由于微生物油脂含量高,生长迅速以及自然环保等优点,在过去几十年作为最具有发展前景的生物柴油原料,被广泛深入的研究。然而在产油微生物的放大培养、采收、干燥以及油脂提取和转化等方面仍存在一些技术和经济上的问题。这些问题成为制约微生物能源发展的主要障碍。本文的研究重点是关于微生物油脂的分析和转化。首先,本文采用三种提取方法(超声破碎提取法、索氏提取法和溶剂浸提法)对三种微生物(自养小球藻、异养小球藻和粘红酵母)生物质进行油脂提取,讨论提取方法对油脂含量和油脂组成的影响。提取得到的自养小球藻、异养小球藻和粘红酵母的最高油脂含量分别为23.25%、24.39%和29.02%。脂质分析显示藻类油脂中含量较多的脂肪酸为棕榈酸、亚油酸和α-亚麻酸；而棕榈酸和油酸则为酵母油脂中含量较多的脂肪酸。所有提取方法提取的藻类油脂中都具有较高的糖脂和磷脂；而酵母油脂中只有糖脂含量较高。然后为了减少油脂提取过程造成的能耗和提高微藻生物柴油的转化产量,本文提出了一种以75%乙醇和共溶剂为基础的原位(直接)酯交换过程。研究结果表明,小球藻(chlorella spp.)生物质原位酯交换过程需要添加共溶剂(正己烷的效果最佳)。在正己烷与75%乙醇体积比为1：2,混合溶剂用量为6.0 mL,反应温度为90℃,反应时间为2.0 h以及催化剂用量为0.6 mL的最佳反应条件下,微藻生物质原位酯交换能得到的转化产量高达90.02±0.55 wt.%。用Box-Behnken Design响应面法设计实验和分析主要反应参数对转化产量的影响,最终原位酯交换反应过程可以得到高达90.24±0.65 wt.%的转化产量。本文最后一部分工作是以油酸乙酯和棕榈酸乙酯组成的混合油脂为原料,以氨基锂为催化剂,催化与三羟甲基丙烷(TMP)进行酯交换反应。在此酯交换反应模型下优化反应条件以得到最大的三羟甲基丙烷脂肪酸三酯(TFATE)产量。在催化剂用量为1.0%,反应时间150 min,反应温度130℃,TMP与FAEE的摩尔比为1：4的最佳反应条件下,由混合脂肪酸乙酯(FAEE)制备生物润滑油,TFATE的含量可以达到84.13±2.31%。在同样的反应条件下,由粘红酵母(Rhodotorula glutinis)生物柴油制备生物润滑油,TFATE的含量可以达到78.13±5.50%。