,利用高分辨率的X射线研究脂肪酶的三维结构有了新的突破,从而在分子水平上加深了对脂肪酶结构和功能的认识,在制备多种食品及油脂化学产品上已建立了有用工艺,具体应用主要在油脂水解、酯交换、酯合成三个方面。

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  当然,油脂工业的酶生物技术不仅仅限于脂肪酶的应用,纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、果胶酶、淀粉酶等已应用于油料预处理和酶法制油。细胞工程:一般认为以细胞为基本单体培养或人为地使细胞的某些生物学特性按照人们的意愿发生改变,从而改良和创造生物品种、或加速动植物个体繁育、或获得有用物质的过程,其重点是细胞融合和动植物细胞大量培养技术。动植物细胞培养最大的优点在于人工能控制,不受气候、土壤、虫害等因素制约,且能大量繁殖,周期短,与油脂关联主要在于这一方面。通常,植物细胞只贮藏极微量的脂肪,只有种子的特定细胞才积累脂肪作为能量,而种子细胞的油脂组成有大大有别于植物的其余部分。采用常规的植物栽培只产生通常的植物细胞,相对应的脂肪贮存量也极低,而且产生的脂质不倾向于种子脂质的特性,如果从植物上收集种籽胚胎并在适当介质中培养,就能积累非成熟胚胎特性的脂质。多年来,这一技术已用来开发新的农作物品种,油料生产上较典型的应用实例便是油棕,马来西亚发展棕榈油生产就是采用细胞培养方法。通过种子在形成胚胎过程中进行诱变的组织培育工艺,可在较短时间内实现大规模油料生产。此外,菜籽品种的配子无性系变异、椰子的细胞胚胎的激素处理等也被进行类似试验和研究。在天然可可脂的生产上,这一方式尤其引人注目。目前国际上许多新品种如高油酸卡诺拉菜籽、低亚麻酸和低芥酸菜籽、低饱和脂肪酸大豆、低亚麻酸亚麻籽、高油酸葵花籽等,大多是采用体细胞无性系诱变作用及组织培育工艺生产的。云贵地区地处长江上游地段,气候温和湿润,相对湿度大,云雾和阴雨日多,冬季无严寒,加之温、光、水、热条件优越,油菜生长水平较高,耕作制度以两熟制为主。因此,云贵地区菜籽油设备投资前景异常光明,加上优越的气候、土壤优势,该地区菜籽产量极高、含油率、营养价值也很高。

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