刘军锋[1]2013年在《第叁代生物柴油的开发研究》文中研究指明生物柴油是一种重要的可再生能源,其生产方法是将原料油脂和短链醇在催化剂的催化下,转化合成生物柴油(如脂肪酸甲酯/脂肪酸乙酯)。生物柴油已在各国广泛生产和应用,2008年全球生物柴油产量已达到1400万吨,近几年生物柴油产量正以较快的速度增长。目前,原料成本高、生产工艺较复杂是生物柴油生产工艺中主要问题。因此,如何利用微生物直接发酵生产生物柴油,建立一种高效的、可替代石化柴油和现有生物柴油生产的新技术、新路线显得日益迫切。本论文分别从长链生物柴油基因工程菌的构建及发酵条件优化,中链脂肪酸乙酯的合成、中链脂肪酸及其乙酯基因工程菌的构建等方面进行了研究。1.构建了产长链生物柴油的酿酒酵母基因工程菌。通过重组质粒的构建、转化和重组子筛选,导入质粒YEp352-PLC的重组酿酒酵母表达了大小约为42KDa的重组蛋白,脂肪酶的比活力为12.12U/mg,胞内油脂中长链脂肪酸含量超过92%。发酵培养96h,提取的重组酿酒酵母油脂中脂肪酸乙酯产量约为3.7mg/g (DCW)。2.为了提高重组酿酒酵母脂肪酸乙酯产量,利用响应面法优化了酿酒酵母产油脂发酵条件。在优化的发酵条件下,重组酿酒酵母油脂产量比对照提高了2倍左右,达到14.55%。3.通过均匀设计优化了酿酒酵母联产油脂和乙醇的发酵条件。考察了通气量、搅拌速率和葡萄糖流加对酿酒酵母产油脂和乙醇的影响,通过非线性拟合得到两个相关性在90%的方程。分析表明,搅拌速率对酿酒酵母产油脂和乙醇的影响大于其它两个因素。通过计算得到产油脂、产乙醇、联产油脂和乙醇的最优条件,并得以实验验证。4.优化了酿酒酵母工程菌产脂肪酸乙酯的发酵条件。在酿酒酵母产油脂发酵条件的基础上,3次添加反应体系体积4%的乙醇效果最佳,所得到的FAEEs量达到11.4mg/g (DCW)。5.开发了利用樟树籽油合成中链生物柴油的合成工艺。首先利用正交实验优化了微波辅助萃取法提取樟树籽油的提取条件,油脂提取率达到90%以上,樟树籽油中脂肪酸组成以癸酸(53.4%)和月桂酸(38.7%)为主,中链脂肪酸含量占脂肪酸总含量的94%。其次采用固定化脂肪酶Candida sp.99-125催化樟树籽油合成生物柴油(脂肪酸乙酯),优化后的合成工艺条件为：水含量10%(wt),酶用量15%(wt),油／醇摩尔比1：3.2,9次流加乙醇(间隔时间2.67h),反应温度40-C,摇床转速170rpm,反应24h,脂肪酸乙酯产率达93.5%。6.构建了产中链脂肪酸的基因工程菌。克隆樟树硫酯酶基因ccFatB并转入大肠杆菌表达。重组大肠杆菌发酵培养产物中,肉豆蔻酸产量为52mg/L,占总脂肪酸含量的10.6%。7.构建了产中链生物柴油的基因工程菌。克隆不动杆菌酰基转移基因atfA和ccFatB,构建了双基因表达载体pETDuet-ccFatB-atfA,转入大肠杆菌表达。基因工程菌利用外源流加4%的乙醇在胞内合成脂肪酸乙酯,肉豆蔻酸乙酯产量约为2.1mg/L,占乙酯总量的10%。
林娟[2]2001年在《微生物油脂的开发研究》文中指出本课题研究内容包括初筛方法确定、菌种选育、产脂条件优化、多不饱和脂肪酸（亚油酸和γ-亚麻酸）富集等四个部分。 初筛方法的研究目的是为了确定一个简便有效的产脂微生物的检出方法。采用数学分析的方法对脂肪粒计数法、苏丹Ⅲ菌泥染色法、碳饥饿检出法进行比较与探讨。试验表明苏丹Ⅲ菌泥染色法简便快捷，其结果与菌体的含油率有较好的相关性，相关系数R=0.96，此法是筛选产脂微生物的较理想的初筛方法；碳饥饿检出法准确性较高，但过于繁琐；相比之下，脂肪粒计数法虽简便，但缺乏准确性，使用时必须同时考虑脂肪粒的大小。