全 文 ：第 29卷 第 15期 农 业 工 程 学 报 Vol.29 No.15
2013年 8月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Aug. 2013 229

三种小球藻生物柴油品质指标评价
梅 帅，赵凤敏，曹有福，刘 威，苏 丹，丁进锋，李树君※
（中国农业机械化科学研究院，北京 100083）

摘 要：为了评价当前具有开发潜能的产油小球藻生产的生物柴油品质指标是否合格，该文对三种小球藻生物柴
油品质指标进行评价。该文通过含油率及 FAME（脂肪酸甲酯）组成分析，利用前人已建立的 FAME碳链结构与
4 项重要的生物柴油品质指标运动黏度、碘值、十六烷值和冷滤点间的数学模型，并参照美国、欧盟、德国和中
国 4个生物柴油标准，对 3种小球藻 F-5，F-1067，F-31油脂制取生物柴油的 4项品质指标进行评价。结果表明：
F-5，F-1067，F-31含油率分别为 15.30%，13.13%，11.12%。F-5生物柴油运动黏度为 8.3，满足美国和中国标准
要求，不满足欧盟和德国标准要求，F-5 生物柴油碘值、十六烷值和冷滤点分别为 77，56，-3℃，均满足 4 个标
准要求；F-1067生物柴油运动黏度和冷滤点分别为 9.2和 9℃，均不满足 4个标准要求，F-1067生物柴油碘值和
十六烷值分别为 77和 56，能满足各标准要求；F-31生物柴油运动黏度为 11.8，不满足各标准要求，F-31生物柴
油碘值和冷滤点分别为 112和-9℃，能满足各国标准要求，F-31生物柴油十六烷值为 47，能满足美国标准要求，
但不满足其余 3个标准要求。因此 F-5的含油率最高，且其生物柴油在运动黏度、碘值、十六烷值和冷滤点综合
表现为最佳，在 3种产油小球藻中最适合生产生物柴油，为合理利用生物柴油小球藻藻种提供理论依据。
关键词：生物柴油，标准，质量控制，小球藻，脂肪酸甲酯，碳链结构，品质指标
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.15.028
中图分类号：TK6 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2013)-15-0229-07
梅 帅，赵凤敏，曹有福，等. 三种小球藻生物柴油品质指标评价[J]. 农业工程学报，2013，29(15)：229－235.
Mei Shuai, Zhao Fengmin, Cao Youfu, et al. Evaluation of quality items for biodiesel made from three kinds of Chlorella
vulgaris[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(15):
229－235. (in Chinese with English abstract)

0 引 言
生物柴油是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕
和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植
物以及动物油脂、废餐饮油等为原料，通过酯交换
反应而制成的脂肪酸酯含氧液体燃料。生物柴油被
称为“绿色柴油”，与石化柴油相比，生产生物柴
油的原料可再生且清洁高效，是石化柴油的优良替
代品[1]。微藻生物柴油是近十几年能源产业的研究热
点之一，被称为最具潜力的生物柴油原料[2-4]。能源
微藻中小球藻可以进行工业化生产，是理想的能源
微藻资源[5-6]，因此，本文利用适合大规模养殖，油
脂含量较高，研究较为成熟的小球藻作为试验原料。
生物柴油品质指标主要包括黏度、碘值、十六
烷值和冷滤点等，这些指标是否符合标准要求对生

