2. Технологія отримання мікробних ліпідів

Під ліпідами маються на увазі всі розчинні в неполярних розчинниках клітинні компоненти мікроорганізмів. В даний час ведуться пошуки нових джерел отримання жирів, у тому числі – і на технічні потреби. Цим джерелом можуть стати мікроорганізми, ліпіди яких після відповідної обробки придатні для використання в різних галузях промисловості: медичній, хіміко-фармакоцевтичній, лакофарбній, шинній – і інших, що дозволить вивільнити значні кількості масел тваринного і рослинного походження.

Технологічний процес отримання мікробних ліпідів, на відміну від отримання білкових речовин, обов'язково включає стадію виділення ліпідів із клітинної маси методом екстракції в неполярному розчиннику (бензині або ефірі). При цьому отримують одночасно два готові продукти: мікробний жир (біожир) і знежирений білковий препарат (біошрот).

Сировиною для цього процесу є те ж саме середовище, що і для виробництва кормової біомаси. В процесі культивування мікроорганізмів на різній середі виходять три класи ліпідів: прості, складні ліпіди і їх похідні.

Прості ліпіди – нейтральні жири і віск. Нейтральні жири (основні запасні компоненти клітини) – ефіри гліцерину і жирних кислот, основна маса яких триацилгліцериди (є, втім ще і моно- і дігліцериди). Віск – ефіри жирних кислот або монооксикислот і аліфатичних спиртів з довгим вуглецевим ланцюгом. По структурі і властивостям ці речовини близькі до нейтральних ліпідів. Найбільшу кількість нейтральних ліпідів синтезують дріжджі і міцеліальні гриби. Прості ліпіди знаходять вживання як технологічні мастила в процесах холодної і теплової обробки металів. Продуцентами складних ліпідів є в основному бактерії.

Складні ліпіди діляться на дві групи: фосфоліпіди і гліколіпіди. Фосфоліпіди (фосфогліцериди і сфінголіпіди) входять до складу різних клітинних мембран і беруть участь в перенесенні електронів. Їхні молекули полярні і при рН 7,0 фосфатна група несе негативний заряд. Концентрат фосфоліпідів знаходить вживання як антикорозійна присадка до масел і як добавка при флотації різних мінералів. Гліколіпіди, на відміну від фосфоліпідів, не містять молекули фосфорної кислоти, але також є сильнополярними сполуками за рахунок наявності в молекулі гідрофільних вуглеводних груп (залишків глюкози, маннози, галактози й ін.).

До похідних ліпідів відносять жирні кислоти, спирти, вуглеводні, вітаміни Д, Е і К. Жирні кислоти представлені насиченими і ненасиченими з одним подвійним зв'язком кислотами нормальної будови і парним числом вуглецевих атомів (пальмітинова, стеаринова, олеїнова). Серед дієнових жирних кислот можна виділити линолеву. Подвійні зв'язки в ненасичених жирних кислотах мікробних ліпідів часто розташовуються так, що ділять їх на частини, число вуглецевих атомів в яких кратне трьом. Очищені монокарбонові кислоти з числом вуглецевих атомів 14-18 знаходять широке вживання в миловареній, шинній, хімічній, лакофарбній і інших галузях промисловості.

Спирти, присутні в ліпідах, діляться на три групи: спирти з прямим ланцюгом, спирти з β-іоновим кільцем, що включають вітамін А і каротиноїди, а також стерини – компоненти неомильній частки ліпідів (наприклад, ергостерин, опромінення якого ультрафіолетовим світлом дозволяє отримувати вітамін Д₂).