一種利用富營養化汙水的生物利用生產方法和應用的製作方法

2023-05-06 23:24:36

專利名稱：一種利用富營養化汙水的生物利用生產方法和應用的製作方法
技術領域：
水汙染的生態效應歸根到底為生物效應。水生生物群落結構特徵的變化與城市、
農村的水道、水庫、水坑等相對靜態水體質量關係密切。因此，水體汙染的生態效應、自淨作 用及生物學評價越來越引起人們的廣泛關注。淡水浮遊動物是由原生動物、輪蟲、枝角類、 橈足類四大類群組成，它們主要以有機顆粒物、細菌和藻類為食，是天然水域食物鏈中一個 重要環節。其中不少種類對環境變化比較敏感，有些種類本身能積累和代謝一定量的汙染 物，在水體自淨過程中發揮重要作用。因此，應用浮遊動物群落結構特徵的變化監測和評價 水體汙染程度和自淨作用，目前國內外應用較為廣泛。由於水體富營養化程度日趨嚴重所 以大面積應用浮遊生物的綜合利用是勢必發展趨勢。
背景技術：
浮遊動物的養殖和網撈都比較簡單，因為春夏季浮遊動物一般僅能見到雌體，營 單性生殖，所產的卵稱"夏卵"，較小，卵殼薄，卵黃少，不需受精，可直接發育為成蟲。這些 成蟲多是雌蟲，再進行孤雌生殖。因此，在短時間內能夠大量繁殖，呈一片紅色，故稱紅蟲。 秋季，由夏卵孵化出一部分體小的雄蟲，開始進行兩性生殖，所產的卵稱"冬卵"，冬卵較夏 卵大，卵殼較厚，卵黃多。受精的冬卵，又稱"休眠卵"，渡過嚴寒或乾燥環境，於次年春季氣 溫較高時發育為新的雌體。除少數生活在海水中，多為各種淡水水域中最常見的浮遊動物。 所以在冬季撲撈冬卵進行孵化，然後放養即可。養殖相對簡單。但是人們對浮遊動物的營 養和利用價值一直都沒有注意。為了人們不浪費資源、達到物盡其用、減少對環境的傷害、 充分發揮生物技術的綜合作用特進行了本次發明；本次發明從浮遊動物的養殖、提取和加 工中看出浮遊動物不僅淨化水體還可為人們的健康貢獻更大的作用，富營養化水體也是一 種有效的資源，同時為汙水加工企業降低成本帶來有益參考。

發明內容
本發明是運用生物工程的綜合技術對浮遊動物(包括淡水、海水)進行 養殖或者網撈(用25號浮遊網(64微米)拖取)後進行提取、再加工 本發明涉及一種權利要求1中所述、本發明是利用城市、農村的河道、水庫、沉澱 池等相對靜態的富營養化汙水養殖或者收集浮遊動物、通過使用網撈或者離心機分離得到 蟲體、經過粉碎等工序在蟲體液中提取色素和脂肪酸、粗蛋白，最後分別生產出來油溶性不 飽和脂肪酸和色素及其水溶性產品，粗蛋白飼料。 本發明涉及一種權利要求2中所述，浮遊動物指原生動物、輪蟲、撓足類、枝角類
等浮遊動物，他們生活在城市、農村等相對靜態的富營養化的汙水中，以富營養化汙水中的
微藻、顆粒物等為食物，可以達到淨化水體的作用；在採收過程中可以是採用人工養殖、網
撈，也可以是採用離心機分離得到蟲體，提取的蟲體中含有類胡羅卜素、血紅素、不飽和脂
肪酸、粗蛋白等。本發明的使用的技術是一整套生物養殖和加工提取工藝。 本發明涉及一種權利要求3中所述，本發明的生產方法和應用，其特徵是該方法
是按以下步驟完成的 A :浮遊動物的採集和養殖
3
——養殖或者收集在秋冬天將浮遊動物卵進行收集、孵化，然後放養；或者在城 市河道等相對靜態的富營養化水中進行網撈。
B :浮遊動物的加工 ——粉碎將浮遊動物放入膠體磨或者裝有聲波粉碎裝置的反應釜進行粉碎。
