微藻油脂的提取方法
【专利摘要】本发明提供一种微藻油脂的提取方法，按kg：L为1:3-20的固液比向微藻中加入质量百分比浓度30%-100%的有机酸以及质量百分比浓度0%-3%的无机酸，处理0.25-5.0h后，加入有机溶剂进行油脂的提取。本方法首次采用有机酸破碎细胞，然后再用有机溶剂对胞内油脂进行提取；所述有机酸和有机溶剂也可同时加入。采用本工艺，可得到收率大于90%以上的油脂，且有机酸易于回收并循环使用，减少废水排放，对设备要求低，与传统微藻油脂提取工艺相比，该工艺操作简单，对环境污染小，具有很好的工业化应用前景。
【专利说明】微藻油脂的提取方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可再生资源领域和生物化工领域，具体地说，涉及一种微藻油脂的提取方法。
【背景技术】
[0002]近年来，由于能源短缺和环境破坏的日益严重，发展生物能源已成为全球关注的焦点。其中，以可再生油脂为原料的生物燃油(生物柴油或航空燃油等)发展备受关注。想要发展以可再生油脂为原料的生物燃油，油脂的可持续供应是关键。近年来，微藻油脂作为生物燃油原料受到国内外专家和学者广泛关注。微藻具有生命周期短，生长速率快，可以适应各种各样的种植条件，并且可以全年采收。另外，微藻培育占用面积少，可以不利用一般农用耕地，节约水资源，是一种非常有前景的可再生油脂原料。然而，绝大多数微藻油脂都在胞内，如何有效破碎微藻细胞并进一步将胞内的油脂提取出来是促进微藻油脂在生物能源领域应用的关键。
[0003]目前微藻油脂的提取主要为机械法破碎细胞，然后再用有机溶剂抽提，以及先用化学法破碎细胞再用有机溶剂抽提。其中，机械破碎法包括高压匀浆法、超声破碎法、球磨法、微波法等，这些破碎细胞的方法存在能耗大，设备投资大，难以在工业化生产中进一步应用；而化学法主要采用无机酸处理法，一般用强无机酸如硫酸、盐酸等，无机酸破碎细胞存在无机酸用量大(一般用量为基于微藻干物质质量的10%以上)，无机酸不仅难以回收，而且，高浓度的无机酸对设备腐蚀严重，含酸废液排放对环境也会产生严重影响。可见，迫切需要开发新型的微藻油脂提取工艺来促进微藻油脂在生物柴油及生物航空燃油制备领域中的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提 供一种产油微藻的油脂提取方法。
[0005]为了实现本发明目的，本发明的一种微藻油脂的提取方法，按kg:L为1:3-20的固液比向微藻中加入质量百分比浓度30%-100%的有机酸以及质量百分比浓度0%-3%的无机酸，处理0.25-5.0h后，加入有机溶剂进行油脂的提取。
[0006]前述提取方法中，所述有机溶剂可与有机酸同时加入微藻中。
[0007]前述提取方法中，按kg:L为1:2-10的固液比向微藻中加入有机溶剂。
[0008]前述提取方法中，所述有机酸为脂肪族有机酸。包括但不限于甲酸、乙酸和/或丙酸等。
[0009]前述提取方法中，所述无机酸包括但不限于硫酸、盐酸、磷酸和/或硝酸等。
[0010]前述提取方法中，所述有机溶剂包括但不限于氯仿、石油醚和/或正己烷等，以及它们与甲醇或乙醇的混合液。
[0011]本发明中涉及的微藻包括但不限于Chlorella vulgaris、Botryococcus sp.、C.vulgaris、C.minutissima、T.fluviatilis、Τ.pseudonana 等。[0012]本发明首次提供一种微藻油脂提取的新工艺，即用有机酸破碎细胞，然后再用有机溶剂对胞内的油脂进行提取；所述有机酸和有机溶剂也可同时加入。采用本工艺，可得到收率大于90%以上的油脂，且有机酸易于回收并循环使用，减少废水排放，对设备要求低，与传统微藻油脂提取工艺相比，该工艺操作简单，对环境污染小，具有很好的工业化应用前 景
【具体实施方式】
[0013]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
[0014]实施例1微藻油脂的提取方法
[0015]用质量百分比浓度为60%的甲酸溶液与微藻Chlorella vulgaris按液固比10:I (L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理1.5小时，再用有机溶剂氯仿/甲醇(体积比1:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为3:1，离心后有机相中可得到收率为92%的油脂。实施例2微藻油脂的提取方法
[0016]用质量百分比浓度为70%的甲酸溶液与微藻Botryococcus sp.按液固比为6:1 (L:kg)混合，同时加入有机溶剂氯仿/甲醇(体积比1:1)，有机溶剂与微藻的液固比为(L:kg)为3:1，在常压沸点下搅拌处理2小时，离心后有机相中可得到收率为94%的油脂。 [0017]实施例3微藻油脂的提取方法
[0018]用质量百分比浓度为80%的乙酸溶液与微藻Chlorella vulgaris按液固比8:1(L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理3小时，再用有机溶剂氯仿/乙醇(体积比1:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为10:1，离心后有机相中可得到收率为95%的油脂。
[0019]实施例4微藻油脂的提取方法
[0020]向质量百分比浓度为70%的丙酸溶液中添加质量百分比浓度(基于微藻干重)为
0.3%的硫酸，，所得混合液与微藻Botryococcus sp.按液固比10:1 (L:kg)混合后,在常压沸点下搅拌处理3.0小时，再用有机溶剂正己烷(体积比1:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为4:1，离心后有机相中可得到收率为90%的油脂。
[0021]实施例5微藻油脂的提取方法
[0022]向质量百分比浓度为70%的乙酸溶液中添加质量百分比浓度(基于微藻干重)为
0.2%的硫酸,所得混合液与微藻C.vulgaris按液固比为4:1 (L:kg)混合，同时加入正己烧，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为6:1，在常压沸点下搅拌处理3.0小时，离心后有机相中可得到收率为90%的油脂。
[0023]实施例6微藻油脂的提取方法
