CN105001971A - 一种两步法生产微藻生物油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种两步法生产微藻生物油的方法,涉及微藻生物油提取技术领域,以解决微藻生物油中氮含量大所导致的提质成本高的问题。该方法先提取微藻原料中微藻细胞内含有的蛋白质,获得蛋白质水溶液以及微藻渣;然后将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来分离,得到蛋白质以及水相;然后用水相调节微藻渣的固含量,得到微藻渣悬浮液;然后以微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油。与常规水热液化法相比,该方法得到的微藻生物油中氮含量降低了40%,大大节约了后续微藻生物油提质时氢气的用量,还可以减少提质过程中催化剂中毒现象的发生,同时实现了水相的二次利用。本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法用于微藻生物油提取中。
Description
技术领域
本发明涉及微藻生物油提取技术领域,尤其涉及一种两步法生产微藻生物油的方法。
背景技术
微藻(Microalgae)是一类在陆地、海洋分布广泛,且光合利用度高的自养植物。由于微藻具有一定的环境“修复”能力,当以微藻为原料生产微藻生物油(Bio-oil of Microalgae),能够同时达到能源生产和环境保护的目的,因此,利用微藻生产微藻生物油的方法受到了人们广泛关注。
一般来说,微藻生物油是利用热解法、水热液化法或气化法等热化学转化方法生产的;其中,水热液化法(hydrothermal liquefaction,简称为HTL)是以整个微藻为原料生产微藻生物油,虽然能够提高微藻生物油的产量,但是由于多数微藻细胞中含有大量的蛋白质,在水热液化过程中微藻细胞中含有的蛋白质会转化成氮杂环化合物,进入微藻生物油中,使得微藻生物油中氮含量较高,导致微藻生物油粘度大、化学物质不稳定、容易使提质阶段的催化剂中毒。因此,以微藻为原料采用水热液化法生产的微藻生物油,需进一步提质改性将微藻生物油中的氮脱除去才能作为高品质能源应用。
微藻生物油的提质改性过程实质上是微藻生物油中N、S、O的脱除过程,其中,微藻生物油中的氮需要经过加氢、催化裂化等环节,才能利用氢气在催化条件下将氮转化成NH3,将氮从微藻生物油中脱除。可见,微藻生物油中的氮含量越高,氢气的用量和脱除氮的反应时间越长,因此,微藻生物油中氮的含量越高,反应成本也会提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两步法生产微藻生物油的方法,解决微藻生物油中氮含量大所导致的提质成本高的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种两步法生产微藻生物油的方法,包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
所述蛋白质提取步骤为:提取微藻原料中微藻细胞内含有的蛋白质,获得蛋白质水溶液以及微藻渣;然后将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来,最后分离,得到蛋白质以及水相;
所述水热液化法生产微藻生物油步骤为:用所述水相调节所述微藻渣的固含量,得到微藻渣悬浮液;然后以所述微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油。
优选的,所述蛋白质提取步骤中,获得蛋白质水溶液以及微藻渣的方法为:对所述微藻原料中的微藻细胞进行破壁,然后加入蛋白质提取液,提取所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质,使所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质溶解到蛋白质提取液中,形成蛋白质水溶液和微藻渣组成的混合体系;将所述混合体系中的蛋白质水溶液和微藻渣分离,得到蛋白质水溶液以及微藻渣。
较佳的,对所述微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法为振动磨破壁法、珠磨破壁法、酶法、微波法中的一种或几种;
较佳的,所述蛋白质提取液为pH值为9-13的NaOH水溶液、pH值为9-13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液、pH值为9.0的tris-HCl缓冲液中的一种或多种。
优选的,所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质提取温度为40℃-60℃。
优选的,所述将蛋白质溶液中的蛋白质沉淀出来的方法为酸沉法、碱沉法或醇沉法。
优选的,所述水热液化法生产微藻生物油步骤中,以所述微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油的方法为:将所述微藻渣悬浮液的加入反应釜中,使微藻悬浮液处在无氧环境中,然后在密封条件下按照设定反应条件开展反应,得到反应液;最后从所述反应液中分离出微藻生物油。
较佳的,所述密封条件下的压力为5MPa-15MPa,设定反应条件时保温反应温度为160℃-420℃,保温反应时间为10min-140min。
较佳的,从所述反应液中分离出微藻生物油是采用有机溶剂萃取法实现的,所述有机溶剂萃取法使用的萃取剂为正己烷、二氯甲烷、氯仿、石油醚、乙醚、丙酮中的一种或几种。
优选的,所述微藻渣悬浮液的含水量为50%-90%。
与现有技术相比,本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法的有益效果在于:
本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法是通过蛋白质提取步骤以及微藻生物油提取步骤完成的;由于在水热液化法生产微藻生物油前,先提取微藻原料中的蛋白质,降低了微藻中的氮含量;因此,与常规水热液化法相比,本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法得到的微藻生物油中氮含量降低了40%,大大节约了后续微藻生物油提质时氢气的用量,还可以减少提质过程中催化剂中毒现象的发生,降低了微藻生物油提质成本。