菌体含油率（z）与脂肪粒大小（x）、数目（y）之间的相互关系可用一个两因素二次多项式回归方程表示：z=4.34－24.096x+1.162y＋8.551x~2＋2.824xy－0.212y~2。 菌种选育的目的是为了获得油脂高产突变株。（1）采用2，2’—联吡啶药物平板培养的方法测得2，2’—联吡啶药物的最低抑菌浓度为240ug/10ml培养基。（2）比较紫外线诱变、激光诱变的诱变效果。试验表明激光诱变的突变率大大高于紫外线诱变的突变率，而又以激光诱变10min的突变率最高，但正变幅度较小；而激光诱变20min的正突变株的变异幅度大，因此，为了使含油率大幅度提高，可采用偏高剂量诱变。经过高低剂量相结合的激光诱变处理方法，得到突变株BH-56-16，其含油率为48.05％，其中含油酸42.9％，亚油酸12.8％，γ-亚麻酸21.7％。（3）探讨2，2’—联吡啶抗性对油酸、亚油酸、γ-亚麻酸组成的影响，结果显示抗性大的菌株细胞中亚油酸、γ-亚麻酸的含量相对较低，因此推测菌株对2，2’—联吡啶抗性能力与其细胞内以油酸为底物的脱饱和酶的活力有关。 产脂条件优化部分对影响被孢霉菌生长和油脂合成的几个主要条件进行研究探讨。结果表明其最佳产脂条件为：葡萄糖浓度为7％，碳氮比为50:1，接种量为5％，温度为28～30℃，PH＝6.5，培养时间为4天。在此条件下培养，被孢霉菌的含油率可达44.03％，油脂系数为13.75。 多不饱和脂肪酸富集部分对脲包法分离混合脂肪酸时甲醇与尿素的用量进行探讨。研究表明当混合脂肪酸:尿素:甲醇=1:3:7.88时，富集效果最佳。在此条件下富集，微生物油脂中多不饱和脂肪酸（亚油酸和γ-亚麻酸）的含量从原来的9.87％提高到44.79％，而其中γ-亚麻酸的含量从2.03％提高至19.79％，富集了将近10倍。
何东平[3]2001年在《高产PUFAs菌株的选育及其制备工艺的研究》文中研究指明PUFAs作为人体必需脂肪酸，在许多方面显示出其独特的生理学功能。通常，PUFAs主要来源于动植物。如利用低等真菌来合成PUFAs，不仅能弥补人体生理的需要，而且可开拓新的油脂来源。本课题通过研究，选出了深黄被孢霉Mortierellaisabellina株作为摇瓶小试菌株，该株生长快，菌丝多，利用培养基原料能力强，易于形成孢子，生物量49g干菌体/L发酵液，含PUFAs46.61％，其中GLA2.3％。通过对高产脂培养基筛选和高产脂突变株的选育，经过发酵得到干菌丝体，含油量42.75～47.78%。在实验室条件下，用有机溶剂直接萃取油脂，也可以用超临界CO_2装置萃取油脂。微生物干菌体与脱脂大豆粕按1：1配比，进行压榨成型，采用超临界CO_2萃取装置，对微生物油脂进行精炼。本课题用超临界CO_2萃取技术，从干菌体中提取微生物油脂，通过叁因素叁水平正交试验方案，考察温度、压力、CO_2气速对萃取量和苹取物组成以及油脂组成的影响，结果显示，影响萃取量及组成的主要因素是压力，其次是温度。所得到的微生物油脂，GLA含量为4.40～6.59％，是菌株GLA含量的1.91～2.89倍，生物量49g干菌体/L发酵液，干菌粕残油3％，微生物油脂精炼率95％。在工业生产中，先通过蒸炒压榨出微生物毛油，经有机溶剂萃取残油。开发、研究并生产微生物油脂是近年来的一个热门课题，微生物的增殖率高，干菌体含油量高，用微生物方法生产油脂的品种可以选择，同时，比农业生产需要的劳动力少，微生物培养可以在有限的占地上进行加工生产，不受季节和气候变化的限制，能精确地计划微生物的产量，而且能连续生产。这种方法周期短，产量高，不受场地，不受季节、环境的影响，从而开辟了新的油源，为人类提供了科学产油的广阔前景。
