本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，尤其涉及一種利用水稻秸稈生產(chǎn)生物柴油的新方法。
背景技術(shù)：
能源是所有生命存在的基礎(chǔ)，當(dāng)前我們生活所消耗的能源主要是化石能源，然而化石能源的開(kāi)采利用并非長(zhǎng)久之計(jì)。我國(guó)石油、煤炭、電力供應(yīng)緊張等能源問(wèn)題日益凸現(xiàn)，能源短缺已經(jīng)成為了制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。因此，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)可行、環(huán)境友好的新型能源對(duì)人類(lèi)的未來(lái)發(fā)展迫在眉睫。
目前應(yīng)用較多的酯化法制備生物柴油不僅需要大規(guī)模種植油料作物，還要對(duì)油料作物進(jìn)行各種物理化學(xué)處理，反應(yīng)過(guò)程中使用過(guò)量的甲醇和游離脂肪酸會(huì)嚴(yán)重影響生物柴油產(chǎn)率及品質(zhì)，廢堿、酸液排放容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。況且我國(guó)不是油料作物種植大國(guó)，而且地少人多、耕地緊張，不能大面積種植油料作物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出了一種利用水稻秸稈生產(chǎn)生物柴油的新方法，本發(fā)明利用現(xiàn)代生物技術(shù)將廢棄水稻秸稈轉(zhuǎn)化為生物柴油，不僅可以作為新資源、新能源，同時(shí)也可以緩解農(nóng)作物資源對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題。
本發(fā)明提出的一種利用水稻秸稈生產(chǎn)生物柴油的新方法，包括如下步驟：
s1、木霉、米曲霉和黃孢原毛平革菌以90∶8∶2的比例混合，以水稻秸稈為底物，28-30℃，不控濕，封閉式靜止發(fā)酵4天，得到水稻秸稈水解液；
s2、以水稻秸稈水解液為底物，利用發(fā)酵絲孢酵母進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，25-28℃發(fā)酵8天，ph為6.5，得到以多不飽和脂肪酸為成分的微生物油脂。
s3、以構(gòu)建的具有脂肪酸乙酯合成能力的大腸桿菌同源重組菌為發(fā)酵菌株，采用s1制備的水稻秸稈水解液為糖液及s2得到的微生物油脂為脂肪酸來(lái)源進(jìn)行生物柴油制備。原料成分為水稻秸稈水解液(糖量)4％，微生物油脂1％，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，氯化鈉1％，ph為7.0。在37℃下培養(yǎng)5小時(shí)后，加入0.1mmiptg，不通氣，攪拌速度為100r/min，發(fā)酵培養(yǎng)48小時(shí)。
優(yōu)選地，s1中，木霉、米曲霉和黃孢原毛平革菌以90∶8∶2的比例混合，以水稻秸稈為底物，得到水稻秸稈水解液。
優(yōu)選地，s2中，以水稻秸稈水解液為底物，利用發(fā)酵絲孢酵母進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，獲得微生物油脂。
優(yōu)選地，s3中，以水稻秸稈水解液為糖液及發(fā)酵得到的微生物油脂為脂肪酸來(lái)源進(jìn)行生物柴油制備。
本發(fā)明中，以我國(guó)豐富的農(nóng)業(yè)廢棄秸稈為原料生產(chǎn)生物柴油，原料成本大大降低；發(fā)酵設(shè)備要求不高，不需要催化劑，生產(chǎn)成本低；在生產(chǎn)過(guò)程中不需要直接供給植物油脂，不占用耕地資源；不使用甲醇以及一些化學(xué)催化劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，也不會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員造成潛在危害。生物柴油各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)際生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種利用水稻秸稈生產(chǎn)生物柴油的新方法，包括如下步驟：
