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生物柴油的制備技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：脂肪酶；固定化方法；生物柴油；吸附法；共價(jià)結(jié)合法；交聯(lián)法

中圖分類號(hào)：Q814 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2011）36-0078-02

一、脂肪酶及固定化脂肪酶研究現(xiàn)狀

（一）脂肪酶簡(jiǎn)介

脂肪酶又稱三酰基甘油?；饷福且活惪梢源呋视腿ズ铣珊头纸獾拿傅目偡Q，普遍存在于動(dòng)、植物和微生物中，是一種專一、高效的生物催化劑。工業(yè)化的脂肪酶主要有動(dòng)物脂肪酶（主要來(lái)動(dòng)物的胰臟）和微生物脂肪酶。

（二）固定化脂肪酶研究現(xiàn)狀

固定化酶是在1971年美國(guó)Henniker New Hampshire舉行的酶工程會(huì)議上首次提出的，定義為酶用物理或化學(xué)方法固定在空間的一個(gè)特定區(qū)域保存酶的催化活性并且可以重復(fù)和連續(xù)使用。

早在20世紀(jì)90年代末，日本大坂政科技研究所對(duì)固定化脂肪酶催化轉(zhuǎn)酯化植物油脂做了大量研究，并進(jìn)行了初步工業(yè)化設(shè)計(jì)。利用丹麥諾維信（Novozymes）公司生產(chǎn)的固定化假絲酵母脂肪酶Novozym435，Y. Shimada等成功利用三步法（即每次分別加入1/3計(jì)量的甲醇）在30℃下反應(yīng)48h，轉(zhuǎn)化率達(dá)97.3%。

近幾年，將酶固定化，使反應(yīng)后酶可回收和多次重復(fù)利用，則有可能降低酶的使用成本，促進(jìn)酶法合成工藝在酯交換反應(yīng)制備生物柴油生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，然而在這方面國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)成功報(bào)道。

二、酶的固定化方法

酶的催化作用主要由其活性中心完成，酶蛋白的構(gòu)象也與酶活性密切相關(guān)。因此酶的固定化應(yīng)盡量在溫和條件下進(jìn)行，以避免酶蛋白的高級(jí)結(jié)構(gòu)遭到破壞。

（一）吸附法

利用酶與載體吸附劑之間的非特異性吸附作用，將酶固定在吸附劑上。它分為物理吸附法和離子吸附法。物理吸附作用的因素有：范德華力、氫鍵、疏水作用和靜電作用等。此法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，處理?xiàng)l件溫和，對(duì)酶的損害作用小。但同時(shí)也存在酶與載體相互作用力弱，酶易脫落等缺點(diǎn)。離子吸附法是酶通過(guò)離子鍵吸附于具有離子交換基的水不溶性載體的固定化方法。

（二）共價(jià)結(jié)合法

酶以共價(jià)鍵結(jié)合于載體的固定化方法。此法或是先將載體有關(guān)基團(tuán)活化，然后與酶的有關(guān)基團(tuán)發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)；或是在載體上接上一個(gè)雙功能試劑，然后將酶偶聯(lián)上去。活化與偶聯(lián)的方法多種多樣，主要有重氮化法、溴化氰亞胺碳酸基法、芳香烴基化法等。與載體共價(jià)結(jié)合的酶的功能基團(tuán)包括氨基、羧基、羥基、酚基等。由于酶與載體結(jié)合較牢固，酶不易脫落，穩(wěn)定性好，在固定化酶的制備方法中此法研究最為活躍和深入。

（三）交聯(lián)法

利用雙功能或多功能試劑，使酶分子之間發(fā)生交聯(lián)，凝集呈網(wǎng)狀，而成固定化酶，戊二醛是應(yīng)用最廣的雙功能試劑。此外，可用作交聯(lián)劑的還有雙重氨聯(lián)苯4，4-異硫氰二苯基-2，2-二磺酸、甲苯-2-異氰酸-4-異硫氰酸等。此法與共價(jià)結(jié)合法一樣，也是利用共價(jià)鍵固定酶，不同的是它不使用載體，交聯(lián)法廣泛應(yīng)用于酶膜和免疫分子膜的制備，操作簡(jiǎn)單，結(jié)合牢固。

（四）包埋法

將酶分子包埋于凝膠的網(wǎng)眼中或半滲透的聚合物膜腔中，以達(dá)到固定化酶的方法。包括網(wǎng)格型和微囊型兩種，網(wǎng)格和微囊的結(jié)構(gòu)可以防止酶滲出到周圍介質(zhì)中，但底物仍能滲入到網(wǎng)格或微囊內(nèi)與酶接觸。包埋法一般不需要與酶蛋白的氨基酸殘基進(jìn)行結(jié)合反應(yīng)，很少改變酶的高級(jí)結(jié)構(gòu)，酶活回收率較高，因此可應(yīng)用于許多酶、微生物和細(xì)胞器的固定化。

