小球藻油脂的新型溶剂提取

发布时间：2017-07-25 22:08

  本文关键词：小球藻油脂的新型溶剂提取

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【摘要】：生物柴油作为化石燃料的替代能源越发成为研究的热点,而微藻生产生物柴油具有多种优势。本论文主要考察小球藻油脂的新型溶剂提取方法,分别围绕75%乙醇和N-乙基正丁胺作相关探究。(1)首次将具有高渗性的75%乙醇应用于小球藻的油脂提取中,探究其油脂提取效率。对于自养、异养-稀释-光诱导小球藻,75%乙醇的油脂提取量是乙醇的1.4、4.0倍。对75%乙醇和正己烷的比例、提取过程的操作参数优化后得到,自养、异养-稀释-光诱导小球藻油脂提取量最高能达到52.53mg/g、94.7 mg/g,相比甲醇分别提高23.4%、56.3%,相比一次提取工艺分别提高47.5%和99.4%。(2)75%乙醇／正己烷混合溶剂提取油脂的方法有作为总脂测定方法的潜力。对比该方法与索氏提取、BD及超声辅助BD法得到的粗脂量、油脂提取量、脂肪酸组分、极性脂和中性脂含量以及藻渣中高附加值产物的残余率,发现对于不同培养方式的小球藻,同一种总脂测定方法不一定都能得到最高脂含量。当油脂提取剂含水时,提取的脂肪酸成分会受到影响,得到的藻渣中蛋白质、多糖等水溶性物质的含量比不含水的提取剂低,和油脂共提取出的叶绿素量降低。最终得到自养、异养-稀释-光诱导两种小球藻的粗脂含量分别为25.7%、0、29.8%,油脂含量分别为5.4%、11.8%。(3)N-乙基正丁胺具有较好的油脂提取能力,在已优化的工艺条件下最高能取得63%的油脂提取率,并且提取后藻渣中有高于其他方法的蛋白质、叶绿素残余率,分别为84.2%、84.6%；从破碎后的湿藻中得到的油脂提取率能达到79.6%,相比同样易回收的正己烷具有更大优势；优化后的溶剂转化条件下得到油脂和溶剂回收率分别为55%和65%左右；溶剂回收所需要的能量最低仅占总能耗的8.61%,但较大的溶剂成本使总成本远高于正己烷和75%乙醇／正己烷提取油脂的成本。总体来说,N-乙基正丁胺具有从小球藻中提取油脂的能力,并且可以无需蒸馏直接回收,是一种有潜力的油脂提取剂。
【关键词】：小球藻 75%乙醇/正己烷 总脂测定 N-乙基正丁胺
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE667
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-17
• 符号说明17-18
• 第一章 绪论18-28
• 1.1 生物柴油18
• 1.2 微藻生产生物柴油的特点18-19
• 1.3 微藻的培养与采收19-21
• 1.3.1 微藻培养19-20
• 1.3.2 微藻采收20-21
• 1.4 微藻细胞的破碎21-24
• 1.4.1 化学法21
• 1.4.2 物理法21-23
• 1.4.3 物理-化学法23
• 1.4.4 生物法23-24
• 1.5 微藻的油脂提取24-27
• 1.5.1 传统有机溶剂提取24-25
• 1.5.2 离子液体提取25
• 1.5.3 超临界流体提取25-26
• 1.5.4 加速溶剂萃取26-27
• 1.6 本课题的选题依据及工作内容27-28
• 1.6.1 选题依据及创新之处27
• 1.6.2 工作内容27-28
• 第二章 实验材料与方法28-32
• 2.1 实验材料28
• 2.1.1 小球藻28
• 2.1.2 实验试剂28
• 2.1.3 实验仪器28
• 2.2 实验方法28-32
• 2.2.1 油脂含量测定方法28-29
• 2.2.2 油脂种类分析29
• 2.2.3 藻渣中多糖残余量的测定29-30
• 2.2.4 藻渣中叶绿素残余量的测定30
• 2.2.5 藻渣中蛋白质残余量的测定30-31
• 2.2.6 统计学分析31-32
• 第三章 75%乙醇/正己烷混合溶剂的油脂提取32-46
• 3.1 引言32
• 3.2 实验方法32-33
• 3.2.1 不同体积分数乙醇的油脂提取32
• 3.2.2 不同溶剂体系的油脂提取32-33
• 3.2.3 不同比例75%乙醇/正己烷混合溶剂的油脂提取33
• 3.2.4 75%乙醇/正己烷提取过程操作参数的优化33
• 3.3 结果与讨论33-43
• 3.3.1 乙醇体积分数对油脂提取的影响33-35
• 3.3.2 不同溶剂体系的油脂提取效果对比35-37
• 3.3.3 75%乙醇/正己烷混合溶剂比例对油脂提取效果的影响37-41
• 3.3.4 75%乙醇/正己烷提取过程操作参数的优化41-43
• 3.4 本章小结43-46
• 第四章 75%乙醇/正己烷混合溶剂在总脂测定中的应用46-58
• 4.1 引言46-47
• 4.2 实验方法47-48
• 4.2.1 Bligh-Dyer法47
• 4.2.2 超声辅助Bligh-Dyer法47
• 4.2.3 索氏提取47-48
• 4.2.4 75%乙醇/正己烷法48
• 4.2.5 藻渣中高值化物质的残余量测定48
• 4.3 结果与讨论48-57
• 4.3.1 粗脂含量分析48-50
• 4.3.2 脂肪酸含量及组分分析50-53
• 4.3.3 油脂种类分析53-55
• 4.3.4 藻渣中高附加值产物的残余量分析55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 N-乙基正丁胺在小球藻油脂提取中的应用58-72
• 5.1 引言58
• 5.2 极性转化溶剂(SPS)简介58-59
• 5.3 实验方法59-61
• 5.3.1 N-乙基正丁胺提取过程参数的优化59
• 5.3.2 不同溶剂提取油脂59-60
• 5.3.3 溶剂极性转化实验60-61
• 5.3.4 油脂、溶剂回收实验61
• 5.4 结果与讨论61-70
• 5.4.1 油脂提取过程参数的确定61-62
• 5.4.2 提取的油脂中各类脂含量及藻渣中高附加值物残余量62-64
• 5.4.3 不同溶剂的油脂提取效果对比64-65
• 5.4.4 溶剂的极性转化和油脂、溶剂的回收65-67
• 5.4.5 不同提取工艺成本能耗分析对比67-70
• 5.5 本章小结70-72
• 第六章 结论72-74
• 第七章 问题与建议74-76
• 参考文献76-80
• 附录1 实验试剂80-82
• 附录2 实验仪器82-84
• 致谢84-86
• 研究成果及发表的学术论文86-88
• 作者和导师简介88-89
• 附件89-90

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本文编号：573499