s1、木霉、米曲霉和黃孢原毛平革菌以90∶8∶2的比例混合，以水稻秸稈為底物，28℃，不控濕，封閉式靜止發(fā)酵4天，得到水稻秸稈水解液；
s2、以水稻秸稈水解液為底物，利用發(fā)酵絲孢酵母進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，25℃發(fā) 酵8天，ph為6.5，得到以多不飽和脂肪酸為成分的微生物油脂。
s3、以構(gòu)建的具有脂肪酸乙酯合成能力的大腸桿菌同源重組菌為發(fā)酵菌株，采用s1制備的水稻秸稈水解液為糖液及s2得到的微生物油脂為脂肪酸來(lái)源進(jìn)行生物柴油制備。原料成分為水稻秸稈水解液(糖量)4％，微生物油脂1％，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，氯化鈉1％，ph為7.0。在37℃下培養(yǎng)5小時(shí)后，加入0.1mmiptg，不通氣，攪拌速度為100r/min，發(fā)酵培養(yǎng)48小時(shí)。
實(shí)施例2
一種利用水稻秸稈生產(chǎn)生物柴油的新方法，包括如下步驟：
s1、木霉、米曲霉和黃孢原毛平革菌以90∶8∶2的比例混合，以水稻秸稈為底物，30℃，不控濕，封閉式靜止發(fā)酵4天，得到水稻秸稈水解液；
s2、以水稻秸稈水解液為底物，利用發(fā)酵絲孢酵母進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，26℃發(fā)酵8天，ph為6.5，得到以多不飽和脂肪酸為成分的微生物油脂。
s3、以構(gòu)建的具有脂肪酸乙酯合成能力的大腸桿菌同源重組菌為發(fā)酵菌株，采用s1制備的水稻秸稈水解液為糖液及s2得到的微生物油脂為脂肪酸來(lái)源進(jìn)行生物柴油制備。原料成分為水稻秸稈水解液(糖量)4％，微生物油脂1％，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，氯化鈉1％，ph為7.0。在37℃下培養(yǎng)5小時(shí)后，加入0.1mmiptg，不通氣，攪拌速度為100r/min，發(fā)酵培養(yǎng)48小時(shí)。
實(shí)施例3
一種利用水稻秸稈生產(chǎn)生物柴油的新方法，包括如下步驟：
s1、木霉、米曲霉和黃孢原毛平革菌以90∶8∶2的比例混合，以水稻秸稈為底物，29℃，不控濕，封閉式靜止發(fā)酵4天，得到水稻秸稈水解液；
s2、以水稻秸稈水解液為底物，利用發(fā)酵絲孢酵母進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，28℃發(fā)酵8天，ph為6.5，得到以多不飽和脂肪酸為成分的微生物油脂。
s3、以構(gòu)建的具有脂肪酸乙酯合成能力的大腸桿菌同源重組菌為發(fā)酵菌株，采用s1制備的水稻秸稈水解液為糖液及s2得到的微生物油脂為脂肪酸來(lái)源進(jìn)行生物柴油制備。原料成分為水稻秸稈水解液(糖量)4％，微生物油脂1％，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，氯化鈉1％，ph為7.0。在37℃下培養(yǎng)5小時(shí)后，加入0.1mmiptg，不通氣，攪拌速度為100r/min，發(fā)酵培養(yǎng)48小時(shí)。
處理效果：混菌固態(tài)發(fā)酵水稻秸稈生產(chǎn)的小分子糖轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)到85％；發(fā)酵絲孢酵母利用水稻秸稈水解液進(jìn)行液體深層發(fā)酵，最大油脂含量(多不飽和脂肪酸組分占65％左右)最高可達(dá)到44.8％，油脂產(chǎn)量高達(dá)12.8g/l，碳源轉(zhuǎn)化率為68.4％；同源重組菌生產(chǎn)生物柴油的產(chǎn)量為2.81g/l，油脂轉(zhuǎn)化為生物柴油的轉(zhuǎn)化率為28.1％，碳源轉(zhuǎn)化率達(dá)到75％。生產(chǎn)的生物柴油主要成分為油酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯和十六碳烯酸乙酯，各項(xiàng)指標(biāo)符合國(guó)際生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。