[发明专利]一种微藻胞内油脂含量的快速测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油脂含量测定方法，尤其是涉及一种利用RGB三原色原理的微藻胞内油脂含量的快速测定方法。

背景技术

生物柴油(脂肪酸甲酯)是一种已经得到证明的燃料，以其为可再生性的环保燃料能源而得到世界的广泛关注。生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯(FAME)，是以可再生资源(如油菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油、椰子油、回收烹饪油、动物油以及微生物油脂等)为原料而制成，具备与石油柴油相近的性能。生产和使用生物柴油的技术已经存在了50余年。与石油柴油相比，生物柴油的性能更加优良。

面对植物原料生产生物柴油的诸多问题，利用微藻产油具有不与农业争地的明显优势，而且可用海水作为天然培养基进行大量繁殖。跟植物一样，微藻也是利用光照产油，但却比植物作物的效率高很多。大多数微藻的产油量远远超过了最好的油料作物。不像其他油料作物，微藻生长极为迅速，而且含有极其丰富的油脂。藻类光合作用转化效率可达10％以上，含油量达30％。微藻的生物柴油产量是最好的油料作物的8～24倍。

小球藻是属于绿藻门绿藻目卵囊藻科小球藻属普生性单细胞绿藻，它是一种球形单细胞淡水藻类，直径3～8μm，是地球上最早的生命之一，出现在20多亿年前，基因始终没有变化，是一种高效的光合植物，以光合自养生长繁殖，分布极广。小球藻的光合作用色素是叶绿素，几种叶黄素，类胡萝卜素有β-胡萝卜素，可能不含同属绿藻门的团藻目-红球藻科-红球藻属中的虾青素。其贮藏的食物主要是淀粉。它是单细胞藻类，常单生，也常有多数细胞聚于一起；细胞多为球形、椭圆形；每个细胞内有1个周生、杯状或片状的叶绿体，具有1个蛋白核或缺如，1个细胞核；细胞壁通常很薄；每个细胞可以产生2、4、8或16个似亲孢子，进行无性繁殖。

1978年，美国能源部可再生能源国家实验室开始养殖微藻生产生物燃料项目(AquaticSpices Program，简称ASP项目)的研究，研究内容从微藻筛选、微藻生化机理分析、工程微藻制备到中试。该项目持续到1996年，在实验室研究的基础上，研究人员在美国加利福尼亚州、夏威夷州、新墨西哥州等地进行了中试放大。中试装置运行了一年，可获得高达0.05kg/(m²·d)的工程微藻，微藻含油量达到40％～60％。1978-1996年累计投入科研经费2505万美元。该研究室是迄今对微藻研究最全面和权威的机构。由于油价上涨，2007年底美国能源部又将这个中断了11年之久的项目重新启动。美国SappHire公司2008年9月宣布投资1亿美元开展养殖海藻生产生物燃料的研究，SappHire公司有两个引人注目的投资商：比尔盖茨私人名下的一家投资公司(Cascade in-vestments)和为洛克菲勒家族服务的投资合作商(VenrockPartner)。SappHire公司宣称通过一种用太阳光、二氧化碳和光合海藻的工艺研制出了辛烷值达91的“绿色”汽油，而且生产的“绿色”燃料与现有的从炼油厂到加油站的销售网络设施完全兼容，显示了微藻汽油与第一代生物乙醇相比的优势所在。美国生物技术公司Solazyme于2008年7月9日生产出第一批海藻基可再生生物柴油，并已通过美国材料试验协会(ASTM)D-975规格的认证。美国国际能源公司(International Energy)于2007年11月初宣布启动“海藻变油”研发计划，将从基于海藻的光合成来生产可再生柴油和喷气燃料。美国GreenFuel技术公司开发的海藻技术于2005年在Arizona的APS电厂完成了中试。选用高生长率的海藻，置于装有水的大型试管内，并曝置于直接的阳光照射下。这项技术计划2008年开始商业化生产。美国Algenol公司2008年7月宣布在美国Maryland投运了世界上最大的海藻库场，目标是在美国沿海地区建设海藻制乙醇工厂。该公司估算可从1acre(约为4046.9m²)土地生产6000gal(1 gal＝3.785L)乙醇。按照估计，如果美国所需乙醇全部从海藻制取，则仅需使用谷物制取乙醇需用土地的3％。美国可再生能源集团(REG)于2008年8月21日宣布，该公司已拥有规模化的商业化技术，可炼制和生产大量高质量的海藻生物柴油，柴油质量超过ASTM D6751和EN 14214M标准。REG公司计划采用专有预处理技术对粗海藻油进行净化和精制。然后采用与目前商业规模生物柴油生产过程相似的系统，使之转化为生物柴油。美国Valencent产品公司和全球绿色解决方案公司合作开发的Vertigro工艺正处于工业应用准备阶段，包括海藻生长、海藻收集和萃取海藻油用于生物柴油3个步骤。工艺的核心是连续闭环生物反应器。在25-30d之后就可收集海藻，海藻的含油量约为50％。Vertigro工艺的生物柴油产量要比用常规农作物生产的生物柴油增加20倍，用水量只有5％。