小球藻制备生物柴油中油脂提取的研究

发布时间：2017-06-23 07:19

  本文关键词：小球藻制备生物柴油中油脂提取的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：生物柴油是当前可持续发展再生能源的研究热点。以微藻为原材料制备生物柴油具有明显的优势,短周期高效率的固定C02合成生物油脂,对于解决人类面临的能源危机和气候变暖两大难题极具战略意义。高效低能耗的提取微藻中生物油脂是该领域技术难点之一。本文选取富油小球藻为研究对象,对油脂提取过程进行基础研究。 首先,确立了油脂提取效率对比的检测方法。实验分别以小球藻干藻粉和湿藻泥为研究对象,采用生物质谱、GC-MS等实验方法,分析了提取所得粗油脂成分,对比酯化所得脂肪酸甲酯的成分和含量,对比不同提取方法和工艺的提取效率。并采用投射电镜(TEM)和倒置荧光显微镜,在微观和超微状态下观察提取前后小球藻细胞形态与结构的变化,探讨不同提取方法的破壁原理。同时研究了提取过程中溶剂体系对油脂提取的影响,并采用离子液体破壁提取油脂。 为了进一步降低能耗提高油脂提取效率,在离子液体破壁过程中耦合C02捕捉与解析,以能耗分析为切入点,探讨了吸收C02前后破壁效率的变化和能耗的降低。结果显示在提取过程中在耦合C02的捕捉,通过碳减排可以将提取过程的能耗,最高能降低提取过程能耗40%,且最终能耗产出比值为12.35NEG,为湿藻溶剂法的2.9-5.74倍,为离子液体破壁法(不吸收C02)的1.31,提升31%。 本文研究表明在离子液体水解纤维素破壁提取小球藻油脂过程中耦合C02捕捉与解析,能进一步降低微藻制备生物柴油中提取过程所需能耗,提高油脂提取效率。研究表明该提取方法所得粗油脂作为生物柴油原料具有可行性,为生物柴油油脂提取的规模化工业应用提供参考。
【关键词】：生物柴油 小球藻 油脂提取 离子液体 CO_2捕捉
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TE667
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 微藻制备生物柴油10
• 1.2 小球藻简介10-11
• 1.2.1 小球藻的基本生物特性10-11
• 1.2.2 小球藻的运用11
• 1.3 小球藻油脂来源介绍11-15
• 1.3.1 油脂的简介及其储存形式11-13
• 1.3.2 油脂的合成过程13-15
• 1.4 油脂提取技术概述与分类15-19
• 1.4.1 机械法15-16
• 1.4.2 化学法16
• 1.4.3 酶法16
• 1.4.4 物理作用法16-18
• 1.4.5 新型方法18-19
• 1.5 研究目标及其意义与拟解决问题、章节安排19-22
• 1.5.1 课题研究目标及其意义19-20
• 1.5.2 课题研究的内容20
• 1.5.3 章节安排20-22
• 第2章 小球藻油脂提取效率检测方法与破壁效果评价22-30
• 2.1 引言22
• 2.2 索氏提取法简介与改良22-23
• 2.2.1 索氏提取法简介22
• 2.2.2 索氏提取法改良22-23
• 2.3 微藻油脂含量测定方法23-28
• 2.3.1 实验微藻、仪器及化学试剂23-24
• 2.3.2 实验方法24-26
• 2.3.3 结果计算26-28
• 2.3.4 数据记录28
• 2.4 微观结构样品制备与观察28-30
• 2.4.1 材料28
• 2.4.2 方法28-29
• 2.4.3 观察结果29-30
• 第3章 油脂提取过程中有机溶剂的研究30-38
• 3.1 引言30
• 3.2 实验材料与方法30-31
• 3.2.1 实验微藻30
• 3.2.2 实验所用试剂及仪器30
• 3.2.3 实验方法30-31
• 3.2.4 结果计算31
• 3.3 结果与讨论31-37
• 3.3.1 不同溶剂体系的提取效率的比较31-32
• 3.3.2 生物柴油成分分析及其对性能的影响32-35
• 3.3.3 双溶剂体系提取工艺的分析35-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 离子液体提取小球藻油脂研究38-52
• 4.1 引言38
• 4.2 材料与方法38-40
• 4.2.1 实验微藻38
• 4.2.2 离子液体提取过程实验试剂及实验方法38-39
• 4.2.3 实验因数的设置39
• 4.2.4 粗油脂量及组分分析39-40
• 4.2.5 细胞微观结构样品制备与观察40
• 4.2.6 粗油脂生物质谱分析40
• 4.2.7 机械破壁对照组实验设置40
• 4.3 结果与讨论40-51
• 4.3.1 提取物成分分析40-43
• 4.3.2 提取效率的比较43-45
• 4.3.3 制备出生物柴油的组分分析45
• 4.3.4 破壁效果对比45-50
• 4.3.5 破壁条件的对比与优化50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 离子液体提取小球藻油脂过程中耦合CO_2吸收的研究52-62
• 5.1 引言52-53
• 5.2 实验材料与方法53-55
• 5.2.1 实验微藻与试剂53
• 5.2.2 油脂提取实验方法53
• 5.2.3 粗油脂量及组分分析53
• 5.2.4 CO_2检测实验方法53-55
• 5.3 结果与讨论55-61
• 5.3.1 3组离子液体CO_2吸收能力对比55-56
• 5.3.2 耦合CO2吸收后提取效率对比56
• 5.3.3 破壁机理探讨56-59
• 5.3.4 能耗对比分析59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第6章 结论与展望62-65
• 6.1 全文总结62-64
• 6.1.1 研究内容及结论62-63
• 6.1.2 主要特色与创新点63-64
• 6.2 建议与展望64-65
• 参考文献65-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士期间发表的学术论文和专利72

【参考文献】

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本文编号：474314