稻谷加工成大米过程中能得到6％～7％的米糠，韦公远利用从米糠中提取得到的米糠油，以NaOH为催化剂进行甲醇酯化生产生物柴油。盛梅等的研究结果表明，常温、醇油摩尔比6 ：1、催化剂用量为原料油质量的1.0％是该反应最适宜的操作条件。
邬国英等[14]研究结果表明，精棉籽油酯交换反应的最佳反应条件为：反应温度45℃、醇油摩尔比6 ：1、催化剂用量1.1％、反应时间lh，在此条 件下原料油转化率可达到98.33％。 (2)有机碱催化酯交换法
传统的酸碱催化酯交换法由于油脂中水和游离脂肪酸易产生大量皂化物，分离比较难。部分研究者将目光转向有机碱催化酯交换法。
Schuchardt等对1,5,7一三氮杂二环[4,4,0]-5-癸一烯(TBD),l,3-二环己基-2-n-辛基胍(PCOG)、l,1,2,3,3-五甲基胍(PMG)、2-n-辛-1,l,3,3一四甲基 胍(TMOG)、l,l,3,3一四甲基胍(TMG)和胍(G)等一系列胍类有机碱催化油菜籽油与甲醇酯交换进行了研究。结果表明，TBD的催化活性最高。在700℃，摩尔分数l％的TBD作用下反应3h后，脂肪酸甲酯的产率能达到90.0％。
Schuchardt等将TBD和NaOH以及K2C03的催化活性进行了对比。结果表明，TBD活性比NaOH稍差一些，比K2C03要高一些，但在反应过程中没有皂化物生成。 2.4.2 酸催化
酸催化酯交换法一般使用布朗斯特酸作为催化剂。常用的酸催化剂有盐酸、硫酸、磷酸和有机磺酸等。浓硫酸价格便宜，资源丰富，是最常用的酯交换催化剂。酸催化的酯化反应是可逆的，需要较高的温度，耗能较高，产率虽高但反应速率慢，分离难且易产生三废，因此这种方法较少被采用。酸催化酯交换反应比碱催化慢的多，但原料中含有大量的自由脂肪酸和水时，酸催化更合适。
Edward Crabbe以硫酸为催化剂，采用天然棕榈油制取生物柴油，得到的最优反应条件为：反应温度95℃、反应时间9h、5％的硫酸、甲醇和油摩尔比40:1，在此条件下转化率为97％。
Zhang Y对酸催化酯化和碱催化酯化进行了比较，发现用废食物油作原料时，酸催化可以省掉去除游离脂肪酸的环节，酸催化在工艺上更可行和简单；而以精炼油为原料时，则是碱催化比酸催化在工艺上更可行。 2.4.3 生物催化法
酸碱催化酯交换法制备生物柴油存在工艺复杂，醇消耗量大，产物难回收，环境污染大等缺点。研究者开始关注使用脂肪酶代替酸碱催化合成生物柴油。用脂肪酶代替碱的生物催化法具有条件温和、醇用量小、产品易于收集、无污染物排放、反应中的游离脂肪酸和水对酶催化反应无影响等优点。目前使用较多的是固
定化酶技术。但是，生物酶催化法也有致命的弱点：若不使用有机溶剂达不到高的酯交换率，目前脂肪酶只对长链脂肪醇酯化或转酯化有效，而对短链脂肪醇如甲醇或乙醇等转化率低，且短链醇对酶有一定的毒性，酶使用寿命短；酶的价格偏高；反应时间较长；副产物甘油和水难以回收，不但对产物产生影响，且甘油对固定化酶有毒性；短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶的反应活性及稳定性，使固定化酶的使用寿命大大缩短。所以生物酶催化法很难工业化，但经过多年的发展，现在又有一些如下面进步：
以大豆油为原料，采用固定化酶的工艺路线，在酶用量为油的30％、甲醇／大豆油为12:1、反应温度40℃、反应时间10h的条件下制备出生物柴油，产率为92％；以固定化脂肪酶为催化剂，用大豆油进行生物柴油的研制，通过正交试验确定了最佳反应条件；在非水体系中，以固定化假单胞菌脂肪酶为催化剂制取生物柴油，固定化载体采用多孔高岭石，试验结果显示，固定化酶的活性比游离酶的高；用固定化根霉细胞的方法制取生物柴油。试验结果发现，用0.1％戊二醛溶液处理的细胞活性没有减弱，甲基酯成分占70％～83％，若不经戊二醛溶液处理，甲基酯成分仅占50％。但这些技术都是在实验室取得较好的结果，要运用到真正的工业化生产，还有一段路程要走。 2.4.4 多相催化酯交换法
在多相催化酯交换法中，经常使用固体碱作催化剂，韦德纳等还提出用精氨酸重金属盐作为催化剂进行植物油酯交换，获得了很好的转化率，且精氨酸重金属盐不溶于反应混合物，从而得到很好的分离。Suppes等采用Nax分子筛、ETS-10分子筛和金属催化剂催化大豆油酯交换，发现ETS-10分子筛的催化活性比NaX分子筛高。Schuchardt等将胍类负载在有机聚合物如聚苯乙烯上，与胍类催化相比，其催化活性有轻微的下降，但经过较长时间后，也能达到同样高的转化率。多相催化酯交换法解决了分离的问题，但反应时间太长，且有些催化剂如分子筛和固体碱制备成本比较高。此外，催化剂易中毒，需解决其寿命问题。 2.4.5 均相体系催化酯交换法