三、固定化脂肪酶的應(yīng)用

（一）催化水解反應(yīng)

油脂水解是將作為基質(zhì)的油脂制成不均勻狀，使之與水良好的接觸，并采用催化劑來(lái)得到在兩相間具有親合性的化合物。一般認(rèn)為，脂肪酶能夠吸附在水-油兩相的界面上，并在此相互作用。

（二）催化醇解反應(yīng)

油脂的醇解反應(yīng)，亦即油脂的甘油解反應(yīng)。脂肪酶催化甘油解反應(yīng)主要是利用三甘酯來(lái)制備單甘酯和雙甘酯，通過(guò)加入特定的脂肪酶和控制反應(yīng)條件可以獲得不同量的單甘酯和雙甘酯。

（三）催化酯化反應(yīng)

脂肪酶可在水溶液中催化油脂的水解反應(yīng)，也可在有機(jī)介質(zhì)中催化酯化反應(yīng)。張軍等研究比較了14種不同來(lái)源的脂肪酶催化油酸油醇酯的合成，其中假絲酵母1619脂肪酶酯化能力最強(qiáng)，探討了以硅藻土為載體固定化假絲酵母1619脂肪酶催化油酸油醇酯合成的最適條件，反應(yīng)中去水，可使終酯化率提高到99%。

（四）催化轉(zhuǎn)酯反應(yīng)

天然脂肪酶的功能是使三甘油酯進(jìn)行催化水解反應(yīng)，但與許多其他的生物過(guò)程一樣是可以轉(zhuǎn)換的，脂肪酶在非水介質(zhì)或無(wú)溶劑體系中也能催化酯的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)。

四、固定化脂肪酶催化劑在生物柴油上的應(yīng)用

（一）生物柴油的制備方法

生物柴油是長(zhǎng)碳鏈脂肪酸單酰酯類物質(zhì)，主要是甲醇或乙醇等短碳鏈醇和脂肪酸或者甘油三酯經(jīng)過(guò)酯化或者酯交換來(lái)生產(chǎn)。目前，合成生物柴油的主要方法是轉(zhuǎn)酯化法，即動(dòng)、植物油脂與短鏈脂肪醇在酸、堿或酶催化劑、或超臨界條件下發(fā)生轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸單酯和甘油，再經(jīng)洗滌干燥處理即得相應(yīng)產(chǎn)品生物柴油。

（二）固定化脂肪酶在制備生物柴油上的應(yīng)用

酶法催化合成生物柴油，對(duì)原料品質(zhì)沒(méi)有特別要求。酶法不僅可以催化精煉的動(dòng)植物油，同時(shí)也可以催化酸值較高且有一定水分含量的餐飲廢油轉(zhuǎn)化成生物柴油。酶法反應(yīng)具有條件溫和，副產(chǎn)品分離工藝較為簡(jiǎn)單，廢水少，設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)，日益受到人們的重視。劉志強(qiáng)等采用分步加醇脂肪酶催化菜籽油制備乙酯生物柴油，在醇油摩爾比5∶1，催化劑加入量10wt.%（油重），正己烷加入量15wt.%（油重）反應(yīng)溫度40℃，反應(yīng)時(shí)間30h，甲醇分三次加入的條件下，最終測(cè)得酯交換轉(zhuǎn)化率達(dá)93%。

近幾年，隨著石油資源的逐漸枯竭和公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，可再生的綠色環(huán)保型燃料――生物柴油，受到許多國(guó)家的重視。化學(xué)法合成生物柴油的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并且已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，但化學(xué)法合成生物柴油存在工藝復(fù)雜、醇消耗量過(guò)大，產(chǎn)物不易回收，環(huán)境污染大等缺點(diǎn)。而酶法制備生物柴油具有反應(yīng)條件溫和、醇用量小、產(chǎn)物易收集、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，固定化技術(shù)的運(yùn)用為實(shí)現(xiàn)生物柴油工業(yè)化生產(chǎn)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，其許多方面的優(yōu)點(diǎn)都優(yōu)于游離酶技術(shù)，但時(shí)至今日工業(yè)化實(shí)例仍然很少，最主要的原因是廉價(jià)、制備方法簡(jiǎn)單、活化效果好的固定化載體尚未找到。目前還只處在工藝探索階段，但酶法合成生物柴油由于其特有的優(yōu)點(diǎn)，一定有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] Watanabe Y， Shimada Y， Sugihara A， etal. Continuous Production of Biodiesel Fuel from Vegetable Oil Using Immobilized Candida antarctica Lipase. J Am Oil Chem Soc，2000，77（4）．

