微藻的破壁和干燥技術(shù)研究.pdf

1、微藻，具有較高的生長(zhǎng)速度和較大的油脂積累量，可廣泛應(yīng)用于能源、醫(yī)藥、食品等行業(yè)，成為未來最有前景的可再生能源。但現(xiàn)階段微藻下游加工環(huán)節(jié)中的“干燥”和“破壁”能耗過高，制約其產(chǎn)業(yè)化。本文利用多種方式對(duì)微藻細(xì)胞進(jìn)行破壁處理:采用超聲空化技術(shù)破損“藻液”中的微藻細(xì)胞;采用水力空化技術(shù)破損“藻泥”中的微藻細(xì)胞;采用擠壓膨化技術(shù)破損“濕藻粉”中的微藻細(xì)胞，同時(shí)研究藻泥的低成本干燥技術(shù)，包括有常規(guī)干燥和快速干燥。主要工作如下:
　　1、超聲空

2、化破壁實(shí)驗(yàn)中，以小球藻為原料，分析超聲破碎過程胞內(nèi)物溶出曲線及藻液濃度、超聲功率和超聲時(shí)間對(duì)藻細(xì)胞破碎的影響。經(jīng)超聲破碎后，約72.26％的油脂殘留破損細(xì)胞中，27.74％的油脂存在細(xì)胞碎片上。超聲條件影響力大小:超聲時(shí)間＞超聲功率＞藻液濃度;
　　2、水力空化破壁實(shí)驗(yàn)中，建立以正己烷為溶劑的藻油提取工藝?？疾炝怂栈瘯r(shí)間和溶劑使用量對(duì)油脂提取效果的影響，并進(jìn)行了油脂品質(zhì)分析和能量消耗換算。水力空化處理高濃度藻漿，高溶劑比下，1

3、2.5min油脂提取率在90％以上，能耗約4.97MJ·Kg-1。在4min處理時(shí)間，油脂/糖提取率達(dá)到20min總處理時(shí)間的50％。水力空化過程中存在自由基氧化;
　　3、在擠壓膨化破壁實(shí)驗(yàn)中，研究藻粉含水率和擠壓轉(zhuǎn)速對(duì)油脂得率的影響，其最佳條件:藻粉含水率21％，擠壓轉(zhuǎn)速400rpm，可處理20-30Kg·h-1的藻粉，正己烷的油脂得率約20％左右，能耗約1.08MJ·Kg-1。并分析油脂中脂肪酸組成，藻粉中氨基酸和多糖的變化

4、，證明擠壓膨化的積極作用;
　　4、干燥實(shí)驗(yàn)中，對(duì)真空干燥，水熱干燥和烘箱干燥進(jìn)行評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。測(cè)定70℃，3h內(nèi)各方式的干燥曲線發(fā)現(xiàn)，干燥初期的干燥速率為HWD＞OD＞VD，干燥后期的干燥速率為VD＞HWD＞OD。干燥過程中，真空條件有利于色素的保留，存儲(chǔ)過程中，氧氣對(duì)藻粉中葉綠素和類胡蘿卜素含量影響很大，有氧儲(chǔ)存的樣品色素?fù)p失約74.68％。干燥及儲(chǔ)存過程中，藻粉中多不飽和脂肪酸含量出現(xiàn)降低，但降低程度相近，水溶糖增加，蛋白維持不