一种微藻的生物采收方法技术

一种微藻的生物采收方法，涉及一种微藻的采收方法。将双壳贝类暂养在水池中进行贝类净化；净化后的贝类进行净化效果检测，具体方法为随机抽取30个个体，用蒸馏水漂洗干净，打开贝壳，取软体组织用匀浆器捣碎组织，进行微生物和挥发性盐基氮的检测。成本低、效率较高、微藻伤害低和微藻浓度适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微藻的采收方法，尤其是涉及ー种微藻的生物采收方法。
技术介绍
微藻是一类由单细胞或数个细胞组成的微小藻类，直径3 30iim，多为真核生物。微藻生长速度快、単位面积产量高，而且营养丰富，富含蛋白质、维生素和不饱和脂肪酸等。广泛应用在生物饵料、保健食品和制药等领域。近年来，微藻作为生物柴油的应用广受重视。目前，微藻采收成本极高，占到养殖成本的20% 30% (Molina G E, BelarbiE H，Acien Fernandez F G，et a_L. Recovery of Microalgal Biomass andMetabolites:Process Options and Economics. Biotechnol. Adv. ,2003, (20):491-515)。降低采收成本是微藻生产的关键之一。常用的微藻采收方法有絮凝沉降、膜过滤、离心和气浮分离(林喆，匡亚莉，郭进，王章国.微藻采收技术的进展与展望.过程工程学报，2009，9 (6) : 1242-1248)。絮凝沉降通过添加絮凝剂，使微藻细胞聚集成大颗粒，使之能够自然沉降，实现微藻细胞与培养液的分离。目前常用的絮凝剂包括金属盐类(硫酸铝、氯化铝、硫酸铁等)和高分子聚合物(聚合硫酸铁、聚合氯化铝、壳聚糖等)(张亚杰，罗生军，蒋礼玲，郭荣波.阳离子絮凝剂对小球藻浓缩收集效果的研究.可再生能源，2010，28 (3) :35-38;林喆，匡亚莉，郭迸，王章国.微藻采收技术的进展与展望.过程工程学报，2009，9 (6): 1242-1248)。絮凝沉淀操作简单，但是由于微藻细胞与培养液密度差异小，所需絮片体积较大，絮凝、沉降所需时间长。而且絮凝剂在后续エ艺的去除难度大，成本高。膜过滤是通过滤膜实现微藻和其培养液的分离(宫庆礼，崔建洲，潘克厚，郭春，刘忠英.超滤技术在单胞藻浓缩中的应用.海洋科学，2004，28 (I) :44-47 ;周玮，于建华，杜萌萌，王国栋.单胞藻超滤浓缩技术的研究.水产科学，2008，27 (5) :230-233;林喆，匡亚莉，郭进，王章国.微藻采收技术的进展与展望.过程工程学报，2009，9 ￠) : 1242-1248)。微藻细胞的大小是影响过滤最主要的因素。细胞个体较大或者以群体形式存在的微藻不易堵塞滤膜，但是细胞个体小的微藻会令滤膜在短时间内失效。膜过滤的压カ对微藻细胞活性影响大，特别是对无细胞壁的微藻，常会造成细胞膜的破碎。膜过滤在小規模的微藻采收中效果较好，但是エ业规模的微藻浓缩成本高、效率低，不易直接采用。离心是通过微藻和其培养液密度的差异在离心カ场的作用下迅速沉降分层，从而实现微藻和其培养液的分离。离心分离效率高、但能耗高，是目前エ业规模培养微藻应用最广泛的一种采收方法。气浮分离是利用上升气流对溶液中固体物质吸附实现与母液的分离，常用于矿物浓集、分离和污水处理(吕玉娟，张雪利.气浮分离法的研究现状和发展方向.エ业水处理，2007, 27(1) : 58-61)。在进行微藻采收时一般需要向培养液中添加絮凝剂，使微藻细胞产生絮凝，然后再产生微细气泡，气泡在上浮过程中遇到絮凝体则吸附其上，将絮凝体带到培养液表面，然后由刮板刮入贮槽，实现微藻的采收。气浮分离エ艺复杂，能耗较高，高效产生微气泡是需要解决的重要问题。微藻是水生生态系统中最主要的初级生产者，以微藻作为食物来源的动物种类繁多。其中滤食性双壳贝类，如扇贝、贻贝、菲律宾蛤仔具有很强的滤水能力，利用摄食器官把水体中的微藻分离出来作为食物。滤食性双壳贝类具有极高的分离微藻的效率，能够在微藻浓度很低的情况下，高效的分离水体中的微藻。滤食性双壳贝类分离微藻是通过外套膜、鳃以及唇瓣等器官相互配合完成的。