[2] 張軍，徐家立．固定化假絲酵母1619脂肪酶催化油酸油醇酯的合成[J]．生物工程學(xué)報(bào)，1995，11（4）．

生物柴油的制備技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞：微藻　污水凈化　生物柴油

引言

在化石燃料日益枯竭、環(huán)境污染逐漸威脅人類生存的今天，清潔的可再生能源開(kāi)發(fā)成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。生物質(zhì)能是綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，它是世界各國(guó)都在重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)的可再生能源之一。生物柴油作為較成功的替代型燃油，目前在世界各國(guó)得到了大力發(fā)展，已成為國(guó)際上發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的環(huán)保型可再生能源。然而，制約生物柴油產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的主要問(wèn)題是成本高，據(jù)統(tǒng)計(jì)生物質(zhì)柴油制備成本中75％是原料成本。因此，尋求充足而廉價(jià)的原料供應(yīng)及提高轉(zhuǎn)化率從而降低生產(chǎn)成本是生物質(zhì)柴油能否實(shí)用化的關(guān)鍵。微藻作為最低等的、自養(yǎng)的放氧植物，種類繁多、分布廣泛。研究發(fā)現(xiàn)，部分微藻中含有相當(dāng)可觀的油脂類物質(zhì)，可以直接提取微藻油，可用來(lái)生產(chǎn)生物柴油。與其他油料作物相比，利用微藻培養(yǎng)生產(chǎn)生物柴油占地面積最小，還可利用灘涂地、荒廢地等非耕地，不會(huì)對(duì)糧食作物的生產(chǎn)造成威脅。因此，利用污水培養(yǎng)能源微藻，在凈化水質(zhì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)清潔能源生產(chǎn)，緩解人類面臨的水資源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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微藻生物柴油研究現(xiàn)狀

1.1　國(guó)外微藻生物柴油研究現(xiàn)狀

世界上以發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)為目的進(jìn)行大規(guī)模利用微藻制取生物柴油的研究始于20世紀(jì)70年代末。1978年，美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)啟動(dòng)了利用微藻生產(chǎn)生物柴油的水生生物種計(jì)劃項(xiàng)目(Aquatic Spices Program，簡(jiǎn)稱ASP項(xiàng)目)，進(jìn)行從微藻篩選、微藻生化機(jī)理分析、工程微藻制備到中試研究。該項(xiàng)目持續(xù)到1996年，研究人員經(jīng)過(guò)多年的研究，從美國(guó)西部地區(qū)和夏威夷采集、分離到了3000株微藻，并從中篩選出300余株具備潛力的產(chǎn)油藻種，對(duì)其中生長(zhǎng)速度快、油含量高的微藻，進(jìn)行了中試放大，獲得工程微藻，含油量達(dá)到40％～60％。從1990年～2000年，日本國(guó)際貿(mào)易和工業(yè)部啟動(dòng)了“地球研究更新技術(shù)計(jì)劃”的項(xiàng)目，利用微藻進(jìn)行二氧化碳生物固定，并著力開(kāi)發(fā)密閉光合生物反應(yīng)器技術(shù)，通過(guò)微藻吸收火力發(fā)電廠煙氣中的二氧化碳來(lái)生產(chǎn)生物質(zhì)能源，篩選出多株耐受高二氧化碳濃度、生長(zhǎng)速度快、能形成高細(xì)胞密度的藻種，建立了光合生物反應(yīng)器的技術(shù)平臺(tái)以及微藻生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)的技術(shù)方案，提出了利用綠藻將二氧化碳轉(zhuǎn)化為石油的設(shè)想。

進(jìn)入21世紀(jì)，石油價(jià)格的大幅上揚(yáng)極大的刺激了微藻生物柴油技術(shù)的研究。2006年，美國(guó)綠色能源科技公司在亞利桑那州建立了可與1040兆瓦電廠煙道氣相聯(lián)接的商業(yè)化系統(tǒng)，成功地利用煙道氣的二氧化碳，大規(guī)模利用光合成培養(yǎng)微藻，并將微藻轉(zhuǎn)化為生物柴油，其產(chǎn)率達(dá)到5000～10000加侖／年?英畝。2007年，由美國(guó)能源部圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合美國(guó)國(guó)內(nèi)多家實(shí)驗(yàn)室宣布了由國(guó)家能源局支持的“微型曼哈頓計(jì)劃”，計(jì)劃在2010年實(shí)現(xiàn)微藻制備生物柴油的工業(yè)化。同年，Shell公司與美國(guó)從事生物燃料業(yè)務(wù)的HRBiopetroleum公司組建Cellena合資公司，投資70億美元開(kāi)展微藻生物柴油技術(shù)的研究。美國(guó)第二大石油公司Chevron與美國(guó)能源部可再生能源實(shí)驗(yàn)室協(xié)作研究微藻生物柴油技術(shù)。美國(guó)PetroSunDrilling公司不斷完善其開(kāi)放池系統(tǒng)，計(jì)劃到2010年達(dá)到年產(chǎn)生物柴油500萬(wàn)噸。美國(guó)能源局計(jì)劃在各項(xiàng)技術(shù)全面進(jìn)展的前提下，將微藻產(chǎn)油的成本于2015年降至2～3美元／加侖。2007年，荷蘭AlgaeLink公司成功開(kāi)發(fā)出了新型微藻光生物反應(yīng)器系統(tǒng)。

