一种用于培养微藻的光合反应器发酵管制造技术

本发明专利技术公开了一种用于培养微藻的光合反应器发酵管，属于微藻培养技术领域。所述光合反应器发酵管包括发酵罐主体，所述发酵罐主体内壁设有LED灯，发酵罐主体内设有pH传感器、温度传感器和气体浓度传感器，发酵罐主体顶部设有进气口、进料孔和排气孔，所述进气口连通有空气压缩机和气瓶，所述排气孔连通有排气口，进料孔连接有进料口；发酵罐主体的侧壁设有出液口；所述发酵罐主体的外侧包裹有温度调节器。本发明专利技术可以通过控制单因子变量，以温度、pH值、气体浓度、不同营养物质等条件，培育筛选目标产物的优良的藻种，并且发酵效率高，排料效果高，结构简单，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种用于培养微藻的光合反应器发酵管
本专利技术涉及一种用于培养微藻的光合反应器发酵管，属于微藻培养

技术介绍
随着全球环境污染加剧、气候持续变化、人口不断增长与资源面临枯竭，如何保障安全、营养和可持续的食品供给面临巨大挑战。这些挑战对未来食品供给方式和功能提出了新的要求。利用细胞工厂制造替代传统食品获取方式，建立可持续的食品制造新模式，将大幅降低食品生产对资源和能源的需求，减少温室气体的排放，并且提升食品生产与制造的可控性，有效避免潜在的食品安全风险和健康风险。微藻是未利用的资源之一，因其在可持续工业、可持续农业和生态经济等全球可持续发展倡议中的重要作用而被视为有前途和强大的细胞工厂，特别是作为各种天然代谢物(蛋白质、脂类、燃料、生物化学活性、色素等)的可再生资源，受到巨大关注。微藻被认为比其他类型的植物与有机资源更适合生产各种生物色素，具有以下特点：1)微藻可在非耕地上种植培养，避免了与农业用地的竞争；2)微藻的生命周期短，细胞结构与组织简单，便于根据需要进行操作和调控；3)微藻可在不同的条件下全时段生长和培养，利于进行大规模生产以提高它们的收获能力。因此，培育与筛选高产高效的微藻品种及筛选优良藻种在环境、能游方面具有极其重要的意义。利用发酵罐培育微藻是典型的利用细胞工厂技术，以获得丰富的资源。现有的发酵罐主体在使用的过程中发酵效率较慢，易出现微藻品质较差，利用率较低等情况，并且结构复杂，设备成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于培养微藻的光合反应器发酵管，该发酵罐主体可以通过控制单因子变量，以温度、pH值、气体浓度、不同营养物质等条件，培育筛选目标产物的优良的藻种，并且发酵效率高，排料效果高，结构简单，使用方便，使用成本低。本专利技术提供了一种用于培养微藻的光合反应器发酵管，包括发酵罐主体，所述发酵罐主体内壁设有LED灯，发酵罐主体内设有pH传感器、温度传感器和气体浓度传感器，发酵罐主体顶部设有进气口、进料孔和排气孔，所述进气口连通有空气压缩机和气瓶，所述排气孔连通有排气口，进料孔连接有进料口；发酵罐主体的侧壁设有出液口；所述发酵罐主体的外侧包裹有温度调节器；发酵罐主体的顶部还固定安装有旋转电机，所述旋转电机通过不锈钢金属管导入发酵罐主体的内部，所述不锈钢金属管固定有四叶片型扇叶；发酵罐主体连接有主控制机，所述主控制机与LED灯、pH值传感器、温度传感器、气体浓度传感器、温度调节板和旋转电机连通。本专利技术的一种实施方式中，所述进气口与空气压缩机之间设有单向阀门，进料孔与进料口之间设有单向阀门，排气孔与排气口之间设有单向阀门，出液口与发酵罐主体之间设有单向阀门。本专利技术的一种实施方式中，所述发酵罐主体的内壁不透明，发酵罐主体的形状为圆筒、立方体或球体。本专利技术的一种实施方式中，所述空气压缩机连通有空气流量计，气瓶连通有气体流量计。本专利技术的一种实施方式中，所述空气流量计和气体流量计均连通有混合气流量器，所述混合气流量器连通有混合气流量计，所述混合气流量计与进气口连通。本专利技术的一种实施方式中，所述LED灯发出白色、红色、黄色、绿色和蓝色光线，LED灯光的强弱为1.0Klx～10.0Klx，所述LED灯光的频率为1Hz～30Hz。本专利技术的一种实施方式中，所述不锈钢金属管开有若干个曝气口，所述曝气口中固定安装曝气头。本专利技术的一种实施方式中，所述发酵罐主体的底部设有支撑腿，所述支撑腿远离发酵罐本体的一端均固定安装有支撑座，所述支撑座的下表面均设置有至少一个防滑凸起。有益效果1.本专利技术发酵罐主体通过设置曝气管、曝气头和空气压缩机，使该发酵罐主体在进行发酵的过程中，能够通过空气压缩机和曝气管对发酵罐本体内的培养液进行曝气，使藻类接触所需气体的更加彻底，提高了发酵效率。2.本专利技术发酵罐主体通过设置加热组件、温度传感器和主控制机控制器，控制发酵罐中的温度，从而能够使微藻以合适的温度进行彻底的培育。3.