另外,蛋白质提取后,将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来,得到的水相一般是丢弃的,本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法中,利用本来应该废弃的水相调节微藻渣的含水量,继而采用水热液化法生产微藻生物油实现了水相的二次利用,而且,利用水相调节微藻渣的含水量后得到的微藻渣悬浮液直接进行水热液化反应,实现了微藻生物油的制取;因此,本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法中,蛋白质提取步骤得到的水相不仅是用以调节微藻渣的含水量,而且,还作为反应溶剂,用以提取微藻渣中的微藻生物油;此外,在蛋白质提取步骤中得到的蛋白质还可以收集进行进一步加工,提高微藻的附加值。
具体实施方式
本发明实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法,包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤为:提取微藻原料中微藻细胞内含有的蛋白质,获得蛋白质水溶液以及微藻渣;然后将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来,最后分离,得到蛋白质以及水相;
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到微藻渣悬浮液;然后以微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油。
从本实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法的过程可以看出,本实施例是通过蛋白质提取步骤以及微藻生物油提取步骤完成微藻生物油的生产;由于在水热液化法生产微藻生物油前,先提取微藻原料中的蛋白质,降低了微藻中的氮含量;因此,与常规水热液化法相比,本实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法得到的微藻生物油中氮含量降低了40%以上,大大节约了后续微藻生物油提质时氢气的用量,还可以减少提质过程中催化剂中毒现象的发生,降低了微藻生物油提质成本。
另外,蛋白质提取后,将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来,得到的水相一般是丢弃的,本实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法中,利用本来应该废弃的水相调节微藻渣的含水量,继而采用水热液化法生产微藻生物油实现了水相的二次利用,而且,利用水相调节微藻渣的含水量后,直接进行水热液化反应,因此,本实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法中,蛋白质提取步骤得到的水相不仅是用以调节微藻渣的含水量,而且,还作为反应溶剂,用以提取微藻渣中的微藻生物油;此外,在蛋白质提取步骤中得到的蛋白质还可以收集进行进一步加工,提高微藻的附加值。
需要说明的是,水热液化法生产微藻生物油步骤中也可以不用水相调节微藻渣的含水量,同样能够制得低氮的微藻生物油,只是用水相调节微藻渣的固含量能够使资源二次利用,且还能使水相作为溶剂使用。
上述实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法中,获得蛋白质水溶液以及微藻渣的方法很多,为了更为清楚的说明获得蛋白质水溶液以及微藻渣的方法,下面给出一种具体实施方法,但不仅限于此:
具体实施时,对微藻原料中的微藻细胞进行破壁,然后加入蛋白质提取液,提取微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质,使微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质溶解到蛋白质提取液中,形成蛋白质水溶液和微藻渣组成的混合体系;将混合体系中的蛋白质水溶液和微藻渣分离,得到蛋白质水溶液以及微藻渣。
而对微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法可以选择振动磨破壁法、珠磨破壁法、酶法、微波法中的一种或几种,但并不排除其他可以实现破壁的方法;
其中,对微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法为振动磨破壁法时的工艺参数是:微藻细胞在所述微藻原料中的固含量为10%-30%,振动时间为10min-80min。从提高破壁效率的角度考虑,优选的,在-10℃以下对微藻原料进行冷冻固化造粒,得到10mm-25mm球形微藻粒;然后采用振动磨破壁法对球形微藻粒中的微藻细胞进行破壁;振动时间为40min-60min。这是因为在冷冻固化造粒后,得到的微藻粒能够与振动磨中介质的作用面积增大,因此提高了机械破壁效率,从而增大了细胞壁的破损,提高整体破壁效率。另外,在冷冻固化造粒后,得到的微藻粒处在冷冻状态下,在后续振动磨破壁法破壁的过程中,微藻粒吸收由机械能转化的热量而解冻,而热量被处在冷冻状态下的微藻粒吸收能够保持微藻粒所处的温度不升高,避免破壁过程中温度升高对蛋白活性的影响,节约了能耗,缩短了破壁时间。
对微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法为珠磨破壁法时的工艺参数是:微藻细胞在微藻原料的固含量为5%-20%,体积填充量为50%-85%,至于研磨珠可以是粒径为0.3mm-8mm的氧化锆,但不仅限于此。
对微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法为酶法时的工艺参数是:微藻细胞在微藻原料中的固含量为2%-15%,每升微藻原料中加入3mg-25mg的酶,酶法处理时的pH值为4-5,酶法处理温度为50℃-60℃,酶法处理时间为2h-15h。另外,酶的用量为每升微藻液中加入3mg-25mg的酶,所使用的酶为纤维素酶、溶菌酶、蜗牛酶、蛋白酶中的一种或多种;而且,由于酶的用量和微藻细胞在微藻原料中的固含量是具有匹配关系的,因此,优选的微藻细胞在微藻原料中的固含量为5%-10%,酶的用量为每升微藻液中加入5mg-8mg的酶;酶法处理温度为50℃时,酶法破壁的效果最佳。
