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2012年第2期
会与沾
微藻油脂提取技术进展
杜彦山,刘敏胜,徐春保,杨巧利,张雨忠
(新奥科技发展有限公司,新奧集团煤基低碳能源国家重点实验室,河北廊坊065001)
摘要:该文对国内外微藻油脂提取技术进展迸行阐述。微藻油脂提取技术主要包括:超微粉碎
技术、热化学提取技术(湿热法、蒸汽爆破法、挤压膨化法)化学法、酶法、超临界流体提取技术、亚
临界流体提取技术、超声波、微波鞴助提取法、脉冲电磁场法、高压均质法、离子液体法等;目前研
究较多的为超微粉碎技术和热化学破壁技术,而挤压膨化技术和脉冲电磁场技术作为微藻油脂提
取技术最新发展方向,已引起越来越多关注。
关键词:徽藻油脂;超微粉碎;油脂提取
Developments in oill extraction from microalgae
DU Yan-shan, Llu Min-sheng, XU Chun-bao, YANG Qiao-li, ZHANG Yu-zhong
(ENN Science &Technology Development Co, Ltd, Hebei Langfang 065001, China
Abstract: This paper presents an overview about developments in oil extraction from microalgae
The common extraction methods explored in last decade includes: Ultramicro-pulverization
Thermochemica extraction(Moist heat treatment, Steam explosion, Extrusion expansion
Chemical and Enzymatic extraction, Supercritical fluid extraction, Subcritical fluid extraction
Ultrasonic and Microwave assisted extraction, Plused electromagnetic fields extraction, High pressure
homogenization, lonic liquids extraction etc. The popular extraction methods presently are the
ramicro-ulver zation and the Thermochemica extraction, whereas, the more potential methods are
the Extrusion expansion extraction and the Plused electromagnetic fields extraction.
Key words: microalgae oil; ultramicro-pulverization; oil extraction
中图分类号:TS225.5
文献标识码:A
文章编号:1008-9578(2012)02-0001-04
微藻是一种水生光合自养微生物,其利用光能,产生超音速高湍流气流作为颗粒载体,使颗粒与颗粒
以CO2和H2O作为底物进行细胞生长,并合并成大量之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪
蛋白质、甘油三酯、色素、多糖等物质。微藻蛋白质在切等作用,从而达到粉碎目的。与普通机械冲击式超
食品、医药、饲料等领域具有重要应用价值;而其甘油微粉碎机相比,气流粉碎机可将产品粉碎得很细、粒
三酯,不但可作为重要营养保健品,且可作为生物能度分布范围更窄、即粒度更均匀:又因气体在喷嘴处
源(生物柴油)重要油料来源。
膨胀可降温,粉碎过程没伴生热量,所以粉碎温升很
微藻油脂提取一直是微藻生物能源产业关健技低,这一特性适于低熔点和热敏性物料超微粉碎特别
术。由于微藻细胞较小、且具细胞壁结构,油脂都包重要
裹在微藻细胞内,因此采用细胞破壁后进行提取是目
刘建国等?研究表明,干法微藻藻粉细胞破壁可
前利用微藻生产生物能源所需油脂一个难点2~。采用超声速气流超微粉碎方法。微藻干物料在压缩气
目前国内外微藻油脂破壁提取技术主要包括:机械超体作用下,随超声速气流沿切线方向进入圆柱形腔体
微粉碎破壁技术、热化学破壁提取技术、超临界流体工作区,在气体喷射加速作用下,干物料颗粒环绕腔
提取技术、亚临界流体提取技术、超声、微波辅助提取体进行螺旋加速运动,最终达到3倍以上超音速,不
法、脉冲电磁场法等。本文就国内外微藻油脂提取技同速度粒子发生剧烈碰撞,产生粉碎效果,实现微藻
术现状及发展趋势进行阐述。
细胞破碎。
1超微粉碎技术
1.2高速球磨机
超微粉碎通过对物料进行冲击、碰撞、剪切、研
高速珠磨机是一种细碎设备,其饉体由不锈钢或
磨、分散等手段而实现。传统挤压粉碎方法不能用于陶瓷材料制成,内装一定数量钢球或瓷球。工作时罐
超微粉碎,否则会产生造粒效果。选择粉碎方法时,体中磨介珠高速振荡运动,微藻与硏磨介质振荡导致
应根据粉碎物料性质和所要求粉碎比而定,尤其是被微藻细胞破碎,细胞破碎程度主要取决于生物质与磨
粉碎物料物理和化学性能具有很大决定作用,其中以介珠间相互作用力。珠磨工艺通常与溶剂提取联合使
物料硬度和破裂性居首要条件。对于坚硬和脆性物用,且当微藻细胞浓度含量很高、目标物质在破壁提
料,冲击很有效:而对植物物料用研磨和剪切方法则取能很容易分离情况时,珠磨工艺最高效、最经济。在
较好(~)。实际上,任何一种粉碎机器都不是单纯某实际应用中,经常与ー些前处理技术联用,例如酸碱、
种粉碎机理,一般都是由两种或两种以上粉碎机理生物酶处理等。由于珠磨工艺相对封闭,因此其导致
相结合进行粉碎,如气流粉碎机是以物料相互冲击和外源性污染很小;同时也保持微藻细胞中化学物质完
碰撞进行粉碎。
整性。
11气流粉碎机
13振动磨
气流粉碎机是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴
振动磨是用弹簧支撑磨机体,由带有偏心块主轴
收稿日期:2012-01-06
作者简介:杜彦山(1980~),助理研究员,研究方向:微藻生物能源下游技术开发。
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