本专利技术发酵罐主体通过设置旋转电机和转页，使该发酵罐主体中的微藻能够通过旋转电机的转动，更好的接触培养液与光源进行充分的光合作用，同时带动微藻培养液，快速的从出液口排出，避免了发酵后的原料堵塞出液口的情况，提高了排料效率。4.本专利技术发酵罐主体通过控制单因子变量，以温度、pH值、气体浓度、不同营养物质等条件，培育筛选最佳条件的目标产物的优良的藻种。附图说明图1为本专利技术用于培养微藻的光合反应器发酵管的结构示意图。其中：1、发酵罐主体；2、LED灯；3、pH传感器；4、温度传感器；5、气体浓度传感器；6、温度调节板；7、进气口；8、排气口；9、进料口；9-1、进料孔；10、出液口；11、空气压缩机；12、气瓶；13、主控制机；13-1、操作界面；18、旋转电机；18-1、四叶片型扇叶；19、支撑腿。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。实施例1一种用于培养微藻的光合反应器发酵管，如图1所示，包括发酵罐主体1、LED灯2、pH值传感器3、温度传感器4、气体浓度传感器5、温度调节板6、空气压缩机11、气瓶12和主控制机13，所述发酵罐主体1用于盛装进行光合作用的微藻，所述发酵罐主体1的内壁设有LED灯2，发酵罐主体l内的微藻可以接收到LED灯2发出的光线。所述发酵罐主体1的内壁为不透明设计，发酵罐主体1的形状优选为圆筒状，尺寸大小可以是：高50cm、直径24cm、体积20L，当然也可以是其他形状的发酵罐，只要能满足本专利技术实施例所要达到的技术效果即可。所述LED灯2具有完全防水功能，可一直在液体中正常工作。所述发酵罐主体1顶部开设有进气口7，所述进气口7向外连接有管道，进气口7通过管道连通有空气压缩机11和气瓶12。所述空气压缩机11用于将压缩后的空气输入至发酵罐主体1的内部，供微藻生长使用；所述气瓶12用于将内部存储的气体输入至发酵罐主体1的内部，供微藻生长使用。所述空气压缩机11与连通有空气流量计，气瓶12连通有气体流量计，所述空气流量计和气体流量计均连通有混合气流量器，所述混合气流量器连通有混合气流量计，所述混合气流量计与进气口7连通，此种设计用于对输入至发酵罐主体1的空气和气体的气体量进行控制。所述进气口7向发酵罐主体1内连接有进气管，所述进气管可以保证发酵罐主体1内的微藻能够充分接触通入的气体，所述进气管可以伸至发酵罐主体1的底部，也可以是其他形式，只要能达到本申请所要达到的技术效果即可。所述进料孔9-1向发酵罐主体1内连接有进料管，进料孔9-1向发酵罐主体1外连接有管道，所述管道的另一端设有进料口9，通过进料口9，将要培养筛选的微藻种子液接种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于培养微藻的光合反应器发酵管，其特征在于，包括发酵罐主体，所述发酵罐主体内壁设有LED灯，发酵罐主体内设有pH传感器、温度传感器和气体浓度传感器，发酵罐主体顶部设有进气口、进料孔和排气孔，所述进气口连通有空气压缩机和气瓶，所述排气孔连通有排气口，进料孔连接有进料口；发酵罐主体的侧壁设有出液口；所述发酵罐主体的外侧包裹有温度调节器；发酵罐主体的顶部还固定安装有旋转电机，所述旋转电机通过不锈钢金属管导入发酵罐主体的内部，所述不锈钢金属管固定有四叶片型扇叶；发酵罐主体连接有主控制机，所述主控制机与LED灯、pH值传感器、温度传感器、气体浓度传感器、温度调节板和旋转电机连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于培养微藻的光合反应器发酵管，其特征在于，包括发酵罐主体，所述发酵罐主体内壁设有LED灯，发酵罐主体内设有pH传感器、温度传感器和气体浓度传感器，发酵罐主体顶部设有进气口、进料孔和排气孔，所述进气口连通有空气压缩机和气瓶，所述排气孔连通有排气口，进料孔连接有进料口；发酵罐主体的侧壁设有出液口；所述发酵罐主体的外侧包裹有温度调节器；发酵罐主体的顶部还固定安装有旋转电机，所述旋转电机通过不锈钢金属管导入发酵罐主体的内部，所述不锈钢金属管固定有四叶片型扇叶；发酵罐主体连接有主控制机，所述主控制机与LED灯、pH值传感器、温度传感器、气体浓度传感器、温度调节板和旋转电机连通。


2.根据权利要求1所述的用于培养微藻的光合反应器发酵管，其特征在于，所述进气口与空气压缩机之间设有单向阀门，进料孔与进料口之间设有单向阀门，排气孔与排气口之间设有单向阀门，出液口与发酵罐主体之间设有单向阀门。


3.根据权利要求2所述的用于培养微藻的光合反应器发酵管，其特征在于，所述发酵罐主体的内壁不透明，发酵罐主体的形状为圆筒、立方...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐勇将，刘元法，尹世鹏，
申请(专利权)人：南京福喆未来食品研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32