富含棕榈酸的油脂发酵技术研究及其生物柴油制备

发布时间：2019-11-04 16:44

【摘要】：随着能源危机和环境污染日益严重,全球各国都在极力寻找可再生的新能源燃料。生物柴油是一种清洁可再生能源,具有环境友好、燃烧性能好等优点,受到越来越多研究者的青睐。然而,生物柴油原料油缺乏导致的高成本是生物柴油商业化发展的主要瓶颈,微生物具有生长周期短、生物量高、油脂含量高等优点,是一种理想的生物柴油原料油来源。本文对富含棕榈酸的裂殖壶菌(Schizochytrium sp.S056)的发酵条件进行优化,提高其棕榈酸(PA)产量,同时对其所产油脂制备生物柴油的可行性进行了评价。取得的主要研究结果如下:(1)对Schizochytrium sp.S056发酵条件进行优化。首先,通过单因素实验优化发酵培养条件,确定最佳培养条件为初始pH 6.0,温度32°C,菌体生长最适临界溶氧为3%~10%(50 mL/250 mL装液量)。其次,通过单因素实验确定发酵培养最佳碳源是木薯淀粉水解液,氮源是40%酵母粉(YE)与60%豆粕水解液(SM)耦合的复合氮源。通过响应面法确定最佳培养基组成(g/L):木薯淀粉水解液122.0,YE10.0,SM 7.0,Na2SO4 3.3,NaNO3 3.0,KH2PO4 1.5,MgSO4?7H2O 0.5,此条件下棕榈酸产量达到25.95±0.11 g/L,相比原始发酵培养基产量提高76.65%。(2)建立了Schizochytrium sp.S056高密度培养技术,最佳补料时间为发酵培养的第72 h,最佳补料浓度为40 g/L木薯淀粉水解液,该培养条件下微生物的生物量、油脂产量和棕榈酸产量分别为63.69±0.64 g/L,46.02±0.66 g/L,30.42±0.88 g/L。(3)分析了Schizochytrium sp.S056油脂作为生物柴油原料油可行性。通过相关经验式和国标方法对其油脂的理化性质进行分析,发现该原料油大部分理化性质在国标限值内,表明其可作为生物柴油原料油或石化柴油添加剂.(4)通过酸碱两步催化酯交换法制备生物柴油,转化率达87.34±3.72%,并改善其抗氧化性,考察不同抗氧化剂及其用量对促进生物柴油稳定性的效果,结果表明0.3%二叔丁基对苯二酚(THBQ)能很好的保持生物柴油稳定性,并符合国标。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE667;TQ920.6

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本文编号：2555740