对微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法为微波法时的工艺参数是:微藻细胞在微藻原料中的固含量为0.5%-30%,微波频率为2450MHz,微波处理温度为100℃,微波处理时间为1min-30min。另外,微藻细胞在微藻原料的固含量优选为8%-15%,在此固含量下其提取效率最佳。
在对微藻原料中的微藻进行破壁后,为了提高微藻原料的附加值,需要提取蛋白质水溶液中的蛋白质,其提取温度为40℃-60℃,提取时间为2-6h。蛋白质提取液为pH值为9-13的NaOH水溶液、pH值为9-13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液、pH值为9.0的tris-HCl缓冲液中的一种或多种,至于分离出蛋白质的方法可以采用离心法或气浮法;不管是蛋白质提取液还是分离出蛋白质的方法均不限于所列。
优选的,蛋白质提取液为pH值为9-13的NaOH水溶液或pH值为9-13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液。本发明优选的蛋白质提取液中的NaOH能够破坏微藻细胞壁中的纤维素,使微藻细胞内的蛋白最大限度的释放到胞外,提高蛋白质提取效率。而更优选的,蛋白质提取液为pH值为9-13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液,本发明所采用的pH值为9-13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液中,尿素通过与微藻细胞内蛋白质所含的多肽链竞争氢键来破坏微藻细胞蛋白质的高级结构的氢键,增加蛋白质疏水性侧链在水中的溶解性,从而辅助溶解蛋白质,提高蛋白质的提取效率和产率。
另外,在蛋白质提取液是pH值为9.0的tris-HCl缓冲液时,还可以在加入蛋白质提取液时,加入表面活性剂如十二烷基磺酸钠,但不限于此。加入表面活性剂使微藻细胞内的蛋白质的构象发生改变,形成通过分子间作用力形成蛋白质-表面活性剂复合物,而这种蛋白质-表面活性剂复合物具有良好的水溶性,因此,本发明在加入表面活性剂均能够提高蛋白质的溶解性。另外,所加入的表面活性剂的质量是微藻原料中微藻干重的2%-5%。
为了实现蛋白质提取步骤中蛋白质水溶液所含有的水相的二次利用,因此,采用酸沉法、碱沉法或醇沉法将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来,得到的蛋白质能够进一步加工,提高微藻原料的附加值;而得到的水相则用于水热液化法生产微藻生物油步骤。
值得注意的是,将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来的方法虽然公开了三种,但不仅限于此,还可以采用其他方法实现。另外,优选的,将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来的方法为酸沉法或碱沉法;采用酸沉法或碱沉法沉淀蛋白质后,得到的水相呈现对应的酸性或碱性条件,利用该水相去调节微藻渣的含水量,其所呈现的碱性条件或酸性条件,能够进一步破坏微藻渣中微藻细胞残余的细胞壁,提高微藻生物油的提取效率,换句话说,碱性条件或酸性条件对微藻生物油的提取具有催化作用。
为了更为详细的说明将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来的方法,下面以酸沉法为例,给出将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来的条件:采用酸沉法将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来的过程中,调节蛋白质水溶液的pH值为2.5-4.5。另外,虽然没有给出碱沉法或醇沉法将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来的条件,但并不代表碱沉法或醇沉法不能将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来。
需要说明的是,上述实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法中,蛋白质提取步骤所使用的微藻原料的存在形式可以为微藻泥、也可以为干微藻;而且微藻可种类不限,可为任意微藻,例如小球藻、螺旋藻、蓝藻、拟微绿球藻、硅藻、丝状藻中的一种或几种;且这些微藻可以为海水中生长的微藻或淡水中生长的微藻。
上述实施例提供的两步法生产微藻生物油的方法的水热液化法生产微藻生物油步骤中,用水相调节所述微藻渣的含水量,得到的微藻渣悬浮液的含水量为50%-90%,由于后续是以微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油,因此,为了优化反应,微藻渣悬浮液的含水量优选为75-85%。
而以微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油的方法可以采用常规的水热液化法,无需特殊说明。为了更为清楚的描述以微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油的方法,下面给出一个具体实施方法,,但不仅限于此:
将微藻渣悬浮液的加入密封反应釜中,并排出密封反应釜中的氧气,使微藻悬浮液处在无氧环境中,然后在密封条件下按照设定反应条件开展保温反应,当密封反应釜内的压力发生变化时结束反应,得到反应液;最后从所述反应液中分离出微藻生物油。
在具体实施过程中,水热液化法生产微藻生物油的条件是本领域技术人员根据实际需要可以实现的,其生产微藻生物油的过程实际上是将高分子的聚合物,分解成低分子量的二糖或单糖,然后进一步分解成杂化化合物和/或烷烃,从而制得微藻生物油;当微藻生物油中的这些杂化化合物和/或烷烃密被进一步的分解氧化,会生成气体,此时,密封反应釜内的压力会迅速发生变化,这也就代表了反应终点的到来,需要及时的结束反应,以避免微藻生物油的分解以及不必要的损失。因此,本发明在的水热液化法生产微藻生物油的过程中,以密封反应釜内的压力发生变化作为反应结束的标识,而省去了利用反应时间计算反应终点,方便可靠。
而上述实施例中的水热液化法生产微藻生物油的反应条件也可在:密封条件压力为5MPa-15MPa,设定反应条件时保温反应温度为160℃-420℃,保温反应时间为10min-140min,搅拌转速为100rpm-240rpm进行,也可在其他可以实现水热液化法生产微藻生物油的反应条件下进行,不仅限于本发明所列条件。