收稿日期：2013-05-23 修订日期：2013-07-03
基金项目：国家国际科技合作项目“基于废水处理的规模化微藻能源利
用技术与装备合作研发（2010DFB63750）”
作者简介：梅 帅（1989－），女，湖北黄冈人，主要从事农产品加工
研究方向。北京 中国农业机械化科学研究院，100083。
Email: meishuaiyu@sina.com
※通信作者：李树君（1962－），男，北京人，研究员，主要从事高新
技术在农副产品、食品加工中的应用研究。北京 中国农业机械化科学
研究院，100083。Email: lisj@caams.org.cn
物柴油品质优劣起决定性作用。生物柴油的黏度、
碘值、十六烷值和冷滤点的国标测定方法费时费
力，且成本较高，如十六烷值测定的“临界压缩比
法”、“延滞点火法”以及中国国标（GB 386）规
定的“同期闪火法”，费用均比较昂贵[7-9]。加上这
些指标的直接测定需要的生物柴油量较大，而目前
还没有实现微藻生物柴油批量生产，所以国标测定
方法存在一定的局限性，不适合目前微藻生物柴油
的品质指标的直接测定。生物柴油是多种脂肪酸酯
的复合物，并且原料的脂肪酸组成在酯化反应和酯
交换反应制取生物柴油的过程中一般不会发生改
变[10-11]，因此生物柴油的品质特性主要取决于原料
中脂肪酸复合物的碳链结构。虽然脂肪酸酯的碳链
结构也与醇的结构密切相关，但最常见的是脂肪酸
甲酯（fatty acid methyl ester, FAME），因此忽略醇
的结构的影响[12]。所以本文利用研究者已建立的
FAME组成和碳链结构（包括饱和度、碳链长短）
与生物柴油的黏度、碘值、十六烷值和冷滤点间的
关系模型，对 3种产油小球藻生物柴油品质指标进
行预测，并与美国、欧盟、德国和中国生物柴油标
准进行比较，从而对这三种生物柴油的品质指标进
行评价，为选择合适的产油小球藻藻种生产符合标
农业工程学报 2013年

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准要求的生物柴油具有重要的现实指导意义。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂
试验所用的小球藻藻种 F-5，F-1067，F-31 购
自中国水生生物所。盐酸、95%乙醇、乙醚、石油
醚（30～60℃沸程）、正己烷、氢氧化钠、甲醇、
无水硫酸钠均为分析纯，37种 FAME混标 47885-U
购自美国 Sigma公司。
1.2 主要仪器、设备
高速冷冻离心机（上海卢湘仪离心仪器有限公
司 GL-21M）、真空冷冻干燥机（中国农机院研制）、
电子天平（赛多利斯仪器系统有限公司 BS223S）、
恒温水浴锅（上海森信水浴锅有限公司 DK-S24）、
气相色谱质谱联用仪（美国安捷伦 Agilent
6890N-5975C）
1.3 试验方法
1.3.1 小球藻的培养、收集及油脂提取
小球藻 F-5，F-1067，F-31采用 BG11培养基，
于 2012年 8~9月份在 30L板式反应器中置于室外
培养，依据前期试验待其生长到指数生长末期收获
藻液，在 10 000 r/min高速冷冻离心机中离心 10 min
后弃去上清液，再用蒸馏水清洗 3次并离心去除水
分后得到藻泥，将藻泥在真空冷冻干燥机上进行干
燥，得到藻粉。
准确称取 3种小球藻藻粉各 5.0 g于研钵中，
加入 2 g石英砂，研磨 5 min后，转入碘量瓶，加
入 100 mL乙醚，在超声波 500 W下每超声 5 s间
歇 10 s，反复 20 次后，置于 4℃冰箱中提取 12 h
后用滤纸过滤，并用少量乙醚洗涤滤渣 3次过滤至
250 mL三角瓶中，70℃水浴锅中蒸发浓缩至质量不
再改变，准确称取油脂质量，计算 3种含油率=（油
脂质量/藻粉质量）×100%[13-14]。
1.3.2 生物柴油制备
将提取得到的油脂转移至 5 mL容量瓶中，并
用正己烷定容至刻度。吸取此溶液 2 mL于另一具
塞试管中，再加入 2 mol/L NaOH-CH3OH溶液 1 mL
进行皂化，漩涡振荡 10 min后放入 60℃水浴中加
热 5 min，皂化完成后，冷却至室温待甲酯化用。
在经皂化处理后的样品溶液中加入 2 mol/L
HCL-CH3OH 溶液 2 mL，漩涡振荡 10 min，并于
50℃水浴锅中加热 5 min，进行甲酯化，用玻璃滴
管吸出上层液体至另一具塞试管中，加入约 2 mL
蒸馏水洗净并去除水层，再加入 1 g左右无水硫酸
钠进行脱水，得到浅黄色澄清透明生物柴油样品，
用正己烷定容至 5 mL，过滤至 2 mL样品瓶中待上
机测试用[15-16]。
1.3.3 生物柴油组分测定
将制备好的生物柴油样品用气相色谱质谱联
用仪进行分析测定，参数条件为：DP-5毛细管气相
色谱柱（30.0 m×0.25 μm×0.25 μm）；10 μL自动液
体进样器，进样量 1 μL；进样口温度 250℃，进样
方式为不分流进样，载气为氦气，恒流控制模式，
流速 1 mL/min；升温程序为初始温度 50℃，保持
2 min后以 10℃/min升至 250℃ 保持 23 min；接口
温度 250℃，离子源温度 230℃，监测方式为全扫
描，扫描范围 40～450 amu，溶剂延迟时间为 3 min。
利用与混标中各 FAME保留时间的对比、PBM
检索和 NIST检索，确定样品中 FAME的种类，利
用峰面积归一化法确定各 FAME相对含量，计算方
法为： 某一种 FAME相对含量＝（某一 FAME的
峰面积/总 FAME的峰面积）×100%。
1.4 参数定义
如前所述，生物柴油品质指标与 FAME组分的
相对含量、饱和度、碳链长度等相关，为方便下文
对黏度、碘值、十六烷值、冷滤点预测，特定义以
下 3个参数：相对链长（L）[17]、皂化值（SN）[18]、
长碳链饱和 FAME指数（LCSF）[8]如下：
i iL n A  （1）
(560 ) /i iSN A MW  （2）
16:0 18:0
20:0 22:0 24:0
0.1 0.5
1.5 2
C C
C C C
LCSF A A
A A A
    
