生物柴油原料的种类及其特性

当 生 长 在 高 葡 萄 糖 含 量 的基 质 中 时 ，能 大 量 积 累 脂
类 ，主 要 是 不 饱 和 的甘 油 三 酯 。但 是 由 于 细 菌 油 脂 产 生 于 细 胞 外 膜 上 ，提 取 困难 ， 故 产 油 细 菌 无 工 业
意义 。 ４ 废 弃油脂 ．
化 生 产 含 一亚 麻 酸 的 油 脂 ，并 推 出含 一亚 麻 酸
栏 国 主持 人 ： 吴
昊
杆 菌 、诺 卡 氏 菌 等 。 大 多 数 产 ห้องสมุดไป่ตู้ 的 菌 不 产 甘 油 三 酯 ， 而 是 积 累 复 杂 的 类 脂 ，如 磷 脂 与 糖 脂 ， 给 提 取
带 来 困 难 。有 一 种 称 为 Ａｒ ｒｂ ｃｅ ９的 细 菌 ， ｔ ｏ ａ ｔｒＡＲｔ ｈ
的 油 脂 成 分 与 植 物 油 相 似 ，不 仅 可 以 替 代 石 油 作 为 生 物 柴 油 直 接 应 用 于 工 业 上 ，还 可 以 作 为 植 物 油 的
存 在 黏 度 大 、挥 发 性 差 、 与 空 气 混 合 效 果 不 好 、易
发 生 热 聚 合 等 问 题 ，但 经 过 酯 交 换 能 够 完 全 满 足 柴
肪 酸 ，而且 甘 油 三 酯 （ ＡＧ 的 含 量 也 相 当 可 观 ， Ｔ ）
在 对 数 生 长期 占总 脂 肪 酸 的 ４ ％ ，在 稳 定 生 长期 ３ 占 ７ ７％ 。 缪 晓 玲 研 究 表 明 ， 通 过 异 养 转 化 细 胞 工
出 ，预计 到 ２ １ ０ ０年 中 国 年 生 产 生 物 柴 油 将 达 到 约 １ ０万 ｔ 到 ２ ２ ０ ， ０ ０年 年 产 生 物 柴 油 将 达 到 约 ９ ０万 ０ ｔ 预计 ２２ 。 ０ ０年 微 生 物 油 脂 将 得 到 较 大 发 展 ，油 料 树 木 、 废 弃 油 脂 生 物 柴 油 所 占 比 例 较 大 ，而 动 物 油 脂 、油 料 作 物 生 物 柴 油 所 占 比例 较 少 。 ◇
的 微 生 物 油 脂 的功 能 性 食 品 和 系 列 化 妆 品 ，微 生 物 油脂 已 向实用 化迈 出 了第一 步 。 （） 藻 类 油 脂 ３ 许 多 海 洋 微 藻 及 巨 藻 类 能 产 生
废 弃 油脂 是 中 国生物 柴 油 原 料 主 要 来 源之 一 ，
主要 包 括 餐 饮 废 油 、地 沟 油 、炒 菜 和 炸 食 品 过 程 产
藻 的 总 脂 肪 含 量 、气 相 色 谱 法 测 定 了 它 们 的 脂 肪 酸
百 分 含 量 ，结 果 表 明 ，３种 绿 藻 的 总 脂 肪 质 量 分 数 在 １ ．９ ～ １４ ７６ ％ ２ ．４％ 之 间 ，亚 心 形 扁 藻 和 青 岛 大 扁 藻 的 脂 肪 酸 组 分 中 的 不 饱 和 脂 肪 酸 以 Ｃ１ ： ８３∞３含 量 最 多 ；微 绿 球 藻 则 以 Ｃ２ ： ３含 量 最 多 。 ２ ０ ０５０ ３ ０２ 年 ，Ｃ ｉｒ ｇ ｇ ｏ等 人 在 日本 Ｍｔ Ｔ ｔｙ ｍａ分 离 得 ｈａａＢｉｏ ｎ ． ａｅ ａ
油代 用 理 想 品 所 具 备 的性 能 。李 积 华 等 以 “ 沟 地
油 ” 为 原 料 、 王 延 耀 等 以 废 食 用 油 为 原 料 ，用
Ｎａ 催 化 制 备 生 物 柴 油 ，其 产 率 都 在 ９ ％ 以 上 。 ＯＨ ０
高 静 等 用 纺 织 品 吸 附 法 固 定 化 假 丝 酵 母 脂 肪 酶 Ｃ ｎ ｉｉ Ｐ ９ １ ５ 然 后 在 石 油 醚 体 系 中 催 化 废 ａ ｄｄａＳ ．９ — ２ ，
前 日本 利 用 废 弃 食 用 油 生 产 生 物 柴 油 的 能 力 已 达 到
４ ０万 ｔ 年 。 ／
Ｅ Ａ 含 量 为 ２ ％ ；南 极 冰 藻 的 Ｅ Ａ 含 量 为 １ ％ 。 Ｐ ８ Ｐ ９
２ ０１年 ， 易 翠 平 、 杨 明 毅 用 重 量 法 测 定 了 ３种 绿 ０
上 问 题 ，但 用 于 生 物 柴 油 生 产 已 经 进 入 了 工 业 化 阶 段 ，这 也 必 将 是 未 来 发 展 的 一 大 趋 势 。 ２ ０ ０ ７年 中 国 生 物 柴 油 产 业 发 展 分 析 及 技 术 开 发 研 究 报 告 指
