CN102586002B - 一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法 - Google Patents

一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102586002B
CN102586002B CN 201110006035 CN201110006035A CN102586002B CN 102586002 B CN102586002 B CN 102586002B CN 201110006035 CN201110006035 CN 201110006035 CN 201110006035 A CN201110006035 A CN 201110006035A CN 102586002 B CN102586002 B CN 102586002B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ionic liquid
grease
microalgae
oil
organic solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110006035
Other languages
English (en)
Other versions
CN102586002A (zh
Inventor
郭晨
高红帅
王�锋
刘春朝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CN 201110006035 priority Critical patent/CN102586002B/zh
Publication of CN102586002A publication Critical patent/CN102586002A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102586002B publication Critical patent/CN102586002B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法。本发明的方法包括以下步骤：1)制备功能化离子液体；2)将一定量的微藻加入到离子液体中，通过加热磁力搅拌使其溶解；3)使用有机溶剂萃取离子液体混合物中的油脂；4)提取油脂后的离子液体相中加入一定量的水，通过蒸发除去水相，实现离子液体的再生，离子液体重复使用。根据本发明的方法，利用离子液体溶解微藻提取油脂，离子液体几乎没有蒸气压，具有绿色环保特性和可设计性，能显著的破坏微藻的细胞壁，微藻细胞内或细胞壁上的油脂得以释放出来，油脂与离子液体易于分离，能显著提高油脂的提取率，而离子液体通过加水稀释法可以循环使用，该方法可成为微藻油脂提取的一种新工艺。