1.2　國(guó)內(nèi)微藻生物柴油研究現(xiàn)狀

隨著生物柴油開(kāi)發(fā)的興起，我國(guó)一些科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)也開(kāi)始關(guān)注產(chǎn)油微藻的研究和開(kāi)發(fā)，在利用微藻制備生物燃料的研究上也取得了很大進(jìn)展。2004年，清華大學(xué)生物技術(shù)研究所繆曉玲教授利用異養(yǎng)生長(zhǎng)(利用外加的葡萄糖生長(zhǎng))的產(chǎn)油小球藻進(jìn)行了密閉培養(yǎng)、提油和生物柴油加工研究，在技術(shù)上證明是可行的。通過(guò)異養(yǎng)轉(zhuǎn)化細(xì)胞工程技術(shù)獲得了高脂含量的異養(yǎng)小球藻細(xì)胞，其脂含量高達(dá)細(xì)胞干重的55％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，是自養(yǎng)藻細(xì)胞的4倍，并利用酸催化醋交換技術(shù)一步得到符合ASTM的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的生物柴油。清華大學(xué)還開(kāi)發(fā)了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油技術(shù)。通過(guò)細(xì)胞控制技術(shù)獲得異養(yǎng)小球藻，其細(xì)胞中油脂類化合物大量增加，蛋白質(zhì)含量下降。實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果表明與常規(guī)制備技術(shù)相比，成本下降5～8倍，油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)99％以上。

中國(guó)科學(xué)院所屬相關(guān)單位承擔(dān)過(guò)多項(xiàng)國(guó)家及省部級(jí)微藻育種和生產(chǎn)的研究，培養(yǎng)了一支經(jīng)驗(yàn)豐富的微藻生物技術(shù)研發(fā)隊(duì)伍。在產(chǎn)油微藻的研究方面，目前已有水生生物所、武漢植物園、過(guò)程工程研究所、南海海洋所、青島海洋所等單位開(kāi)展了選種、育種、大量培養(yǎng)、收集和提油等研究，并積極開(kāi)展與我國(guó)大型石油化工企業(yè)的合作，試圖開(kāi)辟適合我國(guó)國(guó)情的微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)化道路。目前微藻生物柴油生產(chǎn)正由實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)向小規(guī)模工廠化生產(chǎn)。中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院、中科院海洋研究所等單位于2005年以來(lái)，經(jīng)過(guò)2年來(lái)的努力，建立了化學(xué)法和脂肪酶法生產(chǎn)生物柴油關(guān)鍵技術(shù)與工藝路線，生物柴油的純度達(dá)到98％以上，并對(duì)海藻油脂的制備進(jìn)行了研究。此外，山東海洋工程研究院、撫順石化研究院均已開(kāi)展微藻利用的探索，在微藻篩選和培育方面進(jìn)行了深入研究，目前都已取得一定的成果。閔恩澤院士近年來(lái)進(jìn)人綠色化學(xué)領(lǐng)域，積極倡導(dǎo)開(kāi)展微藻生物質(zhì)燃料的研究，2009年，中石化與中科院的合作項(xiàng)目“微藻生物柴油成套技術(shù)”正式啟動(dòng)。閡恩澤院士指出：從微藻轉(zhuǎn)化為生物柴油的過(guò)程中，微藻是基礎(chǔ)，光反應(yīng)器是轉(zhuǎn)化關(guān)鍵，要自始至終加強(qiáng)戰(zhàn)略研究。中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)石化合作開(kāi)發(fā)的微藻生物柴油技術(shù)，近期內(nèi)將要完成小試研究，預(yù)計(jì)到2015年前后將要實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)，遠(yuǎn)期計(jì)劃將要建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。

2　利用污水大規(guī)模培養(yǎng)微藻生產(chǎn)生物柴油關(guān)鍵技術(shù)和方法

2.1　關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)及流程

利用污水大規(guī)模培養(yǎng)微藻生產(chǎn)生物柴油技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，主要包括能源微藻的篩選與培養(yǎng)技術(shù)、藻細(xì)胞富集分離與采收技術(shù)、藻細(xì)胞破碎與油脂提取技術(shù)和微藻油脂生物柴油轉(zhuǎn)化技術(shù)等四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

其技術(shù)流程如下圖所示：

2.2藻株分離與純化

培養(yǎng)微藻，首先要從天然水體中分離出所需要的“單種”或“克隆”，研究人員根據(jù)各自的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣，創(chuàng)造了各式各樣的藻種分離、篩選的方法，最常用的方法有微吸管分離法、水滴分離法、微細(xì)吸管法、固體培養(yǎng)基分離法、樣品系列稀釋法等。