    （3）
式中，i 指某一种脂肪酸甲酯；Ai 指脂肪酸甲酯 i
相对含量（%）；ACn:m中 n表示脂肪酸甲酯 i的脂
肪酸部分的碳链数，m表示脂肪酸不饱和双键个数；
MWi指脂肪酸甲酯 i分子量；ni指脂肪酸 i碳链数。
1.5 生物柴油品质特征值计算
生物柴油运动黏度（Vis）、碘值(IV)、十六烷
值(CN)和冷滤点(CFPP)分别采用公式（4）～（7）
模拟获得：
22:1
1.72955 0.31247 0.04228 CVis L A      （4）
(254 ) /i iIV m A MW   （5）
46.3 5458 / 0.225CN SN IV    （6）
3.1417 16.477CFPP LCSF   （7）
式中，m指双键数，MWi指脂肪酸甲酯 i的分子量。
计算黏度的公式（4）已在小球藻生物柴油黏
度的预测中得到应用，并经过验证与实际测量值间
的偏差可忽略不计[17]。
碘值公式（5）是 Kalayasiri[18]建立的碘值预测
模型，已经被王利兵[19]、Akbar[20]等应用于山杏油、
麻疯树油生物柴油的碘值预测中。
第 15期 梅 帅等：三种小球藻生物柴油品质指标评价

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计算十六烷值的公式（6）是 Krisnangkura等[21]
建立的生物柴油十六烷值的预测模型，已经被王利
兵[19]、Azam[22]和罗艳[23]等应用于以花生油、大豆
油、葵花籽油，山杏油等为原料的生物柴油的十六
烷值的预测，并得到了很好的检验，准确性较好，
与实际值误差仅±2.5%。
计算冷滤点的公式（7）是 Romas 等[8]建立的
基于生物柴油长碳链饱和指数 LCSF的冷滤点预测
模型，已在油桐、构树、酸枣等 37 种种子或种仁
制得的生物柴油的冷滤点预测中得到应用，其准确
性较高[24]。
2 结果与分析
2.1 小球藻的含油率与 FAME组成
三种小球藻含油率如表 1所示，含油率最高的
为小球藻 F-5，达 15.3%。
表 1 3种小球藻含油率
Table 1 Oil contents of three kinds of Chlorella vulgaris
小球藻 Species F-5 F-1067 F-31
含油率 Oil content% 15.30 13.13 11.12