Description

一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法
技术领域
本发明涉及从微藻中提取油脂的方法，具体地，本发明涉及一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法。
背景技术
随着全球经济一体化的快速发展，能源短缺以及二氧化碳排放引起的温室效应，已经成为人类可持续发展的重大威胁。如果有一种技术，既能减少二氧化碳，又能增加可再生能源供给，必然受欢迎。而藻类正是通过“吃”二氧化碳来生产生物柴油和生物燃气。近年来，生物柴油作为化石能源的替代燃料，已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源。
生物柴油是以生物体油脂为原料，通过分解、酯化而得到的长链脂肪酸甲酯，是一种可以替代普通柴油使用的环保、可再生能源。按照当前的技术，原料成本是决定生物柴油价格的最主要因素。目前，欧盟、美国、日本等国主要以菜籽油、大豆油以及芥末籽油为原料制备生物柴油，我国也是以大豆油为主要原料来生产生物柴油。从而导致了生物柴油“与人争粮”和“与粮争地”的现象，造成全球粮食价格的飙升。因此，积极寻找新的生物质原料，以缓解目前的粮食和能源危机已成为世界各国高度关注的问题。在众多的可提取生物柴油的原料中，微藻脱颖而出：它大多分布在江河湖泊中，具有生长繁殖速度快、环境适应能力强、油脂含量高等特点，另外，它不会与其他农作物争夺土地，因此藻类是制备生物柴油的良好原料。
微藻油脂的提取是生产生物柴油的关键技术。目前“溶剂萃取”和“机械压榨”是常采用的方法。由于大部分含油微藻细胞壁较厚而且细胞外壁处有一极性水化层，直接利用有机溶剂萃取油脂耗时长，萃取效率低。压榨法存在提取率偏低，能耗高的问题。虽然通过一些辅助手段来提高油脂的萃取率，如化学法、超声法、酶法或超临界等方法具有一定效果，但存在耗时长、成本高、能耗高、对设备要求高等问题。
近年来，离子液体(Ionic Liquids，ILs)是化学化工领域研究的热点。离子液体是在室温或接近室温(低于100℃)完全由离子组成呈液态的盐，一股由体积较大的有机阳离子和体积较小的无机阴离子组成。与传统的有机溶剂相比，离子液体具有一系列突出的优点：(1)几乎无蒸气压，不会造成环境污染且可用于低压条件，因此被称为“绿色溶剂”；(2)不可燃，热稳定性和化学稳定性高；(3)液体状态温度范围宽；(4)通过阴阳离子的设计可调节对有机化合物、无机化合物及聚合物的溶解性，可调控其极性及亲水、憎水性，因而又被称为“可设计性”溶剂；由于离子液体的这些特殊性质，离子液体作为绿色溶剂和功能材料受到人们的广泛关注，已在有机合成，萃取分离，催化，电化学，材料合成等领域展现了广阔的应用前景。
针对目前从微藻中提取油脂存在的问题，本发明首先利用功能化离子液体极性可调的特点，使其与微藻细胞充分接触，并利用其可溶解微藻细胞壁成份木质纤维素的特性来破坏微藻细胞结构，从而使微藻中油脂被释放出来，然后利用有机溶剂萃取油脂。溶解微藻的离子液体通过加水稀释法实现离子液体的再生，离子液体重复使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用离子液体来提取微藻中油脂的方法。
本发明的利用离子液体来提取微藻中油脂的方法包括以下步骤：
1)制备功能化离子液体；
2)将一定量的微藻加入到离子液体中，通过加热磁力搅拌使其溶解；
3)使用有机溶剂萃取离子液体混合物中的油脂，除去有机溶剂后，得到油脂，有机溶剂可以回收重复使用；
4)向提取油脂后的离子液体相中加入一定量的水，离子液体溶于水相中，而溶于离子液体中的微藻细胞壁等成份由于不溶于水而沉淀出来，通过蒸发除去水相，实现离子液体的再生，并可重复使用。
根据本发明的方法，优选所述的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]CH3COO)，氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amim]Cl)，该类离子液体除具有常规离子液体的特性，还具有熔点低、粘度小、溶解木质纤维素能力强等特点。
根据本发明的方法，该方法可适用于各种淡水或海水类产油脂微藻。
根据本发明的方法，微藻与离子液体的质量比为1∶99～1∶4之间。
根据本发明的方法，微藻在离子液体中的溶解温度为60℃～90℃，时间1h～4h。
根据本发明的方法，所述的有机溶剂为正己烷、氯仿。
根据本发明的方法，所加入有机溶剂与离子液体的体积比为1∶1～1∶3。
根据本发明的方法，利用离子液体溶解微藻提取油脂，离子液体几乎没有蒸气压，具有绿色环保特性和可设计性，能显著的破坏微藻的细胞壁，微藻中的油脂得以释放出来，油脂与离子液体易于分离，能显著提高油脂的提取率，而离子液体通过加水稀释法可以循环使用，该方法有望成为微藻油脂提取的一种新工艺。
附图说明
图1为小球藻显微照片。
图2为小球藻溶于[Bmim]Cl后的显微照片。
图3为葡萄藻显微照片。
图4为葡萄藻溶于[Bmim]Cl后的显微照片。
具体实施方式
实施例1
取20g小球藻加入到80g氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)离子液体中，升温至80℃，磁力搅拌3h后，(取样在显微镜下照相分析，小球藻的细胞壁被完全破坏溶于离子液体中，而油脂被释放出来(见图2))；向体系中加入一定量的正己烷萃取油脂(正己烷与离子液体体积比为1∶3)，溶液分层，含有油脂的正己烷相在上层，离子液体相在下层，取出上层溶液，常压蒸馏除去正己烷，得到油脂6.1g，正己烷循环使用；向下层离子液体相中加入一定量的蒸馏水，离子液体溶于水相中，而溶于离子液体的微藻细胞壁等成份沉淀出来，通过蒸馏除去水相，离子液体再生并循环使用。
实施例2
取20g葡萄藻加入到80g氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)离子液体中，升温至80℃，磁力搅拌3h后，(取样在显微镜下照相分析，葡萄藻的细胞壁被完全破坏溶于离子液体中，而油脂被释放出来(见图4))；向体系中加入一定量的正己烷萃取油脂(正己烷与离子液体体积比为1∶1)，溶液分层，含有油脂的正己烷相在上层，离子液体相在下层，取出上层溶液，常压蒸馏除去正己烷，得到油脂7.3g，正己烷循环使用；向下层离子液体相中加入一定量的蒸馏水，离子液体溶于水相中，而溶于离子液体的微藻细胞壁等成份沉淀出来，通过蒸馏除去水相，离子液体再生。
实施例3
取20g小球藻加入到80g1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]CH3COO)离子液体中，升温至60℃，磁力搅拌2h后；向体系中加入一定量的正己烷萃取油脂(正己烷与离子液体体积比为1∶3)，溶液分层，含有油脂的正己烷相在上层，离子液体相在下层，取出上层溶液，常压蒸馏除去正己烷，得到油脂6.3g，正己烷循环使用；向下层离子液体相中加入一定量的蒸馏水，离子液体溶于水相中，而溶于离子液体的微藻细胞壁等成份沉淀出来，通过蒸馏除去水相，离子液体再生并循环使用。
实施例4
取20g小球藻加入到80g氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amim]Cl)离子液体中，升温至60℃，磁力搅拌2h后；向体系中加入一定量的正己烷萃取油脂(正己烷与离子液体体积比为1∶3)，溶液分层，含有油脂的正己烷相在上层，离子液体相在下层，取出上层溶液，常压蒸馏除去正己烷，得到油脂62g，正己烷循环使用；向下层离子液体相中加入一定量的蒸馏水，离子液体溶于水相中，而溶于离子液体的微藻细胞壁等成份沉淀出来，通过蒸馏除去水相，离子液体再生并循环使用。

