[发明专利]碳酸盐辅助提取微藻油脂并吸收二氧化碳循环培养的方法

说明书

本发明提供了一种碳酸盐辅助提取微藻油脂并吸收二氧化碳循环培养的方法，步骤包括：(1)将所收获的微藻培养液浓缩成微藻浓缩液，再添加碳酸盐及DBU加热进行破壁处理，裂解微藻细胞壁；(2)加入有机试剂进行盐析萃取，使油脂与水相分离，进入有机相；(3)富含碳酸盐的水相中通入二氧化碳至pH值6.5～10.0后，再与相应的微藻培养基混合，培养微藻，重复步骤(1)～(3)。本发明直接采用湿藻进行提油，与传统的干藻提油方法相比，可以省去喷干技术带来的能耗成本。此外，处理后的水相可进行微藻的循环培养，可以有效的回收利用微藻破壁提油过程当中的碳酸盐和水。

技术领域

本发明涉及微藻油脂提取方法及废水的循环使用，具体是指一种从湿藻中提取油脂，并利用提取后的废水循环培养微藻的方法。

背景技术

微藻是具有光合作用的微生物，其在生物燃料生产方面都有巨大潜在应用。微藻单位面积油脂产率是大豆的130倍，棕榈的10倍，而且大规模培养不占用耕地，在生产生物柴油替代石油方面有着巨大潜力。同时它还具有高光合效率及生长周期短等优势。目前制约微藻生物柴油发展的最主要问题是成本问题，一是降低微藻培养成本，二是从生产工艺上进行改进。

现有技术中公开了许多使用微藻生产生物柴油的工艺。如公开号CN 101580857 A的发明专利中提到将微藻先由湿藻变成藻块或藻粉，加入低碳醇进行酯交换反应，再加入有机溶剂萃取反应液，之后将有机相分离，再将有机试剂蒸馏出去，最终得到生物柴油粗品。再如公开号CN 104560409 A的发明专利中提到将干燥的微藻除杂、粉碎、研磨后加入甲醇，在超声辅助下加热煮沸，之后静止分层，取上层溶液进行减压蒸馏得粗生物柴油。

尽管目前已经有许多微藻生产生物柴油的工艺，现阶段工业上无法进行大规模生产。导致这一问题的原因主要有：

1、大部分含有微藻细胞壁较厚，直接利用有机溶剂及酸碱法提油消耗时间长，且萃取效率较低。

2、目前工业上微藻生产生物柴油，多数采用原位萃取，这就会对体系中的水分有严格的要求。因此这些工艺需要采用干藻粉作为原料进行油脂提取，这势必会增加喷干成本和能耗损失。

3、采用湿藻直接提取生物柴油会减少喷干所带来的成本和能耗损失，但与此同时会产生大量废液，这些废液的产生会增加环境压力。

发明内容

针对这些问题，本发明公开了一种碳酸盐辅助提取微藻油脂并吸收二氧化碳循环培养的方法，是以微藻浓缩液为原料，采用碳酸盐破壁，之后采用乙醇-水-碳酸盐体系进行盐析萃取，最终上相即为脂肪酸和乙醇的混合物，下相中含有大量的碳酸盐，可以用于吸收二氧化碳产生碳酸氢钠，之后用于微藻的循环培养。这节省了微藻的干燥成本，同时，碳酸盐在发挥了细胞破壁的作用后，还能作为二氧化碳吸收剂，为微藻培养提供碳源，而且，循环利用废液，减少了环境压力。

本发明的目的是提供一种采用碳酸盐从湿藻中提取油脂，并利用提取后的废水中碳酸盐循环培养微藻的方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

碳酸盐辅助提取微藻油脂并吸收二氧化碳循环培养的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将所收获的微藻培养液浓缩成微藻浓缩液，再添加碳酸盐及1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)，得到反应液，进行反应和细胞破壁，以裂解微藻细胞壁。