由气质联用色谱仪得到的 3种小球藻脂肪酸甲
酯的总离子流色谱图如图 1所示，经计算分析可得
到 3种小球藻 FAME组成见表 2，由表可见，小球
藻 F-5，F-1067，F-31生物柴油 FAME主要集中在
C16:0、C16:1、C18:1、C18:2和 C18:3，C16～C18相对含
量分别达 96.3%，96.0%，96.5%，这与蒋霞敏[25]
和 Sung[26]等的研究结果相似，符合生物柴油对碳链
长度的要求[27-28]。每种藻种的 FAME组成在成分和
相对含量上也有一定的差别，小球藻 F-5和 F-1067
在 C18:1达最高值，而 F-31则在 C18:2达最高值。小
球藻 F-5，F-1067，F-31生物柴油中单不饱和 FAME
相对含量为 48.1%，45.9%，37.2%，主要为 C18:1；
多不饱和 FAME 相对含量分别为 17.1%，18.6%，
42.0%，主要为 C18:2；饱和 FAME相对含量分别为
34.8%，35.5%，20.8%，主要为 C16:0。

a. F-5

b. F-1067

c. F-31

注：Cn:m, n表示脂肪酸的碳链数，m表示不饱和度。1～17为不同脂肪
酸甲酯种类所对应的脂肪酸，其中 1. C14: 0；2. C15:0；3. C16:2；4、5. C16:1
（不饱和键在不同位置的 C16:1）；6. C16:0；7. C17:0；8. C18:3；9. C18:2；
10、11. C18:1（不饱和键在不同位置的 C18:1）；12. C18:0；13. C19:0；14. C22:0；
15. C24:1；16. C24:0；17. C28:0
Note: Cn:m, n represents the carbon chain number of fatty acid, m is the
degree of unsaturation. 1-17 are the fatty acids corresponding to different
kinds of FAME, among them, 1. C14: 0; 2. C15:0; 3. C16:2; 4、5. C16:1（the
unsaturated bond in different position in C16:1）; 6. C16：0; 7. C17:0; 8. C18:3;
9. C18:2; 10、11. C18:1（the unsaturated bond in different position in C18:1）;
12. C18:0; 13. C19:0; 14. C22:0; 15. C24:1; 16. C24:0; 17. C28;0

图 1 3种小球藻脂肪酸甲酯的总离子流色谱图
Fig. 1 Total ions chromatogram of FAME of three Chlorella
vulgaris

研究表明[29]，饱和 FAME相对含量高，生物柴
油的低温流动性差；碳链增长使生物柴油的黏度和
十六烷值升高，而双键数的增加则使黏度与十六烷
值降低。因此，理想生物柴油以十八碳 FAME为主，
不饱和双键数最好是 1个，而小球藻 F-5和 F-1067
在 C18:1达最高值，F-31 的 C18:1的相对含量仅次于
相对含量最高的 C18:2。为了防止油脂固化，生物柴
油中必须含有一定量的不饱和 FAME，但是不饱和
程度高的生物柴油在燃烧过程中会导致甘油三酯
的聚合反应，产生沉积物，不利发动机的润滑，为
了防止油脂的不饱和度过高，欧盟的生物柴油标准
（EN 14214）[30]对多不饱和 FAME的相对含量作了
农业工程学报 2013年

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限制，C18:3的相对含量不能超过 12%，含 4个不饱
和双键的 FAME不超过 1%，3种小球藻 FAME中
的 C18:3相对含量均小于 1%，且不含 4个不饱和双
键的 FAME，满足生物柴油对不饱和度的要求，所
以，从化学结构的角度看适宜作为生物柴油。
表 2 3种小球藻生物柴油 FAME组分
Table 2 FAME constituents of three kinds of Chlorella vulgaris
%
脂肪酸甲酯
Fatty Acid Methyl Ester
F-5 F-1067 F-31
C14:0 0.92 0.44 0.37
C15:0 0.38 0.48 2.15
C16:2 1.33 3.43 7.17
C16:1 6.49 7.69 11.45
C16:0 28.35 28.45 15.87
C17:0 0 0.4 0.42
C18:3 0.86 0.37 0
C18:2 14.94 14.76 34.84
C18:1 41.55 36.81 25.73
C18:0 2.73 4.09 0.99
C19:0 0 0 0.86
C22:0 0 0.14 0.14
C24:1 0 1.43 0
C24:0 0 1.52 0
C28:0 2.44 0 0

