富含双高花生四烯酸二十碳五烯酸微生物油脂工程

富含双高花生四烯酸/二十碳五烯酸微生物

油脂工程可行性报告

目录

一、前言

二、我国油脂市场的情况

三、项目意义

四、市场分析

五、项目支撑

六、市场情况及产品定位

七、富含双高γ-亚麻酸、花生四烯酸油脂的生理功能

八、微生物油脂的制取方法

九、投资及效益分析

十、可行性结论

二、前言

中国在占全球7 % 的可耕地面积上，生产了世界上18.4 % 的粮食，解决了全球22 % 人口的吃饭问题。然而，由于人口基数过大，虽然执行了严格的计划生育政策，但人口绝对增长量仍达到每年1200～1500万人，可耕地面积却每年减少600～700万亩。到2030年估计中国人口将达到15.2亿人！如果每人的食品消费按现在的水平保持不变，到那时将需进口3.05亿吨谷物，600万吨植物油脂。这就使人口与粮食的矛盾日益突出，因为土地资源有限，生产也然受到制约。因此，根据国情调整，优化食物结构，合理的进行食物消费已是当前刻不容缓的历史任务。

目前，从1993年起中国成为原油净进口国，2000年我国进口石油6800万吨，占全国原油加工量的36%。随着末来经济的快速发展和能源结构的调整，中国对石油的需求还会增大。全世界探明的石油可采储量为1000至1409亿吨，按目前的采油速度，只能采40年左右。中国已探明石油珂采储量约62亿吨，其中已累计采出34.6亿吨，剩余27.4亿吨。按去年自采原油1.6亿吨计算，可供开采17年，寻找石油替代能源已是十分紧迫的战略问题。在燃料方面有五个方向，一是水煤代油；二是煤合成燃料；三是生物质能源；四是发展天然气汽车和电动汽车；五是燃料电池。我国生物资源丰富，每年可利用生物能约合2.6亿吨标准煤，因而它又是最适合我国国情的替代途径，人类对动植物油脂的开发与利用依然方兴未艾。

二、我国油脂市场的情况

在我国人均热能摄入量9745 KJ，人年均粮食占有量低于400 Kg ,虽然绝大多数人口解决了温饱，但人均摄入动物蛋白质的数量与总量的比例于低于发达国家，也低于世界、亚洲和发展中国家的平均值。我国膳食特点是植物性蛋白摄入量低于世界平均值，食物中70 %的热量与67 %的蛋白质部来自占人均60～ 65 % 主食──谷物。这就使得钙等矿物质元素缺乏；铁、锌等微量元素供应不足；维生素A及维生素B相对短缺，这说明我国食物结构有自己的缺点和不足。

在我国制油用油料总量3500万吨，生产食用油800万吨。全国油脂加工厂约有2500余家，全社会精炼油总能力1100万吨，其中合资企业精炼油能力占有400万吨，每年进口油脂300万吨。在我国人均每年消耗油7 Kg,日本人均每年消耗油21 Kg，美国人均每年消耗油43 Kg，世界人均平均每年消耗油12 Kg。油脂是食品中不缺少的重要成分之一，其主要功能之一就是提供热量。油脂中含碳量73～76 % ，高于蛋白质和碳水化合物，单位重量油脂的含热量是蛋白质和碳水化合物的两倍（每克油脂产量39.8 KJ）除提供热量外，油脂还提供人体无法合成而必须从植物油脂中获得的必需脂肪酸（亚油酸、亚麻酸等）,以及供给各种脂溶性维生素A、维生素D、维生素E、维生素K，油脂是重要的热媒介质,能增进食品风味和制作过程,塑性脂肪可以提供造型功能,油脂还赋予食品良好的口感和风味,增加消费者食欲。油脂还有很重要的工业用途，历来被用作润滑油，制造肥皂、照明、用油等。随着科技进步，由油脂制取的脂肪酸和脂肪酸的衍生物，在矿冶、石油、机械、航空、汽车、电器、化工、日化、纺织、建筑、医药、食品等工业和人民生活用品各方面，都起到了非常重要的作用。