宋新妥[4]2011年在《高产油脂酵母菌株T2-6-2-4的选育及发酵条件研究》文中研究指明微生物油脂是一种新兴的油脂资源,它除了应用于食品医药行业,也可为制备生物柴油提供廉价而广泛的原料。随着现代生物技术的发展,对野生菌株进行诱变并针对菌株寻求最优发酵条件可获得更高产的产油菌株,从而提高产油微生物的应用效率。本实验先从土壤中筛选分离产油真菌,得到一株酵母T2-6,通过形态学和生理生化方法鉴定其为胶黏红酵母(Rhodotorula glutinis)。以T2-6为出发菌株进行诱变,经几种诱变方法的比较,最后确定以硫酸二乙酯和紫外线复合诱变效果最好。采用苏丹黑B染色和抗Cerulenin相结合的筛选方法,并用摇瓶发酵复筛方法获得一株生产能力比出发菌株显着提高的突变株T2-6-2-4。本实验进一步对T2-6-2-4的摇瓶发酵条件进行研究,发现在培养基中加葡萄糖100g/L,酵母膏3g/L,硫酸铵1.5 g/L,硝酸钾0.5 g/L及各种微量元素,初始pH5.5,28℃,180 r/min的条件下发酵144 h后,油脂产量、油脂含量分别达到14.79 g/L,72.89%,比原始菌株分别提高了146.91%,145.17%。进而本实验研究了T2-6-2-4在发酵罐中分批发酵和补料分批发酵的工艺。分批发酵条件下T2-6-2-4的生物量和油脂产量分别为30.42 g/L和19.08 g/L。在维持pH值、溶氧条件下,补加碳源,T2-6-2-4的生物量和油脂产量分别达到,33.96g/L和21.07 g/L。气相色谱分析显示油脂脂肪酸组成,棕榈酸20.8%,油酸56.9%,亚油酸10.7%,硬脂酸5.9%,亚麻酸2.2%。与植物脂肪酸成分相似,可以作为生产生物柴油的原料。
孙登岳[5]2016年在《功能性油脂高产菌株的选育及代谢调控初步研究》文中进行了进一步梳理功能性油脂是一类具有特殊生理功能的油脂,它具有减少心血管疾病发生、促进机体细胞生长、调节免疫机制及脂代谢、抗癌、抗过敏和抗皮肤衰老等功能,在医学医药、功能性食品及日常方面得到广泛应用,具有广阔的应用前景。微生物功能性油脂的开发研究可以解决功能性油脂产量短缺、生产来源有限、人们日常需求量不足的问题。深黄被孢霉是目前研究较为广泛,最有可能实现功能性油脂工业化生产的产油微生物。为提高功能性油脂的产量,本文以深黄被孢霉As3.3410为出发菌株,研究了功能性油脂高产菌株的选育,培养基组分的优化,超临界提取功能性油脂工艺,外源因子添加对菌株产功能性油脂代谢的影响。主要研究结果如下:1.本研究通过紫外-氯化锂复合诱变、丙二酸和芝麻酚筛选,获得功能性油脂高产菌株ZL2-103,经遗传性稳定性试验,该菌株具有良好的遗传稳定性,产油能力较强,其生物量为25.73 g/L,油脂产量为20.38 g/L,功能性油脂产量为4.32 g/L,其油脂产量和功能性油脂产量分别比原始出发菌株提高111.19%和285.71%。2.对菌株ZL2-103的发酵培养基组分进行单因素试验,在此基础上,通过BBD试验设计对发酵培养基组分进行了优化,确定了最佳的发酵培养基组分:葡萄糖107.40 g/L,复合氮源8.71 g/L,硫酸镁91.87 mg/L,磷酸二氢钾2.73 g/L,其中复合氮源为花生饼粉和酵母膏按照1:3(w/w)的比例混合而成,经优化后,功能性油脂产量达到了5.21 g/L。3.采用超临界CO_2提取微生物油脂,对影响油脂得率的提取条件进行了单因素试验,通过BBD试验设计,确定了最佳提取工艺:萃取压力48 Mpa,萃取温度43℃,动态萃取时间141 min,静态萃取时间20 min,菌体粉碎度60目;在此条件下,油脂得率为94.83%。对传统有机法和超临界CO_2法提取的油脂进行了GC-MS组分分析、油脂理化指标(酸价、过氧化值、皂化值、碘值及折射率)分析,并且对两种方法提取油脂后的菌体进行电镜扫描观察菌体的破壁程度,经全面比较分析,超临界CO_2提取法优于传统有机法,超临界CO_2提取法更适用功能性油脂的提取。