2.2 三种小球藻生物柴油的品质特征值比较
对三种产油小球藻 F-5，F-1067，F-31 油脂制
备的生物柴油黏度、碘值、十六烷值、冷滤点等指
标进行数学模型模拟计算，计算结果如表 3所示，
并 与 欧 盟 (EN 14214-2002)[30] 、 美 国 (ASTM
D6751-2003)[31]、德国(DIN V51606-1997)[32]和中国
(GB/T20828-2007) [33]生物柴油标准相关指标如表 4
所示，进行比较，评价当前具有开发潜能的产油小
球藻生物柴油特性。
表 3 三种小球藻生物柴油的品质指标分析结果
Table 3 Analysis results of quality items of three kinds
Chlorella vulgaris biodiesel
品质指标
Quality items
F-5 F-1067 F-31
运动黏度 Vis/(mm2·s-1) 8.3 9.2 11.8
碘值 IV/(g·100g-1) 77 77 112
十六烷值 CN 56 56 47
冷滤点 CFPP/℃ -3 9 -9

2.2.1 运动黏度
通过对液体流动时内摩擦力的度量来评价燃
料的运动黏度，运动黏度是衡量燃料流动性能和雾
化性能的指标，其值随着温度升高而下降。如果燃
料运动黏度过小，流动性增加，会使燃料从缝隙漏
出，减小有效供油量，且影响雾化质量和加剧精密
偶件磨损。而燃料运动黏度过大，流动性差，使出
油困难，油滴喷出直径过大，喷油射程过长，油滴
有效蒸发面积减少，蒸发速度减慢，还会造成混合
气组成不均匀，燃烧不完全，燃烧消耗量过大[17,34]。
所以合格的生物柴油应当具有合适的运动黏度值。
表 4 不同国家生物柴油标准的品质指标
Table 4 Quality items of biodiesel standards of different
countries
美国 欧盟 德国 中国
ASTM D6751 EN 14214 DIN 51606 GB/T 20828品质指标 quality items
-2003 -2002 -1997 -2007
运动黏度
Vis/(mm2·s-1) 1.6～9.0 3.5～5.0 3.5～5.0 1.6～9.0
碘值
IV/(g·100g-1)
- ≤120 ≤115 -
十六烷值 CN 47-65 ≥51 ≥49 ≥49
冷滤点 CFPP/℃ 0/-10/-20 0/-15 0/-10/-20 报告

计算得到小球藻 F-5、F-1067、F-31 生物柴油
运动黏度分别为 8.3，9.2，11.8，参照表 4 发现，
小球藻 F-5生物柴油黏度能够满足美国和中国的标
准，但达不到欧盟和德国的标准，F-1067 和 F-31
均达不到美国、欧盟、德国和中国的标准。生物柴
油的运动黏度高于石化柴油，将石化柴油调入到生
物柴油中，生物柴油的运动黏度增加，就能满足标
准对柴油运动黏度的要求。
2.2.2 碘值
碘值是对油脂分子碳链不饱和度的度量，指每
100 g 油脂吸收碘的克数，碳链不饱和程度越高碘
值越高。生物柴油中必须含有一定量的不饱和脂肪
酸以防止油脂固化，但是生物柴油的不饱和程度过
高，在燃烧过程中会导致甘油三酯的聚合反应，产
生沉积物，不利发动机的润滑[22]。因此，德国和欧
盟生物柴油标准中设定了碘值的最大值分别为 115
和 120，而美国和中国试行的生物柴油标准没有专
门设定碘值的限制。
小球藻 F-5，F-1067，F-31 生物柴油碘值分别
为 77，77，112，均满足德国和欧盟不超过 115和
120的标准。
2.2.3 十六烷值
燃烧性能是评价柴油品质最重要的指标，而十
六烷值是衡量燃料在发动机中燃烧性能好坏的重
要指标。较高的十六烷值可以使喷射、噪音及冷白
烟等方面获得较好的性能，可以保证燃料均匀燃
烧，发动机工作平稳，热功率高，耗油量低，排放
正常[15,35]。欧盟（EN 14214-1997）[30] 、美国（ASTM
D6751-2003）[31]、德国（DIN V 51606-2002）[32]
和中国（GB/T 20828-2007）[33]分别设置的生物柴
油十六烷值不得低于 47、51、49和 49，其中只有
第 15期 梅 帅等：三种小球藻生物柴油品质指标评价

