Способ получения биологического масла и его использование в способе получения биодизеля

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения биологического масла, включающий культивацию двух или нескольких видов маслообразующих микроорганизмов семейства Stramenopile, которые представляют собой траустохидриды (Thraustochytrid), выбранные из группы, состоящей из микроорганизмов рода Schizochytrium, рода Thraustochytrium и рода Ulkenia, одновременно или последовательно путем гетеротрофной ферментации целлюлозного сырья в качестве источника углерода в ферментере, не подвергнутом стерилизации, причем один или несколько видов указанных микроорганизмов способны осахаривать целлюлозу.

2. Способ получения биодизеля, включающий:

(a) получение биологического масла способом по п.1 и

(b) переэтерификацию биологического масла с образованием биодизеля.

3. Способ по п.2, в котором биологическое масло получают со скоростью примерно 5-70 г/л/сутки.

4. Способ по п.3, в котором биологическое масло получают со скоростью примерно 30-70 г/л/сутки.

5. Способ по п.2, в котором при культивации микроорганизмов достигается плотность клеток примерно 10-300 г/л.

6. Способ по п.5, в котором при культивации микроорганизмов достигается плотность клеток примерно 150-250 г/л.

7. Способ по п.2, в котором культивация микроорганизмов включает использование целлюлозы в качестве источника углерода.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО МАСЛА И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СПОСОБЕ ПОЛУЧЕНИЯ БИОДИЗЕЛЯ Изобретение предлагает способы получения биологических масел и их использование в способах получения биодизеля. Биологические масла предпочтительно получать гетеротрофной ферментацией одного или нескольких видов микроорганизмов с использованием содержащего целлюлозу сырья в качестве основного источника углерода. Настоящее изобретение также предлагает способы получения биотоплива на основе липидов.III Джозеф В., Хансен Джон Милтон,Эпт Кирк Е., Барклей Уильям Роберт,Беренс Пол Уоррен, Мартин Дэвид Кристиан (US) Агуреев А.П. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: МАРТЕК БИОСАЙНСИЗ КОРПОРЕЙШН (US) Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к способу получения биологических маслел и его использованию для получения биодизеля. В настоящем изобретении биологические масла можно получать ферментацией микроорганизмов, предпочтительно с использованием целлюлозного сырья. Настоящее изобретение также относится к способам получения жидких биотоплив. Предшествующий уровень техники Биологические масла для большинства целей получают из таких сырьевых источников, как растительные культуры (включая семена масличных культур), микроорганизмы и животные. Например, большие количества биологических масел необходимы для получения биотоплива. Биодизель, т.е. жидкое топливо с нулевым балансом выброса углерода в атмосферу (так называемое "нейтральное по углероду" топливо), был предложен в качестве альтернативы ископаемому топливу на основе нефти. Биодизель чаще всего получают переэтерификацией ацильных групп растительных масел с использованием таких спиртов как метанол, этанол или изопропанол. Полученные алкиловые эфиры можно непосредственно использовать в качестве топлива в большинстве современных дизельных двигателей без каких-либо механических переделок. Было показано, что удельная энергоемкость биодизеля составляет 95% от нефтяного дизельного топлива (или "ископаемого дизельного топлива"). Однако более высокая вязкость биодизеля (и следовательно повышенная эффективность топлива) приводит к примерно равному пробегу автомобиля при использовании одинаковых объемов ископаемого топлива и биодизеля. Поскольку в настоящее время биодизель производят прежде всего из масла семян растений, фиксирующих СО 2, такое топливо считают "нейтральным по углероду", т.к. весь СО 2, образующийся при горении биодизеля, уже недавно содержался в атмосфере в отличие от ископаемого топлива, выделяющего при горении углерод, которого не было в атмосфере в течение миллионов лет. Поэтому биодизель и другие нейтральные по углероду виды топлива могут внести значительный вклад в глобальные программы по уменьшению выброса парниковых газов (таких как СО 2). Несколько штатов в США объявили о необходимости смешивать биодизель с ископаемым топливом, и федеральное правительство поставило задачу использования возобновляемого транспортного топлива. Современные источники растительных масел для превращения в биодизель не были рассчитаны на эти требования, что привело к удорожанию масличных семян, особенно соевых бобов. Если современные тенденции продолжатся, то стоимость важных масличных культур может значительно возрасти. Перспективной задачей является замена всех источников ископаемого топлива альтернативными биологическими источниками по конкурентоспособной цене. Однако если современные источники масла для биодизеля существенно не изменятся, то такую задачу не удастся выполнить. Осознавая эту проблему, исследователи направили свои усилия на альтернативные источники масла для получения биодизеля, включая возможность получения биодизеля из фотосинтетических водорослей, выращиваемых в открытых водоемах. Поскольку некоторые водоросли содержат большое количество масла и растут очень быстро (у некоторых из них время от посева до созревания составляет менее двух недель), теоретический выход масла в расчете на единицу площади в год может быть на порядок выше выхода масла из высших растений. Следует отметить, что семена наиболее продуктивных масличных высших растений составляют только малую долю от общей массы растения, в то время как микроскопические водоросли, участвующие в фотосинтезе, могут накапливать более высокий массовую долю масла, которое можно использовать для получения биодизеля. Однако в технологии фотосинтетических микроводорослей существуют серьезные проблемы, которые мешают масштабному производству, необходимому для эффективной конкуренции с технологией ископаемого топлива. Для достижения высокого выхода масла к фотосинтетическим микроводорослям часто необходимо добавлять СО 2. С точки зрения перспектив биокоррекции природы это является преимуществом, т.к. дает возможность использовать в качестве сырья для производства биодизеля избыток СО 2 из выбросов угольных и нефтяных электростанций; в противном случае этот СО 2 выделялся бы в атмосферу. Очевидно, что такой подход не дает истинно нейтрального по углероду топлива, т.к. СО 2 из угольной электростанции в конечном счете выделится в атмосферу(после того как сожжен биодизель), но при этом все же снизится доля СО 2, выделяемого из ископаемого сырья, и генерируется больше полезной энергии в расчете на единицу массы ископаемого топлива. Действительно, несколько компаний уже освоили эту технологию, включая Greenfuels Inc. Конкретно Greenfuels использует системы закрытых фотобиореакторов, в которых большое количество СО 2 из электростанций, сжигающих ископаемое топливо, потребляется в культурах фотосинтетических водорослей. Из-за биофизических ограничений, связанных с самоэкранированием, накопление биомассы зависит от величины полностью освещенной поверхности. Таким образом, для получения даже ограниченных количеств биодизеля необходимо много фотобиореакторов. Поэтому хотя эта технология полезна в качестве стратегии биокоррекции природы для связывания выбросов углерода (и других парниковых газов) от электростанций, работающих на ископаемом топливе,эта технология вряд ли пригодна в большом масштабе, необходимом для удовлетворения требований к будущему биодизелю. Что касается масштабов производства, то другие организации для получения фототропного биодизеля из водорослей выбрали дальнейшее развитие технологии с открытыми водоемами. Системы откры-1 019387 тых водоемов также имеют дело с добавками СО 2 в целях гипотетически экономичных концентраций накапливаемого масла. Поэтому эти системы лучше рассматривать как системы биокоррекции отходов углерода от ископаемого топлива. Выход полезного масла в расчете на акр в год в этих системах на порядки величины больше выхода масла из масличных семян. С точки зрения наилучших перспектив эти системы являются по-видимому лучшим ответом на проблему ограниченности источников масла для биодизелей. Однако существует важная проблема, о которой еще не было речи. Хотя абсолютные теоретические выхода масла в расчете на акр в год достаточно высоки, реальная плотность биомассы, аккумулируемой в системах открытых водоемов, остается сравнительно невысокой. Из-за этого для экстракции масла из биомассы приходится обрабатывать большие объемы биологической культуры, что может значительно повысить стоимость получаемого масла. Менее сложен подход, основанный на замене бензина возобновляемыми ресурсами, такими как этанол. Однако в целом рынки дизельных двигателей (в которых топливом является ископаемый дизель или биодизель) и карбюраторных или инжекторных двигателей (в которых используют бензин или этанол) служат разным целям. Дизельные двигатели обеспечивают высокий вращательный момент, что делает их более полезными при промышленном применении, чем карбюраторные или инжекторные двигатели, которые обеспечивают большее ускорение (и это делает их более удобными в качестве бытовых транспортных средств). Следовательно, вряд ли можно ожидать, что карбюраторный или инжекторный двигатель сможет полностью заменить дизельный двигатель, даже если будет полностью осуществлена замена бензина на возобновляемое топливо. Несмотря на некоторые недостатки, многое было сделано для замены бензина этанолом в качестве жидкого транспортного топлива. Часто в качестве пионерского примера эффективности биотоплива приводят бразильскую модель, где в качестве сырья для ферментации этанола используют сахарный тростник. К сожалению, климат США не может обеспечить высокую производительность по сахарному тростнику, необходимую для массового производства этанола. В первых попытках масштабировать ферментацию этанола в Америке использовали в качестве сырья кукурузный сироп и кукурузный крахмал, но вокруг этого варианта разгорелись дискуссии относительно его стабильности и масштабности. Из-за этого более недавние попытки были сфокусированы на "целлюлозных" источниках сахаров для использования их в качестве сырья для ферментации этанола. Целлюлозным сырьем может быть любое сырье, содержащее целлюлозу. Поскольку многие растения состоят в основном из структурных полисахаридов (целлюлозы и гемицеллюлозы) и лигнина, то в качестве сырья для ферментации с образованием этанола при использовании мономеров сахара в целлюлозе и других структурных полисахаридах с большей эффективностью можно использовать водоросли. Этот подход отличается от подхода, основанного на использовании кукурузного крахмала, содержащегося только в злаковых зернах и составляющего сравнительно малую долю от сухой массы получаемого урожая. Кроме того, поскольку все растения содержат целлюлозу, в качестве первичного источника сахара на основе целлюлозы можно использовать более быстрорастущие и климатически устойчивые растения. Примеры таких растений включают дикое американское просо,гигантский тростник и тополь. Основные современные посевные культуры, предназначенные для получения биодизеля, используют землю неэффективно (например, кукуруза для получения этанола), т.к. для изготовления биодизеля из всего урожая используют только масло семян. Способы получения этанола из целлюлозы надо было осуществить в большом масштабе, и до сих пор этанол из целлюлозы широко применяют как возможную устойчивую и экономически конкурентную альтернативу бензину. Уже рассматривают применение сырья из целлюлозы для производства других продуктов на основе нефти (типа пластиков). Все публикации WO 2005/035693, US 2005/0112735, WO 2007/027633, WO 2006/127512, US 2007/0099278, US 2007/0089356 и WO 2008/067605, содержание которых включено здесь ссылками во всей полноте, относятся к системам получения биодизеля или биотоплива. Недавно в целях получения биодизеля было изучено ферментационное гетеротрофное культивирование микроводоросли Chlorella protothecoides. Исследователи из Университета Tsinghua в Пекине, Китай, изучали получение биодизеля из масла гетеротрофной микроводоросли Chlorella protothecoides. В этих исследованиях микроводоросли культивировали в ферментерах с использованием глюкозы или гидролизата кукурузной муки в качестве источника углерода. Затем масло экстрагировали из водорослей,подвергали переэтерификации и получали биодизель. См. Miao, X. and Wu, Q., Bioresource Technology 97: 841-846 (2006); Xu, H. et al, Journal of Biotechnology 126: 499-507 (2006). Хотя эти исследователи предположили, что гидролизованные растворы крахмала и целлюлозы могут быть дешевым заменителем глюкозы в качестве источника углерода в способе ферментации, они также показали, что гидролизация целлюлозы является трудным и дорогостоящим способом. См. Li, X. et al., "Крупномасштабное получение биодизеля из микроводоросли Chlorella protothecoids путем гетеротрофной культивации в биореакторах", Biotechnology and Bioengineering, Accepted Preprint, Accepted April 20, 2007. Помимо дизеля другим топливом на основе масла, для которого нужен возобновляемый и устойчивый источник, является топливо для реактивных двигателей. Авиации требуются различные виды топлива для реактивных двигателей, включая авиационный керосин и авиационный лигроин. Высокая зависи-2 019387 мость авиационной промышленности от ограниченных нефтяных источников топлива для реактивных двигателей создает настоятельную потребность в разработке возобновляемых биотоплив для реактивных двигателей. Поэтому существует необходимость в дешевом и эффективном способе получения биотоплив на основе масла, который можно было бы легко организовать в большом масштабе для замены