优选的,水热液化法生产微藻生物油的反应条件可在:密封条件压力为5MPa-12MPa,保温反应温度为200℃-350℃,保温反应时间为30min-90min,搅拌转速为150rpm-200rpm。
至于从反应液中分离出微藻生物油的方法可采用有机溶剂萃取法,另外,从所使用的有机溶剂与微藻生物油的极性匹配上来说,所使用的萃取剂优选为正己烷、二氯甲烷、氯仿、石油醚、乙醚、丙酮中的一种或几种。
在上述实施方式的描述中,具体特征、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面给出几种以小球藻和/或拟微绿球藻为原料两步法生产微藻生物油的方法的实施例,以进一步详细说明本发明两步法生产微藻生物油的方法,以下实施例仅在于说明,而不在于限定。
实施例一:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为150g的小球藻藻泥,放入研磨杯中,以150rpm的转速研磨24h,获得浆液;且小球藻的含油量为9.18%,小球藻的蛋白质含量为46.75%,小球藻藻泥的含水量为92%,即固含量为8%;研磨杯中的研磨珠是粒径为1.8mm-2.4mm的氧化锆,体积填充量为50%。
然后,向浆液中加入pH值=9.0的tris-HCl缓冲液6L,并添加3g的十二烷基磺酸钠,水浴温度50℃,搅拌提取4h,冷却后,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为60%的微藻渣;其中,所加入的十二烷基磺酸钠的质量是微藻原料中微藻干重的2%。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液的pH值为3.0,静置1h,得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉27g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为79%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封高压反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为5MPa的无氧环境中,然后打开高压反应釜加热开关,然后在160rpm的搅拌速度下,升温至350℃,保温反应60min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为萃取剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油64.12g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.46%。
本实施例的对比例为:以藻干重质量为70g的小球藻藻泥为原料,将其装入7.5L的高压反应釜中,密封高压反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为5MPa的无氧环境中,然后打开高压反应釜加热开关,然后在160rpm的搅拌速度下,升温至350℃,保温反应60min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷萃取剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油33.3g;送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为6.07%;其中,小球藻藻泥中的小球藻含油量为9.18%,蛋白质含量为46.75%,小球藻藻泥中含水量为92%。
通过对比本实施例和其对比例的实验结果可以发现,采用本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法得到的微藻生物油中的氮含量是普通水热液化法制得的微藻生物油氮含量的57%,其氮含量下降了43%。
实施例二:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为150g的小球藻藻泥,放入研磨杯中,以150rpm的转速研磨24h,获得浆液;且小球藻的含油量为9.18%,小球藻的蛋白质含量为46.75%,小球藻藻泥的含水量为80%,即固含量为20%;研磨杯中的研磨珠是粒径为0.3mm-8mm的氧化锆,体积填充量为85%。
然后,向浆液中加入pH值=10.0的NaOH水溶液3L,并添加6g的十二烷基磺酸钠,水浴温度40℃,搅拌提取6h,冷却后,气浮法分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为50%的微藻渣;其中,所加入的十二烷基磺酸钠的质量是微藻原料中微藻干重的4%。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液的pH值为2.5,静置1h,得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉29g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为90%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封高压反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,然后打开高压反应釜加热开关,然后在240rpm的搅拌速度下,升温至350℃,保温反应140min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用氯仿清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以氯仿和石油醚的混合溶剂为萃取剂对反应液萃取,收集萃取后的得到的氯仿和石油醚的混合相,减压蒸馏回收氯仿和石油醚,得到微藻生物油60.12g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.06%。
实施例三:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为150g的小球藻藻泥,放入研磨杯中,以150rpm的转速研磨24h,获得浆液;且小球藻的含油量为9.18%,小球藻的蛋白质含量为46.75%,小球藻藻泥的含水量为95%,即固含量为5%;研磨杯中的研磨珠是粒径为0.3mm-8mm的氧化锆,体积填充量为72%。