4.研究了叁种外源因子对菌株ZL2-103产功能性油脂代谢的影响,实验结果表明:浓度为0.3%乙酸钠、0.01%苹果酸及0.01%柠檬酸对菌株功能性油脂的积累均有促进作用,存在最佳添加的发酵时期,且在特定发酵时期组合添加外源因子,能使功能性油脂产量达到最高。在发酵初始添加0.3%乙酸钠和0.01%苹果酸以及第4 d添加0.01%柠檬酸时,菌株功能性油脂产量达到了5.89 g/L,比对照组提高了15.26%。
相光明, 赵祥颖, 刘建军[6]2009年在《高产油脂隐球酵母菌发酵条件研究》文中认为通过摇瓶培养,对各项与菌体产油脂相关因素进行单因素及正交试验,确定摇瓶发酵培养最佳产油脂条件:碳源,葡萄糖120g/L;氮源,硝酸钾1g/L,玉米浆2.5g/L;C/N:400,硫酸镁1.5g/L,硫酸锰2mg/L;培养温度为28℃,接种量10%,发酵时间96h,起始pH7.0,最后可得油脂产量14.32g/L,菌体生物量25.67g/L,油脂含量55.8%。
佚名[7]2006年在《1976-2005年《中国油脂》总目次》文中研究表明在《中国油脂》杂志创刊30周年之际,我刊编辑部特将1976~2005年《油脂工业》、《油脂科技》和《中国油脂》的30年总目录汇总刊出,以答谢广大读者对本刊30年的支持,方便读者检索。
齐沛沛[8]2008年在《微藻油脂制备生物柴油研究》文中指出本研究旨在开发一种富含油脂的微藻资源来制备生物柴油,从以下四个方面对微藻小球藻进行了系统的研究:微藻的培养及培养条件优化、微藻油脂提取条件研究、富含油脂微藻培养条件探讨、微藻油脂制备生物柴油及产品性能研究,主要结果如下:叁株小球藻(Chlorella spp, Chlorella sorokiniana, Chlorella vulgaris)生长和繁殖的适宜培养条件为:培养基为BG11,接种密度0.25(OD_(540nm)),初始pH 8,培养温度25℃,光照强度3500lux~4500lux,尿素均为叁者更适宜的氮源,适宜的氮含量依次为0.125g/l、0.0625g/l、0.125g/l。微藻油脂提取适宜的方法为溶剂浸提法,以石油醚乙醚(体积比2:1)混合液为浸提溶剂,在40℃水浴中浸提5h。通过对不同培养条件下微藻的油脂得率的研究,确定了叁株微藻最佳的富集油脂的条件;采用气质联用和气相色谱法分析了微藻的主要脂肪酸组成及含量,结果表明叁株小球藻的主要脂肪酸组成均为C16和C18脂肪酸。将微藻生长的最适条件与富集油脂条件综合考虑,筛选出富含油脂的微藻藻株为Chlorella spp,其优化的培养条件为:初始pH8,温度25℃、光照强度3500lux、以硝酸钠为氮源并使其含氮量为0.25g/l,在此条件下,微藻油脂含量高达43.7%。采用碱催化转酯化法将微藻油脂制备成生物柴油,并测定该生物柴油产品的主要性能指标:密度、运动黏度、燃烧值、闪点、酸值及十六烷值,结果表明,以微藻油脂制备的生物柴油符合生物柴油国家标准GB/T 20828-2007和美国标准ASTM 6751-03,可作为燃料使用。
佚名[9]2003年在《生物化工集锦》文中研究指明气升双环流发酵反应器 本技术是采用气升搅拌代替常规机械搅拌,用于消除机械运动剪切力对菌体生长、繁殖的不利影响,并利用了生物节律强化菌体代谢的规律,以气液双环流方式得以实现。1990年在100m~3大型工业实验罐上进行谷氨酸发酵生产试验,平均产酸率7.3g/100ml,平均糖酸转化率54％;而同期60m~3传统机械搅拌罐,平均产酸率6.0g/100ml,平均糖酸转