ископаемого дизельного топлива и топлива для реактивных двигателей. Использованный здесь термин "биотопливо на основе масла" относится к любому топливу, которое получают из биологического масла по настоящему изобретению, включая, но не ограничиваясь этим: биодизель, биотопливо для реактивных двигателей и специальные виды топлива. Для того чтобы удовлетворить эту потребность, следует разработать недорогой и простой способ получения биологических масел, которые можно превратить в биотопливо на основе масла. Для удешевления производства биотоплива на основе масла существует необходимость в дешевом способе получения биологических масел с использованием распространенных и недорогих материалов, таких как целлюлозное сырье в качестве основного источника углерода. Помимо необходимости использовать недорогое сырье, существует необходимость в усовершенствованных способах, которые также уменьшили бы затраты на получение биологических масел. Усовершенствованные способы получения таких биологических масел не только уменьшат стоимость получения биотоплив на основе масла, но также понизят стоимость использования этих биологических масел во многих других областях,включая пищевые, диетические и фармацевтические продукты. Например, желательно увеличить потребление многих полезных пищевых продуктов, присутствующих в биологических маслах. Особенно важные пищевые продукты включают жирные кислоты, такие как омега-3 и омега-6 длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LC-PUFA), и их сложные эфиры. Омега-3 PUFA считаются диетически важными соединениями для профилактики атеросклероза и коронарной болезни сердца, для облегчения воспалительного состояния и замедления роста опухолевых клеток. Омега-6 PUFA служат не только структурными липидами человеческого организма,но также являются предшественниками многих факторов воспаления, таких как простагландины, лейкотриены и оксилипины. Длинноцепочечные омега-3 и омега-6 PUFA представляют собой важные классы PUFA. Существуют две основные группы или семейства LC-PUFA в зависимости от положения двойной связи, ближайшей к метильному концу жирной кислоты: серия омега-3 содержит двойную связь при третьем атоме углерода, а серия омега-6 не содержит двойной связи вплоть до шестого атома углерода. Таким образом, докозагексаеновая кислота ("DHA") содержит цепь из 22 атомов углерода с 6 двойными связями, начиная с третьего атома углерода от метильного конца, и обозначена "22:6 n-3". Другие важные омега-3 LC-PUFA включают эйкозапентаеновую кислоту ("ЕРА"), которую обозначают "20:5 n-3", и омега-3 докозапентаеновую кислоту ("DPA n-3"), которую обозначают "22:5 n-3". Важные омега-6 LCPUFA кислоты включают арахидоновую кислоту ("ARA"), которую обозначают "20:4 n-6", и омега-6 докозапентаеновую кислоту ("DPA n-6"), которую обозначают "22:5 n-6". Поскольку организмы человека и многих животных не могут непосредственно синтезировать омега-3 и омега-6 жирные кислоты, их следует получать с пищей. Традиционные пищевые источники PUFA включают растительные масла, жиры морских животных, рыбий жир и масла из семян. Кроме того, было установлено, что масла, производимые некоторыми микроорганизмами, богаты LC-PUFA. Для того чтобы понизить стоимость получения пищевых источников PUFAs, необходим дешевый и эффективный способ получения биологических масел, содержащих PUFA. Для снижения стоимости PUFA, содержащих биологические масла, необходимо разработать способ получения этих биологических масел с использованием недорогого сырья (такого как целлюлозное сырье) и усовершенствованные способы, направленные на удешевление производства. Сущность изобретения Настоящее изобретение предлагает способ получения биологического масла, включающий культивацию двух или нескольких видов маслообразующих микроорганизмов семейства Stramenopile, которые представляют собой траустохидриды (Thraustochytrid), выбранные из группы, состоящей из микроорганизмов рода Schizochytrium, рода Thraustochytrium и рода Ulkenia, одновременно или последовательно путем гетеротрофной ферментации целлюлозного сырья в качестве источника углерода в ферментере не подвергнутом стерилизации, причем один или несколько видов указанных микроорганизмов способны осахаривать целлюлозу. Причем примерно 11-99% ненасыщенных жирных кислот в биологическом масле являются полиненасыщенными жирными кислотами. В некоторых вариантах настоящего изобретения более примерно 50% ненасыщенных жирных кислот в биологическом масле являются полиненасыщенными жирными кислотами. Предпочтительно, чтобы микроорганизмы по настоящему изобретению разрушались или были устойчивы к действию компонентов сырья, выбранного из группы, состоящей из лигнина, гемицеллюлозы,растительного масла, внеклеточных полисахаридов растений и их комбинаций. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы являются генетически модифицированными. Микроорганизмы по настоящему изобретению могут производить масло в виде триглицеридов в количестве примерно 25-85 мас.% от сухой биомассы. В некоторых вариантах настоящего изобретения биомассу микроорганизмов выращивают при концентрации растворенного кислорода примерно 10100%. Например, биологическое масло можно получать из микроорганизмов при концентрации растворенного кислорода примерно 0-10%. Микроорганизмы можно культивировать при температуре примерно 15-45 С. В некоторых вариантах настоящего изобретения способ получения биологического масла включает также аутолиз (саморазрушение) или индуцированный лизис микроорганизмов после того, как микроорганизмы произвели масло в количестве примерно 30-90 мас.% от сухой биомассы. Индуцированный лизис микроорганизмов можно осуществить, создавая благоприятные условия для лизиса, которые выбирают из группы факторов, включающей рН, температуру, присутствие фермента, присутствие поверхностно-активного вещества, физическое разрушение и их комбинации. В некоторых вариантах настоящего изобретения целлюлозное сырье для ферментации включает источник целлюлозы, выбранный из группы, состоящей из травы, сахарного тростника, сельскохозяйственных отходов, макулатуры, сточных вод, древесины, организмов семейства Viridiplantae и их комбинаций. В предпочтительных вариантах настоящего изобретения ферментацию проводят в нестерильном ферментере. В некоторых вариантах изобретения ферментацию проводят в ферментере, который выбран из группы, состоящей из полимерных ферментеров, армированных волокнами; ферментеров из композитов с металлической матрицей; ферментеров из композитов с керамической матрицей; ферментеров из термопластичных композитов; металлических ферментеров; ферментеров из углеродистой стали, футерованных эпоксидной смолой; ферментеров из углеродистой стали, футерованных пластиком; ферментеров из пластика; ферментеров из стекловолокна и бетона. В некоторых вариантах настоящего изобретения ферментацию проводят в ферментере, погруженном в воду. Ферментацию можно проводить в ферментерах с охлаждающими системами, соединенными в ряды таким образом, что охлаждающая воду из первого ферментера или ряда ферментеров в секции используют в качестве источника охлаждающей воды для второго ферментера или ряда ферментеров в секции. Аналогично ферментацию можно проводить в ферментерах с газовыми системами, соединенных в секции таким образом, что отходящий газ из первого ферментера или ряда ферментеров в секции используют в качестве источника газа для второго ферментера или ряда ферментеров в секции. Настоящее изобретение также предлагает способ получения биодизеля, включающий культивацию двух или нескольких видов маслообразующих микроорганизмов семейства Stramenopile, которые представляют собой траустохидриды (Thraustochytrid), выбранные из группы, состоящей из микроорганизмов рода Schizochytrium, рода Thraustochytrium и рода Ulkenia, одновременно или последовательно путем гетеротрофной ферментации целлюлозного сырья в качестве источника углерода в ферментере не подвергнутом стерилизации, причем один или несколько видов указанных микроорганизмов способны осахаривать целлюлозу, в результате чего образуется биологическое масло, причем 11-99% ненасыщенных жирных кислот в биологическом масле являются полиненасыщенными жирными кислотами; и (б) переэтерификацию биологического масла с образованием биодизеля. В некоторых вариантах настоящего изобретения более примерно 50% ненасыщенных жирных кислот в биологическом масле являются полиненасыщенными жирными кислотами. Переэтерификацию биологического масла можно проводить с использованием спирта. В некоторых вариантах настоящего изобретения можно утилизировать глицерин, образующийся в результате переэтерификации биологического масла, в качестве источника углерода для последующей ферментации с образованием спирта или биологического масла. В некоторых вариантах настоящего изобретения при последующей ферментации образуются микроорганизмы, способные утилизировать глицерин в качестве источника углерода. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологическое масло получают со скоростью примерно 5-70 г/л/сутки, предпочтительно со скоростью примерно 30-70 г/л/сутки в нестерильном ферментере. В некоторых вариантах настоящего изобретения культивация микроорганизмов в нестерильном ферментере приводит к плотности клеток примерно 10-300 г/л, предпочтительно примерно 150-250 г/л. Настоящее изобретение предлагает способ получения биодизеля, включающий: (а) культивацию микроорганизмов с использованием питательных сред, содержащих повторно используемые среды, для получения биологического масла; и (б) переэтерификацию биологического масла для получения биодизеля. Повторно используемой питательной средой может быть, но не ограничивается этим, обезжиренная биомасса, гидролизованная биомасса, частично гидролизованная биомасса, повторно используемые металлы, повторно используемые соли, повторно используемые аминокислоты, повторно используемые внеклеточные углеводы, повторно используемый глицерин, повторно используемая дрожжевая биомасса и их комбинации. Некоторые варианты настоящего изобретения предлагают способ получения биодизеля, включающий: (а) культивацию микроорганизмов с использованием систем ферментации, включающую стадию непрерывного введения затравки и стадию получения липидов для получения биологического масла; и(б) переэтирификацию биологического масла для получения биодизеля. Предпочтительно, чтобы на стадии непрерывного введения затравки образовалась биомасса микроорганизмов в количестве примерно 10-95% от всей биомассы. В некоторых вариантах настоящего изобретения стадию получения липидов проводят в периодическом режиме подпитки. Предпочтительно, чтобы на стадии получения липидов образовалось примерно 10-95% липидов от суммарного образования липидов на этой стадии. Краткое описание фигур На фиг. 1 показаны различные варианты способа получения биологических масел и биодизеля в соответствии с данным изобретением. На фиг. 2 показан пример конструкции системы ферментации в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 3 приведены графики зависимости массы сухих клеток, массового процента липидов, массового процента DHA и количества липидов, полученных на литр питательной среды, от времени для роста микроорганизмов (АТСС 20888) в стерильных и нестерильных условиях, указанных в примере 4. На фиг. 4 приведены графики зависимости о времени скорости накопления сахара, скорости образования масла (в граммах на литр питательной ферментационной среды в сутки), скорости образования биомассы (в граммах на литр в сутки) и количества не содержащей липидов биомассы при культивации микроорганизмов (АТСС 20888) в стерильных и нестерильных условиях, указанных в примере 4. На фиг. 5 представлена диаграмма двухстадийного способа ферментации, включающего стадию непрерывной подачи затравки и стадию накопления липидов при периодической подпитке. Подробное описание изобретения Настоящее изобретение предлагает биологические масла, а также их использование и получение. Для производства биодизеля настоящее изобретение предлагает маслообразующие гетеротрофные организмы и способы, пригодные для непосредственного превращения углерода сахаридов на основе целлюлозы или лигноцеллюлозы в растительное масло путем ферментации. Способы настоящего изобретения позволяют производить в большем масштабе и более устойчиво биодизель, более конкурентный по цене,чем используемые в настоящее время или разрабатываемые способы (такие как биодизель на основе масличных семян или биодизель на основе фотосинтетических водорослей). Некоторые аспекты настоящего изобретения включают высокоплотную культивацию двух маслообразующих микроорганизмов с использованием сырья из осахаренной целлюлозы. Например, для таких способов пригодны протист Schizochytrium sp. и маслообразующие дрожжи Yarrowia lipolytics, т.