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1、微藻油脂制取技术的研究进展..鬓藤套翻巍,微藻油脂制取技术的研究进展蒋晓菲,周红茹,金青哲,王兴国江南大学食品学院,食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡摘要:现今石化燃料资源日益枯竭给全球经济发展带来危机,微藻作为生物质能源被认为是一种极具潜力的生物柴油原料,微藻油脂的制取是影响微藻生物柴油技术发展和成本的关键之一。对目前微藻油脂制取过程中藻种的选择、微藻细胞破壁方法以及微藻油脂提取技术方面的研究进展进行了综述。关键词:微藻;破壁;油脂提取文献标志码:文章编号:?一?中图分类号:;.,,,,,,,,?.,:,,.,
2、...:;;能源是经济可持续发展的动力,而石化燃料资地、不与人争粮、不影响全球能源分配等优点。源的日益枯竭却给全球经济的发展带来了危机。利用微藻生产生物柴油的工艺过程包括微藻的《中国能源发展报告》指出¨。:“十一五”期规模培养、细胞采收、油脂提取及生物柴油转化等环间,中国能源消费总量达到.亿标准煤,年均节。其中微藻油脂的提取是影响微藻生物柴油增长.%,到年已成为世界第一大能源消费技术产业化和生产成本的关键步骤之一。本文对近国。中国原油进口量从年的.亿增加到年来微藻油脂制取过程中藻种的选择、微藻细胞年的.亿,对外依存度
3、接近%。这给我破壁方法以及微藻油脂提取技术方面的研究进展进国能源安全带来了巨大的威胁,因此发展新型能源行了综述。具有非常重要的意义。生物质能源作为新型能源的常见的富油微藻藻种典型代表已引起了越来越多科研人员的广泛关注。油脂含量高的优良藻种是有效提取微藻油脂的作为生物质能源,微藻被认为是一种极具潜力前提。众多科研人员研究发现,油脂含量较高的微的生物柴油原料呤。微藻具有光合效率高,零净碳藻主要集中在绿藻、硅藻、金藻等真核微藻。常见的值,细胞增殖快,生产周期短,所需的培养基来源丰富油微藻主要有葡萄藻绿藻、小球藻绿藻、杜富,
4、所产的油脂成分与植物油类似,并且不与农争氏藻绿藻、三角褐指藻硅藻等’。在某些情况下,尤其是逆境条件下如氮短缺等,这些微藻细收稿日期:?一胞会大量积累油脂,主要是甘油三酯葡萄藻则是作者简介:蒋晓菲,女,在读博士,主要从事微藻油脂积累烃类油脂。。常见富油微藻藻种的油脂含提取方面的研究工作?.。量如表所示拉。通信作者:王兴国,教授.,万方数据中国油脂年第卷第期表常见富油微藻藻种的油脂含量反复冻融法破碎细胞主要是利用细胞内冰晶的藻种油脂含量干基/%形成和细胞液浓度增高引起溶胀。每次冻融在细胞~内外形成冰晶的部位不一样,这样就
5、能对细胞不同,部位的细胞壁和细胞膜产生破坏,因而多次冻融能~加使破碎效果提高。陈伟平等∽利用反复冻融法对.紫球藻、蔷薇藻和念珠藻种藻细胞进行破碎,结果~拐表明紫球藻和蔷薇藻经反复冻融细胞破碎率高。.~圯等¨叫采用反复冻融法提取四点颤藻藻胆蛋白,~.研究表明次冻融可以提取出胞内大部分藻胆蛋~§.白。王雪青等¨采用反复冻融法破碎种微藻细~:;~胞,通过细胞破碎率检测破碎效果,结果表明经过.~次冻融,种微藻的破碎率在%以上,种在~,%~%,破碎效果与微藻细胞的种类、细胞壁组~成等因素密切相关。反复冻融法具有方便、对热敏微藻
6、破壁方法性物质没有损害、不受外源性杂质污染等优势,因而由于微藻油脂大多存在于藻体细胞内,而且部应用广泛。分油脂以与蛋白质或糖类结合的脂蛋白或脂多糖的超声波破壁法是一种适合大多数藻细胞的破壁形式存在,藻体细胞被较为坚韧的细胞壁所包裹,较方法,其原理是超声波能够对媒质产生独特的机械难直接将油脂提取出来。因此,在油脂提取前需要振动作用和空化作用。当超声波振动时能产生并传对藻体进行破壁预处理。常见的预处理方法主要分播强大的能量,在液体中还会发生空化作用使其在为物理、化学和生物化学破壁法。液体内形成空化泡,若空化泡在微藻细胞壁
7、附近破.物理破壁方法裂,就会破坏微藻细胞壁,使胞内物质释放出来。超微藻的物理破壁法主要包括高压均质法、研磨声波对细胞破碎的效率与细胞种类、时间、细胞浓度法、反复冻融法、超声波破壁法、微波破壁法以及脉和超声波的声频、声能有关。。裴海燕等。在研冲电场破壁法。究藻细胞破碎对释放有机物特性的研究中发现,超高压均质是指微藻细胞在通过工作阀的过程声处理确实增加了微藻细胞内有机物的释放。孙利中,在高压下产生强烈的剪切、撞击、空穴和湍流涡芹等¨研究了超声波对紫球藻的破碎效果,结果表作用,从而使细胞得到破碎。在此过程中细胞的破明当输出
8、功率、处理时间时,破碎率碎程度与所用压力、微藻细胞壁结构以及细胞大小达到%。王雪青等¨采用超声波法破碎种微有关∞。等?在压力为条件下对藻细胞,细胞破碎结果显示,经过的超声波处理,所有实验藻种的破碎率均在%以上。超声.微藻进行高压均质破壁处理,细胞破碎率达到.%。采用高压均质具有破壁率高波法具有破壁率高、处理时间短、对环境无污染等优点,但目前超声
