生產微藻的裝置及方法
2023-06-08 00:24:31
專利名稱：生產微藻的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及微生物培養技術，尤其涉及生產微藻的裝置及方法。
背景技術：
目前，生產微藻普遍採取大池露天生產法，建一系列深30-50公分的大池，安裝上 攪拌裝置，就可以依靠自然條件進行生產。為了防雨水，在池上一般搭有塑料大棚，用過濾 法來收穫小球藻，經過洗滌、乾燥可得到成品。採取大池露天生產法，工藝成熟、設備簡單、 基建費用低，現今產品大多用此法生產。但其缺點是，單位產量低(0. 5-—l克、/升)，靠天 吃飯，藻的生長體直接與外界環境接觸，工藝條件難以控制，受季節影響大，每到低溫季節， 產量大減，容易汙染，容易造成生產失敗。大池露天生產法的水面蒸發也是一個不可忽視的 因素，在缺水的乾旱區，對水的珍惜利用，是無廢棄工藝的構成部分。 生物反應器法，主要是利用光合作用，在透明光合溫室中，安裝至少一個光合反應 密閉循環管道單元，該循環管道單元可以採用玻璃管或塑料管。其優點是工藝條件容易控 制些；缺點是基建費用高，生產能耗高，降溫費用高，且光合作用產生的氧氣會給生產帶來 麻煩。 發酵生產，用成熟的液體發酵罐進行發酵法生產。優點是工藝條件完全可控，單 位生產密度高(達55克/升)，產品純度高；缺點是建廠費用太高，生產能耗高，生產周期 長，發酵易汙染，工藝條件難以掌握。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是結合上述現有技術的優點、規避上述現有技術的缺 點，提供一種建設費用低、單位生產密度高、生產周期短、產品純度高，生產能耗低，且不會 產生多餘氧氣的微藻生產裝置。 本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種微藻生產方法。 為解決上述技術問題，本發明的生產微藻的裝置包括具有一入端和一出端的光合 生物反應器，還包括一具有進料口和出料口的配料罐， 一具有進口 、出口 、蒸汽口的換熱滅 菌器， 一具有接種口和收穫口的循環泵， 一具有進漿口 、出漿口的旋液分離器，藻和培養基 不易分離時用離心機，所述配料罐的出料口連接所述換熱滅菌器的進口 ，所述換熱滅菌器 的出口經過閥連接所述循環泵的接種口，所述接種口還經過閥連接光合生物反應器的入 端，所述光合生物反應器的出端經過閥連接循環泵，所述循環泵還經過閥連接所述旋液分 離器的進漿口 ，所述旋液分離器的出漿口連接所述配料罐的進料口 。
本發明的生產微藻的方法，具有如下步驟 將礦物鹽培養基和有機物培養基加入配料罐，以生長時pH值保持在6. 5-7. 5為 準，不同的藻生長不同，對礦物鹽和有機物吸收不同。礦物鹽吸收後趨鹼，有機物趨酸，以pH 探頭測定。 啟動換熱滅菌器，給整個系統滅菌；
在接種口接入微藻種，接種量為10% V/V ; 光照培養； 補料，根據pH值的變化補料，偏鹼補入有機物，偏酸補入礦物鹽； 收穫。 所述步驟(4)中，光合生物反應器內處於無菌狀態。 所述步驟(4)中，光合生物反應器處於使ra值的波動處於可控狀態的低染菌狀態。 本發明與現有技術相比，具有如下有益效果本發明生產微藻的裝置及方法建設 費用低、單位生產密度高、生產周期短、產品純度高，生產能耗低，且不會產生多餘的氧氣。
圖1是本發明的生產微藻的裝置圖 圖中，1、光合生物反應器，2、配料罐，3、蒸汽口，4、換熱滅菌器，
5、接種口 ， 6、循環泵，7、閥，8、旋液分離器
具體實施例方式
以下結合
本發明的具體實施方式