к. они обладают хорошо развитыми системами трансформации для модифицирования микроорганизмов и способны продуцировать липиды в высоких концентрациях путем ферментации. Некоторые аспекты настоящего изобретения предлагают маслообразующие траустохитриды и грибки, способные расти на разных субстратах из целлюлозы и лигноцеллюлозы, и организмы, обладающие естественной способностью осуществлять совместный процесс осахаривания и ферментации, а также разрушающие лигнин либо обладающие устойчивостью к лигнину. Настоящее изобретение также направлено на существенное расширение круга организмов и способов утилизации целлюлозных субстратов для получения масел молекулярным, биологическим, классическим генетическим и физиологическим способами. Некоторые варианты настоящего изобретения предлагают экономичное масштабирование способа ферментации для превращения ацилглицеридов целлюлозы в биодизель. Настоящее изобретение также предлагает конструкции химического реактора, а также стратегию промышленного производства путем реализации данного изобретения. Для получения биологических масел по настоящему изобретению можно использовать разные организмы, включая микроорганизмы. Микроорганизмы могут представлять собой водоросли, бактерии,грибки или протесты. Микробные источники и способы культивации микроорганизмов хорошо известны на современном уровне техники (Industrial Microbiology and Biotechnology, 2nd edition, 1999, AmericanSociety of Microbiology). Например, микроорганизмы можно культивировать в ферментационной среде в ферментере. Масла, полученные с помощью микроорганизмов, можно использовать в способах и композициях по настоящему изобретению. В некоторых вариантах организмы выбраны из группы, состоящей из золотистых водорослей (таких как микроорганизмы царства Stramenopiles), зеленых водорослей, диатомовых водорослей, динофлагеллятов (таких как микроорганизмы Dinophyceae, в том числе из родаCrypthecodinium, например, Crypthecodinium cohnif), дрожжей (таких как из родов Yarrowia (например,Yarrowia lipolytics), Cryptococcus (такие как Cryptococcus albidus), Trichosporon, Candida, Lipomyces,Rhodosporidium и Rhodotorula), и грибков семейств Mucor и Mortierella, включая, но не ограничиваясь этим, Mortierella alpina и Mortierella sect, schmuckeri. Члены микробной группы Stramenopiles включают микроводоросли и микроорганизмы наподобие водорослей, в том числе следующие группы микроорганизмов: Hamatores, Proteromonads, Opalines, Develpayella, Diplophrys, Labrinthulids, Thraustochytrids, Biosecids, Oomycetes, Hypochytridiomycetes, Commation, Reticulosphaera, Pelagomonas, Pelagococcus, Ollicola,Aureococcus, Parmales, Diatoms, Xanthophytes, Phaeophytes (бурые водоросли), Eustigmatophytes, Raphidophytes, Synurids, Axodines (включая Rhizochromulinaales, Pedinellales, Dictyochales), Chrysomeridales, Sarcinochrysidales, Hydrurales, Hibberdiales и Chromulinales. Траустохитриды включают семейства Schizochytrium (включая виды aggregatum, limnaceum, mangrovei, minutum, octosporum), Thraustochytrium (включая(включая виды labyrinthuloides, montana). ( = в настоящее время нет общепринятой точной систематики отмеченных родов). Некоторые варианты настоящего изобретения предлагают способ получения биологического масла,включающий культивацию микроорганизмов царства Stramenopile путем ферментации с использованием целлюлозного сырья в качестве источника углерода. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологическое масло содержит ненасыщенные жирные кислоты, значительная часть которых представляет собой полиненасыщенные жирные кислоты. Как показано выше, некоторые полиненасыщенные жирные кислоты, такие как длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты омега-3 и омега-6,являются особо важными компонентами диетического питания. Поэтому желательно получать биологическое масло со значительным содержанием полиненасыщенных жирных кислот. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологические масла превращают в биотоплива на основе липидов. Для таких областей применения желательно получать углеводороды с разной длиной цепи, в частности при получении биотоплива для реактивных двигателей. Присутствие значительных количеств полиненасыщенных жирных кислот в биологических маслах, используемых для получения биотоплив на основе липидов,обусловливает большую гибкость и разнообразие получаемых углеводородов, поскольку многие ненасыщенные центры полиненасыщенных жирных кислот становятся множественными центрами расщепления с образованием углеводородов. Например, для некоторых видов топлив для реактивных двигателей необходимы углеводороды с числом атомов углерода от двух до восьми. Полиненасыщенные жирные кислоты можно расщеплять известными в настоящее время способами, такими как крекинг, с образованием более короткоцепочечных углеводородов с различной длиной цепи. В некоторых вариантах биологические масла, полученные по настоящему изобретению, содержат ненасыщенные жирные кислоты, причем примерно 11-99% ненасыщенных жирных кислот в биологическом масле представляют собой полиненасыщенные жирные кислоты. Биологические масла по настоящему изобретению могут содержать ненасыщенные жирные кислоты, причем примерно 20-99%, примерно 26-99%, примерно 30-99%, примерно 40-99%, примерно 51-99%, примерно 60-99%, примерно 7099%, примерно 80-99% или примерно 90-99% ненасыщенных жирных кислот биологического масла представляют собой полиненасыщенные жирные кислоты. В некоторых вариантах настоящего изобретения более примерно 10%, более примерно 20%, более примерно 25%, более примерно 30%, более примерно 40%, более примерно 50%, более примерно 60%, более примерно 70%, более примерно 80% или более примерно 90% ненасыщенных жирных кислот биологического масла составляют полиненасыщенные жирные кислоты. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологическое масло содержит примерно 10-75 мас.% полиненасыщенных жирных кислот. Для некоторых целей предпочтительно, чтобы биологическое масло содержало примерно 20-75%, примерно 30-75%, примерно 40-75%, примерно 50-75% или примерно 60-75 мас.% полиненасыщенных жирных кислот. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологическое масло содержит по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 20%, по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 60% или по меньшей мере примерно 70 мас.% полиненасыщенных жирных кислот. Способы получения биологического масла в соответствии с настоящим изобретением могут необязательно включать также отделение биологического масла от микроорганизмов. Использованный здесь термин "целлюлоза" включает неосахаренную или негидролизованную целлюлозу, а также осахаренную или гидролизованную целлюлозу. В некоторых вариантах настоящего изобретения используемые микроорганизмы представляют собой Трастохитриды. Предпочтительно, чтобы такие микроорганизмы были из рода Schizochytrium, Thraustochytrium или Ulkenia. В некоторых вариантах настоящего изобретения используют дрожжи из рода Yarrowia (такие как Yarrowia lipolytica), Cryptococcus (такие как Cryptococcus albidus), Trichosporon, Candida, Lipomyces, Rhodosporidium или Rhodotorula. В WO 2004/101757, содержание которой включено здесь ссылкой во всей полноте, раскрыты примеры таких дрожжей. В настоящем изобретении также рассмотрено использование комбинации двух или нескольких микроорганизмов для получения биологического масла или смеси биологических масел. Для уменьшения расходов на ферментацию предпочтительно культивировать два или несколько видов микроорганизмов в одних и тех же условиях ферментации. При объединении двух или нескольких разных микроорганизмов для получения биологического масла один или несколько микроорганизмов могут накапливать масло в ходе ферментации. Один или несколько микроорганизмов могут облегчить рост другого микроорганизма и накопление масла, не ограничиваясь этим, путем разделения компонентов сырья на используемые мономеры сахара (например, в осахаривании целлюлозы), отделения компонентов сырья, которые ингибируют рост другого микроорганизма (например, биохимической переработкой или разрушением компонентов сырья, такого как лигнин, гемицеллюлоза (типа ксилана, глюкуроноксилана, арабиноксилана, глюкоманнана и ксилоглюкана), растительные масла, внеклеточные полисахариды растений и т.д.), и синтеза компонентов, которые промотируют рост другого микроорганизма (например, синтеза некоторых ферментов, которые облегчают рост микроорганизмов). Организмы, пригодные для биохимической переработки гемицеллюлозы, включают, но не ограничиваются этим, Fibrobacter succinogenes и дрожжи родов Cryptococcus (такие как Cryptococcus albidus,Cryptococcus curvatus), Trichosporon, Candida, Lipomyces, Rhodosporidium и Rhodotorula. Другие организмы, пригодные для биохимической переработки гемицеллюлозы, включают виды Pichia (такие как Pichiabrevis и Bacillus lentis), Echerichia, Kluyveromyces, Saccharomyces и организмы рода Trichoderma. Организмы, пригодные для биохимической переработки лигнина, включают, но не ограничиваются этим,Phanerochaete chrysosporium и другие грибки "белой гнили". В WO 91/018974, содержание которой включено здесь ссылкой во всей полноте, раскрыты примеры организмов, обладающих активностью по отношению к гемицеллюлозе. Пригодные для использования в настоящем изобретении способы генерирования свободных сахаров и олигосахаридов из лигноцеллюлозной биомассы раскрыты, например, в US 2004/0005674, содержание которой включено здесь ссылкой во всей полноте. Эти способы включают превращение лигноцеллюлозной биомассы в свободные сахара и низкомолекулярные олигосахариды с помощью ферментов(таких как целлюлазы, ксиланазы, лигниназы, амилазы, протеазы, липидазы и глюкуронидазы), которые разрушают лигноцеллюлозу. Эти ферменты имеются в продаже либо их можно получить рекомбинантным способом, например путем генной экспрессии микроорганизмов, грибков, т.е. дрожжей, или растений. В настоящем изобретении предпочтительно использовать маслообразующие микроорганизмы. Использованный здесь термин "маслообразующие микроорганизмы" определяет микроорганизмы, способные накапливать в виде липидов более 20% от сухой клеточной массы. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы производят примерно 30-95 мас.% липидов от сухой биомассы. Предпочтительно, чтобы микроорганизмы по настоящему изобретению производили 35-93%, примерно 40-90%, примерно 45-88%, примерно 50-85%, примерно 55-83%, примерно 60-80%, примерно 65-78% или примерно 70-75 мас.% липидов от сухой биомассы. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы производят по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 35%, по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 45%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 55%, по меньшей мере примерно 60%, по меньшей мере примерно 65% или по меньшей мере примерно 70 мас. % липидов от сухой биомассы. При использовании двух или более микроорганизмов для получения биологических масел по настоящему изобретению, биологические масла может вырабатывать один или несколько видов микроорганизмов. В некоторых вариантах настоящего изобретения при объединении двух или нескольких микроорганизмов для получения биологических масел соотношение массы масла, произведенного первыми микроорганизмами, и массы масла, выработанного микроорганизмами другого вида, составляет примерно от 1:9 до примерно 1:1, от примерно 1:9 до примерно 2:3, от примерно 1:9 до примерно 3:7 или от примерно 1:9 до примерно 1:4. Предпочтительно, чтобы микроорганизмы по настоящему изобретению вырабатывали масло в виде триглицеридов в количестве примерно 25-85 мас. % от сухой биомассы, примерно 30-85 мас. % от сухой биомассы, примерно 35-85 мас. % от сухой биомассы, примерно 40-85 мас.% от сухой биомассы, примерно 45-85 мас.% от сухой биомассы, примерно 50-85 мас.% от сухой биомассы, примерно 55-85 мас.% от сухой биомассы, примерно 60-85 мас.% от сухой биомассы, примерно 60-80 мас.% от сухой биомассы,примерно 65-80 мас.% от сухой биомассы, примерно 65-75 мас.% от сухой биомассы или примерно 70-75 мас.% от сухой биомассы. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы производят масло в виде триглицеридов в количестве по меньшей мере примерно 25%, по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 35%, по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 45%,по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 55%, по меньшей мере примерно 60%, по меньшей мере примерно 65% или по меньшей мере примерно 70 мас.% от сухой биомассы. Использованный здесь термин "триглицерид" означает сложный эфир трех жирных кислот и глицерина общей химической формулы СН 2 (OOCR1) CH (OOCR2) CH2 (OOCR3), причем каждая из группOOCR1, OOCR2 и OOCR представляет собой остаток жирной кислоты. В некоторых вариантах настоящего изобретения подходящие триглицериды могут содержать по меньшей мере одну PUFA. В некоторых вариантах длина цепи PUFA включает по меньшей мере 18 атомов углерода. Такие PUFAs называют здесь длинноцепочечньми PUFAs или LC PUFAs. В некоторых вариантах PUFA может быть докозагексаеновой кислотой С 22:6 n-3 (DHA), омега-3 докозапентаеновой кислотой С 22:5 n-3 (DPA(n-3, омега-6 докозапентаеновой кислотой С 22:5 n-6 (DPA(n-6, арахидоновой кислотой С 20:4 n-6 (ARA), эйкозапентаеновой кислотой С 20:5 n-3 (ЕРА), стеаридоновой кислотой (SDA), линоленовой кислотой (LLA), альфа-линоленовой кислотой (ALA), гамма-линоленовой кислотой (GLA), сопряженной линоленовой кислотой (CLA), эйкозатетраеновой кислотой (С 20:4 n-3), гомо-альфа- и гамма-линоленовой кислотой(С 20:3 n-6 и 20:3 n-3), адреновой кислотой (С 22:4 n-6), октакозаоктаеновой кислотой (С 28:8) или их смесями. PUFA может также находиться в любой из форм, присутствующих в природных липидах, включая,но не ограничиваясь этим, триацилглицерины, диацилглицерины, моноацилглицерины, фосфолипиды,свободные жирные кислоты или природные или синтетические производные этих жирных кислот (например, кальциевые соли жирных кислот и т.п.). Упоминание масла или других композиций, содержащих триглицериды с остатками PUFA, использованных в настоящем изобретении, может относиться либо к композиции, содержащей триглицериды только с одним видом PUFA типа DHA, либо к композиции, содержащей триглицериды со смесью остатков PUFA более одного вида, таких как DHA, ЕРА иARA. В предпочтительных вариантах настоящего изобретения микроорганизмы способны к высокоплотной культивации. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы способны давать плотность клеток по меньшей мере примерно 10 г/л, по меньшей мере примерно 15 г/л, по меньшей мере примерно 20 г/л, по меньшей мере примерно 25 г/л, по меньшей мере примерно 30 г/л, по меньшей мере примерно 50 г/л, по меньшей мере примерно 75 г/л, по меньшей мере примерно 100 г/л, по меньшей мере примерно 125 г/л, по меньшей мере примерно 135 г/л, по меньшей мере примерно 140 г/л, по меньшей мере примерно 145 г/л или по меньшей мере примерно 150 г/л. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы способны дать плотность клеток примерно 10-300 г/л, примерно 15-300 г/л,примерно 20-300 г/л, примерно 25-300 г/л, примерно 30-300 г/л, примерно 50-300 г/л, примерно 75-300 г/л, примерно 100-300 г/л, примерно 125-300 г/л, примерно 130-290 г/л, примерно 135-280 г/л, примерно 140-270 г/л, примерно 145-260 г/л или примерно 150-250 г/л. Высокоплотная культивация микроорганизмов по настоящему изобретению может быть достигнута при обеспечении необходимых условий ферментации (таких как температура, рН, концентрация ионов и концентрация газов). Настоящее изобретение предлагает высокоэффективное производство биологических масел. В некоторых вариантах настоящего изобретения количество полученного биологического масла составляет по меньшей мере примерно 5 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 10 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 20 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 30 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 40 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 50 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 60 г/л/сутки или по меньшей мере примерно 70 г/л/сутки. В некоторых вариантах настоящего изобретения количество получаемого биологического масла составляет примерно 5-70 г/л/сутки, примерно 10-70 г/л/сутки, примерно 20-70 г/л/сутки или примерно 30-70 г/л/сутки. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы, используемые для получения биологического масла, являются целлюлолитическими и поэтому способны осахаривать целлюлозу, содержащуюся в целлюлозном или лигноцеллюлозном сырье. Целлюлозное или лигноцеллюлозное сырье включает любые источники, содержащие целлюлозу. Последние включают, но не ограничиваются этим,травы, сахарный тростник, сельскохозяйственные отходы, макулатуру, сточные воды, древесину и любые микроорганизмы царства viridiplantae или продукты из них. Предпочтительно не использовать древесину в качестве источников целлюлозы. Типы трав, используемых в качестве источника целлюлозы,включают, но не ограничиваются ими, меч-траву, пырей, оризопсис, просо и китайский тростник. Для того чтобы микроорганизмы могли использовать целлюлозу в качестве источника углерода,молекулу целлюлозу следует подвергнуть деструкции с образованием мономерных сахаров. Целлюлоза представляет собой полимер глюкозы, связанный бета-глюкозидными связями, что приводит к весьма устойчивой линейной структуре. Деструкция целлюлозы с образованием мономерных сахаров (также называемая осахариванием целлюлозы) представляет собой трудную задачу, и для ее решения предпринимались неоднократные попытки. Одним из подходов к деструкции целлюлозы является ферментативный гидролиз целлюлозы под действием целлюлаз. В целом для полного гидролиза целлюлозы необходимы: эндоглюканаза, которая расщепляет внутренние области полимеров целлюлозы; экзоглюканаза,которая расщепляет концевые группы целлобиозы с концов полимеров целлюлозы, и бета-глюкозидаза,которая расщепляет целлобиозу на глюкозные субъединицы. Целлюлазы могут содержать много комплексов, которые обуславливают активность эндоглюканазы, экзоглюканазы и бета-глюкозидазы.Trichoderma reesei является важным организмом, используемым для получения целлюлаз. Другие способы деструкции целлюлозы на мономерные сахара включают термохимический разрыв (наряду с механическим разрушением или без него), в том числе применение горячей воды, паровой взрыв, кислотные обработки и/или разрыв волокон под действием аммиака. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы, которые гультивируют для получения биологического масла, представляют собой те же микроорганизмы, которые осахаривают целлюлозу. В некоторых вариантах настоящего изобретения для получения биологических масел с использованием целлюлозного сырья в качестве основного источника углерода можно культивировать два или несколько видов микроорганизмов либо одновременно, либо последовательно. Согласно настоящему изобретению, при ферментации двух или нескольких микроорганизмов одновременно или последовательно, один или несколько видов микроорганизмов способны осахаривать целлюлозу. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы можно подвергать гетеротрофной ферментации в присутствии целлюлозы для ее осахаривания. В некоторых вариантах по меньшей мере один вид микроорганизмов относится к царству Stramenopile и предпочтительно, чтобы они относились к группе, обычно называемой траустохитридами. Микроорганизмы, пригодные для использования в настоящем изобретении, могут быть также устойчивыми при высоких температурах и/или в сильно кислотных или щелочных средах, в которых их рост не ингибируется и даже в некоторых случаях ускоряется под действием высокой температуры и/или кислых сред. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы культивируют гетеротрофной ферментацией с использованием целлюлозного сырья при температуре и/или рН, которые облегчают разрушение целлюлозы. В некоторых вариантах настоящего изобретения ферментацию проводят при температуре примерно 15-70 С, примерно 20-40 С или примерно 25-35 С. В других вариантах настоящего изобретения ферментацию проводят при рН примерно 3-11, примерно 3-10, примерно 4-9.5,примерно 4-9, примерно 5-7 или примерно 6-9. Предварительную обработку целлюлозного сырья с использованием, например, целлюлаз, химической и/или механической деструкции и разрыва волокон под действием аммиака можно также проводить до использования сырья для получения биологических масел по настоящему изобретению. Альтернативно, предварительная обработка не требуется. Примеры способов предварительной обработки сырья раскрыты в US 2007/0161095, WO 05/053812,WO 06/086757, US 2006/0182857, US 2006/177551, US 2007/0110862, WO 06/096834, WO 07/055735, US 2007/0099278, WO 06/119318, US 2006/0172405 и US 2005/0026262, содержание которых включено здесь ссылкой во всей полноте. Примеры ферментов, пригодных для переработки целлюлозы, раскрыты в US 2003/0096342, WO 03/012109, US 7059993, WO 03/012095, WO 03/012090, US 2003/0108988, US 2004/0038334, US 2003/0104522, EP 1612267 и WO 06/003175, содержание которых включено здесь ссылкой во всей полноте. В некоторых вариантах настоящего изобретения целлюлозное сырье, которое используют для культивации микроорганизмов, содержит целлюлозу в количестве примерно 5-100%, примерно 10-95%, примерно 20-90%, примерно 30-85%, примерно 40-80%, примерно 50-75% или примерно 60-70% в расчете на сухую массу углеродного сырья. В некоторых вариантах настоящего изобретения целлюлозное сырье содержит целлюлозу в количестве по меньшей мере примерно 5%, по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 20%, по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 60% или по меньшей мере примерно 70% в расчете на сухую массу углеродного сырья. Предпочтительно, чтобы микроорганизмы, используемые в настоящем изобретении, были устойчивы к таким компонентам сырья, как лигнин, ксилан, гемицеллюлоза, растительное масло, внеклеточные полисахариды растений и их комбинации, или разлагали их. Разложение этих компонентов сырья или устойчивость к ним микроорганизмов позволяют предположить, что их ферментативная активность не будет ингибирована в присутствии этих компонентов. В некоторых вариантах настоящего изобретения целлюлозное сырье, используемое для культивации микроорганизмов, содержит примерно 1-50%, примерно 5-40% или примерно 10-30 мас.% компонента, который выбирают из лигнина, гемицеллюлозы или их комбинаций. В некоторых вариантах настоящего изобретения целлюлозное сырье, используемое для культивации микроорганизмов, содержит по меньшей мере примерно 1%, по меньшей мере примерно 5%, по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 20% или по меньшей мере примерно 30 мас.%компонента, который выбирают из лигнина, гемицеллюлозы или их комбинации. Необходимые организмы можно получить из многих доступных источников, включая окружающую среду. Как здесь показано, любой организм или любой конкретный тип организма включает природные штаммы, мутанты или рекомбинантные организмы. Условия культивации или выращивания этих организмов хорошо известны на современном уровне техники, и соответствующие условия по меньшей мере для некоторых из этих организмов раскрыты, например, в US 5130242, US 5407957, US 5397591, US 5492938, US 5711983 и US 6607900, которые все включены здесь ссылками во всей полноте. При использовании микробных масел микроорганизмы культивируют в эффективной среде, определенной здесь как любая среда, способная промотировать получение масла. Предпочтительно, чтобы эффективная среда промотировала также быстрый рост микробов. Микроорганизмы можно культивировать традиционными способами ферментации, которые включают, но не ограничиваются этим, периодический способ, способ с подпиткой, полунепрерывный и непрерывный способы. Использованный здесь термин "полунепрерывный" способ относится к способу ферментации, в котором часть ферментационной культуры, содержащей микроорганизмы, не отбирают из ферментера после завершения ферментации. Часть ферментационной культуры, остающуюся в ферментере, можно использовать в качестве затравки для последующей ферментации. В некоторых вариантах настоящего изобретения после завершения ферментации не отбирают примерно 1-50%, примерно 1-25%, примерно 1-15%, примерно 1-10% или примерно 2-8 об.% ферментационной культуры и оставляют в ферментере в качестве затравки для последующей ферментации. В некоторых вариантах настоящего изобретения ферментация включает первую стадию, которая имеет целью накопление биомассы микроорганизмов, и вторую, на которой микроорганизмы накапливают липиды. Предпочтительно, чтобы на стадии накопления биомассы не было ограничений в отношении питательной среды. Стадию накопления липидов предпочтительно проводить при ограничении азота в подаваемом углеродном сырье. Способы получения биодизеля по настоящему изобретению могут включать (а) культивацию микроорганизмов в системе ферментации, включающей стадию непрерывного введения затравки и стадию получения липидов с образованием биологического масла и (b) превращение биологического масла в биодизель известными в настоящее время способами, такими как переэтерификация биологического масла с образованием биодизеля. Стадия непрерывного введения затравки имеет целью накопление биомассы, и ее осуществляют путем непрерывной подачи питательной среды в затравочный сосуд (сосуд с начально введенной затравкой). Питательную среду для ферментации отбирают из затравочного сосуда и переносят в сосуд для стадии образования липидов, что является способом подпитки, где источник углерода подают в основную порцию для поддержания нужной концентрации сахара в ходе всего процесса. Аналогичный двустадийный способ ферментации можно использовать для получения биологического масла в производстве биотоплива, например, для реактивных двигателей. В некоторых вариантах настоящего изобретения способы производства биотоплива для реактивных двигателей включают превращение биологического масла, полученного с использованием указанной системы ферментации, в биотопливо для реактивных двигателей известными в настоящее время способами, такими как крекинг, способствующими превращению биологического масла в биотопливо для реактивных двигателей. Двухстадийный способ ферментации повышает эффективность способа получения биологического масла и поэтому способствует снижению затрат на получение биотоплива на основе липидов. Особое преимущество такой улучшенной системы ферментации для производства биотоплива на основе липидов состоит в том, что при этом максимизируется эффективное крупномасштабное производство биологических масел, что значительно повышает коммерческую привлекательность способа получения биотоплива на основе липидов. Двухстадийную ферментацию можно использовать для получения биологического масла с высоким или низким содержанием полиненасыщенных жирных кислот в зависимости от требований конкретного применения. В некоторых вариантах настоящего изобретения на стадии накопления биомассы (такой как стадия непрерывного введения затравки) образуется примерно 10-95%, примерно 20-95%, примерно 30-95%,примерно 40-95% или примерно 50-95% суммарной биомассы микроорганизмов. В других вариантах настоящего изобретения на стадии накопления биомассы образуется примерно 60-95%, примерно 7095% или примерно 80-95% всей биомассы микроорганизмов. В некоторых вариантах настоящего изобретения на стадии накопления биомассы образуется по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 20%, по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 60%, по меньшей мере примерно 70%, по меньшей мере примерно 80%, по меньшей мере примерно 90% или по меньшей мере примерно 95% всей биомассы микроорганизмов. Предпочтительно, чтобы примерно 50-95% всей биомассы микроорганизмов нарабатывалось на стадии накопления биомассы. В некоторых вариантах настоящего изобретения на стадии накопления липидов получают примерно 10-95%, примерно 20-95%, примерно 30-95%, примерно 40-95% или примерно 50-95% всех липидов в микроорганизмах. В других вариантах настоящего изобретения на стадии накопления липидов получают примерно 6095%, примерно 70-95% или примерно 80-95% всех липидов микроорганизмов. В некоторых вариантах настоящего изобретения на стадии накопления липидов получают по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 20%, по меньшей мере примерно 30%, по меньшей мере примерно 40%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 60%, по меньшей мере примерно 70%, по меньшей мере примерно 80%, по меньшей мере примерно 90% или по