來自天然存在的海洋微藻群和露天鹽磐中培養(yǎng)的海洋微藻的可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明教導(dǎo)了獲得的說明書和使用天然存在的海洋微藻群以及以成本有效的方式培養(yǎng)在曬制鹽磐中的海洋微藻制備可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的海洋微藻脂肪酸甲酯(生物柴油)的方法。副產(chǎn)物流的效用增加了本發(fā)明的吸引力。
【專利說明】來自天然存在的海洋微藻群和露天鹽磐中培養(yǎng)的海洋微藻的可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯(生物柴油)以及副產(chǎn)物的價(jià)值附加
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及使用收集自印度西海岸的天然存在的含有脂質(zhì)的微藻群用于生產(chǎn)脂肪酸甲酯(FAME)并且證明了后者用于普通運(yùn)輸工具(vehicle)行駛的適用性。本發(fā)明還涉及在曬制鹽磐中培養(yǎng)可容易收獲的含有脂質(zhì)的微藻生物質(zhì)(培養(yǎng)自小球藻(Chlorellavariabilis)登錄號PTA-12198)及其向同樣可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的FAME的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。
[0002]發(fā)明背景
[0003]可以參考DaemonFairless 的文章，Biofuel:The little shrub that could-maybe (生物柴油:小灌木能夠-可以是).Nature (2007) 449，652-655，和 Laurent Lardon 等的文章，Life-Cycle Assessment of Biodiesel Production from Microalgae (從微藻生產(chǎn)生物柴油的生活周期評估)，Environmental Science & Technology (2009)43:17，6475-6481，其中突出了食物相對于燃料的復(fù)雜問題并且強(qiáng)調(diào)了對這樣的不影響食品生產(chǎn)的生物質(zhì)源的需求。
[0004]同樣就以下內(nèi)容可以參考D.H.Lee,Algal biodiesel economy and competitionamong bio-fuels (海藻生物柴油經(jīng)濟(jì)和生物燃料之間的競爭)，BioresourceTechnology(2011) 102，43-49:耕地缺乏以及對生產(chǎn)可用于燃料生產(chǎn)的生物質(zhì)的備選地點(diǎn)的需求，其中微藻培養(yǎng)不需要大面積的耕地。此外，培養(yǎng)地點(diǎn)可以在沙漠地區(qū)或在淺海沿海水域中。
[0005]可以參考Ghosh等美國專利7666234，其中，公開了利用邊際地來生產(chǎn)可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的生物柴油。所述生物質(zhì)是陸地來源的。
[0006]可以參考題為“Biodiesel production by simultaneous extractionand conversion of total lipids from microalgae, cyanobacteria, and wildmixed-cultures (通過同時(shí)萃取和轉(zhuǎn)化來自微藻、藍(lán)細(xì)菌和野生混合培養(yǎng)物的總脂質(zhì)來生產(chǎn)生物柴油)”的文章(B.D.Wahlen 等 Bioresource Technol.,2011,102，2724-2730)。
[0007]可以參考Doan等的文章，Screening of marine microalgae for biodieselfeedstock(篩選用于生物柴油給料的海洋微藻)，Biomass and Bioenergy (2011) 35:7 ;2534_2544，和 Matsunaga 等的文章，Characterization of marine microalga,Scenedesmus sp.strain JPCC GA0024 toward biofuel production(海洋微藻柵藻屬物種菌株JPCC GA0024向生物燃料生產(chǎn)的表征).Biotechnology Letters (2009) 31:1367-1372，其中據(jù)報(bào)道，海洋微藻物種含有可以充當(dāng)生物柴油來源的脂質(zhì)。
[0008]可以參考美國專利7977076 ；Nasrin Moazami 等，Biomass and lipidproductivities of marine microalgae isolated from the Persian Gulf and theQeshm Island (分離自波斯灣和Qeshm島的海洋微藻的生物質(zhì)和脂質(zhì)生產(chǎn)率)。
[0009]也可以參考Brennan 等的文章，Biofuels from microalgae:A review oftechnologies for production， processing， and extractions of biofuels andC0-piOdUCtS(來自微藻的生物燃料:用于生產(chǎn)、加工和萃取生物燃料和副產(chǎn)物的技術(shù)的綜述).Renewable and Sustainable Energy Reviews (2010) 14:557_577，該文章陳述了，通常培養(yǎng)微藻以獲得小體積高價(jià)值的產(chǎn)品，這需要有限的土地面積或者可以在室內(nèi)在光-生物反應(yīng)器中培育生物質(zhì)的場所。
[0010] 可以參考Hankamer 等的文章，Photosynthetic biomass and H2 productionby green algae:from bioengineering to bioreactor scale-up (通過綠藻生產(chǎn)光合生物質(zhì)和H2:從生物工程改造到生物反應(yīng)器放大)Physiologia Plantarum(2007) 131:10-21，和 Wang 等的文章，CO2 bio-mitigation using microalgae (使用微藻的 CO2 生物緩解).Applied Microbiology and Biotechnology (2008) 79:5 ;707_718 ;其中強(qiáng)調(diào)了微藻生物質(zhì)的光合生產(chǎn)對生物柴油生產(chǎn)的重要性。
[0011]可以參考Douskova 等的文章，Simultaneous flue gas bioremediation andreduction of microalgal biomass production costs (同時(shí)獲得廢氣生物整治和微藻生物質(zhì)生產(chǎn)成本的降低)，Applied Microbiology & Biotechnology (2009)，82:179-185，其中宣稱，可以通過使用廢氣作為CO2的豐富來源來提高微藻的生物質(zhì)生產(chǎn)率。