[0024]向质量分数30%的甲酸溶液中添加质量百分比浓度(基于微藻干重)为0.5%的盐酸，所得混合液与微藻C.vulgaris，按液固比为10:1 (L: kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理3.0小时，再用有机溶剂氯仿/乙醇(体积比1:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为8 离心后有机相中可得到收率为95%的油脂。
[0025]实施例7微藻油脂的提取方法
[0026]将质量百分比浓度为70%的甲酸溶液与微藻C.minutissima按液固比10:1(L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理0.25小时，再用有机溶剂石油醚/甲醇(体积比1:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为3:1，离心后有机相中可得到收率为92%的油脂。实施例8微藻油脂的提取方法
[0027]将质量百分比浓度为70%的乙酸溶液与微藻T.fluviatilis按液固比为10:1(L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理2小时，再用有机溶剂石油醚/甲醇(体积比2:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为10:1，离心后有机相中可得到收率为95%的油脂。
[0028]实施例9微藻油脂的提取方法
[0029]在质量百分比浓度为30%的乙酸溶液添加质量百分比浓度(基于微藻干重)为2%的盐酸，所得混合液与微藻T.fluviatilis按液固比为10:1 (L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理2小时，再用有机溶剂氯仿/乙醇醇(体积比3:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为5 离心后有机相中可得到收率为98%的油脂。
[0030]实施例10微藻油脂的提取方法
[0031]在质量百分比浓度为30%的丙酸溶液添加质量百分比浓度(基于微藻干重)为3%的硫酸，所得混合液与微藻T.pseudonana按液固比为5:1 (L:kg)混合后,在常压沸点下搅拌处理3小时，再用有机溶剂氯仿/甲醇(体积比1:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为2 离心后有机相中可得到收率为94%的油脂。
[0032]实施例11微藻油脂的提取方法
[0033]将质量百分比浓度为70%的甲酸溶液与微藻T.pseudonana按液固比为8:1(L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理5小时，再用有机溶剂氯仿/甲醇(体积比2:1)进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为3:1，离心后有机相中可得到收率为96%的油脂。
[0034]实施例12微藻油脂的提取方法
[0035]在质量百分比浓度为50%的乙酸溶液中添加质量百分比浓度(基于微藻干重)为2%的磷酸,所得混合液与微藻Botryococcus sp.按液固比为5:1 (L: kg)混合后,在常压沸点下搅拌处理4.0小时，再用有机溶剂石油醚进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为3:1，离心后有机相中可得到收率为92%的油脂。
[0036]实施例13微藻油脂的提取方法
[0037]将质量百分比浓度为60%的甲酸溶液与微藻T.pseudonana按液固比为9:1(L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理2.0小时，再用有机溶剂氯仿进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为6:1，离心后有机相中可得到收率为92%的油脂。
[0038]实施例14微藻油脂的提取方法
[0039]将质量百分比浓度为80%的乙酸溶液与微藻T.fluviatilis按液固比为7:1(L:kg)混合后，在常压沸点下搅拌处理5.0小时，再用有机溶剂正己烷进行油脂抽提，有机溶剂与微藻的液固比(L:kg)为7`:1，离心后有机相中可得到收率为93%的油脂。
[0040]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【权利要求】
1.微藻油脂的提取方法，其特征在于，按kg:L为1:3-20的固液比向微藻中加入质量百分比浓度30%-100%的有机酸以及质量百分比浓度0%-3%的无机酸，处理0.25-5.0h后，加入有机溶剂进行油脂的提取。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂与有机酸同时加入微藻中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，按kg:L为1:2-10的固液比向微藻中加入有机溶剂。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有机酸为脂肪族有机酸。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述有机酸包括但不限于甲酸、乙酸和/或丙酸。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述无机酸包括但不限于硫酸、盐酸、磷酸和/或硝酸。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂包括但不限于氯仿、石油醚和/或正己烷，以及它们与甲醇或乙醇的混合液。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述微藻包括但不限于Chlorella vulgaris、Botryococcus sp.、C.vulgaris、C.minutissima、T.fluviatilis、Τ.pseudonana。`
【文档编号】C11B1/04GK103849458SQ201410108480
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】杜伟, 赵雪冰, 王松梅, 关鼎耀, 刘德华 申请人:清华大学