меньшей мере примерно 95% всех липидов микроорганизмов. Предпочтительно, чтобы на стадии накопления получали примерно 50-95% всех липидов микроорганизмов. Для настоящего изобретения также пригодны генетически модифицированные микроорганизмы. Микроорганизмы по настоящему изобретению можно генетически модифицировать для снижения стоимости производства биологических масел (например, благодаря их повышенной способности перерабатывать целлюлозное сырье в качестве основного источника углерода). Эти генетически модифицированные микроорганизмы могут включать, но не ограничиваются этим, микроорганизмы, которые были генетически модифицированы для повышения их способности осахаривать целлюлозу или целлюлозное сырье, для повышения образования масла, для приобретения способности разрушать лигнин или быть устойчивыми к лигнину или культивироваться в условиях, которые не оптимальны для соответствующих немодифицированных организмов (таких как высокие температуры или сильнокислые среды). Например,микроорганизмы можно генетически модифицировать для придания или повышения активности эндог- 10019387 люканазы, экзоглюканазы и/или бета-глюкозидазы. Для повышения способности микроорганизмов осахаривать целлюлозу можно ввести в микроорганизмы гены организмов, используемых для разработки целлюлаз. Например, в микроорганизмы по настоящему изобретению можно ввести гены, кодирующие компоненты целлюлаз, из организмов родовTrichoderma, Clostridium, Cellulomonas, Thermobifida, Acidothermus, Schizochytrium или Thraustochytrium с помощью рекомбинантных генетических методов и получить микроорганизмы, способные непосредственно осахаривать целлюлозу. В микроорганизмы по настоящему изобретению предпочтительно осуществлять введение и экспрессию генов, кодирующих компоненты целлюлаз, из видов Trichoderma reesei,Clostridium thermocellum, Acidothermus cellulolyticus или Schizochytrium aggregation. В некоторых вариантах по настоящему изобретению целлюлазу из одних организмов клонируют в другие организмы. Методики генной модификации микроорганизмов хорошо известны на современном уровне техники и обсуждаются, например, в работе Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, ColdSpring Harbor Labs Press. Общая методика трансформации динофлагеллатов, которую можно адаптировать при использовании Crypthecodinium cohnii, подробно описана в работе Lohuis and Miller, The PlantJournal (1998) 13(3): 427-435. Общая методика генетической трансформации траустохитридов описана подробно в US 20030166207, 4 сентября 2003 г. В некоторых вариантах настоящего изобретения ферментацию микроорганизмов для получения биологических масел проводят при низких концентрациях растворенного кислорода. Благодаря способности микроорганизмов расти и производить масло при низких концентрациях растворенного кислорода уменьшаются затраты энергии на ферментацию и поэтому уменьшается также стоимость ферментации. В некоторых вариантах настоящего изобретения культивацию биомассы микроорганизмов (стадию накопления биомассы) проводят при концентрации растворенного кислорода примерно 4-100%, примерно 10100%, примерно 10-80%, примерно 10-70%, примерно 10-60%, примерно 15-50% или примерно 20-40%. Микроорганизмы производят биологическое масло (стадия накопления липидов) при концентрации растворенного кислорода, например 0-10%, 0-8% примерно 1-5% или примерно 1-3%. Для уменьшения затрат энергии на охлаждение ферментеров предпочтительно, чтобы микроорганизмы, используемые в данном изобретении, были устойчивы в широком интервале температур. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы могут расти и производить масло при температуре примерно 15-45 С, примерно 20-45 С, примерно 25-45 С, примерно 30-45 С или примерно 3545 С. Традиционно ферментацию микроорганизмов обычно проводят в стерильной среде во избежание загрязнений, которые могут повлиять на рост биомассы и/или накопление липидов микроорганизмов. Проведение ферментации в стерильных условиях повышает расходы на получение биологического масла из микроорганизмов. Для минимизации стоимости ферментации настоящее изобретение предлагает неожиданное решение получение биологических масел ферментацией в нестерильных ферментерах. Использование нестерильных ферментеров для получения масла из микроорганизмов особенно применимо при получении масел в качестве биотоплива на основе липидов, т.к. этот способ значительно снижает расходы на получение масел и делает получение биотоплива на основе липидов более пригодным для промышленной реализации. Нестерильные ферментеры можно использовать для получения биологических масел с высоким или низким содержанием полиненасыщенных жирных кислот в зависимости от требований конкретного применения. Для ферментации предпочтительно использовать дешевые ферментеры, включая ферментеры, изготовленные из полимеров, армированных волокнами; ферментеры из композитов с металлическими матрицами; ферментеры из композитов с керамическими матрицами; ферментеры из термопластичных композитов; металлические ферментеры; ферментеры из углеродистой стали, футерованные эпоксидной смолой; ферментеры из углеродистой стали, футерованные пластиком; пластиковые ферментеры; ферментеры из стекловолокна; ферментеры из бетона и ферментеры из полимеров (таких как полипропилен(РР), полиэтилен высокой плотности (HDPE), поликарбонат (PC), полистирол (PS), поливинилхлорид(PVC), кевлар и нейлон). Дешевые ферментеры можно также изготовить из комбинации указанных материалов. Для дополнительного снижения стоимости ферментации можно, согласно настоящему изобретению, применить дешевую очистку резервуара. Дешевая очистка резервуара для ферментации включает,но не ограничивается этим, использование метоксидов или этоксидов для химической промывки резервуаров. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологические масла получают в нестерильном ферментере со скоростью примерно 5-70 г/л/сутки. Предпочтительно, чтобы количество биологического масла, полученного в нестерильном биореакторе, составляло по меньшей мере примерно 5 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 10 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 20 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 30 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 40 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 50 г/л/сутки, по меньшей мере примерно 60 г/л/сутки или по меньшей мере примерно 70 г/л/сутки. В некоторых вариантах настоящего изобретения количество биологического масла, полученного в нестерильном ферментере, составляет примерно 10-70 г/л/сутки, примерно 20-70 г/л/сутки или примерно 30-70 г/л/сутки. Предпочтительно, чтобы рост микроорганизмов в нестерильном ферментере приводил к высокой плотности по меньшей мере примерно 10 г/л, по меньшей мере примерно 15 г/л, по меньшей мере примерно 20 г/л, по меньшей мере примерно 25 г/л, по меньшей мере примерно 30 г/л, по меньшей мере примерно 50 г/л, по меньшей мере примерно 75 г/л, по меньшей мере примерно 100 г/л, по меньшей мере примерно 125 г/л, по меньшей мере примерно 135 г/л, по меньшей мере примерно 140 г/л, по меньшей мере примерно 145 г/л, по меньшей мере примерно 150 г/л или по меньшей мере примерно 200 г/л. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы, подвергшиеся ферментации в нестерильном ферментере, способны давать плотность клеток примерно 10-300 г/л, примерно 15-300 г/л, примерно 20-300 г/л, примерно 25-300 г/л, примерно 30-300 г/л, примерно 50-300 г/л, примерно 75-300 г/л,примерно 100-300 г/л, примерно 125-300 г/л, примерно 130-290 г/л, примерно 135-280 г/л, примерно 140270 г/л, примерно 145-260 г/л или примерно 150-250 г/л. В некоторых вариантах настоящего изобретения варьируют условия ферментации микроорганизмов(такие как рН, температура, концентрация растворенного кислорода, соотношение ионов и т.д.) для изменения профиля жирных кислот в полученном масле в зависимости от предполагаемого использования биологического масла. В соответствии с предполагаемым использованием биологических масел по настоящему изобретению можно подобрать условия ферментации, например, промотирующие или ингибирующие получение микроорганизмами липидов в виде триглицеридов, промотирующие или ингибирующие получение конкретных жирных кислот или смесей жирных кислот (таких как жирные кислоты с нужной длиной цепи или степенью ненасыщенности), промотирующие или ингибирующие получение масел, выделяющих много или мало энергии на единицу объема масла, или промотирующие или ингибирующие накопление некоторых побочных продуктов в маслах, произведенных мкроорганизмами. Различные варианты использования биологических масел по настоящему изобретению для производства биотоплива на основе липидов включают, но не ограничиваются этим, их применение в качестве топлива для генерации тепла, для получения биодизеля для транспорта, топлива для реактивных двигателей и добавок к топливу. В некоторых вариантах настоящего изобретения можно использовать в среде ферментации дейтерий для обеспечения сверхмалого объема, высокого качества топлива, получения специальных топлив или смазочных материалов. В некоторых вариантах настоящего изобретения конверсия биологических масел в биотопливо на основе липидов включает химические способы и методики очистки, известные на современном уровне техники, которые могут приводить или использоваться для получения специальных химических соединений типа нефтяных дистиллатов (таких как компоненты пластиков). Доходы от продажи этих специальных химикатов могут также скомпенсировать стоимость производства биотоплива на основе липидов. В объеме настоящего изобретения рассматриваются также другие применения биологических масел. Например, биологические масла по настоящему изобретению можно использовать в любых пищевых, диетических и фармацевтических продуктах. Настоящее изобретение предлагает также способы ферментации микроорганизмов в ферментерах,которые погружены для охлаждения в жидкость типа воды. В некоторых вариантах настоящего изобретения для минимизации расходов энергии оборудование для ферментации можно устанавливать последовательно. Например, охлаждающий поток и капельный унос из одного ряда ферментеров можно использовать в качестве источника (или частичного источника) охлаждающей воды и газа соответственно для соседних ферментеров или ферментеров в последующих рядах. Систему ферментации можно установить таким образом, что охлаждающая вода может поступать из природного источника воды, такого как озеро, пруд или океан. Систему ферментации можно сконструировать так, чтобы охлаждающие системы для ферментеров были связаны последовательно, так что поток охлаждающей воды из первого ферментера или ряда ферментеров можно было использовать в качестве источника охлаждающей воды для второго ферментера или ряда ферментеров. Аналогично, система ферментации может быть сконструирована таким образом, что источники газа для ферментеров связаны последовательно таким образом,чтобы капельный унос из первого ферментера или ряда ферментеров можно было использовать в качестве источника газа для второго ферментера или ряда ферментеров. Первый ферментер или ряд ферментеров могут стоять ближе или дальше по отношению к второму ферментеру или ряду ферментеров. Ферментацию по настоящему изобретению предпочтительно проводить в периодическом режиме, в режиме подпитки, в полунепрерывном или непрерывном режимах. В то время как в некоторых вариантах изобретения биологические масла, содержащие триглицериды, могут быть сырым маслом (обсужается ниже более подробно), другие такие масла, используемые в настоящем изобретении, можно выделить из их источников любыми подходящими способами, известными в настоящее время. Например, масла можно выделить экстракцией растворителями, такими как хлороформ, гексан, метиленхлорид, метанол и т.п., экстракцией сверхкритической жидкостью или экстракцией без растворителей. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологические масла выделяют экстракцией гексаном. Альтернативно, масла можно экстрагировать с помощью таких методик экстракции, как описанные в патенте US 6750048 и РСТ патентной заявке US01/01806, оба от 19 января 2001 г., озаглавлены "Способ экстракции безрастворителей" и включены здесь ссылкой во всей полноте. Другие методики экстракции рассмотрены в патентной заявке PCT/IB01/00841, озаглавленной "Способ фракционирования масла и полярного липидсодержащего природного сырья" от 12 апреля 2001 г.; РСТ патентной РСТ/IB01/00963, озаглавленной "Способ фракционирования масла с применением водорастворимого органического растворителя и центрифугирования" от 12 апреля 2001 г.; предварительной заявке US 60/291484, озаглавленной "Получение и применение полярной стеаридоновой кислоты, содержащей обогащенную липидами фракцию, и гамма-линоленовой кислоты из семян растений и микробов" от 14 мая 2001 г.; предварительной патентной заявке US 60/290899, озаглавленной "Получение и применение высоконенасыщенных жирных кислот омега-3, содержащей обогащенную полярными липидами фракцию, и/или омега-6 из микробов, генетически модифицированных семян растений и морских организмов" от 14 мая 2001 г.; патенте US 6399803, озаглавленном "Способ выделения триглицерида, содержащего остаток докозагексаеновой кислоты, из смеси триглицеридов" от 4 июня 2002 г., поданном 17 февраля 2000 г., и РСТ патентной заявки US01/01010, озаглавленной "Способ изготовления смеси, обогащенной эфирами полиненасыщенных жирных кислот" от 11 января 2001 г., которые все включены здесь ссылками во всей полноте. Экстрагированные масла можно сконцентрировать при пониженном давлении и получить концентрированное масло. Способы обработки биомассы ферментами для выделения липидов раскрыты в предварительной патентной заявке US 60/377550, озаглавленной "Высококачественные липиды и способы их получения, путем выделения из биомассы с помощью ферментов", 3 мая 2002 г.; патентной заявке PCT/US 03/14177, озаглавленной "Высокачественные липиды и способы их получения путем выделения из биомассы с помощью ферментов", 5 мая 2003 г.; одновременно рассматриваемой патентной заявке США 10/971723, озаглавленной "Высококачественные липиды и способы их получения путем выделения из биомммассы с помммощью ферментов", 22 октября 2004 г.; ЕР 0776356 и US 5928696, оба озаглавлены "Способы экстракции природных не растворимых в воде продуктов из природных смесей путем центрифугирования", описания которых включены здесь ссылкой во всей полноте. Масла можно экстрагировать прессованием. В некоторых вариантах масла, полученные из описанных выше источников, служат исходным материалом для дальнейшей модификации (такой как переэтерификация или крекинг) в соответствии со способами настоящего изобретения, даже если они не прошли традиционную обработку. Примеры такой традиционной обработки, без которой можно обойтись, включают очистку (например, физическую очистку, очистку с диоксидом кремния или щелочью), удаление растворителя, дезодорирование, фракционирование путем охлаждения, фильтрацию с замораживанием и/или отбеливание. Таким образом, в некоторых вариантах масла, содержащие триглицериды, не подвергают одной или нескольким обработкам,которые выбирают из очистки, удаления растворителя, дезодорирования, фракционирования путем охлаждения, фильтрации с замораживанием и отбеливания, и в других вариантах масла не подвергают ни одной из обработок - очистке, удалению растворителя, дезодорированию, фракционированию путем охлаждения, фильтрации с замораживанием и отбеливанию. В некоторых вариантах сырое масло можно отделить от микроорганизмов по стандартной методике без проведения дополнительной очистки. Например, масло может быть микробным и прошедшим только экстракцию растворителем, например экстракцию гексаном, изопропанолом и т.п. В некоторых вариантах настоящего изобретения сырое масло можно отделить от микроорганизмов способами физической и/или механической экстракции (например, с использованием гомогенизатора или путем прессования) без дополнительной очистки. В других вариантах композиции, включающие триглицериды, которые содержат остатки полиненасыщенных жирных кислот, напримр, описанные выше масла, можно подвергнуть дальнейшей обработке,например очистке, удалению растворителя, дезодорированию, фракционированию путем охлаждения,фильтрации с замораживанием и отбеливанию. Такие "обработанные" масла включают микробные масла, которые были экстрагированы растворителем и прошли одну или несколько дополнительных стадий обработки. В некоторых вариантах масла минимально прессуют. "Минимально прессованные" масла включают микробные масла, которые прошли экстракцию растворителем и фильтрацию. В некоторых вариантах минимально прессованные масла затем фракционируют путем охлаждения. В некоторых вариантах настоящего изобретения для экстракции биологических масел, произведенных микроорганизмами, используют способ, аналогичный FRIOLEX (Westfalia Separator IndustryGmbH, Germany). FRIOLEX представляет собой способ физической экстракции масла с применением воды, в котором маслосодержащее сырье можно подвергнуть непосредственно экстракции масла, не используя традиционные способы экстракции растворителем. В этом способе можно использовать водорастворимый органический растворитель, и масло отделяют от питательной среды сырья путем разделения по плотности с использованием силы тяжести или центробежной силы. Такие способы экстракции раскрыты в WO 01/76715 и WO 01/76385, содержание которых включено здесь ссылкой во всей полноте. После экстракции масло может быть выделено или отделено от нежировых компонентов любыми известными в настоящее время подходящими способами. В предпочтительных вариантах настоящего изобретения используют недорогие физические и/или механические методы отделения липидосодержащих композиций от нелипидных композиций. Например, если при экстракции масла образуется несколько фаз или фракций, среди которых одна или несколько фаз или фракций содержат липиды, способ выделения липидосодержащих фаз или фракций может включать физическое удаление липидосодержащих фаз или фракций из нелипидных фаз или фракций или наоборот. В некоторых вариантах настоящего изобретения для экстракции липидов, произведенных микроорганизмами, используют способ типа FRIOLEX, и обогащенную липидами легкую фазу затем физически отделяют от обогащенной белками тяжелой фазы (путем отбора верхнего слоя обогащенной липидами фазы с поверхности обогащенной белками тяжелой фазы после разделения по плотности). Биологические масла, произведенные микроорганизмами по настоящему изобретению, можно выделить путем аутолизиса или индуцированного лизиса микроорганизмов при создании для микроорганизмов условий, включающих, но не ограничивающихся этим, определенные рН и температуру, присутствие фермента, присутствие поверхностно-активного вещества, физическое разрушение или их комбинацию. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы помещают в такие условия,которые промотируют аутолизис или индуцированный лизис после получения масла в количестве примерно 30-90 мас.% от их сухой биомассы, примерно 40-90 мас.% от сухой биомассы, примерно 50-90 мас.% от сухой биомассы, примерно 60-90 мас.% от сухой биомассы, примерно 65-85 мас.% от сухой биомассы, примерно 70-85 мас.% от сухой биомассы или примерно 75-80 мас.% от сухой биомассы. В других вариантах настоящего изобретения микроорганизмы помещают в такие условия, которые промотируют аутолизис или индуцированный лизис после получения масла в количестве по меньшей мере примерно 30%, 40%, по меньшей мере примерно 50%, по меньшей мере примерно 60%, по меньшей мере примерно 70% или по меньшей мере примерно 75 мас.% от сухой биомассы. В некоторых вариантах настоящего изобретения лизис или аутолизис микроорганизмов проводят механически. В других вариантах настоящего изобретения после лизиса или аутолизиса микроорганизмов следует механическое отделение липидов от нелипидных компонентов. Пригодные для использования ферменты, индуцирующие лизис производящих масла микроорганизмов, включают, но не ограничиваются этим, выпускаемые промышленностью ферменты или смеси ферментов, такие как протеиназа К или алкалаза. В объеме настоящего изобретения рассматривается генетическое модифицирование микроорганизмов для придания активности ферменту, который индуцирует лизис других микроорганизмов, или фермента, который индуцирует аутолизис. В некоторых вариантах настоящего изобретения производящие масла микроорганизмы подвергают индуцированному лизису в присутствии поверхностно-активного вещества, такого как ионные (катионные или анионные) поверхностно-активные вещества, неионные поверхностно-активные вещества, цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества или их комбинации. В других вариантах настоящего изобретения для индуцирования лизиса производящих масло микроорганизмов можно использовать способы физического воздействия, такие как механическое разрушение, гомогенизация в жидкости, использование ультразвука,циклы замораживания/оттаивания, прессование, экструзия или измельчение в мельнице. Предпочтительно проводить экстракцию масел в ферментерах в конце ферментации путем лизиса поверхностноактивными веществами непосредственно в ферментере. Биологические масла, полученные согласно настоящему изобретению, можно обработать различными известными в настоящее время способами превращения биологических масел в сложные эфиры жирных кислот с последующим использованием в качестве биодизеля, биотоплива для реактивных двигателей или в качестве ингредиентов для пищевых и фармацевтических продуктов. В некоторых вариантах настоящего изобретения получение сложных эфиров жирных кислот включает переэтерификацию биологических масел, произведенных микроорганизмами. В некоторых вариантах настоящего изобретения экстракцию масла из микроорганизмов и его переэтерификацию можно проводить одновременно в одну стадию. Например, культуру, содержащую производящие масла микроорганизмы, можно поместить в такие условия или обработать (скомбинировать и условия и обработку) таким образом, чтобы промотировать как экстракцию, так и переэтерификацию масла. Такие условия или обработка могут включать, но не ограничиваются этим, рН, температуру, давление, присутствие растворителей, присутствие воды, присутствие катализаторов или ферментов, присутствие поверхностно-активных веществ и воздействие физических/механических сил. Для реализации одностадийного способа эстракции и переэтерификации масла можно объединить два ряда условий или видов обработки, где один ряд условий или обработки промотирует экстракцию масла, а другой ряд условий или обработки промотирует переэтерификацию масла при условии, что два ряда условий или обработки можно объединить без заметной потери эффективности либо экстракции, либо переэтерификации масла. В некоторых вариантах настоящего изобретения гидролиз и переэтерификацию можно проводить непосредстенно на биомассе с целыми клетками. В других вариантах настоящего изобретения экстракцию масла проводят как стадию, отдельную от стадии переэтерификации масла. Предпочтительно проводить переэтерификацию в присутствии кислотных или щелочных катализаторов. В некоторых вариантах настоящего изобретения способы переэтерификации биологических масел в сложные эфиры жирных кислот для использования в качестве биодизеля или ингредиентов для пищевых и фармацевтических продуктов включают взаимодействие биологических масел, содержащих триглицериды, со спиртом в присутствии основания с образованием триглицеридных сложных эфиров жирных кислот. Спирты, пригодные для использования в настоящем изобретении, включают любые низшие алки- 14019387 ловые спирты, содержащие 1-6 атомов углерода (т.е. C1-6 алкиловый спирт, например, метиловый, этиловый, изопропиловый, бутиловый, пентиловый, гексиловый спирты и их изомеры). Не обращаясь к теории, можно предположить, что в некоторых вариантах настоящего изобретения при использовании низших алкиловых спиртов образуются низшие сложные алкиловые эфиры жирных кислот. Например, при использовании этанола образуются сложные этиловые эфиры. В некоторых вариантах спирт представляет собой метанол или этанол. В этих вариантах полученные сложные эфиры жирных кислот являются метиловым и этиловым эфирами жирных кислот соответственно. В способах по настоящему изобретению спирт обычно содержится в количестве примерно 5-70 мас.%, примерно 5-60 мас.%, примерно 5-50 мас.%, примерно 7-40 мас.%, примерно 9-30 мас.% или примерно 10-25 мас.% от смеси масляной композиции, спирта и основания. В некоторых вариантах композицию и основание можно добавить либо к чистому этанолу, либо к чистому метанолу. В целом количество использованного спирта можно варьировать в зависимости от растворимости в спирте масла или композиции, содержащей триглицериды. В настоящем изобретении в качестве реагента можно использовать любое известное на современном уровне техники основание. Особенно пригодны для настоящего изобретения основания формулыRO-M, где М является одновалентным катионом и RO является алкоксидом С 1-6 алкилового спирта. Примеры подходящих оснований включают элементный натрий, метоксид натрия, этоксид натрия, метоксид калия и этоксид калия. В некоторых вариантах основание является этоксидом натрия. В способах по настоящему изобретению на стадию реакции композиции со спиртом обычно добавляют основание в количестве примерно 0.05-2.0 мольных эквивалентов триглицеридов, примерно 0.05-1.5 мольных эквивалентов триглицеридов, примерно 0.1-1.4 мольных эквивалентов триглицеридов, примерно 0.2-1.3 мольных эквивалентов триглицеридов или примерно 0.25-1.2 мольных эквивалентов триглицеридов. Композицию, содержащую триглицериды, спирт и основание, вводят в реакцию при той температуре и в течение такого времени, которые необходимы для получения сложного эфира из жирных кислот и спирта. Время реакции и температуру для получения сложного эфира определит специалист в данной области. Не связывая себя теорией, можно предположить, что остатки жирных кислот отщепляются от глицеридного остова триглицерида и на стадии взаимодействия образуются сложные эфиры каждой жирной кислоты. В некоторых вариантах стадию реакции между композицией и спиртом в присутствии основания проводят при температуре примерно 20-140 С, примерно 20-120 С, примерно 20-110 С, примерно 20-100 С или примерно 20-90 С. В других вариантах реакцию композиции со спиртом в присутствии основания проводят при температуре по меньшей мере примерно 20, 75, 80, 85, 90, 95, 105 или 120 С. В некоторых вариантах настоящего изобретения реакцию композиции со спиртом в присутствии основания проводят при температуре примерно 20, 75, 80, 85, 90, 95, 105 или 120 С. В некоторых вариантах реакцию композиции со спиртом в присутствии основания проводят при температуре в течение примерно 2-36 ч, примерно 3-36 ч, примерно 4-36 ч, примерно 5-36 ч или примерно 6-36 ч. В некоторых вариантах реакцию композиции со спиртом в присутствии основания проводят в течение примерно 0.25,0.5, 1.0, 2.