[0012]可以參考任意數(shù)目的文章，如Griffiths 等，Lipid productivity as a keycharacteristic for choosing algal species for biodiesel production (月旨質(zhì)生產(chǎn)率作為選擇用于生物柴油生產(chǎn)的海藻物種的重要特征).Journal of Applied Phycology2009,21:493-507,以及 Tom Bruton 等為 Sustainable Energy Ireland 準(zhǔn)備的報(bào)告，AReview of the Potential of Marine Algae as a Source of Biofuel in Ireland (海藻作為愛爾蘭的生物燃料來源的潛力的綜述)(2009)，該報(bào)告提及了海洋微藻作為生物柴油來源的重要性，但是沒有公開在與大規(guī)模生物柴油生產(chǎn)相關(guān)的規(guī)模上這樣的培養(yǎng)在哪里進(jìn)行或其將如何進(jìn)行。
[0013]可以參考Pittman 等的綜述，The potential of sustainable algal biofuelproduction using wastewater resources (使用廢水資源的可持續(xù)藻類生物燃料生產(chǎn)的潛力)，Bioresource Technology (2011) 102，17-25。然而，其中沒有提及其在生物柴油生產(chǎn)中的效用，此外，來自農(nóng)業(yè)廢物的混合培養(yǎng)物中的微孢藻屬物種(Microspora sp.)未被確定或未用于脂質(zhì)。
[0014]可以參考Syed Zahir Shah & Habib-ur-Rehman Khattak 的工作(SomeGreen Algae from Paddy Fields of Mathra(District Peshawar)(來自 Mathra 的稻田(Peshawar 地區(qū))的一些綠藻)，Syed Zahir Shah & Habib-ur-Rehman Khattak，Department of Botany, Islamia College，Peshawar)，作為關(guān)于生物多樣性的研究的一部分，其公開了在信德河(Sind River)附近存在微孢藻屬物種(Microspora sp.)。其中沒有提及生物質(zhì)的任何效用。
[0015]可以參考題為Cell division and wall structure in Microspora(微抱藻中的細(xì)胞分裂和細(xì)胞壁結(jié)構(gòu))的文章(Picketts-Heaps.New Phytologist, (1973)72，347-355)，其中討論了微孢藻屬物種(Microspora sp.)的細(xì)胞學(xué)。其中記述了，這樣的藻類可以以藻群的形式存在。其還記述了所述藻類可能含有或可能不含有脂質(zhì)。沒有提及利用這樣的藻群用于生物柴油制備的任何嘗試。
[0016]可以參考Mata 等的文章，Microalgae for biodiesel production and otherapplications:A review(微藻用于生物柴油生產(chǎn)和其他應(yīng)用:綜述).Renewable andSustainable Energy Reviews (2010) 14:217-232 ;該文章列舉了含有脂質(zhì)(并且，在這個(gè)意義上，具有作為生物柴油的來源的潛在重要性)的多個(gè)海洋微藻物種。
[0017]還可以參考Greenwell 等的文章，placing microalgae on the biofuelspriority list:a review of the technological challenges (將微藻放入生物燃料優(yōu)先名單:技術(shù)挑戰(zhàn)的綜述).Journal of the royal society interface (2010), 7:703-726,該文章公開了，不同的微藻以不同速率生長并且雖然一些具有高的油含量，但是它們由于其他原因如緩慢的生長速率、難以收獲生物質(zhì)等而不能實(shí)際利用。
[0018]可以參考US2009 / 0298159A1，其中提供了一種由藻類制備生物柴油的方法，所述方法利用用于生物柴油生產(chǎn)的小球藻(Chlorella variabilis)的兩階段(自養(yǎng)和異養(yǎng))生長期，所述方法包括以下一系列步驟:培養(yǎng)光合自養(yǎng)藻類，濃縮細(xì)胞然后將它們轉(zhuǎn)移到發(fā)酵罐中用于異養(yǎng)培養(yǎng)。在異養(yǎng)培養(yǎng)階段期間加入有機(jī)碳。顯然，該方法在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行并且需要濃縮細(xì)胞，這極大的消耗能源。此外，沒有提及生物柴油的特性也沒有提及在車輛上進(jìn)行的任何試驗(yàn)。
[0019]可以參考網(wǎng)址為 WWW.treehugger.com / chevron-backs-solazyme-to-develop-algal-biodiesel-tech nology.html,題為 “Chevron Backs Solazyme to Develop AlgalBiodiesel Technology”，日期為2008年2月2日的文章，其中Solazyme由糖源通過在暗處發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油。
[0020]從現(xiàn)有技術(shù)顯然的是，還沒有公開具有成本效益的用于由這樣的獲得自天然存在的微藻群的培養(yǎng)的或收獲的生物質(zhì)生產(chǎn)脂肪酸甲酯的方法。本發(fā)明嘗試克服所有這些基本限制并嘗試發(fā)展新的、簡化的并且具有成本效益的用于由微藻群生產(chǎn)脂肪酸甲酯以及由廢物副產(chǎn)物流(waste co-stream)生產(chǎn)具有附加價(jià)值的副產(chǎn)物的方法。隨著每次后續(xù)收集，發(fā)現(xiàn)所述地點(diǎn)處的水的總碳減少。這可以歸因于從相同地點(diǎn)的頻繁收集。
[0021]可以參考Ghosh等的專利申請PCT / IN2010 / 000192，該申請公開了小球藻屬(Chlorella)海洋微藻物種的培養(yǎng)和兼氧生長的優(yōu)勢。其中沒有提及由生物質(zhì)制備生物柴油也沒有提及其大規(guī)模的實(shí)際培養(yǎng)以使所述生物質(zhì)被視為大體積、可負(fù)擔(dān)得起的給料。
[0022]可以參考Greenwell等的文章，placing microalgae on the biofuels prioritylist:a review of the technological challenges (將微藻放入生物燃料優(yōu)先名單:技術(shù)挑戰(zhàn)的綜述).Journal of the royal society interface (2010), 7:703-726,以及Chisti, Y等的文章！Biotechnology Advances (2003),所述文章顯示了微藻生物質(zhì)下游加工的困難以及作為結(jié)果的高的能量損失。其中最重要的是難以從高度稀釋的懸浮液收獲生物質(zhì)。