在以上四种催化酯交换体系中，醇油不互溶，属于非均相体系。为解决两相不均匀的问题，BoocockL提出了在甲醇．油体系中加入共溶剂四氢呋(THF)，使得反应速率得到大幅度提高。Zhou等将共溶剂THF用在乙醇．油碱催化酯交换体系中，反应在几分钟内就可达到平衡。均相体系催化酯交换法的特点在于反应速率相当快，转化较完全，但也存在溶剂、甘油和皂化物分离难的问题。
2.5 超临界法[15]
超临界反应就是在超临界流体参与下的化学反应，原理与化学法相同，都是基于酯交换反应，但超临界状态下，醇和油脂成为均相，能较好地解决反应产物与
催化剂分离难的问题，反应时间短。另外，由于反应中不使用催化剂，反应后续分离工艺简单，不排放废碱液，其生产成本与化学法相比大幅度降低，目前受到广泛的关注。
Kusdian和Saka等发现用超临界甲醇法可以使菜籽油在4 rain内转化成生物柴油，转化率大于95％。该反应在一预加热的间歇反应器中进行，最佳反应条件为：反应温度350℃、压力30MPa、甲醇 ：油质量比为42 ：1、反应时间4 min。研究发现，经过超临界处理的甲醇能够在无催化剂存在的条件下与菜籽油发生酯交换反应，其产率高于普通的催化过程，且反应温度较低，同时还可以避免使用催化剂所必须的分离纯化过程，使酯交换过程更加简单、安全和高效。
2.6 金属催化法[16]
本方法用金属络合物作催化剂，克服了酸催化法腐蚀金属器件和碱催化法发生乳化作用的缺点。金属催化法可以分为异相金属催化体系和均相金属催化体系。异相金属催化对高相对分子质量的醇有较高活性，转化率可达59％以上，产物也容易分离。但是，这种体系的催化剂对甲醇、乙醇等低分子量醇的催化活性并不高。为此，Prederique等对均相金属催化体系进行了研究。他们研究了Sn(2-甲基-3-羟基4-吡喃酮)2(H2O)2、Pb(2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮)2(H20)2、Zn(2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮)2(H2O)2和Hg(2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮)2(H20)2四种金属催化剂在植物油脂与各种醇反应中的催化活性。试验结果表明，四种催化剂的催化活性为：Sn2+>>Zn2+>Pb2+、Hg2+，均相体系对直链醇的催化活性随着碳链长度的增加而降低；在短链脂肪酸植物油或高度不饱和脂肪酸植物油和短直链醇反应时，该体系的催化活性较好。
2.7 微藻法
利用微藻生产的生物柴油较非微藻生物柴油具有一定的优越性(表2)。
表2 藻类与非藻类原料的产油估计量对比
[17]
2.7.1 富油微藻的筛选及工程微藻的构建[18] （1）富油微藻的筛选
一般来说，体内的油脂超过干重20％ 的微藻称为富油微藻(图3) (oleagi—nolls microalgae)，到目前为止，藻类专家已经测定了几百种富油微藻，它们隶属于金藻纲、红藻纲、绿藻纲、褐藻纲、蓝藻纲、黄藻纲、硅藻纲、隐藻纲和甲藻纲，品种不同的富油微藻油脂含量不同（表3），甚至同一品种不同品系之间差异也很大。目前，作为生物柴油原料的微藻有绿藻、硅藻和部分蓝藻如葡萄藻、杜氏盐藻、小球藻、菱形藻、栅藻、雨生红球藻等。
图3富油盐藻细胞内含油状况
表3不同种类微藻含油量比较[19]
我国研究微藻的基础力量较强，拥有一大批淡水和海水微藻种质资源，在微藻大规模养殖方面走在世界前列。中国海洋大学拥有海洋藻类种质资源库，已收集了600余株海洋藻类种质资源，目前保有油脂含量接近70％的微藻品种，在山东省滨州市无棣县实施的裂壶藻(油脂含量50％ ，DHA含量40％)养殖项目正在建设一期工程。中科院海洋研究所获得了多株油脂含量在30％～40％的高产能藻株，微藻产油研究取得了重要进展。孙珊用冻融法对l0余株微藻进行筛选，筛选出金藻(Isoehrysis sp．)、前沟藻(Amphidiniu sp．)、异湾藻(Heterosigma sp．)和原甲藻(Prorocentrum sp.)等4株富油微藻，其粗脂含量分别为45％ 、36.7％ 、35％和29.5％。
（2） 富油微藻油脂的合成与工程微藻的构建
参与微藻油脂合成的有2个主要的催化酶，即乙酰辅酶A羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，这2种酶的相对活性影响着微藻脂类代谢途径的走向：丙酮酸合成后．ACCase催化底物乙酸辅酶A进入脂肪酸合成途径；乙酸辅酶A的浓度累积激活了PEPC，催化丙酮酸合成草酸乙酸进入氨基酸生物合成途径。抑制PEPC活性有助于提高ACCase催化底物进入脂肪酸途径。酶促反应是脂肪酸合成和氧化过程中
