栅藻酶解破壁提油及藻渣厌氧发酵研究的开题报告.docx

栅藻酶解破壁提油及藻渣厌氧发酵研究的开题报告
一、选题背景
随着环境污染的日益加重和能源资源的枯竭，人们对可再生能源的需求越来越大。而藻类作为一种可再生能源，其生长速度快、生物量大、CO2的吸收效率高等优点，使得其成为了备受关注的研究对象。但目前，藻类作为生物质来源的应用还存在一定的问题，其中最核心的问题就是如何有效地提取其中的油脂。
提取油脂的传统方法有溶剂抽提、机械压榨等方式，但这些方法的操作复杂，成本高昂，且对藻类的质量也会造成一定程度的影响。因此，采用腐解、微波处理和酶解等方法来提取藻类油脂已经成为研究的热点。
二、研究内容
本研究将选取栅藻作为研究对象，探究栅藻酶解破壁提油及藻渣厌氧发酵的方法，旨在寻找一种快速、高效且低成本的藻类油脂提取方法。
1.酶解破壁提油方法
通过选择合适的单一酶或多酶复合酶来对栅藻进行破壁，将破壁后的藻类进行酶解，将油脂从细胞中析出，并将其收集进行精炼处理，最终得到高纯度的油脂。
2.藻渣厌氧发酵方法
在提油的过程中，破壁后的藻渣中残留的有机物质本质上是可生物降解物质，可以利用微生物的代谢作用将它们转化为可用的生物质或生物能源。本研究将对破壁后的藻渣进行厌氧发酵，从而将可降解物质转化为可用的发酵产物，并提取其中的高质量有机肥以作为植物生长的肥料。
三、研究意义
1.寻找新型的藻类油脂提取方法
传统的藻类油脂提取处理方式成本高、操作复杂，在实际应用方面存在很大制约。而本研究方法可以快速、高效地提取藻类中的油脂，从而对于推广藻类油脂的应用具有较好的推动作用。
2.探索藻渣的高效处理利用方法
藻类生物质化学组成中不仅含有大量油脂，还包含着丰富的多糖类物质等有机物，本研究利用藻类提取油脂同时进行厌氧发酵降解，能够获得高质量的有机肥，应用领域广泛。
3.探究新型生物资源利用方法
藻类是一种独特的生物资源，具有广泛的应用领域。本研究探究的栅藻酶解破壁提油及藻渣厌氧发酵的方法为藻类的资源利用提供了新思路和新方向，对于推进生物资源的高效利用与加速转化具有一定的参考价值。
四、研究方法
1.破壁酶解提油方法
（1）藻类收集：选取生长良好的栅藻进行收集，并进行简单的洗涤处理。
（2）酶解提油：采用单一酶或多酶复合酶，将破壁后的藻类进行酶解提取油脂。
（3）油脂精炼：对酶解后的油脂进行精炼处理，最终得到高质量的藻类油脂。
2.藻渣厌氧发酵方法
（1）藻渣破壁：将提油后的藻渣进行破壁处理。
（2）厌氧发酵：将破壁后的藻渣进行厌氧发酵，转化成可降解物质准备进一步提取。
（3）有机肥提取：提取发酵后的产物中的高质量有机肥供植物生长使用。
五、预期成果
本研究将探究栅藻酶解破壁提油及藻渣厌氧发酵的新方法，预期将取得以下的成果：
1.确定合适的栅藻酶解破壁提油及藻渣厌氧发酵的条件。
2.获得高纯度、高质量的栅藻油脂。
3.获得高质量的有机肥，具有较好的施用效果。
4.探究新型藻类生物资源的高效利用方法，为环保与可持续发展提供新思路。
六、研究进度安排
本研究预期的进度安排如下：
2019/09-2019/11：栅藻的收集与处理
2019/11-2020/03：栅藻酶解破壁提油方法的研究
2020/03-2020/07：藻渣厌氧发酵方法的研究
2020/07-2020/09：研究结果分析与论文撰写
七、参考文献
1.张晓华,江建国,陶朝君,等.藻类提油技术研究进展[J].化工进展,2017(05):218-226.
2.李婷婷.栅藻酶解破壁提油及藻渣厌氧发酵技术研究[D].山东大学,2018.
3.PatelA,AroraN,MehtaniJ,etal.MicroalgalLipidExtractionandEvaluationofMethaneProductionfromResidualBiomassthroughAnaerobicDigestion[J].Energy&Fuels,2017,31(12):13452-13459.
4.顾克林,王振华.转基因栅藻的表征及利用现状及趋势[J].软科学,2019,33(02):120-125.