2.2.1微細(xì)吸管法

原理：在無(wú)菌操作條件下，用極細(xì)的微吸管，在顯微鏡下把目標(biāo)藻樣從一個(gè)玻片移到另一個(gè)玻片，采用同樣的方法反復(fù)操作，直到鏡檢水滴中只有目標(biāo)單種為止。微吸管分離法容易找到特定的藻種，設(shè)備比較簡(jiǎn)單，但操作技術(shù)難度較大，適于分離個(gè)體較大或絲狀的藻類，如螺旋藻、骨條藻等。

操作過(guò)程：在微吸管的頂端套一條長(zhǎng)約8cm的醫(yī)用乳膠管，分離操作時(shí)，用手指壓緊乳膠管以控制吸取動(dòng)作。將分離的水樣置于載玻片上，在顯微鏡下把微吸管口對(duì)準(zhǔn)要分離的藻細(xì)胞，放松手指，藻細(xì)胞被吸入微吸管；接著把吸出的水滴放在另一載玻片上，顯微鏡檢查水滴中是否只吸到藻細(xì)胞，經(jīng)過(guò)如此再反復(fù)操作，直至達(dá)到單種分離的目的。然后把分離出的藻細(xì)胞沖入預(yù)先裝有培養(yǎng)液的試管內(nèi)，放在適宜的光照下培養(yǎng)，試管有藻色后鏡檢，培養(yǎng)為單種的試管，其他不合格的棄掉。

2.2.2水滴分離法

原理：在無(wú)菌操作的條件下，把要分離的藻樣用微吸管在玻片上滴成大小合適的小水滴，鏡檢水滴中只有一個(gè)要分離的單種，即可沖入試管培養(yǎng)。該分離法的關(guān)鍵是藻樣稀釋要適宜(稀釋至每個(gè)水滴約有1―2藻細(xì)胞)，水滴大小適宜，以在低倍鏡下能看到水滴全部或大部分為宜，并且觀察要準(zhǔn)確、迅速。

操作過(guò)程：用小燒杯裝稀釋的藻樣，將微吸管插入藻樣中，提取微吸管，讓多余的藻液滴出，然后把管口與消毒過(guò)的載玻片接觸，即有一個(gè)小水滴留在載玻片上。一個(gè)載玻片滴3―4滴，間隔一定距離，然后在顯微鏡下觀察。若一個(gè)水滴中只有一個(gè)需要分離的藻細(xì)胞(無(wú)其他生物混雜)，即用移液管吸取培養(yǎng)液把該水滴沖入試管中，試管口塞上棉塞，放在適宜的條件下培養(yǎng)。

2.2.3平板分離法

平板分離法也就是固體培養(yǎng)基分離法，作為微藻分離用的固體培養(yǎng)基，是在常規(guī)的液體培養(yǎng)基中加入一定量的瓊脂(1.0％-2.0％)，并且使其溶解和高溫高壓滅菌后，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?，把要分離的藻樣接種在培養(yǎng)基上，通過(guò)一定時(shí)間的培養(yǎng)，在培養(yǎng)基上長(zhǎng)出單個(gè)的藻落而達(dá)到分離的目的。用瓊脂做的固體培養(yǎng)基的分離方法并不適合所有的微藻，大多數(shù)的綠藻都可以在這種培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，從而達(dá)到單種分離的目的，但有的微藻在瓊脂培養(yǎng)基上生長(zhǎng)較差，甚至不能生長(zhǎng)。固體培養(yǎng)基分離法工作較繁瑣，工作量大，但分離單種成功的幾率較高。

根據(jù)接種方法的不同又可分成劃線法、噴霧法。劃線法是把接種環(huán)在酒精燈上滅菌后，蘸取藻樣輕輕在培養(yǎng)基平面上做第一次劃線3-4條，把培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)動(dòng)約70°角，并把接種環(huán)在酒精燈上滅菌，通過(guò)第一次劃線區(qū)做第二次劃線。用同樣的方法做第三、第四次劃線。由于第一次劃線接種環(huán)上的藻細(xì)胞比較多，在第一劃區(qū)藻細(xì)胞可能密集不能分離開(kāi)，但通過(guò)后面的劃線可能分離出單獨(dú)的藻類群落。噴霧法是首先用把要分離的藻樣進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂專缓笱b入消毒過(guò)的醫(yī)用喉頭噴霧器中，打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋，把藻樣噴射到培養(yǎng)基平面上，使藻樣在培養(yǎng)基表面上形成分散均勻的一層薄水珠。培養(yǎng)基上接種好之后，放在適宜的光照、溫度下進(jìn)行培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)，在培養(yǎng)基上長(zhǎng)出藻類群落，通過(guò)顯微鏡檢查后，用纖細(xì)的解剖針把單個(gè)的目標(biāo)藻落連同一小塊培養(yǎng)基取出，移入裝有培養(yǎng)液的試管中培養(yǎng)，待試管中有藻色后鏡檢，如無(wú)其他生物混雜，達(dá)到了單種分離的目的。

2.2微藻的規(guī)?；囵B(yǎng)