[0023]可以參考文章 http: / / www.treehugger.com / renewab I e-energy /chevron-backs-solazyme-to-dev elop-algal-biodiesel-technology.html 和http: / / www.treehugger.com / cars / solazyme-blOO-algae-biodiesel-goes-on-the-ro ad.html，所述文章公開了車輛依靠BlOO微藻生物柴油行駛。然而，所述文章指出，在異養(yǎng)條件下使用糖類作為有機(jī)碳源培養(yǎng)生物質(zhì)。
[0024]沒有關(guān)于獲得自天然存在的海洋微藻群或在實(shí)際自養(yǎng)生長條件下在曬制鹽磐中產(chǎn)生的耐熱海洋微藻生物質(zhì)的任何生物柴油的性能的報(bào)道。[0025]在沿西海岸尋找潛在微藻的過程中，我們的團(tuán)隊(duì)通過在Google earth軟件中觀察到的圖像發(fā)現(xiàn)少數(shù)地點(diǎn)，這些地點(diǎn)顯示獲得一些所需微藻的可能性。我們發(fā)現(xiàn)的地點(diǎn)之一位于經(jīng)度70 □ 54.959' E和緯度20 □ 42.391N(地點(diǎn)I)，另一個(gè)地點(diǎn)位于經(jīng)度68 □ 59.876’和緯度22 □ 23.975'(地點(diǎn)2)，印度，其顯示密集的微藻群。對所述藻群的顯微鏡檢查(形態(tài)學(xué))揭示了所述藻群含有多種藻類物種，其中發(fā)現(xiàn)微孢藻屬物種(Microspora sp.)是占優(yōu)勢的?，F(xiàn)有的由藻類生產(chǎn)生物柴油的方法是非常耗能的。因此，已經(jīng)進(jìn)行嘗試去開發(fā)具有成本效益的方法用以由海洋微藻制備生物柴油。
[0026]可以參考Bligh, E.G., Dyer, ff.J., A rapid method for total lipidextraction and purification (用于總脂質(zhì)萃取和純化的快速方法)，Canadian Journalof Biochemistry and Physiology(1959).37,911-917。Lee 等 Comparison of severalmethods for effective lipid extraction from microalgae (從微藻有效萃取月旨質(zhì)的若干方法的比較)，Bioresource TechnologylOl (2010) S75-S7,所述從海洋微藻生物質(zhì)萃取脂質(zhì)的方法典型地需要利用極性溶劑進(jìn)行萃取并且除了甘油三酯以外還產(chǎn)生大量的磷脂，磷脂是生物柴油生產(chǎn)所不需要的。
[0027]發(fā)明目的
[0028]本發(fā)明的主要目的是利用天然存在的海洋微藻聚生體的藻群和曬制鹽磐中培養(yǎng)的自沉積的海洋微藻作為可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯(生物柴油)的來源。
[0029]另一個(gè)目的是鑒定剛毛藻屬物種(Cladophora sp.) (ATCC登錄號PTA-12199)和微孢藻屬物種(Microspora sp.) (ATCC存活測試在進(jìn)行中)作為上述海洋微藻聚生體的藻群中的優(yōu)勢物種。
[0030]另一個(gè)目的是在曬制鹽磐中人工培養(yǎng)這樣的漂浮藻群和/或通過施加脅迫條件提聞脂質(zhì)含量。
[0031]另一個(gè)目的是使用分離自印度西海岸的小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC登錄號PTA-12198)作為對于在夏季條件下在印度的古吉拉特在曬制鹽磐中培養(yǎng)是理想的自沉積的和耐熱的海洋微藻株。
[0032]另一個(gè)目的是使與從生物質(zhì)分離脂質(zhì)相關(guān)的能量損失最小化。
[0033]另一個(gè)目的是使用可容易收獲的生物質(zhì)作為降低能量損失的手段。
[0034]另一個(gè)目的是創(chuàng)造可能以利用現(xiàn)有的用于曬制鹽生產(chǎn)的約10萬英畝過剩土地大規(guī)模培養(yǎng)海洋微藻生物質(zhì)。
[0035]另一個(gè)目的是通過使用海水、廉價(jià)的無機(jī)營養(yǎng)物并且避免用于攪拌培養(yǎng)基的機(jī)械配件來最小化培養(yǎng)的投入成本，同時(shí)在夏季的幾個(gè)月期間仍然實(shí)現(xiàn)最大的日生長速率45g(干基)/ m2 / 天。
[0036]另一個(gè)目的是利用曬制鹽生產(chǎn)中遵循的基本準(zhǔn)則如重力進(jìn)料和液體的磐間轉(zhuǎn)移。
[0037]另一個(gè)目的是曬干收獲的生物質(zhì)。
[0038]另一個(gè)目的是使用揮發(fā)性非極性溶劑如己烷從曬干的生物質(zhì)萃取脂質(zhì)以使非所需的脂質(zhì)在總的萃取的脂質(zhì)質(zhì)量中的比例最小化。
[0039]另一個(gè)目的是任選地利用化石柴油用于其中使用混合生物柴油的萃取過程。
[0040]另一個(gè)目的是利用太陽熱能用于萃取和脂質(zhì)分離過程以使能量輸出:輸入比最大化。[0041 ] 另一個(gè)目的是從用過的生物質(zhì)獲得最大價(jià)值。
[0042]另一個(gè)目的是通過簡單的和具有成本效益的方式精制原料油。
[0043]其后，另一個(gè)目的是利用已知的FAME生產(chǎn)方法，如在美國專利7666234中公開的。
[0044]另一個(gè)目的是證明具有基本參數(shù)如粘度、游離脂肪酸含量、氧化穩(wěn)定性、游離和總甘油、磷含量、水分含量等的所需規(guī)范的海洋微藻FAME的生產(chǎn)。
[0045]另一個(gè)目的是證明利用制備自海洋微藻群的B20生物柴油和制備自小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC登錄號PTA-12198)的BlOO生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸工具的行駛。
[0046]另一個(gè)目的是利用副產(chǎn)物粗甘油流用于培養(yǎng)的微藻的加速生長和更高的脂質(zhì)含量，如在現(xiàn)有技術(shù)中公開的那樣。
[0047]發(fā)明概述
[0048]本發(fā)明提供用作生物柴油的脂肪酸甲酯(FAME)，所述酯制備自天然漂浮的海洋微藻群或在曬制鹽磐中培養(yǎng)期間形成的沉降的海洋微藻的厚層或其混合物。
[0049]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中公開了脂肪酸甲酯(FAME) 1，其中用于生產(chǎn)生物柴油的藻群包含作為優(yōu)勢株的含有脂質(zhì)的微孢藻屬物種(Microspora sp.)(等待ATCC登錄號)或剛毛藻屬物種(Cladophora sp.) (ATCC登錄號PTA12199)和曬制鹽磐中培養(yǎng)的海洋微藻的厚層，所述厚層包含耐熱的小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC登錄號PTA12198)。
[0050]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中所述脂質(zhì)通過利用己烷的萃取從包含微孢藻屬物種(Microspora sp.)(等待ATCC登錄號)的海洋微藻群萃取，如通過GC-MS分析，所述脂質(zhì)具有的組成為:0.6%的14:0脂肪酸，9.4%的16:0脂肪酸，0.7%的16:1脂肪酸，3.7%的18:0脂肪酸，33.2%的18:1脂肪酸，50.4%的18:2脂肪酸，0.7%的20:0脂肪酸，1.3%的22:0脂肪酸。