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 10, 12, 16, 20, 24, 28, 32 или 36 ч. В одном варианте стадию реакции масляной композиции, спирта и основания можно провести путем кипячения компонентов с обратным холодильником, при котором образуются сложные эфиры жирных кислот, такие как эфиры PUFA. В других вариантах стадию реакции масляной композиции можно провести при температуре, которая не требует кипячения компонентов реакции с обратным холодильником. Например, проведение стадии реакции масляной композиции при давлениях выше атмосферного позволяет повысить температуру кипения растворителей, присутствующих в реакционной смеси. В таких условиях реакция может протекать при температуре, при которой растворители кипели бы, если бы они находились при атмосферном давлении, но эта температура не привела бы к кипению компонентов реакции. В некоторых вариантах реакцию проводят при давлении примерно 5-20 фунт/кв. дюйм; примерно 715 фунт/кв. дюйм или примерно 9-12 фунт/кв. дюйм. В некоторых вариантах реакцию проводят при давлении 7, 8, 9, 10, 11 или 12 фунт/кв. дюйм. Реакции под давлением можно проводить при указанных выше температурах. В некоторых вариантах реакцию под давлением можно провести при температуре по меньшей мере примерно 70, 75, 80, 85 или 90 С. В некоторых вариантах реакцию под давлением можно проводить при 70, 75, 80, 85 или 90 С. Реакционную смесь, содержащую сложные эфиры жирных кислот, можно обработать для выделения сложных эфиров жирных кислот. Например, смесь можно охладить, разбавить водой и водный раствор проэкстрагировать растворителем, таким как гексан, с образованием композиции, содержащей сложные эфиры жирных кислот. Специалистам известны методики промывки и/или экстракции из сырых реакционных смесей. В некоторых вариантах настоящего изобретения микроорганизмы, которые производят мало PUFA,используют для получения биологических масел, особенно для получения биодизеля. Этот способ позволяет уменьшить затраты на получение биодизеля. В некоторых вариантах настоящего изобретения PUFA составляют менее примерно 50% ненасыщенных жирных кислот в биологическом масле. Для некоторых биотоплив предпочтительно, чтобы ненасыщенные жирные кислоты в биологическом масле составляли менее примерно 40%, менее примерно 30%, менее примерно 20%, менее примерно 10% или менее при- 15019387 мерно 5% PUFA. В некоторых вариантах настоящего изобретения биологическое масло содержит менее примерно 50%, менее примерно 40%, менее примерно 30%, менее примерно 20%, менее примерно 10% или менее примерно 5 мас.% PUFA. Более ценные эфиры PUFA можно выделить дистилляцией и затем пустить в продажу, с тем чтобы скомпенсировать общие затраты на производство биодизеля. Примеры модифицированных систем производства липидов раскрыты в WO 06/031699, US 2006/0053515, US 2006/0107348 и WO 06/039449, содержание которых включено здесь ссылкой во всей полноте. В одном варианте настоящего изобретения сложные эфиры жирных кислот отделяют от реакционной смеси дистилляцией с выделением фракции, содержащей сложный эфир жирной кислоты. Таким образом можно отделить и выделить целевую фракцию реакционной смеси, включающую нужные сложные эфиры жирных кислот. В некоторых вариантах дистилляцию проводят в вакууме. Не связывая себя теорией, можно предположить, что дистилляцию в вакууме можно проводить при более низкой температуре, чем в отсутствие вакуума, и в результате избежать разложения сложных эфиров. Типичные температуры дистилляции находятся в интервале примерно 120-170 С. В некоторых вариантах стадию дистилляции проводят при температуре ниже примерно 180 С, ниже примерно 175 С, ниже примерно 170 С, ниже примерно 165 С,ниже примерно 160 С, ниже примерно 155 С, ниже примерно 150 С, ниже примерно 145 С, ниже примерно 140 С, ниже примерно 135 С или ниже примерно 130 С. Типичные давления вакуум-дистилляции составляют примерно 0.1-10 мм Hg. В некоторых вариантах давление вакуум-дистилляции составляет по меньшей мере примерно 0.1, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 или 4 мм Нg. В некоторых вариантах настоящего изобретения давление вакуум-дистилляции составляет примерно 0.1, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 или 4 мм Hg. В некоторых вариантах настоящего изобретения сложные эфиры жирных кислот, полученные переэтерификацией биологических масел, кроме того выделяют в виде комплексов с мочевиной. Мочевину можно растворить в среде, содержащей сложные эфиры жирных кислот, с образованием раствора, содержащего сложные эфиры жирных кислот и растворенную мочевину. Этот раствор затем охлаждают или концентрируют с образованием осадка мочевины и по меньшей мере части сложных эфиров жирных кислот и жидкой фракции, содержащей по меньшей мере основную часть сложных эфиров полиненасыщенных жирных кислот. Осадок и жидкую фракцию можно затем разделить и выделить сложные эфиры насыщенных или полиненасыщенных жирных кислот. В некоторых вариантах настоящего изобретения раствор, содержащий сложные эфиры жирных кислот и растворенную мочевину, охлаждают до температуры примерно 20-50 С, примерно 10-40 С или примерно от 0 С до примерно -30 С. В патенте US 6395778, содержание которого включено здесь ссылкой во всей полноте, раскрыты способы переэтерификации с последующей обработкой мочевиной. Помимо описанных выше способов переэтерификации, способы получения биотоплив на основе липидов по данному изобретению могут также включать другие способы снижения вязкости биологических масел по настоящему изобретению. Эти способы включают, но не ограничиваются этим: использование липаз, катализ в сверхкритическом метаноле и использование цельноклеточных систем, включающее цитоплазмическую сверхэкспрессию липаз в клетку-хозяина с последующим внедрением клеткихозяина и катализом переэтерификации триглицеридов в пределах цитоплазмы. Примеры способов превращения липидов в биодизель раскрыты в патентах или публикациях US 7226771, US 2004/0005604,WO 03/089620, WO 05/086900, US 2005/0108789, WO 05/032496, WO 05/108533, US 6982155, WO 06/009676, WO 06/133698, WO 06/037334, WO 07/076163, WO 07/056786 и WO 06/124818, содержание которых включено здесь ссылкой во всей полноте. Траустохитриды в целом и в частности Schizochytrium аналогичны многим морским и эстуарным микроводорослям и протистам в том, что накапливают в составе своих клеточных липидов некоторое количество полиненасыщенных жирных кислот (PUFA). Низкие концентрации PUFA полезны потому,что они должны понижать температуру загустевания топлива, а это расширяет возможность их применения в холодном климате. Жалобы потенциального покупателя на запах от PUFA-содержащего сгорающего биодизеля в неэффективных двигателях (которые пропускают в выхлоп частично окисленное топливо) могут быть отчасти скомпенсированы тем обстоятельством, что для минимизации этой проблемы биодизель из микроводорослей можно смешать с ископаемым дизелем в соотношениях 1-99%. Чтобы быть уверенным, что 100%-й биодизель из произведенного микроводорослями масла можно сжечь без значительных претензий потребителей, можно применить частичную или полную гидрогенизацию масла, которая широко применяется в производстве маргаринов. В некоторых вариантах настоящего изобретения можно использовать технологию крекинга (такую как способ крекинга, известный в нефтяной промышленности) для уменьшения длины цепи жирной кислоты. Для получения нужного биотоплива на основе липидов биологическое масло, полученное в соответствии со способами настоящего изобретения, можно подвергнуть крекингу. Для некоторых биотоплив на основе липидов, где требуются более короткоцепочечные углеводороды, как, например, для биотоплив реактивных двигателей, высокие концентрации PUFAs могут быть полезны, т.к. может происходить расщепление PUFA по многим центрам с образованием различных углеводородов. Композиции биотоплив на основе липидов по настоящему изобретению получают с низкими затратами, и такие композиции служат эффективной заменой нефтяного дизеля или топлива для реактивных двигателей. В некоторых вариантах настоящего изобретения композиция биотоплива на основе липидов содержит примерно 1-75 мас.% сложных алкиловых эфиров длинноцепочечных PUFA с 20 или более атомами углерода. В других вариантах настоящего изобретения композиция биодизеля содержит примерно 2-50%, примерно 4-25% или примерно 5-10 мас.% сложных алкиловых эфиров длинноцепочечныхPUFA с 20 или более атомами углерода. В некоторых вариантах настоящего изобретения композиции биотоплива на основе липидов(100%-е биотопливо на основе липидов, не смешанное с нефтяным дизелем или топливом для реактивных двигателей) имеют температуру плавления примерно от 30 С до примерно -60 С, примерно от 30 С до примерно -50 С, примерно от 25 С до примерно -50 С, примерно от 20 С до примерно -30 С, примерно от 20 С до примерно -20 С, примерно от 20 С до примерно -10 С, примерно от 10 С до примерно 10 С или примерно от 0 С до примерно -10 С. В других вариантах настоящего изобретения композиции биодизеля выделяют примерно 30-45 МДж на литр или примерно 35-40 МДж на литр или примерно 3840 МДж на литр. Разные составы биодизеля раскрыты, например, в патентах или публикациях WO 07/061903, US 7172635, ЕР 1227143, WO 02/38709, WO 02/38707 и US 2007/0113467, содержание которых включено здесь ссылкой во всей полноте. Настоящее изобретение также предлагает установку для масштабного производства биотоплива на основе липидов, которая может быть совмещена с установкой для получения этанола (например, получения этанола из целлюлозы). Примеры систем водорослей для получения топлив не на основе липидов(например, этанола) раскрыты в US 7135308 и WO 02/05932, содержание которых включено здесь ссылкой во всей полноте. В некоторых вариантах настоящего изобретения обработка сырья аналогична или идентична с обработкой, применяемой при получении этанола и биотоплив на основе липидов из целлюлозы путем ферментации. Например, после ферментации целлюлозы для получения биодизеля образовавшееся масло можно проэкстрагировать и переэтерифицировать (одновременно либо последовательно). Необходимый для переэтерификации этанол можно взять из способа получения этанола (такого как способ получения этанола из целлюлозы), а образовавшийся при переэтерификации биодизеля глицерин можно использовать в качестве дополнительного источника углерода в способе ферментации этанола (или самом способе получения биодизеля, т.к. организмы типа Schizochytrium легко подвергают глицерин биохимической переработке). В предпочтительных вариантах настоящего изобретения микроорганизмы по настоящему изобретению способны утилизировать глицерин в качестве источника углерода. Азотистые стоки (типа биомассы дрожжей) также могут служить источниками азота при ферментации биодизеля (большинство траустохитридов могут утилизировать дрожжевой экстракт в качестве источника азота). Отходы в виде биомассы обезжиренных микроорганизмов можно вернуть для использования в последующей ферментации, сжечь для получения тепла или электричества или использовать как удобрение для культивации сельскохозяйственных культур, дающих целлюлозное сырье. Получаемые биодизель или отходящие газы можно использовать в качестве горючего для обогрева установок получения биодизеля или этанола,обеспечивая их энергетическую независимость. Кроме того, насосы в установке можно приводить в действие с помощью отходящего воздуха. В некоторых вариантах настоящего изобретения способ получения биотоплив на основе липидов включает культивацию микроорганизмов с использованием питательных сред, включая повторно используемые среды, для получения биологическго масла. Возвращаемые среды включают, но не ограничиваются этим, обезжиренную биомассу, гидролизованную биомассу, частично гидролизованную биомассу, металлы, соли, внеклеточные углеводы, глицерин, повторно используемую дрожжевую биомассу или их комбинации, которые все были возвращены с предыдущей стадии ферментации или из другого процесса. Например, остаточную биомассу дрожжей и гидролизованную биомассу Stramenopile, из которой удалены липиды, можно повторно использовать на стадиях предварительной обработки водяным паром, разрушения волокон аммиаком, в стадиях разделения и выпаривания, как показано на фиг. 1. Частично гидролизованную биомассу можно повторно использовать наряду со средами в этих стадиях для дальнейшего гидролиза. Повторно используемые среды можно применять для получения биологических масел с высоким или низким содержанием полиненасыщенных жирных кислот в зависимости от требований конкретного использования. Технологию на основе целлюлозы (дешевый углерод) по настоящему изобретению можно использовать для снижения стоимости производства любого соединения, которое можно получить ферментацией дрожжей или микроорганизмов царства Stramenopile (например, траустохитриды), включая генетически модифицированные микроорганизмы. Примеры соединений, которые можно получить способами по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются ими, PUFA, сложные эфиры PUFA, белки жет включать все указанные способы, продукты и организмы, получаемые и используемые согласно приведенным соображениям, в том числе все замены, модификации и оптимизации, которые доступны специалистам в данной области. Для иллюстрации приведены следующие не ограничивающие объем изобретения примеры и результаты тестов. Примеры Пример 1. С использованием 2-л ферментеров в типичных условиях ферментации проведена культивация диких культур Schizochytrium или Thraustochytrium с использованием источника осахаренной целлюлозы. В каждый ферментер загружали питательную среду, содержащую углерод (осахаренную целлюлозу), азот, фосфор, соли, микродобавки металлов и витамины. В каждый ферментер вносили затравку типичной культуры, затем культивировали в течение 72-120 ч и во время культивации вводили как углеродное сырье (осахаренную целлюлозу), так и азотсодержащее сырье. Азотсодержащее сырье поглощалось только во время фазы роста, в то время как источник углерода (осахаренная целлюлоза) поглощался в ходе ферментации. Через 72-120 ч каждый ферментер выгрузили и содержимое подвергли аутолизу или гидролизу. Гидролизованный материал разделили на фракции масла и биомассы. Затем масло подвергли переэтерификации и отделили от глицерина. Моноалкиловый сложный эфир промыли водой и получили конечный продукт. Типичные условия ферментации: Пример 2. С использованием 10-л