——提取；將粉碎過的、或者為粉碎乾燥過的浮遊動物裝入放有溶劑(溶劑可以 是醇類、酯類但一定是一種有機溶劑)的反應釜，或者是二氧化碳超臨界設備的提取罐；進 行提取。經過溶劑在50度、6小時的提取或者11Mp的二氧化碳提取和蒸餾溶劑後就可以得 到色素和90%以上的脂肪酸膏狀產品。
C :乾燥微膠囊製劑的製備 ——稱量將要製備的類胡羅卜素或者不飽和脂肪酸按照重量比進行稱量，將兩 種或者兩種以上的乳化劑分別稱量後放入油項和水項；
——混合 將已稱量好的能製備乾粉的類胡羅卜素或者不飽和脂肪酸加熱至均勻，達到設定
溫度；和水項進行混合。 D :乾燥混合後的C溶液 ——乾燥將製備好的混合溶液C混合均勻，採用噴霧乾燥法，進風溫度為140°C
到18(TC、排風溫度為5(TC到8(TC，製得乾粉；或者流化床乾燥得到乾粉。—成品生成含n^的的微膠囊乾粉(n為類胡羅卜素或者不飽和脂肪酸)。 E :將乾燥好的類胡羅卜素微膠囊乾粉和乾燥好不飽和脂肪酸乾粉，分別的進行包
裝，將提取剩餘後的粗蛋白送入流化床進行乾燥亦進行包裝即可。
應用 實施方案1 :養殖水蚤從投方酵母的方法下手製作小型絲襪袋，可以直接使用立 屯茶包。餵養時把酵母或者酵母液先投入其中再滲入缸中，培養缸中是河道的富營養化汙 水。我個人也研究了一種更為有效的辦法，而且不用這麼麻煩，因為用過濾的辦法絲襪袋附 近肯定也會滋生絲狀物的。我的方法是使用海綿類可以起到吸附作用的物質，因為海棉的 吸附作用讓液體和缸壁的摩擦最小化，從而靜電的發生大減，安全系統數極高。我用那種孔 小的海棉(有點像孔狀的生化棉，但是孔要小得多，生化棉不適合)，充分吸附了酵母液，再 把吸了酵母液的海棉投放到水蚤缸，此後，缸內的沉積物大減，水質好了 ，食物也充足，因為 水中酵母菌不夠的情況下，會從海棉溢出，而水蚤也把海棉視會飯堂。換加水從二天一次可 以變成五六天一次，減少工作量一半以上。而且爆缸的速度更加快，水蚤生長光速發展。將 缸中的水蚤用網子撈起，放入膠體磨中連續粉碎，然後打入裝有甲醇的反應釜中，將反應釜 溫度升至55°C 士5t:浸提，浸提時間為6小時，然後將提取液過濾至蒸餾釜中，將溫度升至 6(TC蒸餾並回收溶劑；待溶劑蒸乾後收到的含水量在8%左右的粘稠狀的油脂呈現黑紅色 的膏狀產品即是，其成分主要為血紅素、不飽和脂肪酸、飽和脂肪酸，將過濾下來的固體在 真空乾燥室乾燥回收溶劑，然後送入流化床乾燥水分，這部分白顏色的固體為粗蛋白和纖 維素。將膏狀物用氯仿或者丙酮溶解進行膜過濾純化血紅素，將純化的血紅素乾燥溶劑後 即是含量^ 80X的血紅素晶體，和富含DHA、的不飽和脂肪酸。從城市或者農村相對靜態的 富營養化的汙水中用25號浮遊網進行拖撈，也可以大量撈取水蚤，或者在水道的水閘內安 裝離心機進行大量規模採收。提取方式如上所述。
實施方案2 :劍水蚤俗稱跳水蚤，有的地方又叫"青蹦"、"三腳蟲"等，是對甲殼動 物中橈足類的總稱。橈足類的營養豐富，據分析，其蛋白質和脂肪的含量，比水蚤還要高一 些。但是劍水蚤的缺點是它躲避魚類捕食的能力委強，能夠在水中邊疆跳動，並迅速改變方 向。撈取和養殖同水蚤、提取方式也是一樣，只是提取後得到的是天然胡羅卜素和天然蝦青 素、不飽和脂肪酸、粗蛋白和纖維素。將提取的膏狀油溶液用氯仿溶解進行膜過濾精製天然 類胡羅卜素或者用二氧化碳超臨界定向萃取(llMp)分離天然胡羅卜素和天然蝦青素，不 飽和脂肪酸等其他剩餘物和方案1 一樣處理。