然后,向浆液中加入pH值=13的NaOH水溶液3L,并添加7.5g的十二烷基磺酸钠,水浴温度60℃,搅拌提取2h,冷却后,气浮法分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为20%的微藻渣;其中,所加入的十二烷基磺酸钠的质量是微藻原料中微藻干重的5%。
最后,用2mol/L的NaOH水溶液调节蛋白质水溶液的pH值为9,静置1h,得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉26g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为50%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封高压反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为10MPa的无氧环境中,然后打开高压反应釜加热开关,然后在100rpm的搅拌速度下,升温至200℃,保温反应90min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用正己烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以正己烷为萃取剂对反应液萃取,收集萃取后的得到的正己烷相,减压蒸馏回收正己烷,得到微藻生物油60.12g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.36%。
实施例四:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为150g的小球藻藻泥,在-16℃下冷冻固化造粒24h,得到粒径为10mm-25mm的球形微藻粒;然后将球形微藻粒放入振动磨中,采用振动磨破壁法对球形微藻粒中的微藻细胞进行破壁40min,结束后得到获得浆液;且小球藻含油量为9.18%,小球藻的蛋白质含量为46.75%,小球藻藻泥的含水量为90%,即固含量为10%。
然后,向浆液中加入pH值=10.0的NaOH水溶液6L,然后在40℃下磁力搅拌提取6h,冷却后,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为60%的微藻渣。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液中的pH值为2.5,静置2h得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉17.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为90%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在200rpm的搅拌速度下,升温至220℃,保温反应20min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油52.19g。
本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.97%。
实施例五:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为150g的小球藻藻泥,在-20℃下冷冻固化造粒18h,得到粒径为10mm-25mm的球形微藻粒;然后将球形微藻粒放入振动磨中,采用振动磨破壁法对球形微藻粒中的微藻细胞进行破壁80min,结束后得到获得浆液;且小球藻含油量为9.18%,小球藻蛋白质含量为46.75%,小球藻藻泥的含水量为70%,即固含量为30%。
然后,向浆液中加入pH值=13.0的NaOH水溶液6L,然后在60℃下磁力搅拌提取2h,冷却后,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为25%的微藻渣。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液中的pH值为4.5,静置2h得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉16.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为75%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为12MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在240rpm的搅拌速度下,升温至160℃,保温反应140min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用丙酮清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以丙酮为萃取剂对反应液萃取,收集萃取后的丙酮相,减压蒸馏回收丙酮,得到微藻生物油51.19g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.67%。
实施例六:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为150g的小球藻藻泥,在-16℃下冷冻固化造粒24h,得到粒径为10mm-25mm的球形微藻粒;然后将球形微藻粒放入振动磨中,采用振动磨破壁法对球形微藻粒中的微藻细胞进行破壁10min,结束后得到获得浆液;且小球藻含油量为9.18%,小球藻的蛋白质含量为46.75%,小球藻藻泥的含水量为75%,即固含量为25%。
