玉晏飞 薛飞燕

(北京农学院生物技术学院农业部都市农业(北方)重点实验室，北京 102206)

黏红酵母(Rhodotorula glutinis)作为一种重要的产油微生物，因具有生产周期短、可利用废弃物作为培养基等明显优势而被认为是生物柴油原料油脂的潜力来源之一［1－3］。餐厨废水，因其有机物和无机盐等含量高，致使利用传统方法处理难度大，同时也造成了资源浪费的现状［4－5］，因此利用黏红酵母转化餐厨废水合成油脂是一个重要的研究方向。

在研究黏红酵母利用餐厨废水合成油脂的过程中，含油量是一个重要的测量指标。众多的含油量测定方法中，索氏提取定量法被认为是最便捷的方法，广泛应用于各种含油样品油脂的提取和测定［6－7］，因此国标法(GB/T 5512—2008)测定粮食脂肪含量亦采用索氏提取法。然而传统索氏提取方法采用的是根据提取烧瓶质量的增加量来计算含油量，即增重法。韦芳三等［8］研究了将测定提取烧瓶的增重量(即增重法)改进为测定样品滤纸包的减重量(即减重法)确定藻类含油量，证明传统索氏法应用于藻类油脂测定时，存在对试验操作要求高、精度差、同时处理样品少等不足，需要针对具体提取测定任务进行适当改进。索氏提取法应用于黏红酵母菌体含油量测定准确性的研究尚未报道，本试验分别利用传统索氏提取计算方法(即增重法)和改进后的方法(即减重法)测定了不同培养基发酵得黏红酵母菌体的含油量，利用SPSS数据处理软件比较分析了两种方法准确性，同时考察了两种方法测定餐厨固体垃圾中含油量的准确性。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 供试含油样品

废水培养基发酵获得黏红酵母菌体;基础培养基发酵获得黏红酵母菌体;餐厨固体垃圾:北京农学院食堂。

含油样品提取前经过4步预处理:筛选，烘干，研磨，再烘干至恒重。

1.1.2 试验试剂

石油醚(60～90℃，分析纯):北京化工厂。

1.1.3 试验仪器

HH.S11－Ni2型恒温水浴锅:北京长安永创科学仪器有限公司;索氏提取玻璃套件:北京玻璃仪器厂;电子天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;DHG－9203A型电热恒温鼓风干燥箱:上海一恒科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 油脂提取及含油量计算方法

以石油醚为提取溶剂，提取温度83℃，提取时间5 h。采用以下两种方法计算含油量。

减重法:取质量为m1的样品装入滤纸包，称重装样滤纸包m2，进行索氏提取，提取结束后将装样滤纸包在60℃烘箱中烘干至恒重m3，以提取前后其质量的变化计算含油量a。含油量 a=(m2－m3)/m1×100%。式中:m1为含油样品质量;m2为提取前装样滤纸包质量;m3为提取烘干后装样滤纸包质量;滤纸包是将滤纸做成筒状，上开口折叠封口保证其提取过程中的完整性，提取前滤纸需在60℃烘箱中烘干至恒重处理以排除水分等的影响。

增重法:取质量为m1的样品装入滤纸包进行索氏提取，提取前称量空烧瓶质量m0，提取结束后将含油烧瓶在60℃烘箱中烘干至恒重m4，以提取前后烧瓶质量的变化计算含油量。含油量b=(m4－m0)/m1×100﹪。式中:m0为空烧瓶重量;m1为含油样品质量;m4为提取烘干后油脂与烧瓶总质量。

1.2.2 数据标准差分析方法

将2种含油量计算方法所得数据利用SPSS数据处理软件进行处理，着重比较标准误差。

2 结果与讨论

2.1 废水培养基发酵产物含油量测定结果

研究测定了利用餐厨废水培养黏红酵母所得菌体的含油量，如图1，减重法测得含油量a比增重法测得含油量b高27%。在进行平行度检验的重复试验中，通过SPSS的分析(如表1)，减重法在5次重复试验中，标准误差为0.000 8，远小于传统增重法的0.002 9，说明减重法的数据测量值平行性优于增重法，利用该方法计算样品的含油量更准确。

