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微生物油脂是具有广阔发展前景的新型油脂资源。有效利用微生物油脂生产加工过程产生的废弃物,可提高资源利用效率,显著改善其经济性,降低环境污染。为此,本论文以圆红冬孢酵母Rhodosporidium toruloides油脂生产为例,研究主要副产物菌渣、废甘油以及废水等再利用工艺,取得了如下结果。采用补料-批式培养模式制备R. toruloides含油60%(w/w)的菌体,利用研磨破碎-石油醚浸提工艺制备油脂和菌渣。分析结果表明：油脂中几乎不含磷脂和硫脂,而硫和磷两种元素很好的保留在菌渣中；菌渣中碳和氮元素分别达到干重的47.8%和3.6%,粗脂肪和粗蛋白含量分别为15.5%和22.5%,具有很好的开发利用价值。以R. toruloides胞壁多糖主要结构单糖葡萄糖和甘露糖的混合物为碳源,比较4种产油酵母的产油能力。结果表明R. toruloides油脂转化效率最高,达到0.2 g/g总糖,且能合成约200 μg/g DCW的类胡萝卜素；Lypomyces starkeyi能够同步利用葡萄糖和甘露糖,为富含葡萄糖和甘露糖的生物质转化产微生物油脂提供了新技术。建立了R. toruloides菌渣(SCM)再利用工艺----用于产油酵母培养和R. toruloides封闭/半封闭式循环发酵产油。研究发现SCM水解液(SCH)可直接用于培养产油酵母种子,效果达到或优于常用培养基YEPD;以SCH为营养源,葡萄糖为碳源培养产油酵母,半封闭循环模式下,经3次循环,生物量和油脂含量分别降低23%和24%；在封闭循环模式下,生物量和油脂含量变化均在5%左右。所有模式下类胡萝卜素含量低于200μg/g DCW。利用R. toruloides以SCH为营养源,玉米秸秆水解液为碳源进行发酵产油,半封闭循环模式生物量和油脂量的波动小于5%。封闭循环模式下,发酵废水回收利用效率可达90%,其中的营养物质得到回收利用的同时,降低了微生物油脂规模化生产造成水环境污染的风险。建立了R. toruloides两阶段转化粗甘油产油脂工艺。研究R. toruloides转化废甘油产油的性能,并考察培养条件和杂质对油脂和类胡萝卜素合成的影响,油脂得率可达0.20-0.22 g/g,达到理论得率的70%,比以往报道提高15%以上,与葡萄糖相当；类胡萝卜素含量不高于160μg/g DCW。最后,分析了利用酵母油脂生产加工副产物的物料平衡。表明副产物再利用不仅可实现酵母油脂的投入与产出的平衡,还可减少废弃物排放和环境污染,产生良好的环境效益和社会效益。