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大气中二氧化碳含量上升导致的全球气候变暖及不可再生化石能源的枯竭是当今世界面临的两大难题。近年来,清洁的可再生能源发展迅速,尤其是藻基生物燃料,被认为是遏制这些问题的最佳解决方案之一。然而,高成本的生物质干燥及油脂提取限制了藻基生物燃料的规模化开发。本研究以海洋微绿球藻(Nannochloris sp.)为研究对象,围绕快速准确测定微藻油脂含量和可持续提取纯化藻油而开展。该工艺由三步组成:1、藻泥经乙醇(83%V/V)脱水,其含水率从85~95%降至30~40%;2、以乙醇(95%V/V)为溶剂,微波辅助湿法提取微藻中的粗油;3、以正己烷为萃取剂,获得可用于转酯化的纯化油。主要研究结果如下:1.以原位转脂法为对照,系统比较了4种方法(Bligh-Dyer法、改良Bligh-Dyer法、ASTM标准法和皂化法)用于测定三种微藻(海洋微绿球藻、普通小球藻(Chlorellavulgaris)、绿色巴夫藻(Pavlova viridis))中总脂含量的差异。结果表明,改良Bligh-Dyer法三种微藻中可酯化油脂回收率最高,分别为93.7%、85.0%和88.6%,且操作简便、分析时间短(60.0min)、所需样品量少(0.25g),可替代ASTM标准法作为实验室快速准确测定微藻总脂含量的首选方法。2.系统优化了海洋微绿球藻湿藻泥乙醇脱水工艺。乙醇浓度为83%(V/V),添加的乙醇溶液与原藻泥中水的体积比为1:1,经1次脱水后,藻泥中的含水量即可从89.1%降至37.4%,可酯化油脂的损失率仅为6.0%。脱水后的藻泥可作为湿法提油的优质原料。3.以95%(V/V)的乙醇为溶剂,系统比较了5种预处理方式(高压均质、超声波、微波、陶瓷珠研磨和低温冷冻)对海洋微绿球藻油脂提取的影响。确定了微波辅助湿法提油的方法,最佳提取温度为90.0℃,提取时间为80.0min,液固比为20:1,可酯化油脂的得率可达到最大值为13.4%(w/w),粗油中C16:0、C18:0和C18:1脂肪酸占总脂肪的比例分别为32.3%、19.1%和21.1%,适合用于生物柴油的制备。研究还发现,乙醇脱水后藻泥含水量在30~40%时,对可酯化油脂的得率无显著影响,可作为乙醇脱水工艺的目标。4.使用正己烷萃取乙醇粗提物中的可酯化油脂时,通过加入水和氯化钙,促进两相体系的形成,提高可酯化油脂回收率的同时,有效去除了非脂物质。优化工艺条件为:首先向乙醇粗提物中加入水及氯化钙,使水醇溶液中水的体积分数为50.0%,氯化钙的浓度为0.1mol/L,然后加入正己烷溶液,使正己烷与水醇溶液的体积比为0.4,静置720min后,正己烷层中的可酯化油脂的回收率可达到98.5%,且未改变脂肪酸的组成。此外,正己烷层中的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和蛋白质的去除率分别为79.7%、67.9%、69.7%和98.8%,藻油得到了纯化。