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美国制定了十六烷值的上限为 65。
小球藻 F-5，F-1067，F-31 的十六烷值分别为
56，56，47，其中，小球藻 F-5和 F-1067生物柴油
均满足美国、欧盟、德国和中国的标准，小球藻 F-31
生物柴油能够满足美国的标准，但不能满足欧盟、
德国和中国的标准要求。
2.2.4 冷滤点
冷滤点是衡量燃料低温流动性的重要参数，能
准确判断柴油燃料的低温性能，不仅关系到发动机
燃料供给系统在低温下能否正常供油，而且与燃料
在低温下的储存、运输、装卸等能否进行都有密切
关系。生物柴油中 FAME饱和碳链越长，熔点越高，
低温流动性越差。当温度降低时，饱和度较高的生
物柴油黏度将快速增大，流动性变差，可能有结晶
和团聚，因而容易阻塞发动机的油路和过滤器，温
度达到倾点时会停止流动[36]，发动机无法正常工
作。另外，双键的存在有利于脂肪酸酯在常温下呈
现液体状态，提高生物柴油的低温性能，但是不饱
和键的存在将降低十六烷值。
中国生物柴油标准对冷滤点有“报告”的限制。
中国有许多地区与德国气温比较相似，因此按德国
标准关于冷滤点的限制评价小球藻生物柴油的适
用性。根据生物柴油的组成预测小球藻F-5、F-1067、
F-31生物柴油的冷滤点分别为-3，9，-9，参照表 4，
小球藻 F-5、F-31 的冷滤点能满足各标准的要求，
小球藻 F-1067不能满足任一标准要求。
3 结论和讨论
1）对 3 种小球藻的含油率和生物柴油 FAME
组成分析得到，小球藻 F-5、F-1067、F-31 的含油
率分别达 15.30%，13.13%，11.12%，不饱和脂肪
酸甲酯相对含量较高，均在 50%以上，碳链结构几
乎在 C16～C18之间，化学结构上符合生物柴油对碳
链结构的要求。
2）通过 3种小球藻生物柴油 FAME组成与生
物柴油的黏度、碘值、十六烷值、冷滤点的数学模
型分析可得，小球藻 F-5生物柴油能满足美国和中
国各项指标的标准要求，除了在运动黏度方面不满
足欧盟和德国的要求外，其他指标均满足欧盟和德
国标准要求；小球藻 F-1067生物柴油的在黏度和冷
滤点方面不满足各国标准规定的要求，在碘值和十
六烷值方面能满足各国的标准要求；小球藻 F-31
生物柴油黏度不满足各国标准规定的要求，十六烷
值能够满足美国标准的要求，但不满足欧盟、德国
和中国的要求，在碘值和冷滤点方面能满足各国的
标准要求。
综上可知，在 3种小球藻中，小球藻 F-5不仅
含油率最高，而且其生物柴油的品质指标运动黏
度、碘值、十六烷值、冷滤点表现也最佳，能满足
所有美国和中国标准的所有要求，所以小球藻 F-5
在生物柴油生产方面具有更大优势，为选择合适的
产油小球藻藻种生产符合标准要求的生物柴油具
有重要的现实指导意义。
该文利用已建立的公式对 3种小球藻生物柴油
的品质指标进行预测的方法具有快速简便、节省费
用、准确的优点，可以快速筛选藻种，从而得到适
合生产生物柴油的藻种，解决了难以获得大量微藻
生物柴油对其品质进行测定的难题。但是，利用微
藻生产生物柴油的成本目前仍然较高，主要集中在
微藻的培养、收获、干燥和提油方面，要大量生产
微藻生物柴油还有待继续研究。
[参 考 文 献]
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Evaluation of quality items for biodiesel made from three kinds of
Chlorella vulgaris