ферментеров в типичных условиях ферментации проведена культивация диких культур или трансгенных Schizochytrium или Thraustochytrium с использованием источника ожиженной целлюлозы. Организмы производили необходимые ферменты для одновременного осахаривания целлюлозы и ферментативной переработки глюкозы, ксилозы, гемицеллюлозы и лигнина. В каждый ферментер загружали питательную среду, содержащую углерод (ожиженную целлюлозу), азот,фосфор, соли, микродобавки металлов и витамины. В каждый ферментер вносили затравку типичной культуры, затем культивировали в течение 72-120 ч и во время культивации вводили как углеродное сырье (ожиженную целлюлозу), так и азотсодержащее сырье. Азотсодержащее сырье поглощалось только во время фазы роста, в то время как источник углерода (ожиженная целлюлоза) поглощался в ходе ферментации. Через 72-120 ч каждый ферментер выгрузили и содержимое подвергли аутолизу или гидролизу. Гидролизованный материал разделили на фракции масла и биомассы. Затем масло подвергли переэтерификации и отделили от глицерина. Моноалкиловый сложный эфир промыли водой и получили конечный продукт. Типичные условия ферментации: Пример 3. Трансгенные культуры Schizochytrium или Thraustochytrium из примера 2 были получены способом возбуждаемого трансгеноза (раскрытым в WO 2002/083869 А 2) путем генной экспрессии, кодирующей известные соответствующие целлюлазы, гемицеллюлазы, лигниназы, переносчики сахаридов,эпимеразы и сахаридизомеразы. Альтернативно, ранее не охарактеризованные целлюлазы, гемицеллюлазы, лигниназы, переносчики сахаридов, эпимеразы и сахаридизомеразы можно выделить с помощью имеющихся баз геномных данных или используя стандартную стратегию раскрытия гена с помощью не охарактеризованных или слабо характеризованных организмов, включая полимеразную цепную реакцию(ПЦР) с вырожденными праймерами на неизмененных участках гомологических генов или полное секвенирование и извлечение маркерных экспрессируемых последовательностей (ESTs) или геномных последовательностей или других методов. Соответствующие методики генной экспрессии и получаемые генно-модифицированные продукты можно протестировать с помощью стандартных методов анализа,таких как гель-электрофорез, нозерн- и вестерн-блоттинг, ферментный иммуносорбентный анализ (ELISA) и субстрат-конверсионый анализ. Пример 4. В 2-л ферментерах в типичных условиях ферментации культивировали две дикие культуры Schizochytrium (ATCC 20888) для сравнения кинетических профилей жирных кислот и скорости образования липидов в стерильных и нестерильных условиях. В каждый ферментер загружали питательную среду, содержащую углерод, азот, фосфор, соли, микродобавки металлов и витамины. Стерильный ферментер нагревали под давлением в течение 120 мин и все компоненты питательной среды были либо стерилизованы в ферментере, либо добавлены в виде стерильных растворов после обработки в автоклаве. В нестерильный ферментер добавили порцию водопроводной воды и все ингредиенты ввели в ферментер без стерилизации до введения затравки. В каждый ферментер внесли затравку типичной ферментной культуры, затем культивировали в течение 50 ч и во время культивации добавили углеродсодержащее и азотсодержащее сырье. Азотсодержащее сырье поглощалось только в фазе роста, в то время как источник углерода поглощался во время ферментации. Через 50 ч отбирали пробу из каждого ферментера,центрифугировали, лиофилизовали, превращали в метиловый эфир жирной кислоты и анализировали методом газовой хроматографии. Типичные условия ферментации: На фиг. 3 и 4 графически показаны результаты эксперимента. Пример 5. С использованием 5-л ферментера в условиях ферментации, не требующих больших расходов, культивировали дикую культуру Schizochytrium (ATCC 20888) для оценки возможности гетеротрофного получения биомассы водорослей в незатратных нестерильных условиях. Нестерильный ферментер состоял из сосуда из низкоуглеродистой стали, снабженного полипропиленовой мембраной,трубчатым разбрызгивателем, одной выпускной линией и одной дополнительной линией. В нестерильный ферментер подавали водопроводную воду и питательную среду, содержащую углерод, азот, фосфор,соли, микродобавки металлов и витамины. Ингредиенты вводили в ферментер без предварительной стерилизации. В ферментер вносили в качестве затравки 50 мл культуры из 250 мл колбы. Ферментер культивировали в течение 6 суток, ничего не добавляя в ферментер за это время (после внесения затравки). Через 6 суток из ферментера отбирали пробу, центрифугировали, лиофилизовали, превращали в метиловый эфир жирной кислоты и анализировали методом газовой хроматографии. Типичные условия ферментации: Температура: 28-30 С. Были получены следующие результаты: Пример 6. Для ферментации микроорганизмов можно использовать двухстадийную систему ферментации. Первая стадия (стадия затравки) имеет целью накопление биомассы, а на второй стадии (стадия получения липидов) происходит накопление липидов. Пример системы ферментации описан ниже. Система ферментации, описанная ниже, включает сосуд для непрерывного введения затравки и несколько сосудов для получения липидов, работающих по способу подпитки. Рабочий объем сосуда для затравки равен хх галлонов, и система содержит восемь сосудов для стадии получения липидов (ххх галлонов), работа которых основана на следующих допущениях: 1) в течение 6 ч происходит удваивание клеток,2) в течение 24 ч происходит заполнение каждой порции для стадии получения липидов,3) начальный объем (после заполнения) каждой порции получения липидов составляет 1/2 от полного получаемого объема. Стадия непрерывного введения затравки После начальных стадий введения затравки/роста для достижения стационарного состояния в сосуд с затравкой непрерывно подают стерильную питательную среду с постоянной скоростью (хх г/мин, 1/48 от полученного объема в час). Из сосуда отбирают питательную среду и подают в сосуд для стадии получения липидов с такой же скоростью, с какой подают сырье. После того, как содержимое сосуда для получения достигает нужного начального объема (1/2 от получаемого объема спустя 24-часовое заполнение), сосуд с затравкой затем соединяют со следующим сосудом для получения липидов. Питательное сырье включает источник углерода (целлюлозное сырье и/или простые сахара), источник азота (например, NH3), соли, витамины и микродобавки металлов в концентрациях, необходимых для поддержания соответствующего роста (и позже для поддержания оптимального образования липидов). Для того чтобы уменьшить расходы на сырье, можно использовать в качестве питательной среды возвращаемую биомассу, из которой удалены липиды, и глицерин. В стационарном состоянии концентрация биомассы достигает по меньшей мере примерно 50-100 г/л. Для обеспечения количества кислорода, достаточного для роста клеток, подают поток воздуха. Требования к потоку воздуха для достижения скорости поглощения кислорода (OUR), равной 50-150 ммоль/л/ч, составляют 0.5-1.0 об./об./мин. В данном способе ожидается значительное генерирование тепла за счет превращения сырья, так что для поддержания нужной температуры процесса (например, 2535 С) необходим достаточный отвод тепла. Обычно для оценки тепла, выделяемого в результате превращения сырья, используют соотношение 0.113 ккал/ммоль поглощенного О 2 и получают величину 6-17 ккал/л/ч. Часть тепла удаляется с потоком воздуха, но для поддержания нужной температуры необходим отвод значительного количества тепла. Для поддержания рН, нужного для оптимального роста, требуется его регулировать с помощью кислоты (например, серной кислоты) и/или основания (щелочи). Особенности стадии внесения затравки среда и условий процесса по-видимому способствуют росту загрязняющих примесей, и поэтому весьма желательно, чтобы конструкция системы обеспечивала минимальный риск загрязнения. Двустадийный способ можно осуществлять в нестерильных ферментерах путем подбора условий, которые не благоприятствуют образованию загрязняющих примесей. Другая возможность состоит в проведении стадии непрерывного введения затравки с обеззараживанием, а стадию получения липидов (которая может протекать при ограничении питательных веществ, например, при дефиците азота) проводят в нестерильных условиях. Стадия получения липидов (подпитка) Сосуд для стадии получения липидов функционирует в режиме подпитки. Многие питательные среды подают со стадии введения затравки (во время 24-часового заполнения), а источник углерода вводят в подаваемую порцию для поддержания нужной концентрации сахара во время опыта. Полный цикл каждой загрузки для производства липидов занимает 120 ч, в том числе 24 ч для заполнения (при получении питательной среды из сосуда с затравкой), 72 ч для получения липидов и 24 ч для сбора и выгрузки. Поэтому каждый из сосудов с затравкой должен иметь возможность подать затравку в пять сосудов со стадии получения липидов. Как отмечено выше, ожидается, что скорость переноса затравки составит, ххх GMP (1/48 от получаемого объема в час). После 24-часового заполнения сосуд должен содержать примерно 1/2 нужного получаемого объема. Для сохранения нужной концентрации сахара в течение практически всего опыта добавляют источник углерода, такой как целлюлозное сырье (при концентрации сахара 70%). При необходимости добавляют прстивопенный препарат для минимизации пенообразования. В результате можно получить концентрацию биомассы по меньшей мере примерно 150 г/л или по меньшей мере примерно 300 г/л и концентрацию масла в биомассе до 60-80%. Для получения липидов можно использовать непрерывную или полунепрерывную стратегию. В непрерывном способе биомассу выращивают с такой же скоростью, с которой заполняется сосуд для получения липидов. В полунепрерывном способе биомассу выращивают в течение определенных интервалов времени, причем количество полученной биомассы зависит от цикла получения липидов. Например, в 72-часовом цикле получения липидов половину резервуара, содержащего биомассу, можно выгружать через каждые 36 ч; аналогично 25% биомассы в производственном резервуаре можно выгружать через каждые 18 ч, 75% биомассы в производственном резервуаре можно выгружать через каждые 54 ч и так далее. Для поддержания клеток и получения липидов нужен кислород, и для обеспечения достаточного переноса кислорода подают поток воздуха. Требования к потоку воздуха для достижения OUR (скорости поглощения кислорода), равной 40-150 ммоль/л/ч, составляют 0.5-1.0 об./об./мин. В данном способе ожидается значительное генерирование тепла при работе микроорганизмов. Обычно для оценки выделяемого микроорганизмами тепла используют соотношение 0.113 ккал/ммоль поглощенного О 2 и получают величину 6-17 ккал/л/ч. Часть тепла удаляется с потоком воздуха, но для поддержания нужной температуры необходима возможность отвода значительного количества тепла. Для поддержания рН, нужного для достижения высокой производительностипо липидам, требуется регулировать его с помощью кислоты (например, серной кислоты) и/или основания (щелочи). Другая информация/Рассмотрение. Расходы на ферментацию можно понизить путем эффективного рецикла отходов ферментации (та- 21019387 ких как жидкие среды или биомасса, из которой удалены липиды). Конверсия сахара в биомассу составляет по-видимому 45-55% (в молях) и конверсия сахара в масло составляет 30-40%. Для минимизации потенциальных простоев из-за поломки оборудования или недостатков подачи при конструировании оборудования следует предусмотреть сосуды для добавочного внесения затравки и получения липидов. Выше были описаны принципы, предпочтительные варианты и способы работы по настоящему изобретению. Защищаемое изобретение не следует воспринимать как ограниченное конкретными раскрытыми формами, которые надо рассматривать только как иллюстративные, а не ограничивающие. Специалисты в данной области могут вносить вариации и изменения, не отклоняясь от духа настоящего изобретения. Соответственно, приведенные наилучшие способы осуществления изобретения следует считать примерными по природе и не ограничивающими объем и идеологию изобретения, изложенные в прилагаемой формуле. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения биологического масла, включающий культивацию двух или нескольких видов маслообразующих микроорганизмов семейства Stramenopile, которые представляют собой траустохидриды (Thraustochytrid), выбранные из группы, состоящей из микроорганизмов рода Schizochytrium, родаThraustochytrium и рода Ulkenia, одновременно или последовательно путем гетеротрофной ферментации целлюлозного сырья в качестве источника углерода в ферментере, не подвергнутом стерилизации, причем один или несколько видов указанных микроорганизмов способны осахаривать целлюлозу. 2. Способ получения биодизеля, включающий:(a) получение биологического масла способом по п.1 и(b) переэтерификацию биологического масла с образованием биодизеля. 3. Способ по п.2, в котором биологическое масло получают со скоростью примерно 5-70 г/л/сутки. 4. Способ по п.3, в котором биологическое масло получают со скоростью примерно 30-70 г/л/сутки. 5. Способ по п.2, в котором при культивации микроорганизмов достигается плотность клеток примерно 10-300 г/л. 6. Способ по п.5, в котором при культивации микроорганизмов достигается плотность клеток примерно 150-250 г/л. 7. Способ по п.2, в котором культивация микроорганизмов включает использование целлюлозы в качестве источника углерода.

МПК / Метки

МПК: C12P 7/64, C12P 1/04

Метки: биодизеля, масла, способ, получения, использование, биологического, способе

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/25-19387-sposob-polucheniya-biologicheskogo-masla-i-ego-ispolzovanie-v-sposobe-polucheniya-biodizelya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения биологического масла и его использование в способе получения биодизеля</a>

Похожие патенты