徐金娟[10]2011年在《长柄扁桃油制备生物柴油工艺研究》文中认为在能源短缺和环境污染问题日益严重的今天,生物柴油作为一种可再生的绿色环保能源,变得备受关注。而一直以来制约生物柴油市场化的关键问题是其成本问题,制备生物柴油所用的催化剂作为生物柴油成本的一部分,影响着生物柴油的产业化发展。寻找一种催化活性高、稳定性和重复使用性好,并且价格低廉的催化剂变得尤为重要。因此,从经济和环保的角度出发,选择了具有工业化应用前景的固体碱硅酸钠作为催化剂,研究了长柄扁桃油制备生物柴油的工艺。同时,考虑到超声波辅助酯交换反应需要的温度较低、时间短、甲醇用量少,有助于降低制备生物柴油的成本,本论文研究了超声波辅助KOH催化制备生物柴油的工艺,研究结果如下。?1.研究了溶剂法提取长柄扁桃油的工艺条件,根据单因素试验得出的结果,采用正交试验进一步综合分析了温度、时间、料液比等因素对提取率的影响,得出长柄扁桃油的最佳提取工艺为:料液比为1:5,在75℃下用石油醚浸提0.5h,提取1次,提取率可达89.27%。2.测定了长柄扁桃油的理化性质,得出长柄扁桃油酸值和皂化值分别为1.215 mgKOH/g、190.625 mgKOH/g,分子量M=888.55。利用气相色谱法检测出长柄扁桃油的脂肪酸中含油酸72.12%,亚油酸26.26%,棕榈酸1.61%(质量比)。3.研究了固体催化剂的制备工艺条件对催化活性的影响,通过正交试验优化了单因素试验的结果,得出固体催化剂的最佳制备条件为:催化剂粒度为60目,煅烧温度为250℃,煅烧时间为0.5h。此工艺下制备的催化剂催化酯交换反应,转化率为93.44%。4.通过正交试验得出酯交换反应的最优反应条件为:以质量比1%的硅酸钠为催化剂,催化醇油摩尔比为18:1的甲醇和长柄扁桃油在75℃下进行酯交换反应,反应1h,转化率为99.28%。硅酸钠重复使用5次,反应转化率仍高于95%。5.以转化率为指标,从NaOH、KOH、CH3ONa和Na2SiO3等四种催化剂中筛选出KOH作为催化剂研究超声波辅助制备生物柴油的工艺,得出超声波辅助KOH催化制备长柄扁桃油生物柴油的最佳工艺。即:在室温下,超声波频率为40kHz时,用质量比1.5%的KOH催化醇油摩尔比为7:1的甲醇和长柄扁桃油进行酯交换反应,反应进行15min,转化率为99.08%。6.利用气相色谱法分别检测了硅酸钠和KOH催化制备的生物柴油的脂肪酸甲酯成分,二者成分一致,含量相差甚微。脂肪酸甲酯成分主要有棕榈酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯。
参考文献：
[1]. 第叁代生物柴油的开发研究[D]. 刘军锋. 北京化工大学. 2013
[2]. 微生物油脂的开发研究[D]. 林娟. 福州大学. 2001
[3]. 高产PUFAs菌株的选育及其制备工艺的研究[D]. 何东平. 中国科学院武汉病毒研究所. 2001
[4]. 高产油脂酵母菌株T2-6-2-4的选育及发酵条件研究[D]. 宋新妥. 西北大学. 2011
[5]. 功能性油脂高产菌株的选育及代谢调控初步研究[D]. 孙登岳. 山东农业大学. 2016
[6]. 高产油脂隐球酵母菌发酵条件研究[J]. 相光明, 赵祥颖, 刘建军. 粮食与油脂. 2009
[7]. 1976-2005年《中国油脂》总目次[J]. 佚名. 中国油脂. 2006
[8]. 微藻油脂制备生物柴油研究[D]. 齐沛沛. 南京林业大学. 2008
[9]. 生物化工集锦[J]. 佚名. 化工科技市场. 2003
[10]. 长柄扁桃油制备生物柴油工艺研究[D]. 徐金娟. 西北农林科技大学. 2011
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