。 參照圖l，本發明的生產微藻的裝置包括具有一入端和一出端的光合生物反應器 1，還包括一具有進料口和出料口的配料罐2，一具有進口、出口、蒸汽口 3的換熱滅菌器4， 一具有接種口 5的循環泵6， 一具有進漿口 、出漿口的旋液分離器8，所述配料罐2的出料口 連接所述換熱滅菌器4的進口 ，所述換熱滅菌器4的出口經過閥7連接所述循環泵6的接 種口 5，所述接種口 5還經過閥7連接光合生物反應器1的入端，所述光合生物反應器1的 出端經過閥7連接循環泵6，所述循環泵6還經過閥7連接所述旋液分離器8的進漿口，所 述旋液分離器8的出漿口連接所述配料罐2的進料口。 以小球藻生產培養為例，將礦物鹽培養基和有機物培養基加入配料罐2，以生長時
pH值保持在6. 5-7. 5為準，不同的藻生長不同，對礦物鹽和有機物吸收不同。礦物鹽吸收後
趨鹼，有機物趨酸，以PH探頭測定； 啟動換熱滅菌器4，給整個系統滅菌； 在接種口 5無菌操作接入微藻，接種量為10% V/V ; 溫控、光照培養，光照時間大於72小時，最佳溫度為25度，工藝控制為20_30°C，
ra值6.5-7.5，根據pH值的變化補料，偏鹼補入有機物，偏酸補入礦物鹽。使ra值的變化
穩定在波動範圍內。 達到生長濃度後開始分批收穫，收穫的藻進行後處理，根據銷售要求，分為離心藻 槳包裝或離心後噴霧乾燥包裝。每次處理培養原液量為每批次的一半。將剩下的培養液補 充新鮮培養基到原體積，培養。可以連續循環培養兩個月，再進行新一輪培養。
光合微生物一般具有兩套產能代謝系統一利用光合作用產生生長能量和氧氣， 二利用氧氣氧化有機物產生生長能量和二氧化碳。目前的培養方式只利用其中的一種代謝 途徑，生產成本高。本發明是在無菌條件下，在光合生物反應器l中同時供給光合反應所需 的礦物鹽培養基和有機物培養基。讓光合微藻同時利用兩套產能代謝系統進行生長，從而加快生長速度，提高單位產量。同時消除光合反應產生的氧氣給生產帶來的麻煩，這樣可以 大幅降低生產成本，本發明的成本約為光照法的1/5-1/10。
權利要求
一種生產微藻的裝置，包括具有一入端和一出端的光合生物反應器，其特徵在於還包括一具有進料口和出料口的配料罐，一具有進口、出口、蒸汽口的換熱滅菌器，一具有接種口和收穫口的循環泵，一具有進漿口、出漿口的旋液分離器，所述配料罐的出料口連接所述換熱滅菌器的進口，所述換熱滅菌器的出口經過閥連接所述循環泵的接種口，所述接種口還經過閥連接光合生物反應器的入端，所述光合生物反應器的出端經過閥連接循環泵，所述循環泵還經過閥連接所述旋液分離器的進漿口，所述旋液分離器的出漿口連接所述配料罐的進料口。
2. —種基於權利要求1所述裝置的生產微藻的方法，具有如下步驟(1) 將礦物鹽培養基和有機物培養基加入配料罐，以生長時pH值保持在6. 5-7. 5為準；(2) 啟動換熱滅菌器，給整個系統滅菌；(3) 在接種口接入微藻，接種量為10% V/V ;(4) 光照培養；(5) 補料，根據pH值的變化補料，偏鹼補入有機物，偏酸補入礦物鹽；(6) 收穫。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述步驟(4)中，光合生物反應器內處於 無菌狀態。
4. 根據權利要求2所述的方法，所述步驟(4)中，光合生物反應器處於使ra值的波動處於可控狀態的低染菌狀態。
全文摘要
本發明提供了一種生產微藻的裝置及生產微藻的方法，光合微生物一般具有兩套產能代謝系統一利用光合作用產生生長能量和氧氣，二利用氧氣氧化有機物產生生長能量和二氧化碳。目前的培養方式只利用其中的一種代謝途徑，生產成本高。本發明是在無菌條件下，在光合生物反應器1中同時供給光合反應所需的礦物鹽培養基和有機物培養基。讓光合微藻同時利用兩套產能代謝系統進行生長，從而加快生長速度，提高單位產量，同時消除光合反應產生的氧氣給生產帶來的麻煩。本發明建設費用低、單位生產密度高、生產周期短、產品純度高，生產能耗低，且不會產生多餘的氧氣。
文檔編號C12M1/42GK101792711SQ20101013835
公開日2010年8月4日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者彭利民 申請人:武漢南茗科技有限公司