当滤食性双壳贝类处于高浓度的微藻环境时，食物供给远远过剩，会形成大量的“假粪”将过滤后的微藻 排出体外。并且进入消化道的微藻也因为持续的大量的摄食大部分不被消化排出体外。利用滤食性双克贝类这ー生物学特性可以实现对微藻的浓缩分离。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术包括以下步骤I)将双壳贝类暂养在水池中进行贝类净化；2)浄化后的贝类进行净化效果检测，具体方法为随机抽取30个个体，用蒸馏水漂洗干净，打开贝壳，取软体组织用匀浆器捣碎组织，进行微生物和挥发性盐基氮的检测。在步骤I)中，所述净化可首先将双壳贝类的贝壳表面清洗干净，剔除死亡个体和贝壳破损个体，然后将双壳贝类排放到可漏水盘中，所述可漏水盘的尺寸可为60mmX 40mmX 15mm,姆IOkg 一盘,将100盘放到6mX4mX I. 2m的净化水池中；将达到渔业用海水水质标准的浄化海水用紫外线照射，剂量达到300J/m2，然后注入浄化水池，使水深达到50cm,水温保持20 25°C ,用增氧机保持溶氧在4mg/L以上,姆8h换水一次,总净化时间48h。在净化过程中发现死亡个体即时清除，经过48h浄化后要再次剔除死亡个体和贝壳破损个体。在步骤2)中，所述微生物检测是大肠杆菌和沙门氏菌按国标GB4789.3、GB4789. 31的方法检测；所述挥发性盐基氮检测的具体方法包括挥发性盐基氮按国标GB/T5009. 44的方法检测；砂份测定按福建省地方标准净化海水贝类DB35/575-2004 4. 2. 2b的方法测定；汞、无机砷、铅、镉、铜按照国标GB/T5009. 17、GB/T5009. 11、GB/T5009. 12、GB/T5009. 15、GB/T5009. 13 测定；六六六、滴滴涕和多氯联苯按照国标GB/T5009. 19、GB/T5009. 190测定；麻痹性贝毒和腹泻性按照SN. 0352、SN. 0294测定；测定结果要达到DB35/575-2004标准，如果超标，需再次浄化或者更换贝类后再净化，直至符合DB35/575-2004标准。与现有的同类方法比较，本专利技术具有以下突出优点I)成本低利用滤食性双壳贝类的摄食系统进行微藻的采收分离，充分利用了生物的机能。不像离心和气浮分离需要消耗能量。而且鲜活的滤食性双壳贝类价格低，可以重复使用，不像絮凝沉淀样毎次都有添加絮凝剂。在进行微藻采收时贝类可以正常存活，死亡率极低，不像膜过滤需要经常维护清洗滤膜。2)效率较高滤食性双壳贝类的摄食系统经过长时间的进化，是ー套高效率的微藻采收分离系统，几乎能够实现对微藻100%的采收分离。因此可以实现100%的微藻与培养液分离。由于贝类滤食的微藻一部分要进过消化道进行消化，所以获得微藻分离物含有部分被消化的微藻。这个比例可以通过假粪比例与微藻浓度的回归关系确定。在优化采收參数的情况下，假粪的比例可以占到贝类采收微藻的80%以上。正常情况贝类的消化率为80%左右，进行消化道的微藻有20%没有被消化，可以作为正常微藻看待。因此采用滤食性双克贝类可以实现80%以上的微藻采收效率。 3)微藻伤害低滤食性双壳贝类的摄食系统是通过对水流的控制和纤毛的摆动及分泌粘液来实现微藻采收分离的。在整个过程中没有剧烈的物理、化学处理过程。避免了现有的微藻采收方法对微藻细胞的伤害。微藻细胞能够保持正常的结构功能。这非常有利于后续提取微藻的生物活性物质。4)微藻浓度适用范围广该方法对微藻的采收效率和成本不会因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微藻的生物采收方法，其特征在于包括以下步骤：1）将双壳贝类暂养在水池中进行贝类净化；2）净化后的贝类进行净化效果检测，具体方法为：随机抽取30个个体，用蒸馏水漂洗干净，打开贝壳，取软体组织用匀浆器捣碎组织，进行微生物和挥发性盐基氮的检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，张丽莉，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：