[0051]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中脂質(zhì)通過利用己烷的萃取從來自小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC登錄號PTA12198)的海洋微藻萃取，如通過GC-MS分析，所述脂質(zhì)具有的組成為:0.4%的14:0脂肪酸，12.1%的16:0脂肪酸，1.0%的16:1，1.0% 的 16:2 脂肪酸，4.2% 的 18:0 脂肪酸，29.4% 的 18:1，45.7% 的 18:2 脂肪酸，4.8%的18:3脂肪酸，1.4%的22:0。
[0052]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中所述脂質(zhì)通過利用己烷的萃取從包含剛毛藻屬物種(Cladophora sp.) (ATCC登錄號PTA12199)的海洋微藻群萃取，如通過GC-MS分析，所述脂質(zhì)具有的組成為:0.9%的14:0脂肪酸，0.4%的15:0脂肪酸，21.5%的16:0脂肪酸，1%的16:1脂肪酸，2.9%的18:0脂肪酸，21.2%的18:1脂肪酸，22.3%的18:2脂肪酸，0.5%的20:0脂肪酸，16.3%的20:1脂肪酸，0.4%的22:0脂肪酸，11.4%的22:1脂肪酸，0.7%的24:0脂肪酸，0.6%的24:1脂肪酸。
[0053]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME,其中對獲得自微孢藻屬物種(Microspora sp.)的脂質(zhì)級分進(jìn)行精制和酯基轉(zhuǎn)移從而獲得這樣的FAME,如通過GC-MS分析，所述FAME具有包含以下各項(xiàng)的組成:9.92%的16:0脂肪酸，2.44%的18:0脂肪酸，28.27%的18:1脂肪酸，59.37%的18:2脂肪酸，和5_30ppm的BHT抗氧化劑。
[0054]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了來自微孢藻屬物種(Microspora sp.)的FAME，其是清澈的黃色液體，具有0.872gm / ml密度，4.5cSt (在40°C )粘度，0.1014%總甘油和0.0086%游離甘油。
[0055]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其作為B20混合物用于滿載狀態(tài)下的普通未改造的柴油運(yùn)輸工具(vehicle)并且符合排放要求。
[0056]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中對獲得自小球藻(Chlorellavariabilis) (ATCC登錄號PTA12198)的脂質(zhì)級分進(jìn)行精制和酯基轉(zhuǎn)移從而獲得這樣的FAME，如通過GC-MS分析，所述FAME具有包含以下各項(xiàng)的組成:6.9%的16:0脂肪酸，3.1%的18:0脂肪酸;32.6%的18:1脂肪酸，和57.3%的18:2脂肪酸，以及5_30ppm的BHT抗氧化劑。
[0057]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了來自小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC登錄號PTA12198)的FAME，其是清澈的芥黃色液體，在25°C和40°C的密度分別為0.8704和
0.8591g / cm3 ;在40°C的粘度為4.8cST ;總甘油，0.15% ;游離甘油，0.02% ;CFPP，水分含量，0029% ；-5°C ;磷，5.1ppm ;氧化穩(wěn)定性，0.43年(25°C )和0.12年(40°C )，并且通過標(biāo)準(zhǔn)量熱試驗(yàn)測量的熱值為9842kcal / kg。
[0058]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其作為BlOO生物柴油用于滿載狀態(tài)下的權(quán)利要求8的相同的未改造的柴油運(yùn)輸工具并且符合排放要求。
[0059]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中在七月-十二月期間從70° 54.959' Ε，20° 42.391N收獲在微孢藻屬物種(Microspora sp.)中占優(yōu)勢的海洋微藻群。
[0060]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME,其中在自養(yǎng)條件下,在一月-六月期間，在位于72° 07.316’E21° 47.488V N ;海拔，28英尺的鹽磐中培養(yǎng)小球藻(Chlorellavariabilis) (ATCC 登錄號 PTA12198)。
[0061]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了FAME，其中曬制鹽磐中的小球藻(Chlorellavariabilis) (ATCC 登錄號 PTA12198)的生長速率為 11.67-45.56g/m2/ 天。
[0062]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME,其中微孢藻屬物種(Microspora sp.)的藻群的利用己烷萃取的脂質(zhì)產(chǎn)率為5.22-16.32%。
[0063]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中培養(yǎng)的小球藻(Chlorellavariabilis) (ATCC登錄號PTA12198)的利用己烷萃取的脂質(zhì)產(chǎn)率為11.11-11.21%。
[0064]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中通過每1000L海水培養(yǎng)基加入3-6kg的碳酸氫鈉，l_2kg硝酸鈉和0.01-0.02kg硫酸亞鐵來影響小球藻(Chlorellavariabilis)的生長速率和脂質(zhì)產(chǎn)率。
[0065]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中任選地加入所述FAME方法的粗甘油副產(chǎn)物流以使生物質(zhì)生產(chǎn)率提高50-200%。
[0066]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中發(fā)現(xiàn)在開放培養(yǎng)中，在除夏季以外的時(shí)期期間，太陽反射器提高小球藻(Chlorella variabilis)的生長速率和脂質(zhì)生產(chǎn)率。
[0067]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中將溶劑萃取脂質(zhì)后的殘留生物質(zhì)用于生產(chǎn)生物肥料、水產(chǎn)飼料、類胡蘿卜素源和能量源。
[0068]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了 FAME，其中粗甘油的副產(chǎn)物流被用于通過兼氧生長的海藻生產(chǎn)率和/或用于生物可降解的生物聚合物。[0069]本發(fā)明的另一個(gè)方面提供由天然收獲的具有微孢藻和剛毛藻ATCC登錄號PTA-12199的聚生體的飄浮藻群和培養(yǎng)的微藻群以及大量培植的選擇的微藻的耐熱株(小球藻(Chlorella variabilis)ATCC登錄號PTA-12198)制備可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯(生物柴油)以及利用來自微藻物質(zhì)的副產(chǎn)物以及來自脂肪酸甲酯的副產(chǎn)物的綜合方法，并且所述方法包括以下步驟:
