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微藻可通过光合作用固定CO2,将其同乙醇发酵耦联,既可以生产微藻生物质,又可以充分利用乙醇发酵副产的CO2。本文选用一种海洋单细胞微藻—亚心型四爿藻为研究对象,该藻具有很好的淀粉积累能力,有潜力作为淀粉质原料燃料乙醇生产的补充原料。首先,研究了微藻胞内淀粉含量的检测方法,确定以酶水解的方法进行检测。随后在10 L平板光照反应器中培养亚心型四爿藻,培养至7天,干重达1.85g/L,胞内淀粉积累达到细胞干重的45.6%。在此基础上成功搭建1.5 L乙醇连续发酵装置耦联10 L光反应器微藻培养系统,系统稳定运行时乙醇发酵系统以0.065 h-1的稀释率流加含葡萄糖150g/L的培养基,发酵液中酵母细胞干重维持在8.7 g/L左右,残糖在17.8 g/L左右,乙醇含量约65.4g/L,CO2的产率为4.07 g/(L·h)。在计算亚心型四爿藻培养过程C02吸收能力的基础上,将其光反应器培养与乙醇发酵系统偶联,藻细胞生长良好,培养7天细胞干重达到1.98g/L,胞内淀粉含量达到43.8%,同钢瓶CO2与空气配气培养相比无显著差异。对藻粉的预处理,实验结果表明当料液比1：5时,用3%(v/v)H2SO4在120℃处理60 min和5%(v/v)H2SO4在110℃处理45 min,葡萄糖释放效率均达到80%以上,而酶法处理藻粉在料液比1：5时,参照淀粉质原料酶解工艺条件,淀粉水解效率可以达到100%。这些实验结果表明利用微藻发酵生产乙醇前处理简单,可以直接借用淀粉质原料前处理技术。最后对比研究分步水解发酵(Separated hydrolysis and fermentation, SHF)和同步糖化发酵(Simutaneous saccharification and fermentation, SSF)工艺在微藻生物质乙醇生产中的应用,发现以藻粉及藻粉与玉米粉的混合物为原料,SSF工艺的发酵终点乙醇浓度较SHF工艺分别高出10.5%和10.8%,乙醇生产能力分别高出2.3%和1.1%。这些研究结果表明富含淀粉的微藻生物质可以作为原料或补充原料进入淀粉质原料乙醇生产系统。