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ChineseJournalofBioprocessEngineering
Vol.10No.2
Mar.2012
doi:10.3969/j.issn.1672-3678.2012.02.005
NOPH
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ExtractingmicrobialoilfromMortierelaisabelina
BAOChuanwen,LIFanzheng,LIAOPan,LIUYie
(ColegeofChemicalandEnvironmentalEngineering,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023,China)
Abstract:Toimprovethemicroorganismoilextractioneficiency,microwavewasadoptedtobreakbacte
riumcelsandtheprocessofmethanolextractiongreasewasresearched.Bymeasuringthecelularpro
teinsreleasequantity,thebeterconditionofmicrowavewas420Win2min.Scanningelectronmicros
copyanalysisofthebrokenbacteriumshowedthattherewereholesandcracksinhyphae,andthestruc
turewasdestroyed.Sotheefectofmicrowavebrokenwasperfect.Then,bythereactionofmethyldirect
lyandorthogonaltest,analyzingtheinfluencesofmethylratefromsuchfactorsasliquidsolidratio,re
actiontemperature,reactiontime,andKOHmethanolconcentration.Theresultshowedthattheoptimum
conditionswereasfolows:theliquidsolidratio(g/mL)1∶5,temperature50℃,KOHmethanolcon
centration2.5%,andtimefor2h.Drybacteriaoilratewas513%
Keywords:Mortierelaisabelina;oils;microwave;extraction
W/XYZ
(microbialoils),
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(singleceloil,SCO),
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4 05253 6962 00813 591 5099
5 05191 6195 01027 618 5202
6 05025 6573 00880 601 5113
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,
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。
L6j
:
[1]
v×Ê
.
W/XYZij/0OP789ÎÏ
[J].
/XÐO
²³
,2006,4(4):711.
[2]
sËt
,
mÌ
,
ÍÛÎ
.
W/XYZ789ÎÏiÏÏ
[J].
/
XÐO²³
,2005,3(1):2327.
[3] SeraphimP,MichaelK,GeorgeA.Singleceloil(SCO)produc
tionbyMortierelaisabelinagrownonhighsugarcontentmedia
[J].BioresTech,2004,95:287291.
[4]
N·S
,
mÊ
,
Sn
,
P
.
¶m8KYZ[\ñË7ñ?
[J].
W/X¸x
,2001,28(6):7275
[5]
ÐÑÒ
,
ÓÔ
.
TJUà0γ Ó@Kt7¹ß[J].VÜ/
FìX,%
,2000,21(2):7980.
[6]
N,
Ò¿
,
JBù
,
P
.
8KYZ7g9xyi=>ñ
Ë
[J].
VÜYZ
,1996(6):35.
[7]
ÎÃf
,
ÊÕÖ
,
×Ø
,
P
.
.®Æy,7WG+[[J].
FOx
,2000,51(6):810812
[8]
¢9
,
Ê
,
÷
.
WGÙÙF[\éÚÛdeV+-
ÜL7?>¾¿
[J].
FOx
,2006,57(5):11981203
[9]
ÒøÝ
.
W/Xî¡Þß
[M].
±Æ
:
±ÆÔÕá@
b
,1983:3234.
[10]
à/§?z{
Ganodermatropicum(Jungh.)Bres.
Km~
HF89
[J].
Ææx
:
nÔ
,2009,27(1):
2429
[11]
Náû
,
àåâ
,
Îw
.
8KYZíu=ÒñË
[J].
VÜ
YZ
,2010,35(6):7073.
[12] MichaelS,SauS.S.Kineticsofisothermalandmicrowaveextrac
tionofessentialoilconstituentsofpeppermintleavesintoseveral
solventsystems[J].FlavourFragJ,1995,10:259272.
[13]
ËÀ
,
àÆt
,
mÄã
,
P
.
RSTJUKÜ7tNÚ9~
ijî4äZ%`
[J].
VÜæx
,2006,11(4):
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
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