[0070]a)從不同地點(diǎn)收集微藻群聚生體并且洗滌以除去粘附的砂子和泥土顆粒ii)鑒定所述藻群中存在的微藻物種并且在實(shí)驗(yàn)室條件下使用海水和CSMCRI ExperimentalSalt Farm(實(shí)驗(yàn)鹽場)(ESF)海鹽(5°Be0)培養(yǎng)所述藻群并在箱中模仿自然條件來以進(jìn)一步增殖。
[0071]b)從所述藻群分離含油的微藻物種(微孢藻、根枝藻屬(Rhizoclonium)、螺旋藻屬(Spirulina)、小球藻、剛毛藻、娃藻綱(Diatoms)、顫藻屬(Oscillatoria spp.)等)。
[0072]c)在戶外在實(shí)驗(yàn)鹽場中在18m2和90m2的箱中大量培養(yǎng)含油的微藻物種，生物質(zhì)的自沉積有助于容易的收獲，并且回收作為營養(yǎng)物的上清液用于下一批次的接種。
[0073]d)干燥所述微藻群，之后將干燥的微藻群研磨成細(xì)粉。
[0074]e)從生物質(zhì)有效萃取油，包括使用球磨機(jī)/蒸汽預(yù)處理生物質(zhì)，之后進(jìn)行非極性溶劑萃取/ Soxhlet等，并且回收所述溶劑。
[0075]f)精制原料油。
[0076]g)遵循已知的酯基轉(zhuǎn)移方法以制備可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的生物柴油，如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣。
[0077]h)使用生物柴油副產(chǎn)物流提高通過兼氧生長的海藻生產(chǎn)率，如在現(xiàn)有技術(shù)中公開的(專利申請PCT / IN2011 / 000655)和/或用于生產(chǎn)其他有用的材料如生物可降解的生物聚合物(WIP0專利申請WO / 2011 / 027353)。
[0078]i)利用用過的生物質(zhì)和在生物柴油的合成期間產(chǎn)生的廢水用于生物氣生產(chǎn)。
[0079]j)利用用過的生物質(zhì)作為水產(chǎn)飼料(aqua-feed)和作為生物肥料。
[0080]k)利用殘留生物質(zhì)和去油的餅用于制備煤餅。
[0081]I)從去油的殘留生物質(zhì)提取類胡蘿卜素。
[0082]m)配制適于使?jié)M載的且沒有任何發(fā)動(dòng)機(jī)改造的車輛(Chevrolet Tavera)行駛的混合物B20和B100。
[0083]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中公開了制備用作生物柴油的可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯的方法，所述方法包括以下步驟:
[0084](i)收集具有微孢藻屬物種(Microspora sp.)和剛毛藻屬物種(Cladophorasp.)的聚生體的天然存在的微藻群和培養(yǎng)的小球藻(Chlorella variabilis)以獲得海藻生物質(zhì)；
[0085](ii)曬干生物質(zhì)至殘留水分水平為5-10% ；
[0086](iii)通過蒸汽鼓風(fēng)或滲透性沖擊預(yù)處理步驟(ii)的生物質(zhì)以破壞細(xì)胞壁；
[0087](iv)使用己烷作為溶劑或任選地利用其中燃料要以混合物形式使用的柴油機(jī)從步驟(iii)的海藻生物質(zhì)萃取脂質(zhì)從而獲得原料油；
[0088](V)除去己烷并且用硅藻土處理所得的原料油或任選地直接用硅藻土處理步驟
(ii)的萃取物以去除磷脂、色素和其他雜質(zhì)；[0089](vi)過濾以除去懸浮的固體并且如果需要，進(jìn)一步處理步驟(V)的油萃取物以降低游離脂肪酸(FFA)含量以獲得精制油；
[0090](vii)對步驟(vi)的精制油進(jìn)行堿催化的酯基轉(zhuǎn)移，分離FAME，并且對其進(jìn)行進(jìn)一步純化以獲得可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的FAME。
[0091]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了生產(chǎn)FAME的方法,其中獲得自微孢藻屬物種(Microspora sp.)的FAME具有如通過GC-MS分析的包含以下各項(xiàng)的組成:9.92%的16:0脂肪酸，2.44%的18:0脂肪酸，28.27%的18:1脂肪酸，59.37%的18:2脂肪酸，和5-30ppm的BHT抗氧化劑。
[0092]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中公開了一種方法，其中獲得自小球藻(Chlorellavariabilis)的FAME具有如通過GC-MS分析的包含以下各項(xiàng)的組成:6.9%的16:0脂肪酸，3.1%的18:0脂肪酸;32.6%的18:1脂肪酸，和57.3% ^ 18:2脂肪酸，以及5_30ppm的BHT抗氧化劑。
[0093]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供從天然的和培養(yǎng)的微藻群以及大量培養(yǎng)的選擇的微藻株制備可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯(生物柴油)以及利用來自微藻物質(zhì)的副產(chǎn)物和來自脂肪酸甲酯的副產(chǎn)物的綜合方法。
[0094]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，微藻群是不同微藻物種的聚生體，其中微孢藻和剛毛藻屬物種ATCC登錄號PTA-12199是優(yōu)勢物種。
[0095]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將具有必需微量營養(yǎng)物/ CSMCR1-ESF鹽的海水用于微藻的戶外大量 培養(yǎng)。
[0096]在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，使用選自由以下各項(xiàng)組成的組的溶劑進(jìn)行油萃取:己烷，氯仿，甲醇，丙酮，四氫呋喃，二乙醚；優(yōu)選地，己烷，氯仿和甲醇。
[0097]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將生物柴油副產(chǎn)物流用于生產(chǎn)PHA-生物聚合物，生物氣，氣化，肥料，水產(chǎn)飼料，類胡蘿卜素，并用于生產(chǎn)煤餅。
[0098]發(fā)明簡述
[0099]通過在Google Earth軟件中觀察到的圖像選擇顯示獲得一些所需微藻的可能性的一些地點(diǎn)。所述地點(diǎn)之一位于經(jīng)度70° 54.959' E和緯度20° 42.391N(地點(diǎn)I)，另一個(gè)地點(diǎn)位于經(jīng)度68° 59.876’和緯度22° 23.975'(地點(diǎn)2)，印度。其顯示密集的漂浮微藻群。對所述藻群進(jìn)行的顯微鏡檢查(形態(tài)學(xué))揭示，所述藻群含有多種微藻物種，其中發(fā)現(xiàn)微孢藻屬物種(Microspora sp.)和剛毛藻屬物種(Cladophora sp.)ATCC登錄號PTA-12199是占優(yōu)勢的。現(xiàn)有的由藻類生產(chǎn)生物柴油的方法消耗大量能量。因此，已經(jīng)進(jìn)行嘗試去開發(fā)具有成本效益的方法用以由海洋微藻群中的聚生體以及分離的和大量培養(yǎng)的小球藻(Chlorella variabilis)株ATCC登錄號PTA-12198制備生物柴油。