提取的天然胡羅卜素、天然蝦青素進行配比 後進行噴霧乾燥製得乾粉。 輪蟲也是如上所述的方法提取和加工，養殖方法也是將輪蟲卵先進行孵化然後擴 養至富營養化的汙水中，亦可以在河道中進行撲撈獲得。本實施案例僅進行兩例的陳述但 是不代表本發明的局限性，因為試驗分析證明浮遊動物的營養成分大體是一致的，在水體 中呈現紅色的提取後得到的色素是血紅素，呈現青色的提取後的色素是天然胡羅卜素和天 然蝦青素；油脂類的多為不飽和脂肪酸，剩餘物主要是粗蛋白和纖維素等。
實施案例不再進行講解，但是不代表本發明的局限性。
權利要求
一種利用富營養化汙水的生物利用生產方法和應用，其特徵是——利用富營養化的汙水作為浮遊動物的培養液進行養殖或者直接採集；——在富營養化的汙水中採用網撈或者分離的方法收集浮遊動物；——加工過程分為粉碎蟲體、提取過程(血紅素、色素及脂肪酸)、乾燥過程(噴霧乾燥色素等易氧化物質、剩餘粗蛋白蟲體)；——乾燥色素及提取物採用微膠囊或者膜處理、乾燥方式為噴霧乾燥及流化床乾燥。
2. —種權利要求1中所述的方法，其特徵——浮遊動物指原生動物、輪蟲、撓足類、枝角類，通過在富營養化汙水中直接採集或者對浮遊動物卵在冬季採集進行孵化然後投放富營養化汙水進行擴養；——浮遊動物生長於城市、農村的富營養化的汙水中以微藻等為食物，可以起到淨化水體的作用；——浮遊動物的採集可以是網撈、也可以是離心機分離；——提取物為血紅素、色素、脂肪酸，剩餘物為粗蛋白、纖維素。
3. —種權利要求2中所述的浮遊動物是來源於富營養化的汙水，取得的浮遊動物經提取(粉碎或者不粉碎)後得到的物質是熱敏性物質，提取的物質可以通過加熱噴霧乾燥法，進風溫度為140度到180度、排風溫度為40度到80度，製得含有色素或者不飽和脂肪酸的微膠囊乾粉；提取的方式可以是溶劑浸提法，也可以是二氧化碳超臨界萃取法；提取後的產物為膏狀產品。——成品生成含nX微膠囊乾粉或者n^的油溶液；——將上述提取液通過配比、加溫、加熱、密閉混合；——將上述混合好的溶液採用加熱噴霧乾燥法乾燥獲得乾粉；——將製備好的微膠囊乾粉和乾燥好的提取後剩餘蟲體分別包裝；——製備的產品工藝中可以分為網撈或者分離浮遊動物；粉碎或者不粉碎蟲體提取色素和脂肪酸類物質；採用加熱高溫噴霧乾燥法、壓力乾燥法、流化床乾燥法等大規模低成本的生產工藝加工提取物和提取剩餘物。
4. 一種權利要求3中所述提取的色素主要為胡羅卜素和蝦青素和血紅素，紫外分析為450nm、480nm、409nm——600nm ;提取的脂肪酸類物質主要為不飽和脂肪酸。
5. —種權利要求4中所述，提取物為熱敏性油溶液和顆粒，需要進行抗氧化處理，抗氧化處理方式為抗氧化劑加噴霧微膠囊乾燥或者膜處理。
全文摘要
一種利用富營養化汙水的生物利用生產方法和應用，其主要特徵是將城市、農村的河道、汙水處理廠、水庫、水坑等富營養化的汙水中的浮遊動物採集或者養殖浮遊動物，浮遊動物指原生動物、輪蟲、撓足類、枝角類；利用浮遊動物提取色素、不飽和脂肪酸並利用提取後的剩餘蟲體加工粗蛋白粉劑的一種生產方法和應用。
文檔編號C02F3/32GK101734795SQ20081015281
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月5日 優先權日2008年11月5日
發明者謝坤 申請人:謝坤