市场中油脂产品的结构，目前我国油脂市场中的油脂产品的档次正从低档二级油向中档的色拉油、烹调油转换，5～10年前，油脂市场中70～85%品种为二级菜油或二级豆油，而现在城市中则90%为色拉油和高级烹调油，并且色拉油或高级烹调油的销量在近几年来呈稳步增加趋势，见下表1、表2：

表1 部分省、市高级烹调油销量统计单位：万吨

年度北京上海天津江苏浙江广东湖北

96年 24 27 10 21 15 24 11

97年 26 30 11 22 17 26 13

98年 30 32 12.5 25 18 27 15 99年 32 34 13 26 20 28 16 2000年 34 36 13.5 27 22 29 17 表2 全国食用油需求变化统计表单位：万吨

年度全国总销量国家二级油销量高级烹调油销量

96年 850 680 165

97年 863 650 190

98年 872 630 220

99年 880 690 190

2000年 890 700 230

到2005年，人口增加6770万（总人口达13.26亿），食油消费需求增加61万吨；人均社会消费9.9 Kg（其中市镇13 Kg，农村7.63 Kg），比1999年增加0.9 Kg；社会消费需求总量为1313万吨。到2010年，由于人口比1999年增加12692万人（总人口达13.86亿），食油消费需求相应增加114万吨。人均社会消费10.58 Kg（其中市镇13 Kg，农村8.58 Kg），比1999年增加1.58Kg；社会消费需求总量为1466万吨。另一种按购买力计算食油消费需求，2005年食油社会消费需求总量为1410万吨，2010年为1627万吨,食油消费需求继续增加。

三、项目意义

在国外，日本、英国、法国、美国等地进行微生物产生多不饱和脂肪酸的研究，所用菌株多为被孢霉菌类，如深黄被孢霉(Mortierella isabellina),葡酒色被孢霉(M.vinacea),拉曼被孢霉(M.ramanniana),矮被孢霉（M.nana）,高山孢霉(M.alpina IS－4)等，而以深黄色被孢霉及其突变株研究最多。每升发酵液含干菌体15.0～40.0g,油脂含量30～70%，脂肪酸中γ－亚麻酸含量3～11%，由于各家所用培养基成份不一，如含不可溶性物质、饼类、淀粉类等均对干菌丝体生物量有较大差别。据报道日本、英国已有微生物生产γ－亚麻酸的工业产品面世，但至今我们没有获得该产品样品。在国内研究单位有：上海市工业微生物研究所已完成中试，干菌体生物量力而为3～5%，总脂肪得率40～50%；福建师范大学与工厂合作在60m3发酵罐中试生产，利用菌株以M.isabellina AS.3.3410为出发株的突变株M018株，采用三级发酵（即两级液体种子），使生物量达到37.8g干菌体/L发酵液，油脂产量达79.2%，他们收集菌体后，粉碎，制成胶囊，作为食品保健品出售。参与研究还有辽宁省分析测试研究中心、中国科学院上海植物生理所、华南理工大学、西安油脂科学研究设计院、南京师范大学、曲阜师范大学、南开大学等单位，但目前仍处在实验阶段，研究特点各有千秋，但都没有进行工业化生产。

地球上的一切生物可归纳成三大类：动物、植物和微生物，那么相对应的油脂也可分为动物油脂、植物油脂和微生物油脂。开发微生物油脂的意义有：

1．微生物油脂资源是可无限再生的资源。而石油的开采量还能供人类40年的使用。因此，石油化工产品逐渐向油脂化学产品转移也是必然的。

2．通过微生物发酵，把农副产品及食品工业和造纸工业中产生的废弃物加以利用，生产微生物油脂，同时还保护了环境。

3．生产微生物油脂不受场地、季节和气候变化，不受原料生产的影响，一年四季除设备维修外，都可连续生产。

4．随着人口的增加，人们对油脂的需求量逐年增长，微生物油脂可以弥补不足。

5．微生物油脂具有功能性，从丝状真菌中可提取富含多不饱和脂肪酸，多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids，PUFAs) 就是为人类提供必需的营养补充要素和治疗及预防心脏病、高血压、炎症等疾病和某些癌症的药物，因而PUFAs是一类具有生理功能的物