[0100]利用一種綜合方法將含有微孢藻屬和剛毛藻屬物種ATCC登錄號PTA-12199 (分別在地點(diǎn)I和2占優(yōu)勢)的微藻群用于生物柴油生產(chǎn)是獨(dú)特的。天然藻群廣泛分布并且發(fā)現(xiàn)其在被收獲后的數(shù)周內(nèi)再生。除此之外，觀察到其也在其他實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)再生。發(fā)現(xiàn)具有占優(yōu)勢的微孢藻屬和剛毛藻屬物種ATCC登錄號PTA-12199的聚生體的藻群在環(huán)境參數(shù)的可變范圍內(nèi)存活并生長。
[0101]本發(fā)明的新特征:
[0102]主要的創(chuàng)造性在于以下:[0103].認(rèn)識到，微藻的收獲需要大量能量并且在形成含有脂質(zhì)的漂浮海洋微藻群如具有微孢藻屬物種(Microspora sp.)(等待ATCC登錄號)和剛毛藻屬物種(Cladophora sp.)(PTA12199)作為優(yōu)勢物種的那些中利用自然的巧妙，所述藻類可以簡單地從水中除去并被
進(jìn)一步加工。
[0104].認(rèn)識到，雖然自然界中的某些條件有助于海洋微藻群的自然生長，但是該種自然生長限于某些特定時(shí)期如季風(fēng)后的幾個(gè)月，并且在其他月份如夏季的月份期間，其很少出現(xiàn)。在大量工作后進(jìn)一步認(rèn)識到，并不總是容易的模擬那些自然條件，并且海洋微藻的其他變種可以更好地適于培養(yǎng)。
[0105].認(rèn)識到，如果需要培養(yǎng)海洋微藻以補(bǔ)充天然儲存油料和用于全年的收獲，則有用的方法是在季風(fēng)后的時(shí)期以可持續(xù)的方式從自然界中收獲，并且之后借助于在曬制鹽磐中對海洋微藻進(jìn)行培養(yǎng)，這可以為大規(guī)模培養(yǎng)提供理想的機(jī)會，假定在印度多至50 %的現(xiàn)有的用于產(chǎn)鹽的土地?cái)R置不用并且這些可以用于生產(chǎn)用途。[0106].鑒定來自印度水域的小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC登錄號PTA12198)為耐熱的變種，其在夏季月份期間在自養(yǎng)條件下生長良好，觀察到在最小營養(yǎng)輸入的情況下的最大干生物質(zhì)生產(chǎn)率為45g / m2 /天，并且還避免了高耗能的手段如跑道池中采用的連續(xù)攪拌。
[0107].還觀察到，在夏季月份期間，在主要為熱天的條件下，所選擇的小球藻屬株生長并且沉積，由此在底部形成厚層，在排去充當(dāng)后續(xù)培養(yǎng)批次的接種物的上清液后，所述厚層可以被容易地收獲。
[0108].認(rèn)識到，可行的是通過使用安置在鹽磐中的太陽反射器使小球藻甚至在非夏季月份里也生長，所述太陽反射器增強(qiáng)在鹽磐上入射的輻射并且因此提高溫度和入射光子輻射，兩者對生物質(zhì)生產(chǎn)率和脂質(zhì)產(chǎn)率都具有積極作用。
[0109].認(rèn)識到，脂質(zhì)具有極性和非極性兩種類型，并且后者是可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的生物柴油所需要的，并且之后為了所需的脂質(zhì)級分犧牲高的脂質(zhì)產(chǎn)率，并且利用非極性溶劑如己烷和柴油代替通常使用的極性溶劑如甲醇/氯仿來萃取生物質(zhì)。
[0110]?還認(rèn)識到，雖然將非極性溶劑用于萃取產(chǎn)生更清潔的油級分，但是微藻細(xì)胞壁的去除效率較低；因此，提供蒸汽鼓風(fēng)作為萃取之前的預(yù)處理；進(jìn)一步認(rèn)識到這樣的方法，如果它們是太陽能驅(qū)動(dòng)的，則將是能效更高的。
[0111].使用簡單方法如在硅藻土上過濾來精制原料油，并且由此使用堿催化的酯基轉(zhuǎn)移的常規(guī)方法如現(xiàn)有技術(shù)中公開的用于生產(chǎn)可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯的那些。
[0112].由天然收獲的和培養(yǎng)的海洋微藻生產(chǎn)甲酯，其品質(zhì)適用于普通柴油運(yùn)輸工具。
[0113]?使用來自海洋微藻生物柴油生產(chǎn)的副產(chǎn)物甘油流作為營養(yǎng)物來提高在兼養(yǎng)條件下的生物質(zhì)生產(chǎn)率和脂質(zhì)含量，如在現(xiàn)有技術(shù)中公開的。
[0114].將脂質(zhì)萃取后的殘留生物質(zhì)用于各種各樣的應(yīng)用如肥料、類胡蘿卜素源、水產(chǎn)飼料、能量源等。
[0115].將生活污水和NaCl含量低而營養(yǎng)物如鈣、鎂和硫酸鹽含量高的粗海鹽用作用于微藻群和分離的海洋微藻培養(yǎng)物的生長的培養(yǎng)基補(bǔ)充劑。
[0116]實(shí)施例1
[0117]借助于Google Maps?,對沿海水域中的綠斑進(jìn)行查找，這可以幫助我們識別可能的漂浮微藻群。發(fā)現(xiàn)一些明顯的綠斑位于果阿的沿海區(qū)域(Madkai ;15° 41.0616’N，73。95.6227，E)，喀拉拉邦(Vellanathuruthu Road ;9。01.6659’N, 76° 52.5022，Ε)，孟加拉邦(Porr Canning, 22° 31.5577，N，88。67.3307，E ； , Dongajora, 22° 13.2696，N,88。60.2676，E ;Haldia refinery，22。04.9408，N，88。07.308，Ε)，第烏(Nagoa 路旁，70 □ 54.959 ; E，20 □ 42.391N)和古吉拉特(0kha，68 □ 59.876’，22 □ 23.975')。對在第烏和古吉拉特識別的地點(diǎn)進(jìn)行地面實(shí)測，并且確實(shí)發(fā)現(xiàn)綠色的微藻的漂浮藻群。
[0118]實(shí)施例2
[0119]收集實(shí)施例1的藻群并且在顯微鏡(Carl Zeiss Axio Imager,40x)下觀察以進(jìn)行分類學(xué)鑒定。兩種藻群都顯示其中綠藻(ChlOTophycae)家族占優(yōu)勢的微藻的聚生體。收集自70 □ 54.959' E、20 □ 42.391N的藻群具有微孢藻作為優(yōu)勢形式，而收集自68 □ 59.876’、22 □ 23.975'的藻群以剛毛藻為優(yōu)勢。聚生體的相關(guān)物種的分離通過使用連續(xù)稀釋法進(jìn)行。用蒸餾水洗滌海藻藻群以去除粘附的污垢和雜質(zhì)，并且對其進(jìn)行進(jìn)一步離心。收集上清，并且接種在具有不同培養(yǎng)基(BG-ll，BBM，Zarrouk’ s，ASN-1II等)的24孔組織培養(yǎng)平板中。使用1:10稀釋度進(jìn)行連續(xù)稀釋。在25°C，將組織培養(yǎng)平板保持在人造光(3001uX)中，12小時(shí)光照和黑暗周期。在可見的生長后，將富集的培養(yǎng)物劃線在固體1%瓊脂糖平板上。將培養(yǎng)皿在人造光(3001ux)下溫育，12小時(shí)光照和黑暗周期，25°C。將分離的培養(yǎng)物無菌接種到液體培養(yǎng)基中并且保持在人造光(3001ux)中，12小時(shí)光照和黑暗周期，25°C。將來自以上兩個(gè)地點(diǎn)的藻群凍干并且送至美國模式菌種保藏中心(AmericanType Culture Collection Centre) (ATCC)以在分配登錄號前進(jìn)行存活測試。具有剛毛藻作為優(yōu)勢含脂質(zhì)株的一個(gè)藻群已被給予ATCC登錄號PTA-12199，而另一個(gè)具有微孢藻作為優(yōu)勢含脂質(zhì)株的藻群的 存活測試在進(jìn)行中。
