[发明专利]一种生产高品质微藻生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保和新技术能源领域，具体涉及一种生产高品质微藻生物柴油的方法。

背景技术

微藻生物柴油作为石化柴油的替代品，就应该满足石化柴油的使用要求，即其理化性质应该与石化柴油接近，才能保证其燃料特性。衡量生物柴油性质的指标主要包括：密度、运动黏度、闪点、溜程、低温性能、残炭、灰分、十六烷值、甲醇含量、脂含量、磷含量、甘油含量、甘油含量、碘值和游离脂肪酸等，其中以十六烷值来评价生物柴油的燃烧性能。燃烧性能是生物柴油最重要的品质之一，而十六烷值主要是受原料的影响。此外，生物柴油生产原料中不饱和脂肪酸的种类和数量很大程度上决定了生物柴油产品的氧化稳定性。然而，微藻在培养的过程中，其脂肪酸含量和分布容易随环境条件改变而发生变化。如在一般的生长条件下，微藻积累的油脂相对较少，而在环境胁迫条件下，油脂的积累则可成倍增长。影响微藻油脂含量的因素有很多，例如化学因素、物理因素以及微藻自身的不同生长阶段等。目前，国内外对微藻生物柴油研究，主要集中在如何提高油脂含量和如何将油脂催化转化成生物柴油上，而在微藻的培养阶段，如何在提高油脂含量的基础上，同时也能改善油脂的品质方面几乎成为空白。

发明内容

本发明的目的提供一种生产高品质微藻生物柴油的方法，其中以普通小球藻（Chlorella vulgaris）为藻种，采用双阶段培养，在培养的第一阶段，采用较温和的光照和光质、充足的营养及适宜的氮磷比、和适宜的温度等条件，目的促进微藻细胞的快速生长，在培养的第二阶段，采用高光照、氮缺乏和较高的温度条件，目的促进细胞油脂的积累和油脂品质的稳定和改善。

本发明通过以下技术方案进行实施：

（1）种子培养

将装有普通小球藻Chlorella vulgaris的三角摇瓶接种至无菌光生物反应装置，在已灭好菌培养基中光照培养；光生物反应器系鼓泡式密闭反应器，包括CO₂储气瓶、混气装置和气体流量计；种子培养基及培养条件如下：海盐24-34g/L，CH₃COONa 0.3-0.5g/L，NaNO₃ 200-300mg/L，NaH₂PO₄50-100mg/L，Na₂EDTA 10mg/L，FeSO₄·7H₂O 2.5-5.0mg/L，Vitamin B₁0.006-0.06mg/L，Vitamin B₂ 0.00005-0.0005mg/L，光源采用荧光灯或LED，光照强度为8-10Klux，光质为白光，初始pH为6.0-7.5，通气强度为0.2-0.7VVM，CO₂浓度为0-0.5%，培养温度为23-26℃，培养3-5天，直到对数期，收集种子准备下一阶段发酵。

（2）种子收集

细胞收集采用离心或气浮等采集技术，以离心为例，在转速为4000-12000rmp情况下，常温下离心1-10min，得到藻泥后，并用清水清洗2-3次，再在同等条件下，离心得到的藻泥，然后，用少量的清水均匀重悬，即为后续发酵的种子。

（3）第一阶段发酵