然后,向浆液中加入pH值=9.0的NaOH水溶液2L,然后在60℃下磁力搅拌提取2h,冷却后,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为30%的微藻渣。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液中的pH值为2.5,静置2h得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉18.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为85%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在240rpm的搅拌速度下,升温至420℃,保温反应10min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用乙醚清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以乙醚为萃取剂对反应液萃取,收集萃取后的乙醚相,减压蒸馏回收乙醚,得到微藻生物油56.19g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.37%。
实施例七:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为150g的拟微绿球藻藻泥,在-16℃下冷冻固化造粒24h,得到粒径为10mm-25mm的球形微藻粒;然后将球形微藻粒放入振动磨中,采用振动磨破壁法对球形微藻粒中的微藻细胞进行破壁40min,结束后得到获得浆液;且拟微绿球藻含油量为15.59%,拟微绿球藻中蛋白质含量为46.94%,含水量为77.5%,即固含量为22.5%。
然后,向浆液中加入pH值=9.5的NaOH水溶液6L,然后在45℃下磁力搅拌提取6h,冷却后,离心分离,得到蛋白质水溶液以及固含量为21%的微藻渣。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液中的pH值为3.0,静置2h得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉22g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:利用水相调节微藻渣的含水量为85%,得到微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻渣处在压力为10MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在160rpm的搅拌速度下,升温至420℃,保温反应20min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油66.34g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.24%。
本实施例的对比例为:以藻干重质量为150g的拟微绿球藻藻泥为原料,将其装入7.5L的高压反应釜中,密封高压反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为5MPa的无氧环境中,然后打开高压反应釜加热开关,然后在160rpm的搅拌速度下,升温至420℃,保温反应20min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷相,得到微藻生物油75.05g。送样分析生物油中元素组成其中N含量为7.11%。其中,拟微绿球藻藻泥中的拟微绿球藻含油量为15.59%,蛋白质含量为46.94%,含水量为77.5%%。
通过对比本实施例和其对比例的实验结果可以发现,采用本发明提供的两步法生产微藻生物油的方法得到的微藻生物油中的氮含量是普通水热液化法制得的微藻生物油氮含量的45.57%,其氮含量下降了54.43%。
实施例八:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤与实施例三中的蛋白质提取步骤相同;
水热液化法生产微藻生物油步骤为:利用水相调节微藻渣的含水量为90%,得到微藻渣悬浮液,然后将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻渣悬浮液处在压力为10MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在160rpm的搅拌速度下,升温至280℃,保温反应80min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油40.02g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.16%。
将本实施例与实施例三对比可以发现,在水热液化法生产微藻生物油步骤中,利用水相调节微藻渣的含水量能够降低微藻生物油中氮元素的含量。
实施例九:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为100g的拟微绿球藻藻泥,拟微绿球藻泥的含水量为77.5%,用水调节拟微绿球藻泥固含量在10%,接着调节pH值在4.65,向得到的微藻液中加入纤维素酶,然后在培养箱中55℃下震荡8h,接着冷却至室温,得到浆液;且拟微绿球藻含油量为15.59%,拟微绿球藻中蛋白质含量为49.94%,每升微藻液中加入3mg纤维素酶,纤维素酶的酶活力单位为10000u/g。
然后,向浆液中加入pH值=10的氢氧化钠和尿素的混合水溶液5L,于50℃连续搅拌4h,冷却至室温,离心分离,得到蛋白质水溶液以及微藻渣;其中,氢氧化钠和尿素的混合水溶液中氢氧化钠和尿素的质量比为5:1。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液中的pH值为2.5,静置2h得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉12.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为90%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在100rpm的搅拌速度下,升温至200℃,保温反应40min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油30.12g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为4.89%。