[0120]實(shí)施例3
[0121]將天然存在的海洋微藻群從在地點(diǎn)經(jīng)度70° 54.959' E和緯度20° 42.391N占優(yōu)勢的微藻中挑出。在3-4周后有規(guī)律地視察該地點(diǎn)以研究藻群的再生長。在夏季期間，生物質(zhì)生產(chǎn)率為22.22g / m2 /天并且總脂質(zhì)含量為10% ;在季風(fēng)期間，生物質(zhì)生產(chǎn)率為
6.03g / m2 /天并且總脂質(zhì)含量為9.61%，而在冬季，獲得16g / m2 /天的生物質(zhì)生產(chǎn)率和12.85%的總脂質(zhì)含量。該實(shí)施例教導(dǎo)我們，可行的是以可持續(xù)的方式從自然界收獲微藻群。
[0122]實(shí)施例4
[0123]在冬季期間(氣溫25_30°C )，在開放式箱中研究提高的太陽輻射對ATCC-小球藻(Chlorella variabilis)的生物質(zhì)生產(chǎn)率的作用。用小球藻培養(yǎng)物(OD54tlnm=L 65)的10%接種物接種具有1.51m2面積和0.3m深度、盛有200L海水培養(yǎng)基的兩個(gè)箱子，在具有反射器的情況下14天后的干生物質(zhì)產(chǎn)率為5.03g / 1，而在對照箱中產(chǎn)率為4.07g/l。該實(shí)施例教導(dǎo)我們，太陽反射器可以具有對培養(yǎng)過程的有益效果，尤其是在環(huán)境溫度低于最佳時(shí)。
[0124]實(shí)施例5
[0125]小球藻(Chlorella variabilis)ATCC登錄號PTA-12198的大量培養(yǎng)在研究所的實(shí)驗(yàn)鹽磐(21° 47.488; N72° 07.3W E海拔:28英尺)進(jìn)行。培養(yǎng)在三月-六月期間進(jìn)行。培養(yǎng)期間的室外溫度為45±3°C。為此目的所需的培養(yǎng)物首先生長在各自具有18m2的面積并首先被用作接種箱的兩個(gè)箱子中。通過測量pH、540nm處的OD和生物質(zhì)產(chǎn)率來對所述箱子進(jìn)行定期監(jiān)測。在達(dá)到5g / 1(濕基)的細(xì)胞濃度后，將培養(yǎng)物用于接種各自具有18m2的面積的7個(gè)箱子以及各自具有90m2面積的3個(gè)箱子。定期監(jiān)測pH、540nm處的OD、生物質(zhì)產(chǎn)率和環(huán)境參數(shù)。使用在其末端系有細(xì)繩的空心管手動(dòng)對箱子進(jìn)行攪動(dòng)(每天三次)達(dá)18天。在培養(yǎng)20天后，觀察到，自動(dòng)沉積的生物質(zhì)在箱子底部形成厚層。關(guān)于生物質(zhì)生產(chǎn)率的數(shù)據(jù)在下表中給出。
[0126]
【權(quán)利要求】
1.用作生物柴油的脂肪酸甲酯(FAME)，所述酯由天然漂浮的海洋微藻群或在曬制鹽磐中培養(yǎng)期間形成的沉降的海洋微藻的厚層或其混合物制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脂肪酸甲酯(FAME)，其中所述FAME由選自由作為優(yōu)勢株的含有脂質(zhì)的微孢藻屬物種(Microspora sp.)(等待ATCC登錄號)和剛毛藻屬物種(Cladophora sp.) (ATCC登錄號PTA12199)組成的組的藻群制備，和由培養(yǎng)在曬制鹽磐中的海洋微藻的厚層制備，所述海洋微藻的厚層包含耐熱的小球藻(Chlorella variabilis)(ATCC 登錄號 PTA12198)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的FAME，其中所述脂質(zhì)通過利用己烷萃取從包含微孢藻屬物種(Microspora sp.)(等待ATCC登錄號)的海洋微藻群萃取,如通過GC-MS分析所述脂質(zhì)的組成為:0.6%的14:0脂肪酸，9.4%的16:0脂肪酸，0.7%的16:1脂肪酸，3.7%的18:O脂肪酸，33.2%的18:1脂肪酸，50.4%的18:2脂肪酸，0.7%的20:0脂肪酸，1.3%的22:O脂肪酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的FAME，其中脂質(zhì)通過利用己烷萃取從海洋微藻小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC登錄號PTA12198)萃取，如通過GC-MS分析所述脂質(zhì)的組成為:0.4%的14:0脂肪酸，12.1%的16:0脂肪酸，1.0%的16:1，1.0%的16:2脂肪酸，4.2% 的 18:0 脂肪酸，29.4% 的 18:1，45.7% 的 18:2 脂肪酸，4.8% 的 18:3 脂肪酸，1.4%的 22:0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的FAME，其中所述脂質(zhì)通過利用己烷萃取從包含剛毛藻屬物種(Cladophora sp.) (ATCC登錄號PTA12199)的海洋微藻群萃取，如通過GC-MS分析所述脂質(zhì)的組成為:0.9%的14:0脂肪酸，0.4%的15:0脂肪酸，21.5%的16:0脂肪酸，1%的16:1脂肪酸，2.9%的18:0脂肪酸，21.2%的18:1脂肪酸，22.3%的18:2脂肪酸，0.5%的20:0脂肪酸，16.3%的20:1脂肪酸，0.4%的22:0脂肪酸，11.4%的22:1脂肪酸，0.7%的24:0脂肪酸，0.6%的24:1脂肪酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的FAME,其中對獲得自微孢藻屬物種(Microsporasp.)的脂質(zhì)級分進(jìn)行精制和酯基轉(zhuǎn)移從而獲得如通過GC-MS分析具有包含以下的組成的FAME:9.92%的16:0脂肪酸，2.44%的18:0脂肪酸，28.27%的18:1脂肪酸，59.37%的18:2脂肪酸，和5-30ppm的BHT抗氧化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的FAME，其中所述FAME為清澈的黃色液體，具有0.872gm / ml密度，4.5cSt (在40°C )粘度，0.1014%總甘油和0.0086%游離甘油，并且如通過標(biāo)準(zhǔn)量熱試驗(yàn)測量的熱值為9879kcal / kg。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7所述的FAME，其作為B20混合物用于滿載狀態(tài)下的普通未改造的柴油運(yùn)輸工具并且符合排放要求。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的FAME,其中對獲得自小球藻(Chlorellavariabilis) (ATCC登錄號PTA12198)的脂質(zhì)級分進(jìn)行精制和酯基轉(zhuǎn)移從而獲得如通過GC-MS分析具有包含以下的組成的FAME:6.9%的16:0脂肪酸，3.1%的18:0脂肪酸；32.6%的18:1脂肪酸，和57.3%的18:2脂肪酸，以及5-30ppm的BHT抗氧化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的FAME，其是清澈的芥黃色液體，在25°C和40°C分別具有.0.8704和0.8591g / cm3的密度；在40°C具有4.8cST的粘度;總甘油，0.15% ;游離甘油，.0.02% ;CFpp，水分含量，0.029%;-5°C;磷，5.1ppm ;氧化穩(wěn)定性，0.43 年(25°C )和 0.12 年(40°C )，并且如通過標(biāo)準(zhǔn)量熱試驗(yàn)測量的熱值為9843kcal / kg。