2.2.1影響因素

微藻能源利用是以大量的微藻原料的獲得為前提的。高密度、高效率、低成本、易放大的培養(yǎng)系統(tǒng)是微藻能源領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。微藻生長(zhǎng)受到非生物因素(包括營(yíng)養(yǎng)、O2濃度、CO2濃度、光照、溫度、pH、鹽分、培養(yǎng)液中的有毒成分等)、生物因素(包括真菌、細(xì)菌、病毒、及其他生物等的污染)以及操作因素(包括攪拌產(chǎn)生的剪切力、收獲方式等)的影響。因此，微藻培養(yǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要充分考慮微藻的生長(zhǎng)條件、氣候條件(光照、溫度、濕度等)、資源情況(土地、水等)、投資成本、運(yùn)行成本等各種因素。

2.2.2培養(yǎng)方式

目前藻類培養(yǎng)主要包括自養(yǎng)和異養(yǎng)兩種方式。微藻的自養(yǎng)培養(yǎng)系統(tǒng)大致可分為兩種：即利用開(kāi)放式戶外池塘或封閉式光生物反應(yīng)器。這兩種培養(yǎng)方式的比較如表1所示。開(kāi)放式戶外池塘可以分為跑道式、圓池式和斜坡式等。封閉式光生物反應(yīng)器包括柱式、管式、板式及一些其它特殊類型。循環(huán)跑道式戶外池塘是當(dāng)前微藻商業(yè)化養(yǎng)殖最主要的培養(yǎng)系統(tǒng)。

微藻異養(yǎng)培養(yǎng)，可采用傳統(tǒng)的發(fā)酵裝置進(jìn)行培養(yǎng)，不需要光照，生長(zhǎng)速度快，可縮短培養(yǎng)周期。但異養(yǎng)培養(yǎng)微藻不僅不能固定CO2，反而會(huì)排放出CO2，還需要外加有機(jī)碳源，培養(yǎng)成本高，失去了自養(yǎng)培養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)，難以在實(shí)際生產(chǎn)中獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2.3微藻的分離采收

微藻采收是微藻規(guī)?；囵B(yǎng)和工業(yè)化應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，然而，由于微藻及其培養(yǎng)液的特殊性，傳統(tǒng)的固液分離技術(shù)都無(wú)法直接用于微藻采收。因此，國(guó)內(nèi)外針對(duì)微藻的采收一般都先對(duì)藻液進(jìn)行預(yù)處理，而后再進(jìn)行富集分離。

2.3.1藻液預(yù)處理

生物柴油的制備技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：地溝油;超臨界水;水解;混合脂肪酸;管式反應(yīng)器

1 超臨界水的特性

超臨界水與普通水在結(jié)構(gòu)形態(tài)上不同，是一種介于液體和氣體之間的特殊狀態(tài)，具有液體的特性，同時(shí)也具有氣體的特性?？勺鳛樘厥獾娜軇┗蚶闷涮厥獾奈锢砘瘜W(xué)特性，進(jìn)行特殊的化學(xué)反應(yīng)。主要是水中氫鍵的變化，伴隨著密度、介電常數(shù)、電導(dǎo)率、擴(kuò)散系數(shù)、粘度和溶解性能等其它性質(zhì)的變化，使得超臨界水的特性都不同于普通水。超（近）臨界水所表現(xiàn)出的極性或非極性溶劑的特性，使得其對(duì)有機(jī)物的溶解能力增強(qiáng)，使水中的有機(jī)反應(yīng)可以在均相條件下進(jìn)行。

如上圖所示：

水的臨界點(diǎn)：溫度Tc=647.5K，臨界壓力Tp=22.05Mpa，臨界密度Tρ=322kg/m3

超臨界區(qū)：溫度大于647.5K，壓力大于22.05MPa

近臨界區(qū)：溫度大于500K，壓力大于13.6MPa

2 油脂超臨界水解反應(yīng)

水解反應(yīng)是非常重要的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。油脂的水解是制造天然脂肪酸和甘油的重要途徑。通常是強(qiáng)酸堿作催化劑，在反應(yīng)釜或水解塔中進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間很長(zhǎng)，反應(yīng)周期為5～16h，水解率不高，工藝后處理較難，并且酸堿對(duì)環(huán)境污染很大，對(duì)設(shè)備耐腐蝕性要求很高。

由于超臨界水對(duì)油脂的水解具有很強(qiáng)的反應(yīng)催化作用--在超（近）臨界水中，不使用其他任何催化劑，也能夠迅速的發(fā)生水解。反應(yīng)時(shí)間為60～100s。油脂的超臨界水解反應(yīng)一般在臨界點(diǎn)附近的近臨界區(qū)和超臨界區(qū)進(jìn)行。