实施例十:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为100g的拟微绿球藻藻泥,拟微绿球藻泥的含水量为77.5%(即固含量为22.5%),用水调节拟微绿球藻泥固含量在2%,接着调节pH值为5,并向得到的微藻液中加入蛋白酶和蜗牛酶,然后在培养箱中50℃下震荡15h,接着冷却至室温,得到浆液;且拟微绿球藻含油量为15.59%,拟微绿球藻中蛋白质含量为49.94%,每升微藻液中加入10mg蛋白酶和5g的蜗牛酶,蛋白酶的酶活力单位为10000u/g,蜗牛酶的酶活力单位为20000u/g。
然后,向浆液中加入pH值=9的氢氧化钠和尿素的混合水溶液5L,于60℃连续搅拌2h,冷却至室温,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为30%的微藻渣;其中,氢氧化钠和尿素的混合水溶液中氢氧化钠和尿素的质量比为2:1。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液中的pH值为2.5,静置2h得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉11.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为85%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在160rpm的搅拌速度下,升温至160℃,保温反应140min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油32.12g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为4.79%。
实施例十一:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为100g的拟微绿球藻藻泥,拟微绿球藻泥的含水量为77.5%(即固含量为22.5%),用水调节拟微绿球藻泥固含量在15%,接着调节pH值为4,并向得到的微藻液中加入溶菌酶,然后在培养箱中60℃下震荡2h,接着冷却至室温,得到浆液;且拟微绿球藻含油量为15.59%,拟微绿球藻中蛋白质含量为49.94%,每升微藻液中加入25mg溶菌酶,溶菌酶的酶活力单位为20000u/g。
然后,向浆液中加入pH值=13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液5L,于60℃连续搅拌2h,冷却至室温,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为30%的微藻渣;其中,氢氧化钠和尿素的混合水溶液中氢氧化钠和尿素的质量比为4:1。
最后,用1mol/L的盐酸调节蛋白质水溶液中的pH值为2.5,静置2h得到蛋白质沉淀,将蛋白质沉淀通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉11.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为85%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入7.5L的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在160rpm的搅拌速度下,升温至240℃,保温反应10min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油32.12g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为3.99%。
实施例十二:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为100g的拟微绿球藻藻泥,拟微绿球藻泥的含水量为77.5%,用水调节拟微绿球藻泥固含量在7.6%,然后将得到的体系放入研磨杯中,以150rpm的转速研磨24h,接着放入微波炉中,于2450MHz,100℃处理15min,冷却后取出,得到浆液;且拟微绿球藻含油量为15.59%,拟微绿球藻中蛋白质含量为49.94%。
然后,向浆液中加入pH值=10的氢氧化钠和尿素的混合水溶液5L,于50℃连续搅拌4h,冷却至室温,气浮法分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为42%的微藻渣;其中,氢氧化钠和尿素的混合水溶液中氢氧化钠和尿素的质量比为3:1。
最后,采用醇沉法从蛋白质水溶液使蛋白质沉淀,然后通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉12.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为70%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入100mL的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在100rpm的搅拌速度下,升温至350℃,保温反应20min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油1.21g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为1.32%。
实施例十三:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为100g的拟微绿球藻和小球藻的混合藻泥,混合藻泥的含水量为77.5%,用水调节混合藻泥的固含量在0.5%,然后将得到的体系放入微波炉中,于2450MHz,100℃处理1min,冷却后取出,得到浆液;且拟微绿球藻含油量为15.59%,拟微绿球藻中蛋白质含量为49.94%;小球藻的含油量为9.18%,小球藻中蛋白质含量为46.75%。
然后,向浆液中加入pH值=9的氢氧化钠和尿素的混合水溶液5L,于50℃连续搅拌4h,冷却至室温,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为10%的微藻渣;其中,氢氧化钠和尿素的混合水溶液中氢氧化钠和尿素的质量比为3:1。
