利用微生物油脂制備生物柴油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及利用微生物油脂制備生物柴油的方法，屬于生物能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]生物柴油是近年來基于環(huán)境惡化和能源危機發(fā)展起來的一種可替代化石燃料的可再生新能源，是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕鍧嵞茉?。目前國?nèi)外對于生物柴油制備的研究主要集中于植物油或餐飲廢棄油脂方面，但利用植物油為原料成本高，其成本占到總生產(chǎn)成本的70-85%，以餐飲廢棄油為原料，也存在原料難以收集和運輸?shù)睦щy，這些都嚴重地制約了生物柴油的產(chǎn)業(yè)化進程，因此尋找一種廉價的原料成為了生物柴油產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
[0003]生物柴油是指以動植物油脂、微生物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的液體燃料，與柴油相溶性極佳，而且能夠與國標柴油混合或單獨使用，是典型的清潔、可再生“綠色能源”，是石油等不可再生資源的理想替代品。
[0004]隨著現(xiàn)代微生物技術(shù)的發(fā)展，以微生物油脂為原料，生產(chǎn)生物柴油的研究也取得了一定的進展。微生物具有繁殖速度快、生長周期短、油脂產(chǎn)量高、環(huán)境適應(yīng)能力強等特點，與其它油料作物相比，利用微生物培養(yǎng)生產(chǎn)生物柴油所需的占地面積少，微生物可以利用二氧化碳作為原料，還可以在各種氣候、環(huán)境中生長，甚至包括沙漠、荒地和海濱灘涂等不宜農(nóng)耕的地區(qū)。
[0005]但是目前利用微生物油脂制備生物柴油的方法較為復雜，且成本較高，因此，需要開發(fā)一種效率高、能耗低、工藝簡單、成本低的生物柴油的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供利用微生物油脂制備生物柴油的方法。
[0007]本發(fā)明利用微生物油脂制備生物柴油的方法，其具體過程為:步驟一:制備產(chǎn)油培養(yǎng)基:將碳源物質(zhì)纖維二糖、木糖和其他微生物培養(yǎng)常見的碳源物質(zhì)，葡萄糖、蔗糖、阿拉伯糖、乳糖、半乳糖、甘露糖、果糖或甘油制成水溶液，添加其他微生物培養(yǎng)常用營養(yǎng)物質(zhì)，包括氮源、磷源、硫源、無機鹽、維生素或它們的組合，調(diào)整PH 4.0-8.0，滅菌后備用；
[0008]步驟二:向步驟一制成的培養(yǎng)基中接種產(chǎn)油微生物種子液，然后在種子培養(yǎng)基中進行產(chǎn)油微生物種子培養(yǎng)；
[0009]步驟三:將微生物發(fā)酵得到大量菌體進行離心干燥收集菌體，將干燥的菌體與正己烷和乙醇組成的混合溶劑、催化劑濃硫酸進行混合，在高溫條件下的恒溫油浴鍋中冷凝回流攪拌反應(yīng)。
[0010]步驟四:反應(yīng)完成后，將反應(yīng)完的溶液取出，于室溫條件下靜置冷卻1-1.5小時，過濾除去濾渣，濾液用正己烷萃取，加入飽和的NaCl溶液，靜置分層后，收集上層正己烷相，反復萃取3-4次，合并有機相，減壓蒸餾，即得到生物柴油粗產(chǎn)品。
[0011]作為優(yōu)選，所述的步驟一中氮源質(zhì)量為碳源總質(zhì)量的10%-25%、磷源質(zhì)量為碳源總質(zhì)量的15%_20%、硫源質(zhì)量為碳源總質(zhì)量的5%-10%。
[0012]作為優(yōu)選，所述的步驟二中接種的產(chǎn)油微生物為小球藻、葡萄球藻、柵藻、杜氏藻、擬微綠球藻、粘紅酵母、海洋紅酵母的混合物。
[0013]作為優(yōu)選，所述的步驟二中產(chǎn)油微生物種子培養(yǎng)的條件為:溫度為25_35°C，轉(zhuǎn)速為300-500r/min下培養(yǎng)36-72h后，發(fā)酵結(jié)束后測定菌體的生物量；
[0014]作為優(yōu)選，所述的步驟三中正己烷和乙醇組成的混合溶劑中，正己烷和乙醇的質(zhì)量為:1: 2。
[0015]作為優(yōu)選，所述的步驟三中所用的恒溫油浴鍋的溫度控制在180_230°C。
[0016]本發(fā)明的有益效果:它能克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，制備方法簡單，產(chǎn)油微生物的發(fā)酵時間短，原料利用效率高、成本低，采用提取、酯交換一步法制備生物柴油，反應(yīng)過程無需微波、超聲等輔助，節(jié)約能耗;且它所用的方法對環(huán)境友好、反應(yīng)條件溫和、工藝簡單、過程易控制，具有生產(chǎn)成本低，符合工業(yè)化生產(chǎn)的要求等優(yōu)點。
【具體實施方式】
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[0017]本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:它的具體制備方法為:步驟一:制備產(chǎn)油培養(yǎng)基:將碳源物質(zhì)纖維二糖、木糖和其他微生物培養(yǎng)常見的碳源物質(zhì)，葡萄糖、蔗糖、阿拉伯糖、乳糖、半乳糖、甘露糖、果糖或甘油制成水溶液，添加其他微生物培養(yǎng)常用營養(yǎng)物質(zhì)，包括氮源、磷源、硫源、無機鹽、維生素或它們的組合，調(diào)整PH 4.0-8.0，滅菌后備用；
[0018]步驟二:向步驟一制成的培養(yǎng)基中接種產(chǎn)油微生物種子液，然后在種子培養(yǎng)基中進行產(chǎn)油微生物種子培養(yǎng)；
[0019]步驟三:將微生物發(fā)酵得到大量菌體進行離心干燥收集菌體，將干燥的菌體與正己烷和乙醇組成的混合溶劑、催化劑濃硫酸進行混合，在高溫條件下的恒溫油浴鍋中冷凝回流攪拌反應(yīng)。
[0020]步驟四:反應(yīng)完成后，將反應(yīng)完的溶液取出，于室溫條件下靜置冷卻1-1.5小時，過濾除去濾渣，濾液用正己烷萃取，加入飽和的NaCl溶液，靜置分層后，收集上層正己烷相，反復萃取3-4次，合并有機相，減壓蒸餾，即得到生物柴油粗產(chǎn)品。
[0021]作為優(yōu)選，所述的步驟一中氮源質(zhì)量為碳源總質(zhì)量的10%_25%、磷源質(zhì)量為碳源總質(zhì)量的15%_20%、硫源質(zhì)量為碳源總質(zhì)量的5%-10%。
[0022]作為優(yōu)選，所述的步驟二中接種的產(chǎn)油微生物為小球藻、葡萄球藻、柵藻、杜氏藻、擬微綠球藻、粘紅酵母、海洋紅酵母的混合物。
[0023]作為優(yōu)選，所述的步驟二中產(chǎn)油微生物種子培養(yǎng)的條件為:溫度為25_35°C，轉(zhuǎn)速為300-500r/min下培養(yǎng)36-72h后，發(fā)酵結(jié)束后測定菌體的生物量；
[0024]作為優(yōu)選，所述的步驟三中正己烷和乙醇組成的混合溶劑中，正己烷和乙醇的質(zhì)量為:1: 2。
[0025]作為優(yōu)選