本文著重研究在管式反應(yīng)器中，地溝油在超臨界水的作用下，水解制取脂肪酸的最佳工藝條件。

3 工藝流程

（一）地溝油預(yù)處理水解粗制混合脂肪酸精餾精制脂肪酸

（二）工藝流程說(shuō)明

（1）地溝油預(yù)處理：由于地溝油酸值較高，且雜質(zhì)（機(jī)械雜質(zhì)、脂溶性膠質(zhì)）含量較多，故多采用磷酸脫膠水洗法：在地溝油中添加30%左右的水，加熱到85-90℃，開(kāi)啟攪拌，緩慢滴加磷酸至pH值2-3，攪拌20-30分鐘后，加入0.5%的工業(yè)用鹽，再攪拌20分鐘后靜置分層，將下層廢水（含磷脂）排掉。上層清油水解制取粗混合脂肪酸。

（2）地溝油水解：經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的地溝油和水分別經(jīng)過(guò)流量計(jì)，進(jìn)入混合泵，再經(jīng)過(guò)高壓泵進(jìn)入管式反應(yīng)器，反應(yīng)后進(jìn)入換熱器，再經(jīng)過(guò)背壓閥，進(jìn)入旋流膜分離器，分離為水相和油相，水相可以提取甘油，油相為粗混合脂肪酸，粗脂肪酸經(jīng)過(guò)精餾得精制脂肪酸。

4 結(jié)果討論（附表）

（1）反應(yīng)條件：最佳溫度280℃，最佳壓力30Mpa，最佳油水比7：3;

（2）水解率：98%;

（3）脂肪酸收率：95%。

5 結(jié)論

超（近）臨界水與普通有機(jī)溶劑相比，有很多突出優(yōu)點(diǎn)。本文通過(guò)超臨界態(tài)水解原理與連續(xù)管式反應(yīng)器相結(jié)合，提出了全新的油脂水解工藝。并且通過(guò)超臨界管式連續(xù)水解反應(yīng)設(shè)備，得到了預(yù)期的目標(biāo)。即反應(yīng)最佳條件：最佳溫度280℃，最佳壓力30Mpa，最佳油水比7：3。水解率98%，脂肪酸收率95%。

本工藝環(huán)境友好，不產(chǎn)生任何環(huán)境污染，并且油脂水解率高，脂肪酸收率大，反應(yīng)時(shí)間短（60～100s）等優(yōu)點(diǎn)。因此，設(shè)備可以小型化連續(xù)生產(chǎn)，每天生產(chǎn)一噸脂肪酸的模塊化設(shè)備為4米×2米×4米。本工藝、設(shè)備是地溝油原料工業(yè)化的比較適用的工藝。

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生物柴油的制備技術(shù)范文第4篇

展會(huì)風(fēng)采

我國(guó)米、面加工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨向

2009年10月國(guó)內(nèi)糧油市場(chǎng)報(bào)告

裝備

產(chǎn)品推廣

小麻油營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析

超臨界CO_2萃取沙蒿籽油工藝條件的研究

超聲波輔助提取油莎豆油脂工藝研究

雙液相溶劑萃取棉仁中α-生育酚的研究

大豆蛋白質(zhì)擠壓組織化技術(shù)研究進(jìn)展

植物甾醇的氫化

以齊墩果酸為標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定大豆皂甙的研究

更正

化學(xué)催化法制備甘油磷酸膽堿的研究

兩步法催化高酸值油脂生產(chǎn)生物柴油的研究

固體堿催化黃連木籽油制備生物柴油

酸堿催化劑在生物柴油制備中的應(yīng)用

面團(tuán)在形成過(guò)程中面筋蛋白功能性質(zhì)的變化

擠壓非膨化制作魚肉面條工藝研究

中國(guó)糧食的“內(nèi)憂”與“外患”

國(guó)內(nèi)小包裝食用油品類再添新成員

要聞

基于核心競(jìng)爭(zhēng)力的中小糧油企業(yè)人力資源管理

質(zhì)量管理體系認(rèn)證對(duì)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用

黑土地上崛起的“綠色米都”——黑龍江省建三江農(nóng)墾分局實(shí)施農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展紀(jì)實(shí)

2008年上半年國(guó)內(nèi)糧油市場(chǎng)報(bào)告

裝備

輪式多功能吸糧機(jī)技術(shù)與應(yīng)用

改進(jìn)臥式軟化鍋的討論

瑞休工藝中提高谷朊粉得率的探討

面粉廠小麥儲(chǔ)藏技術(shù)

棕櫚油氧化穩(wěn)定性的研究及應(yīng)用

超臨界萃取新疆野生沙棘種仁油的研究

采用Design-Expert設(shè)計(jì)進(jìn)行低溫壓制餅新型混合溶劑提油研究

米糠油精煉工藝研究新進(jìn)展

溶劑法純化天然維生素E的試驗(yàn)研究

己烷作助溶劑合成生物柴油

植物甾醇深加工產(chǎn)品的研究進(jìn)展

O3F3大孔吸附樹(shù)脂分離葡萄籽中原花青素的研究

在牛市中高歌猛進(jìn)