Mei Shuai, Zhao Fengmin, Cao Youfu, Liu Wei, Su Dan, Ding Jinfeng, Li Shujun※
(Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences, Beijing 100083, China)

Abstract: In order to evaluate the quality items of microalgae biodiesel which has the potential to be exploited,
this paper evaluated three kinds of Chlorella vulgaris biodiesel, providing a theoretical foundation for choosing
an appropriate biodiesel Chlorella vulgaris species to produce biodiesel. Compared to petro-diesel, biodiesel has
many advantages: higher biodegradability, lower sulphur content, lower carbon dioxide emission, no aromatic
hydrocarbon, and lower flash point which makes the usage, transportation, management, and storage much safer.
As a source of raw material for biodiesel production, oil productive Chlorella vulgaris commands high attention
because of many strengths such as taking up less cultivated area, high growth rate, high oil-production efficiency,
and renewability. The direct determination of biodiesel quality items is time wasting and costly, and for not yet
industrialized microalgae cultivation, it is hard to acquire sufficient quantities of microalgae biodiesel. Through
precursors’ mathematical model between biodiesel FAME(fatty acid methyl ester) carton chain structure and
Vis(viscosity), IV(iodine value), CN(cetane number), CFPP(cold filter plugging point), compared to the biodiesel
standards of America、EU、Germany and China of Vis, IV, CN, CFPP, the Chlorella vulgaris biodiesel quality
items can be indirectly forecasted. This paper through analysis of the oil content and the constituting of FAME
which is made from oils in three kinds of oil productive Chlorella vulgaris cells, makes use of the established
mathematical model between FAME carbon chain structure and biodiesel quality items, by reference to biodiesel
standards of America、EU、Germany and China, and assesses the biodiesel quality items concluding Vis, IV, CN
and CFPP of Chlorella vulgaris F-5,F-1067,F-31 biodiesel. The results show that: the oil contents of Chlorella
vulgaris F-5,F-1067,F-31 are 15.30%，13.13%，and 11.12%. The Vis of F-5 biodiesel is 8.3, which can meet the
standards of America and China, but can’t meet the standards of the EU and Germany, The IV、CN、CFPP of F-5
biodiesel are 77，56，-3 which can all meet the standards of America℃ 、the EU、Germany, and China; The Vis
and CFPP of F-1067 biodiesel are 9.2 and 9 which ca℃ n’t meet the standards of America、the EU、Germany and
China, The IV and CN of F-1067 biodiesel are 77 and 56 which can all meet the standards of America、the EU、
Germany and China; The Vis of F-31 biodiesel are 11.8 which can’t meet the standards of America、the EU、
Germany, and China, The IV and CFPP of F-31 biodiesel are 112 and -9 which can meet the standards of ℃
America、EU、Germany, and China, the CN of F-31 biodiesel is 47 whih can meet meet the standard of America,
but can’t meet the standards of the EU、Germany and China. So F-5 had the highest oil content, more than that, its
comprehensive performance in Vis、IV、CN、 CFPP was better than the other two, and it is the best fit to produce
biodiesel in the three oil-productive Chlorella vulgaris. In addition, the method which this article used to evaluate
the quality items for biodiesel made from three Chlorella vulgaris is quick, time-saving, economical, and
convenient. It also supplies a method for a large number of species of microalgae screening as to whether they
have potential for microalgae biodiesel production or not. Although the microalgae has great potential to produce
biodiesel, at the present, the usage of microalgae to produce biodiesel still has a long way to go, because of its
high cultivation cost, harvest cost, drying cost, and oil-extract cost. More effort needs to be exerted to do more
research about it.
Key words: biodiesel, standards, quality control, Chlorella vulgaris, fatty acid methyl ester, carton chain structure,
quality items

（责任编辑：郭海枫）