图1 废水培养黏红酵母菌体含油量的测定结果

表1 废水培养黏红酵母菌体含油量测定数据的SPSS分析结果

2.2 基础培养基发酵产物含油量测定结果

研究测定了利用基础培养基［9］发酵黏红酵母所得菌体的含油量，如图2，结果含油量a比含油量b高64%。SPSS的分析结果如表2，5次重复试验中，减重法的标准误差0.004 6仍小于增重法的标准误差0.008 1，说明当样品的含油量较低时，运用改进后的减重法测定含油量同样具有较高的精确度。

图2 基础培养基发酵黏红酵母菌体含油量测定结果

表2 基础培养基发酵黏红酵母菌体含油量测定数据的SPSS分析结果

2.3 餐厨固体垃圾含油量测定结果

黏红酵母菌体含油量的测定表明，改进后的减重法所测得含油量高于传统增重法，并具有较好的平行性，为了进一步检验减重法计算的准确性和普遍适用性，进一步测定了餐厨固体垃圾的含油量。

图3 餐厨固体垃圾含油量的测定结果

如图3，餐厨固体垃圾含油量的测定结果表明，所得含油量a比含油量b高31%。测定平行度的重复试验中(表3)，减重法的标准误差为0.003 9，而增重法的标准误差高达0.006 4。说明了当样本含油量较高时，减重法测定含油量的准确度较高。

表3 餐厨固体垃圾含油量测定数据的SPSS分析结果

2.4 结果讨论

不同培养基发酵得黏红酵母菌体含油量的测定结果均表明利用改进后减重法得含油量a大于利用传统增重法得含油量b。传统增重法所得结果偏小，可能是由于黏红酵母菌体和餐厨固体垃圾的脂溶性成分多，如一些色素物质、芳香油和有机酸等的影响:而有机酸一般溶于水或乙醇，难溶于其他有机溶剂，因本研究所用的提取剂是石油醚，故推测不是主要原因;主要原因可能是一些脂溶性色素或者挥发性芳香油等的影响。

从SPSS数据处理软件的处理结果也对减重法的可行性进行了证明，各组数据的标准误差均明显小于增重法所得出的数据，说明减重法在测定黏红酵母菌体的含油量时，精确度高于增重法。

餐厨固体垃圾含油量试验结果进一步验证了减重法测定的数据比增重法准确。说明索氏提取减重法计算具有普适性，不仅仅局限于黏红酵母菌菌体的含油量测定。

3 结论

3.1 传统索氏增重法所测得黏红酵母的含油量偏低，样品含油量越小，该法造成误差越大，而改进后的减重法所测得数据准确性较高。

3.2 利用改进后的索氏减重法不仅适用于黏红酵母菌体含油量的测定，也适用于餐厨固体垃圾含油量的测定，即在测定固体样品含油量时，改进后的索氏减重法均优于传统索氏法。

［1］王政，李博生.不同培养基对粘红酵母油脂积累的研究.农业机械［J］，2011，(17):41－44

［2］李市场，刘红霞，朱朝阳，等.低能离子注入油脂高产菌株黏红酵母(Rhodotorula glutinis)的选育.中国粮油学报［J］，2011，26(8):31 －35

［3］Feiyan Xue，Bin Gao，Yongqiang Zhu，et al.Pilot－ scale production of microbial lipid using starch wastewater as raw material.Bioresource Technology［J］，2010，101:6092 －6095

［4］任连海，聂永丰.餐厨垃圾管理的现状问题及对策.中国环保产业［J］，2010(12):45－49

［5］Ying Li，Likun Yin，Jing Zhou.Study the ways to forecast the discharge of restaurant wastewater in Beijing.Procedia Environmental Sciences［J］，2011，11:850 －857

［6］Manirakiza P，Covaci A，Schepens P.Comparative study on total lipid determination using Soxhlet，Roese－Gottlieb，Bligh ＆Dyer，and Modified Bligh ＆ Dyer Extraction Methods.Journal of Food Composition and Analysis［J］，2001，14(1):93 －100

［7］陆占国，李伟.索式法提取酸浆果籽油及其成分分析.中国粮油学报［J］，2010，25(12):75－77

［8］韦芳三，李纯厚，戴明，等.索氏提取法测定海洋微藻粗脂肪含量及其优化方法的研究.上海海洋大学学报［J］，2011，20(4):619 －623

［9］施安辉，周波.粘红酵母GLR513生产油脂最佳小型工艺发酵条件的探讨.食品科学［J］，2003，24(1):48 －51.