11.根據(jù)權(quán)利要求9-10所述的FAME，其作為BlOO生物柴油用于滿載狀態(tài)下的普通未改造的柴油運(yùn)輸工具并且符合排放要求。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-3和6-8所述的FAME，其中在七月-十二月期間從70° 54.959' Ε，20° 42.391N收獲在微孢藻屬物種(Microspora sp.)中占優(yōu)勢的海洋微藻群。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和9-11所述的FAME，其中在位于72° 07.316’E21° 47.4888' N的鹽磐中；海拔，28英尺，在自養(yǎng)條件下，在一月-六月期間培養(yǎng)所述小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC 登錄號 PTA12198)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、9-11和13所述的FAME，其中曬制鹽磐中的小球藻(Chlorella variabilis) (ATCC 登錄號 PTAl2198)的生長速率為 11.67-45.56g / m2 / 天。
15.根據(jù)權(quán)利要求1_3、6_8和12所述的FAME,其中對微孢藻屬物種(Microsporasp.)藻群利用己烷萃取的脂質(zhì)產(chǎn)率為5.22-16.32%。
16.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、9-11和13-14所述的FAME，其中對培養(yǎng)的小球藻(Chlorellavariabilis) (ATCC登錄號PTA12198)利用己烷萃取的脂質(zhì)產(chǎn)率為11.11-11.21%。
17.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、9-11、13-14和16所述的FAME，其中通過每1000L的海水培養(yǎng)基加入3-6kg的碳酸氫鈉，l_2kg硝酸鈉和0.01-0.02kg硫酸亞鐵影響小球藻(Chlorellavariabilis)的生長速率和脂質(zhì)產(chǎn)率。
18.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、9-11、13-14和16-17所述的FAME，其中任選加入來自所述FAME過程的副產(chǎn)物流的粗甘油以使生物質(zhì)生產(chǎn)率增加50-200%。
19.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、9-11、13-14和16-18所述的FAME，其中太陽反射器提高在除夏季以外的時(shí)期期間開放培養(yǎng)中小球藻(Chlorella variabilis)的生長速率和脂質(zhì)生產(chǎn)率。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19所述的FAME，其中脂質(zhì)的溶劑萃取后的殘留生物質(zhì)被用于生產(chǎn)生物肥料、水產(chǎn)飼料、類胡蘿卜素源、和能量源。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-19所述的FAME，其中粗甘油的副產(chǎn)物流被用于通過兼氧生長的海藻生產(chǎn)率和/或用于生產(chǎn)生物可降解的生物聚合物。
22.用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1-19所述的用作生物柴油的可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的脂肪酸甲酯的方法，所述方法包括以下步驟: (i)收集選自由微孢藻屬物種(Microspora sp.)和剛毛藻屬物種(Cladophora sp.)或培養(yǎng)的小球藻(Chlorella variabilis)組成的組的天然存在的微藻群以獲得海藻生物質(zhì)； (?)曬干所述生物質(zhì)至殘留水分水平為5-10% ； (iii)通過蒸汽鼓風(fēng)或滲透性沖擊預(yù)處理步驟(ii)的生物質(zhì)以破壞細(xì)胞壁； (iv)使用己烷作為溶劑或任選地利用其中燃料待以混合物形式使用的柴油機(jī)從步驟(iii)的海藻生物質(zhì)萃取脂質(zhì)以獲得原料油； (v)去除己烷并且用硅藻土處理所得的原料油或任選地直接用硅藻土處理步驟(ii)的萃取物從而除去磷脂、色素和其他雜質(zhì)； (vi)過濾以除去懸浮的固體并且如果需要，進(jìn)一步處理步驟(V)的油萃取物以降低游離脂肪酸(FFA)含量以獲得精制油； (vii)對步驟(vi)的精制油進(jìn)行堿催化的酯基轉(zhuǎn)移，分離FAME，并且對其進(jìn)行進(jìn)一步純化以獲得可用于發(fā)動(dòng)機(jī)的FAME。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，如通過GC-MS分析，獲得自微孢藻屬物種(Microspora sp.)的FAME具有包含以下的組成:9.92%的16:0脂肪酸，2.44%的18:0脂肪酸，28.27%的18:1脂肪酸，59.37%的18:2脂肪酸，和5_30ppm的BHT抗氧化劑。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，如通過GC-MS分析，獲得自小球藻(Chlorellavariabilis)的FAME具有包含以下的組成:6.9%的16:0脂肪酸，3.1%的18:0脂肪酸；.32.6%^ 18:1脂肪酸，和57.3%^ 18:2脂肪酸，以及5_30ppm的BHT抗氧化劑。
【文檔編號】C10L1/02GK103842514SQ201280025675
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月26日
【發(fā)明者】桑迪亞·錢德里卡·普拉薩德·米什拉, 普什皮托·庫馬·高希, 馬赫什·拉姆尼可拉爾·甘地, 蘇里希·巴塔查里亞, 蘇巴爾納·邁蒂, 蘇梅?！ゅX德拉·烏帕德亞, 阿呂普·高希, 拉沙普迪·巴德里·納拉亞納·普拉薩德, 桑吉特·卡尼維爾, 桑吉夫·庫馬·米什拉, 阿努帕瑪·維賈伊庫馬·什里瓦斯塔, 伊姆蘭·班差, 凱坦·帕利瓦, 托莫伊·高希, 拉胡爾·庫馬·毛里亞, 蒂普提·賈殷, 沙里?！祚R·帕蒂達(dá), 阿比謝克·薩胡, 赫塔·波薩米亞, 克魯希納德辛·薩拉 申請人:科學(xué)與工業(yè)研究委員會