Claims (1)

1.一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]CH3COO)，氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)，氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amim]Cl)；油脂微藻为各种淡水或海水类中的藻类；微藻与离子液体的质量比为1:99～1:4之间；微藻在离子液体中的溶解温度为60°C～90°C，时间1h～4h；所述的有机溶剂为正己烷、氯仿；有机溶剂与离子液体的体积比为1:1～1:3。其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1）制备功能化离子液体；
2）将一定量的微藻加入到离子液体中，通过加热磁力搅拌使其溶解；
3）使用有机溶剂萃取离子液体混合物中的油脂，除去有机溶剂后，得到油脂，有机溶剂可以回收重复使用；
4）向提取油脂后的离子液体相中加入一定量的水，离子液体溶于水相中，而溶于离子液体中的微藻细胞壁等成份不溶于水而沉淀出来，通过蒸发除去水相，实现离子液体的再生，离子液体可重复使用。
CN 201110006035 2011-01-12 2011-01-12 一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法 Expired - Fee Related CN102586002B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110006035 CN102586002B (zh) 2011-01-12 2011-01-12 一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110006035 CN102586002B (zh) 2011-01-12 2011-01-12 一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102586002A CN102586002A (zh) 2012-07-18
CN102586002B true CN102586002B (zh) 2013-10-16