最后,采用醇沉法从蛋白质水溶液使蛋白质沉淀,然后通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉12.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水为70%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入100mL的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为15MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在100rpm的搅拌速度下,升温至350℃,保温反应20min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗高压反应釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油1.21g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为1.22%。
实施例十四:
本实施例两步法生产微藻生物油的方法包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
蛋白质提取步骤包括以下过程:
首先,取藻干重质量为100g的拟微绿球藻藻泥,拟微绿球藻泥的含水量为60.5%,用水调节拟微绿球藻泥固含量在30%,然后将得到的体系放入微波炉中,于2450MHz,100℃处理30min,冷却后取出,得到浆液;且拟微绿球藻含油量为15.59%,拟微绿球藻中蛋白质含量为49.94%。
然后,向浆液中加入pH值=13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液3L,于50℃连续搅拌4h,冷却至室温,离心分离,得到蛋白质水溶液以及含水量为15%的微藻渣;其中,氢氧化钠和尿素的混合水溶液中氢氧化钠和尿素的质量比为2:1。
最后,采用醇沉法从蛋白质水溶液使蛋白质沉淀,然后通过离心的方式分离出来,得到蛋白质沉淀以及水相,冷冻干燥蛋白质沉淀得到蛋白质粉12.5g。
水热液化法生产微藻生物油步骤为:用水相调节微藻渣的含水量,得到含水量为75%的微藻渣悬浮液;将微藻渣悬浮液装入100mL的高压反应釜中,密封反应釜,充入N2,置换2次,排出高压反应釜内空气,使微藻悬浮液处在压力为5MPa的无氧环境中,打开高压反应釜加热开关,然后在100rpm的搅拌速度下,升温至420℃,保温反应10min,关闭加热,结束反应,得到反应液;将反应液冷却至室温,打开高压反应釜的釜底阀放出反应液,用二氯甲烷清洗釜内壁和搅拌器,并以二氯甲烷为有机溶剂对反应液萃取,收集萃取后的二氯甲烷相,减压蒸馏回收二氯甲烷,得到微藻生物油1.21g。本实施例送样分析微藻生物油中元素组成其中N含量为1.02%。
需要说明的是,上述实施例一至实施例十四中,各种固含量、含水量、含量均为质量分数,虽然未公开其他微藻的实施例,但不代表采用其他微藻原料不可以获得微藻生物油并解决本发明的技术问题。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,包括蛋白质提取步骤以及水热液化法生产微藻生物油步骤:其中,
所述蛋白质提取步骤为:提取微藻原料中微藻细胞内含有的蛋白质,获得蛋白质水溶液以及微藻渣;然后将蛋白质水溶液中的蛋白质沉淀出来,最后分离,得到蛋白质以及水相;
所述水热液化法生产微藻生物油步骤为:用所述水相调节所述微藻渣的固含量,得到微藻渣悬浮液;然后以所述微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油。
2.根据权利要求1所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,所述蛋白质提取步骤中,获得蛋白质水溶液以及微藻渣的方法为:对所述微藻原料中的微藻细胞进行破壁,然后加入蛋白质提取液,提取所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质,使所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质溶解到蛋白质提取液中,形成蛋白质水溶液和微藻渣组成的混合体系;将所述混合体系中的蛋白质水溶液和微藻渣分离,得到蛋白质水溶液以及微藻渣。
3.根据权利要求2所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,对所述微藻原料中的微藻细胞进行破壁的方法为振动磨破壁法、珠磨破壁法、酶法、微波法中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,所述蛋白质提取液为pH值为9-13的NaOH水溶液、pH值为9-13的氢氧化钠和尿素的混合水溶液、pH值为9.0的tris-HCl缓冲液中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,所述微藻原料中破壁后的微藻细胞中的蛋白质提取温度为40℃-60℃。
6.根据权利要求1所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,所述将蛋白质溶液中的蛋白质沉淀出来的方法为酸沉法、碱沉法或醇沉法。
7.根据权利要求1所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,所述水热液化法生产微藻生物油步骤中,以所述微藻渣悬浮液为原料利用水热液化法生产微藻生物油的方法为:将所述微藻渣悬浮液的加入反应釜中,使微藻悬浮液处在无氧或缺氧环境中,然后在密封条件下按照设定反应条件开展反应,得到反应液;最后从所述反应液中分离出微藻生物油。
8.根据权利要求7所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,所述密封条件下的压力为5MPa-15MPa,设定反应条件时保温反应温度为160℃-420℃,保温反应时间为10min-140min。
9.根据权利要求7所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,从所述反应液中分离出微藻生物油是采用有机溶剂萃取法实现的,所述有机溶剂萃取法使用的萃取剂为正己烷、二氯甲烷、氯仿、石油醚、乙醚、丙酮中的一种或几种。
10.根据权利要求1、7、8或9所述的两步法生产微藻生物油的方法,其特征在于,所述微藻渣悬浮液的含水量为50%-90%。
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