一种微藻生产油脂的方法技术

本发明专利技术实施例提供一种微藻生产油脂的方法，涉及微藻养殖领域，通过部分采收的微藻质量来确定营养盐的补加量，并将该补加量在既定范围内进行调整，对微藻细胞积累油脂进行了诱导，有效控制了微藻细胞内各元素含量及组分比例并最终提高微藻的油脂产量。该方法包括，步骤(1)、对微藻进行部分采收；步骤(2)、对采收后的养殖系统进行营养盐的补加；营养盐的补加量按照以下公式进行计算：W＝(B×N％)/(M％)；步骤(3)、依次循环执行步骤(1)、步骤(2)，并监控藻液中的油脂产量；其中，在执行步骤(2)时调整N％的取值至油脂产量上升；步骤(4)、当油脂产量不再变化时，进行全部采收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微藻养殖领域，尤其涉及一种微藻生产油脂的方法。
技术介绍
藻类是能够利用二氧化碳、光能、营养盐和水合成有机物的光合自养生物，在自然界中分布广泛，仅海洋藻类的光合生物固碳就占全球有机质固碳的将近一半。藻类因富含蛋白质、多不饱和脂肪酸及色素等，被广泛应用于饲料、饵料、食品等高附加值产品的开发。随着石油、煤炭等传统能源的日渐耗竭，藻类生物质能源开发也引起了各国的重视和研究。而藻类油脂作为藻细胞自身合成的有机质组分，不仅是开发生物质能源的重要原料，也因其富含多不饱和脂肪酸而具有较高的经济价值。目前，藻类的规模化养殖多用于生产盐藻、螺旋藻、小球藻和雨生红球藻等经济藻类，养殖工艺相对粗放，培养基多使用研究报道的传统培养基，采取半连续养殖工艺多次添加或批次养殖工艺一次性添加。并且在微藻生产油脂时，常采用的方法是直接将养殖液中的部分营养盐除去，但是，当细胞外营养盐缺乏时，部分营养盐的营养元素在细胞内仍以较大含量储存，而该部分营养元素组分既不能带来藻细胞相应生长速度的提高，也不利于快速进入油脂生产。
技术实现思路
鉴于此，为解决现有技术的问题，本专利技术的实施例提供一种微藻生产油脂的方法，通过部分采收的微藻质量来确定营养盐的补加量，并将该补加量在既定范围内进行调整，对微藻细胞积累油脂进行了诱导，有效控制了微藻细胞内各元素含量及组分比例并最终提高微藻的油脂产量。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种微藻生产油脂的方法，所述方法包括，步骤(1)、对微藻进行部分采收；步骤(2)、对采收后的养殖系统进行营养盐的补加；所述营养盐的补加量按照以下公式进行计算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W为所述补加量；B为所述部分采收获得的微藻质量；N％为所述营养盐中的营养元素的补加系数，所述营养元素在藻细胞内的含量具有既定范围，所述N％的取值小于或等于所述既定范围的最大值；M％为补加的所述营养盐中的营养元素的质量百分比；所述营养元素为能够促进微藻生产油脂的元素；步骤(3)、依次循环执行所述步骤(1)、所述步骤(2)，并监控所述藻液中的油脂产量；其中，在执行所述步骤(2)时调整N％的取值至所述油脂产量上升；步骤(4)、当所述油脂产量不再变化时，进行全部采收。可选的，所述在执行所述步骤(2)时调整N％的取值至所述油脂产量上升，包括，在执行所述步骤(2)时调整N％的取值以得到N值临界值；所述N值临界值为维持所述油脂产量与预设产量的差值在预设范围内的取值。优选的，在所述步骤(3)与所述步骤(4)之间，所述方法还包括，依次循环执行所述步骤(1)、所述步骤(2)；其中，所述步骤(2)中的所述N％的取值为所述N值临界值。优选的，所述步骤(3)中所述调整所述N％的取值以得到N值临界值，包括，步骤(3.1)、依次执行所述步骤(1)、所述步骤(2)；其中所述N％的取值为所述既定范围中的任意值；步骤(3.2)、依次执行所述步骤(1)、所述步骤(2)；其中所述N％的取值为0；步骤(3.3)、依次循环执行所述步骤(3.1)、所述步骤(3.2)直至得到N值临界值；所述N值临界值为维持所述油脂产量与预设产量的差值在预设范围内的取值。优选的，所述在执行所述步骤(2)时调整N％的取值以得到N值临界值，包括，选取所述既定范围中除最大值与最小值之外的任意值为所述N％的调整初始值；逐渐升高所述调整初始值至第一临界值，所述第一临界值为维持所述油脂产量与预设产量的差值在预设范围内的最小值；逐渐降低所述调整初始值至第二临界值，所述第二临界值为维持所述油脂产量与预设产量的差值在预设范围内的最小值；选取所述第一临界值与所述第二临界值中的取值较小者为所述N值临界值。可选的，在所述步骤(1)和步骤(3)中，采收后藻液浓度为C，所述采收后的藻液浓度C的取值范围为0.05～5.00g/L。优选的，当养殖容器为跑道池时，所述采收后的藻液浓度C的取值范围为0.1～1.5g/L；当养殖容器为管式或板式反应器时，所述采收后的藻液浓度C的取值范围为0.2～3g/L。可选的，所述方法还包括，以所述步骤(4)中采收的藻类作为步骤(1)中所述微藻的藻种，依次循环执行所述步骤(1)至所述步骤(4)。在上述基础上优选的，所述营养元素包括必须营养元素；所述必须营养元素包括氮元素、磷元素、硫元素、镁元素、铁元素、钙元素和硅元素中的任一种或者任几种的组合。