微藻中生物柴油的提取與分析.pdf

1、微藻生物柴油是一種具有良好應用前景的生物技術，在能源緊缺的現(xiàn)代社會提供了越來越廣的應用范圍。目前的研究主要集中在高產(chǎn)油率的藻類培育、油脂提取和酯化方法的優(yōu)化以及藻類油脂含量的定性定量分析。然而，由于藻類生長的復雜特性，其生長和油脂含量隨環(huán)境因素和操作條件的影響變化很大，因此需要更完善和系統(tǒng)的研究。本文主要從營養(yǎng)物質對微藻生長的影響、微藻直接酯交換法和微藻中油脂的原位熒光分析三個方面進行了探討。具體內容如下:
　　 (1)對乙酰氯

2、直接酯交換法進行優(yōu)化，并將其應用到自養(yǎng)以及異樣小球藻中提取生物柴油。選取C17:0-TAG、C6H5COONa和C13:0三種物質作為內標進行研究，結果表明C17:0-TAG是最合適的內標，可能原因是其與微藻中油脂的種類一致。直接酯交換法的最優(yōu)反應參數(shù):80mL溶劑/g干藻粉，乙酰氯/甲醇=1/9(v/v)，80℃下反應45 min。需要注意的是，無論將優(yōu)化后的方法用于自養(yǎng)還是異樣小球藻，其脂肪酸甲酯(FAMEs)的產(chǎn)量隨反應條件的變化

3、不超過5％。同時，由于微藻中油脂的種類是類似的，因此優(yōu)化后的直接酯交換法能夠適用于任何種類的微藻中生物柴油的提取。
　　 (2)實現(xiàn)高產(chǎn)油量微藻的成功分離是微藻生物柴油商業(yè)化的一個關鍵步驟。熒光原位分析法是一種原位、快速的分析微藻中油脂的方法，并且已經(jīng)成功應用到特定種類的微藻細胞中，但是對于那些細胞壁較厚、較堅硬的微藻（例如小球藻）卻無能為力。因此，實驗從反應溫度、反應時間、染料的用量以及微藻細胞的濃度等方面進行優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn)，

4、細胞中中性脂的激發(fā)波長為525 nm，發(fā)射波長為580 nm。使用優(yōu)化后的原位熒光分析法，通過標準加入法繪制的標準曲線相關性為0.95。盡管優(yōu)化后的熒光分析方法對于中性脂和極性脂的檢測限可以達到2 ppm，但是該方法用于小球藻中中性脂的定量分析還是有一定的局限性。
　　 (3)營養(yǎng)元素對于微藻的生長起著至關重要的作用。為了考察培養(yǎng)基中氮磷含量對于斜生柵藻產(chǎn)油量的影響，實驗采用了五種不同氮磷含量的培養(yǎng)基，并定時檢測培養(yǎng)基中氮磷含量

5、、微生物生物量以及產(chǎn)油量。實驗數(shù)據(jù)顯示:氮缺乏磷充足的培養(yǎng)條件下柵藻的生物量與對照組（氮磷充足）基本相同，但是FAMEs產(chǎn)率高達16.86 mg/L/day，而對照組的僅為8.87 mg/L/day;氮缺乏磷缺乏的培養(yǎng)條件下柵藻的生物量最低，F(xiàn)AMEs產(chǎn)率僅為5.51 mg/L/day。本實驗證明了培養(yǎng)基中氮磷含量對于柵藻中油脂的積累有很大的影響，氨缺乏磷充足條件下柵藻的產(chǎn)油率最高，同時柵藻有嗜磷的現(xiàn)象，這還可以將柵藻產(chǎn)油與廢水中磷的去