Family

ID=46475243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110006035 Expired - Fee Related CN102586002B (zh) 2011-01-12 2011-01-12 一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102586002B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI513813B (zh) * 2014-06-06 2015-12-21 Cpc Corp Taiwan 以耐水酸性離子液體進行微藻破壁與萃油同時酯化藻油之方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103981017B (zh) * 2013-06-27 2016-03-16 中国科学院海洋研究所 一种从微藻湿藻泥中提取油脂的方法
CN103695156A (zh) * 2013-11-28 2014-04-02 中国科学院广州能源研究所 一种利用超声辅助离子液体提取微藻油脂的方法
CN103725418A (zh) * 2013-12-20 2014-04-16 茂名市德威圣科技有限责任公司 一种用离子液体提取菠萝蜜香薰油的方法
CN104531343A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 中国科学院广州能源研究所 一种甲醇和离子液体联合提取微藻油脂的方法
TWI547554B (zh) * 2015-06-30 2016-09-01 財團法人工業技術研究院 萃取藻類中油脂的方法
CN107129860A (zh) * 2017-05-11 2017-09-05 韶关学院 一种微藻油脂的提取方法
CN107266308A (zh) * 2017-07-20 2017-10-20 广西南宁桂知科技有限公司 一种利用龙眼壳制备原儿茶酸的工艺
CN107488501A (zh) * 2017-09-21 2017-12-19 嘉必优生物技术（武汉）股份有限公司 微生物来源的多不饱和脂肪酸油脂及其制备工艺
CN107602434B (zh) * 2017-09-21 2020-02-21 嘉必优生物技术（武汉）股份有限公司 雨生红球藻来源的虾青素晶体及其制备工艺
CN107473999B (zh) * 2017-09-21 2020-05-08 嘉必优生物技术（武汉）股份有限公司 微生物的破壁方法及类胡萝卜素产品
CN108034499B (zh) * 2017-12-22 2021-03-02 江南大学 一种以离子液体作为绿色介质提取富集1,8-桉叶素的芳樟精油的方法
CN108251218B (zh) * 2018-02-11 2021-06-15 安阳工学院 一种高选择性萃取北艾精油的方法
CN110408466A (zh) * 2019-08-05 2019-11-05 福建福瑞康信息技术有限公司 一种酶辅助离子液体提取微藻油脂的方法
CN113322186B (zh) * 2021-06-21 2023-05-26 昆明理工大学 一种离子液体快速采收微藻的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19649244A1 (de) * 1996-11-18 1998-05-28 Schiff Gerhard Dipl Ing Agr Kreislaufmodell zur Biomasse- und organischen Abfallverwertung als Prototyp (Modulbauweise) für Feststoffe und Abwässer
CN101402873A (zh) * 2008-11-12 2009-04-08 南昌大学 樟树籽油制备轻质型生物柴油的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19649244A1 (de) * 1996-11-18 1998-05-28 Schiff Gerhard Dipl Ing Agr Kreislaufmodell zur Biomasse- und organischen Abfallverwertung als Prototyp (Modulbauweise) für Feststoffe und Abwässer
CN101402873A (zh) * 2008-11-12 2009-04-08 南昌大学 樟树籽油制备轻质型生物柴油的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李小鹏 等.植物油脂提取工艺研究新进展.《现代商贸工业》.2007,201-202.
植物油脂提取工艺研究新进展;李小鹏 等;《现代商贸工业》;20071231;201-202 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI513813B (zh) * 2014-06-06 2015-12-21 Cpc Corp Taiwan 以耐水酸性離子液體進行微藻破壁與萃油同時酯化藻油之方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102586002A (zh) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102586002B (zh) 一种利用离子液体从微藻中提取油脂的方法
US9296985B2 (en) Algae biomass fractionation
Choi et al. Lipid extraction from Chlorella vulgaris by molten-salt/ionic-liquid mixtures
AU2010224222B2 (en) Algae biomass fractionation
US8303818B2 (en) Method and apparatus using an active ionic liquid for algae biofuel harvest and extraction
Hamawand et al. Growing algae using water from coal seam gas industry and harvesting using an innovative technique: A review and a potential
CN103695156A (zh) 一种利用超声辅助离子液体提取微藻油脂的方法
Muthukumar et al. Biodiesel production from marine microalgae Chlorella marina and Nannochloropsis salina
CN102517146B (zh) 一种表面活性剂辅助水相提取藻油的方法
Khola et al. Biodiesel production from algae
CN101805670A (zh) 一种微生物柴油的制备方法
Gaurav et al. Microalgae-based biodiesel production and its challenges and future opportunities: A review
CN103911217B (zh) 一种一步法制生物柴油的方法
CN103937604B (zh) 一种提取微藻中油脂的方法
Hussain et al. Algae as a source of renewable energy: opportunities, challenges, and recent developments
RU2013157357A (ru) Пригодный для использования в двигателе сложный метиловый эфир жирных кислот (биодизель) из встречающейся в природе тины морских микроводорослей и морские микроводоросли, культивируемые в открытых соляных прудах наряду с ценными добавками побочных продуктов
CN102660464A (zh) 一种富油海洋微藻及其应用
CN104531788A (zh) 一种微藻直接离子液体脂肪酶法制备生物柴油的方法
Krishnan et al. Extraction of algal neutral lipids for biofuel production
Ponnumsamy et al. A review on homogeneous and heterogeneous catalytic microalgal lipid extraction and transesterification for biofuel production
Kumara Behera et al. From algae to liquid fuels
CN102899166B (zh) 一种藻类细胞中的生物油脂及其制备方法和应用
Gomaa et al. Microalgae-based biofuel synthesis
TWI513813B (zh) 以耐水酸性離子液體進行微藻破壁與萃油同時酯化藻油之方法
WO2015184629A1 (zh) 以耐水酸性离子液体进行微藻破壁与萃油同时酯化藻油的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131016

Termination date: 20170112