北京卓眾出版有限公司揭牌儀式隆重舉行

“高硬輥加工及應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目通過(guò)鑒定

增進(jìn)交流，共贏發(fā)展——中日首屆制粉技術(shù)高層論壇在德州召開(kāi)

要聞

任光利：“只要你堅(jiān)定不移地走下去”——記等離子高硬輥的發(fā)明

2006年我國(guó)油脂工業(yè)特點(diǎn)及當(dāng)前應(yīng)注意的問(wèn)題

世界小麥生產(chǎn)與消費(fèi)大勢(shì)分析

糧食電子支付工具發(fā)展研究

改造價(jià)值鏈 構(gòu)筑成本領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)

大米如何創(chuàng)品牌

2007年10月份我國(guó)糧油市場(chǎng)月報(bào)

農(nóng)業(yè)部-全國(guó)主要菜籃子產(chǎn)品國(guó)內(nèi)糧油類批發(fā)價(jià)格

國(guó)際市場(chǎng)糧油商品價(jià)格

每月縱橫

裝備

層碟式汽提塔結(jié)構(gòu)的幾點(diǎn)改進(jìn)措施

采用高效率風(fēng)機(jī)對(duì)糧食加工廠節(jié)能的重要性

生物柴油的制備技術(shù)范文第5篇

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       油脂制備

        (1)高水分蒸坯對(duì)浸出棉籽毛油品質(zhì)的影響 趙康 黃健花 王興國(guó)

        (5)異丙醇-環(huán)己烷混合溶劑浸出菜籽餅溶劑的分離回收工藝研究 劉大良 張韓芳 魏冰 楊帆 孟橘

        (10)高水分棉籽制油工藝探討 丁中甲

        (12)肉骨粉雙螺桿擠壓工藝條件的研究 肖珺 逯良忠 金青哲

        油脂加工

        (16)灰色鏈霉菌磷脂酶a1油脂脫膠性能研究 薛正蓮 趙夢(mèng)夢(mèng) 趙世光 王洲 黃祖耀

        (21)新型粉末油脂的制備 楊曉慧 黃健花 王興國(guó)

        (26)不同壁材組合油茶籽油微膠囊的性能研究 葛昕 費(fèi)學(xué)謙 陳焱 羅凡 王亞萍

        (30)棉籽混合油精煉工藝研究 張燕飛 陳運(yùn)霞 宋偉光 陳治可 王建山 呂為軍

        油料蛋白

        (33)紫蘇蛋白提取工藝的優(yōu)化研究 李曉鵬 張志軍 李會(huì)珍

        (36)豆渣蛋白的制備及其性質(zhì)研究 徐賞 華欲飛 張彩猛

        (40)alcalase2．4l酶解核桃分離蛋白制備ace抑制肽的工藝研究 朱振寶 周慧江 易建華

        (45)茶籽蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià) 張新昌 劉芳 宋亞蕊 劉娟

        油脂化學(xué)

        (48)無(wú)溶劑體系中酶促合成中碳鏈甘三酯 馬傳國(guó) 仝瑩瑩 王向坡 王業(yè)濤 柴小超

        (52)圓紅冬孢酵母發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)油脂的研究 劉澤君 張金祿 劉玲 李貞景 陳勉華 王玉榮 李風(fēng)娟 羅成

        (56)微藻油脂生物合成與accase、pepc相關(guān)性的研究進(jìn)展 王琳 余旭亞 趙鵬 徐軍偉

        油脂化工

        (61)從元寶楓油中提取神經(jīng)酸并制備生物柴油的技術(shù)研究 史宣明 陳燕 張?bào)P 夏輝 魯海龍 孟佳 韓少威

        (66)低溫脂肪酶酶促酯交換制備生物柴油 張學(xué)林 唐湘華 李俊俊 宋拓 慕躍林 許波 楊云娟 黃遵錫

        (69)樟樹(shù)籽仁油合成癸／月桂?；劝彼徕c工藝研究 曾哲靈 王林林 鄭菲 奚光興

        綜合利用

        (73)胺甲基化與柱層析法制備高活性天然α-生育酚 李海洋 蔣平平 董玉明 印建國(guó) 姚培軍

        (77)α-亞麻酸不同富集純化方法的比較 周端 王曉宇 李道明 趙銳洋 高峻嶺 王博

        (81)米糠蛋白的綜合研究進(jìn)展 朱磊 汪學(xué)德 于新國(guó)

        檢測(cè)分析

        (84)核桃仁堿液去皮過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)功能成分動(dòng)態(tài)變化 吳世蘭 秦禮康 蔣成剛 張帥

        (88)沙棗種子油的理化性質(zhì)及其清除自由基能力研究 張娜 艾明艷 劉麗 馮華安

駱娜 向進(jìn)國(guó)

        應(yīng)用技術(shù)

        (92)降低大豆壓榨生產(chǎn)成本途徑 左青

        (94)植物油廠廢水處理技術(shù)與應(yīng)用 趙宇 閔芳權(quán)