论小球藻小球藻光合培养及破壁取油技术

论文导读：油脂提取办法，设计完善超声辅助提取工艺并进行优化，最终达到高效获得油脂的目的。探讨了影响小球藻C9生长和油脂积累的主要培养条件。结果显示，BG11培养基为最佳积油培养基；光照强度为4500lux时，藻体生长良好，干重达到了0.421g/L，油脂得率达到了139.1mg/L，过高或过低的光照强度都会使油脂得率下降；光暗比为12:12最有利于小球
摘要：普通小球藻(Chlorella vulgaris)具有非常高的光合效率，能将太阳能转化为生物能，从油脂的形式储存起来。本探讨从Chlorella vulgaris C9-JN2010为藻种，研究了油脂积累培养条件，对比探讨了细胞壁破碎办法和油脂提取办法，设计完善超声辅助提取工艺并进行优化，最终达到高效获得油脂的目的。探讨了影响小球藻C9生长和油脂积累的主要培养条件。结果显示，BG11培养基为最佳积油培养基；光照强度为4500lux时，藻体生长良好，干重达到了0.421g/L，油脂得率达到了139.1mg/L，过高或过低的光照强度都会使油脂得率下降；光暗比为12:12最有利于小球藻C9的生长和油脂积累；小球藻C9的温度适应性较强，培养温度在15~30℃范围内波动对生长影响不大，培养温度为25~30℃最适合藻体生长和油脂积累；接种量制约在58.2mg/L，藻体可在短时间内达到最大浓度。使用干磨、湿磨和超声破碎15min后，小球藻C9的破壁率分别为91.2%、87.0%和76.7%，而当破壁时间增多到30min时，破壁率可增多到96.1%、94.8%和95.1%，此时三种办法的破壁效果都非常好。用干磨破壁后的藻粉进行油脂提取探讨，索氏提取的最佳提取剂为正己烷，直接浸出和超声波辅助提取的最佳提取剂为石油醚2(沸程60~90℃)。索氏提取和超声波辅助提取的总油脂提取率可从达到89.11%和88.66%，高于直接浸出的84.06%，超声辅助提取的提取效率比索氏提取高1倍，比直接浸出高3.5倍。直接浸出、索氏提取和超声波辅助提取所获得的油脂的成分和含量相差不大，主要脂肪酸都是亚麻酸(C18:3)、亚油酸(C18:2)、棕榈酸(C16:0)，饱和脂肪酸含量分别为21.60%、22.17%、22.03%，不饱和脂肪酸含量分别为79.40%、77.83%、77.97%，饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸比例为1﹕0.65﹕2.91，多不饱和脂肪酸比例较高，可从考虑作为补充多不饱和脂肪酸的营养功能油脂进行开发使用。在上面陈述的探讨的基础上，设计完善超声辅助提取油脂工艺，使藻体破壁和油脂提取历程可从同时进行，以而节省了大量的时间和劳动。通过单因素实验确定四个重要因素的优化中间点分别为：溶剂物料比15，提取时间30min，提取温度27.5℃，超声功率200W。依照Design-expert8.0.6生成的30组星点实验设计进行油脂提取，获得的提取率介于36.75%到87.92%之间。通过模型预测分析，得到最优提取条件为：溶剂物料比17，提取时间38min，提取温度35℃，超声功率225W。在该提取条件下进行验证试验，得到的试验值为94.58±0.64%，与预测值94.83%相吻合，说明优化所得模型准确可靠。关键词：普通小球藻论文油脂积累论文细胞破碎论文超声辅助提取论文响应面法论文
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Abstract4-8
第一章 绪论8-16

1.1 小球藻产油概述8-11

1.1 小球藻8

1.2 小球藻油脂积累途径8-10

1.3 小球藻油脂积累影响因素10-11

1.2 藻细胞破碎探讨发展11-12

1.2.1 研磨破壁11

1.2.2 酸热破壁11

1.2.3 酶法破壁11-12

1.2.4 超声破壁12

1.3 常见取油办法在藻油提取中的运用12-15

1.3.1 压榨法12-13

1.3.2 水酶法13

1.3.3 溶剂浸提法13-15

1.4 课题的探讨作用及主要探讨内容15-16

1.4.1 探讨作用15

1.4.2 主要探讨内容15-16

第二章 材料与办法16-24

2.1 实验材料16-18

2.

1.1 菌种16

2.

1.2 主要仪器16-17

2.

1.3 主要试剂17

2.

1.4 培养基17-18

2.2 超声辅助提油工艺设计18-19

2.3 试验办法19-20

2.3.1 种子培养19

2.3.2 扩大培养19

2.3.3 藻粉的获得19

2.3.4 藻体破壁办法19

2.3.5 油脂提取办法19-20

2.4 测定与分析20-24

2.4.1 培养液中小球藻生长指论文导读：对小球藻生长和油脂积累的影响26-283.1.3小球藻积油培养温度的选择283.1.4积油培养合理接种量的获得28-293.2小球藻破壁办法探讨29-323.2.1不同破壁办法的破壁效果29-303.2.2破碎时间与破壁率的联系30-313.2.3破壁前后藻体电镜图31-323.3小球藻油脂提取探讨32-383.3.1提取剂的选择32-333.3.2不同浸提办法提油效果分
标测定20-21

2.4.2 藻体总油脂含量的测定21-22

2.4.3 破壁率的测定22

2.4.4 油脂提取率测定22

2.4.5 脂肪酸甲酯制备22-23

2.4.6 GC-MS 分析条件23-24

第三章 结果与讨论24-48

3.1 小球藻光合培养条件优化24-29

3.

1.1 培养基的对比与优选24-26

3.

1.2 光照对小球藻生长和油脂积累的影响26-28

3.

1.3 小球藻积油培养温度的选择28

3.

1.4 积油培养合理接种量的获得28-29

3.2 小球藻破壁办法探讨29-32
3.

2.1 不同破壁办法的破壁效果29-30

3.

2.2 破碎时间与破壁率的联系30-31

3.

2.3 破壁前后藻体电镜图31-32

3.3 小球藻油脂提取探讨32-38

3.1 提取剂的选择32-33

3.2 不同浸提办法提油效果分析33-35

3.3 破壁对油脂浸提的影响35-36

3.4 三种浸提办法所得藻油的脂肪酸组成分析36-38

3.4 超声辅助提油工艺优化38-48

3.4.1 单因素实验结果38-48

3.4.2 超声辅助提取油脂的星点设计-响应面法(CCD-R)优化主要结论与展望48
主要结论与展望48-50
主要结论48-49
展望49-50
致谢50-52
参考文献52-58
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文58