基于此，通过本专利技术实施例提供的上述油脂生产方法，通过不断的采收→补加过程，根据部分采收的微藻质量对养殖体系进行营养盐补加的逐次调整，可使微藻可继续生长并诱导其细胞自身积累油脂，使得微藻生产油脂的产量上升；并最终将整体藻液调整至最佳养殖浓度范围内，即藻液中的营养成分的配比逐渐优化为油脂产量高、营养盐补加量低的状态。本专利技术实施例提供的上述微藻生产油脂的方法对传统油脂诱导工艺进行了改进，可根据养殖系统的产出和采收情况调整各营养盐的添加量，有效控制微藻细胞内影响其油脂生产的各元素含量及组分比例，能够较为简单地调控微藻组分，高效诱导微藻生产如脂肪酸等次级代谢产物。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种微藻生产油脂的方法流程示意图；图2为本专利技术实施例1中不同氮磷盐添加对藻类生长的影响曲线示意图；图3为本专利技术实施例1中不同氮磷盐添加对藻类生长的速度的影响曲线示意图；图4为本专利技术实施例1中各组别藻粉中脂肪酸百分含量变化示意图；图5为本专利技术实施例1中各组别藻粉中脂肪酸平均产量示意图；图6为本专利技术实施例2中各组别藻粉干重及脂肪酸含量变化示意图；图7为本专利技术实施例3中各组别藻粉干重及脂肪酸含量变化示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要指出的是，除非另有定义，本专利技术实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种微藻生产油脂的方法，该方法包括，步骤(1)、对微藻进行部分采收；步骤(2)、对采收后的养殖系统进行营养盐的补加；营养盐的补加量按照以下公式进行计算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W为补加量；B为部分采收获得的微藻质量；N％为营养盐中的营养元素的补加系数，该营养元素在藻细胞内的含量具有既定范围，上述N％的取值小于或等于既定范围的最大值；M％为补加的营养盐中的营养元素的质量百分比；该营养元素为能够促进微藻生产油脂的元素；步骤(3)、依次循环执行步骤(1)、步骤(2)，并监控藻液中的油脂产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微藻生产油脂的方法，其特征在于，所述方法包括，步骤(1)、对微藻进行部分采收；步骤(2)、对采收后的养殖系统进行营养盐的补加；所述营养盐的补加量按照以下公式进行计算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W为所述补加量；B为所述部分采收获得的微藻质量；N％为所述营养盐中的营养元素的补加系数，所述营养元素在藻细胞内的含量具有既定范围，所述N％的取值小于或等于所述既定范围的最大值；M％为补加的所述营养盐中的营养元素的质量百分比；所述营养元素为能够促进微藻生产油脂的元素；步骤(3)、依次循环执行所述步骤(1)、所述步骤(2)，并监控所述藻液中的油脂产量；其中，在执行所述步骤(2)时调整N％的取值至所述油脂产量上升；步骤(4)、当所述油脂产量不再变化时，进行全部采收。

【技术特征摘要】
1.一种微藻生产油脂的方法，其特征在于，所述方法包括，步骤(1)、对微藻进行部分采收；步骤(2)、对采收后的养殖系统进行营养盐的补加；所述营养盐的补加量按照以下公式进行计算：W＝(B×N％)/(M％)；其中，W为所述补加量；B为所述部分采收获得的微藻质量；N％为所述营养盐中的营养元素的补加系数，所述营养元素在藻细胞内的含量具有既定范围，所述N％的取值小于或等于所述既定范围的最大值；M％为补加的所述营养盐中的营养元素的质量百分比；所述营养元素为能够促进微藻生产油脂的元素；步骤(3)、依次循环执行所述步骤(1)、所述步骤(2)，并监控所述藻液中的油脂产量；其中，在执行所述步骤(2)时调整N％的取值至所述油脂产量上升；步骤(4)、当所述油脂产量不再变化时，进行全部采收。2.根据权利要求1所述的微藻生产油脂的方法，其特征在于，所述在执行所述步骤(2)时调整N％的取值至所述油脂产量上升，包括，在执行所述步骤(2)时调整N％的取值以得到N值临界值；所述N值临界值为维持所述油脂产量与预设产量的差值在预设范围内的取值。3.根据权利要求2所述的微藻生产油脂的方法，其特征在于，在所述步骤(3)与所述步骤(4)之间，所述方法还包括，依次循环执行所述步骤(1)、所述步骤(2)；其中，所述步骤(2)中的所述N％的取值为所述N值临界值。4.根据权利要求2所述的微藻生产油脂的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述调整所述N％的取值以得到N值临界值，包括，步骤(3.1)、依次执行所述步骤(1)、所述步骤(2)；其中所述N％的取值为所述既定范围中的任意值；步骤(3.2)、依次执行所述步骤(1)、所述步骤(2)；其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹顺吉，李青，蔡禹希，许永，白雪梅，吴洪，王冰，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13