到 １株 微 藻 ，不 但 富 含 有 药 用 价 值 的 长 链 不 饱 和 脂
替 代 品 。 目前 国 内 外 对 微 藻 脂 肪 酸 进 行 了 大 量 研
究 ，但 报 道 较 多 的是 小 球 藻 、球 等 鞭 金 藻 、三 角 褐 指 藻 等 ， 其 总 脂 含 量 高 达 细 胞 干 质 量 的 １ ．％ 。 ２１ ２０ ０ ０年 ，林 学 政 等 研 究 了 １ １种 微 藻 在 可 比较 的 条
件 下 ，其 生 物 量 、总 脂 含 量 和 多 不 饱 和 脂 肪 酸
（ Ａ／ ＥＰ ＤＨＡ 的 组 成 ，结 果 表 明 ， 叉 鞭 金 藻 和 球 等 ）
油脂
（ Ｆ 达 ４ ．７％ ） 合 成 生 物 柴 油 ， 转 化 率 在 ＦＡ ６５
鞭 金 藻 的 总 脂 含 量 最 高 ， 分 别 占 细 胞 干 质 量 的
程 技 术 可 以 获 得 脂类 含 量 高达 细 胞 干 质量 ５ ５％ 的 异养 藻细 胞 。发展 富 含油 脂 的微 藻或 者工 程微 藻 是
生 产 生 物 柴 油 的一 大 趋 势 。 （） 细 菌 ４ 常 见 的 产 油 细 菌 有 分 枝 杆 菌 、棒 状
ｌｌ ２ 农产品加工 ４
定 性 。文 献 报 道 在 氮 源 缺 陷 型 培 养 基 中 ，深 黄 被 孢
霉 油 脂 产 量 高 达 １ ． ｇＬ。 日本 在 开 发 微 生 物 油 脂 ８１ ／ 方 面 居 领 先 地 位 ，早 在 １ ７ ９ ６年 日本 铃 木 修 等 人 发 现 从 真 菌 头 孢 霉 中 提 取 的 油 脂 含 一亚 麻 酸 较 多 。 与 此 同 时 ，研 究 者 在 微 生 物 产 油 和 微 生 物 细 胞 中提 取 油 脂 的 工 艺 等 方 面 取 得 了 突 破 性 进 展 。 自 １ ８ ９５ 年 ， 日本 和 英 国 等 国 家 开 始 使 用 微 生 物 发 酵 法 工 业
生 的煎 炸废 油 等 。 以废 油 脂 为原 料 生 产 生 物柴 油 ，
可 大 大 减 少 废 油 脂 的 现 存 量 ，减 少 燃 料 对 化 石 资 源
的依赖 和环 境污 染 ，同时可 降低 生 物柴 油原 料 的成
油脂 ，常见 的产油 海 藻有 硅 藻和 螺旋 藻 。微 藻 的太 阳 能 利 用 效 率 高 、个 体 小 、 营 养 丰 富 、生 长 繁 殖 迅 速 、对 环 境 的 适 应 能 力 强 、容 易 培 养 。另 外 ，微 藻
中 不 但 油 脂 含 量 可 观 ， 而 且 直 接 从 微 藻 中 提 取 得 到
本 。动 植 物 油 脂 经 高 温 烹 饪 煎 炸 ，饱 和 脂 肪 酸 越 来
越 多 ，但 ８ ％ 以 上 仍 为 棕 榈 酸 、硬 脂 酸 、油 酸 和 ５ 亚 油 酸 。废 油 脂 作 为 替 代 燃 料 与 石 化 柴 油 相 比 尽 管
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固 ￣广￣ｎ ￣ ｏ ａ 应 推Ｔｕ ｉ ｎｕ ９ ｎ ｇｇ 用 ｇ
ｍｄＬ，传 代 实 验 表 明 ，Ｓ ４１ ９具 有 良好 的遗 传 稳 Ｍ５ —
１ ．％ 和 １ ． ％ 。 在 绿 色 巴 夫 藻 中 ，ＥＰ 和 ＤＨＡ ３１ ２１ Ａ 分 别 占总脂肪 酸 （Ｆ Ｔ Ａ） 的 ２ ％ 和 ６ ； 小 球 藻 的 ５ ％
７ ％ 以 上 。 Ｐ ｄ ｏＦ ｔ ａｄ ０ ｅ ｒ ｅｉ ｒ ｏ等 以 废 煎 炸 油 和 甲 醇 为 ｚ 原 料 ，用 Ｎａ ＯＨ 为 催 化 剂 制 备 生 物 柴 油 并 对 其 理 化 指 标 进 行 了 测 定 ，结 果 完 全 符 合 Ｅ ４ １ Ｎｔ２ ４标 准 。 目
我 国 动 植 物 油 脂 由 于 缺 口较 大 ，并 且 有 些 油 料 作 物 的 生 物 柴 油 生 产 已 经 受 到 了 国 家 限 制 ，但 可 以
利 用 地 域 优 势 种 植 油 料 树 木 。微 生 物 油 脂 由 于 不 受 环 境 、 气 候 的 影 响 等 诸 多 自身 的 优 势 ，将 得 到 大 力 推 广 。 每 年 产 生 大 量 的 废 弃 油 脂 ，虽 然 还 存 在 技 术