富含β-胡蘿卜素的杜氏鹽藻的技術開發(fā)研究.pdf

1、微藻在能源、醫(yī)藥、生物技術等有很大的應用前景，為了實現(xiàn)微藻的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，微藻的培養(yǎng)、采收工藝、提取技術成為當前的研究重點。與其他藻種相比，鹽藻能有效的積累天然β-胡蘿卜素，其產(chǎn)品開發(fā)呈現(xiàn)多樣化趨勢，具有較高的經(jīng)濟價值，因而受到廣大研究者的重視。本研究對鹽藻室內生長條件及β-胡蘿卜素積累條件進行考察;對室外條件下鹽藻生長以及β-胡蘿卜素積累情況進行監(jiān)測;構建了一套規(guī)?；B(yǎng)殖工藝;提出了兩種鹽藻分離工藝;建立了植物油微波提取β-胡蘿卜

2、素的工藝。研究得到以下主要結論:
　　(1)室內條件下(6000Lux，30℃)，以硝酸鈉、硝酸鉀作氮源，氯化鈉調節(jié)鹽度培養(yǎng)7-8天，鹽藻干重可以達到0.13 g/d，鹽藻細胞生長的最佳條件為:氮濃度為5.0mM、鹽度為1.5M、橘黃色光質。室內條件下(22000Lux，35℃)，β-胡蘿卜素積累的最佳條件為0.5mM的氮濃度、鹽度2.5M，β-胡蘿卜素含量可以達到3.64％，經(jīng)過8天的培養(yǎng)β-胡蘿卜素產(chǎn)量為3.035mg/(L·

3、d)。
　　(2)室外培養(yǎng)時（從2015.05.29-2015.06.15，參數(shù)見附錄表3），以硝酸鈉、硝酸鉀作氮源，氯化鈉調節(jié)鹽度培養(yǎng)18天左右，β-胡蘿卜素積累的最佳條件為0.6mM氮源，2.5M鹽度，積累的β-胡蘿卜素含量為3.14％，產(chǎn)量為2.47 mg/(L·d)。
　　(3)二步法培養(yǎng)下藻細胞的β-胡蘿卜素明顯高于常規(guī)方法培養(yǎng)的藻細胞，比常規(guī)培養(yǎng)的β-胡蘿卜素高出33.2％;常規(guī)培養(yǎng)的藻細胞增長速度較快，最高達到

4、2.1×107cells/mL，比二步法培養(yǎng)下的藻細胞數(shù)量高出約21.05％，這說明了極端環(huán)境會抑制鹽藻細胞的生長。
　　(4)采用沙載電絮凝工藝和螺旋藻廢液可以有效低耗的采收鹽藻，當通電電流為0.5A，沙子劑量250mg/L，轉速150 rpm時的可以得到最佳采收率97.16％，能耗為0.380 kWh/kg，遠低于工業(yè)中應用的離心分離的1.67 kWh/kg，采收過后的上清液經(jīng)過氮濃度補充可以循環(huán)利用，能夠節(jié)約水資源，降低培養(yǎng)

5、成本;采用螺旋藻廢液采收工藝時，在螺旋藻上清液與鹽藻液比值為1∶4時，采收效果最高可達到75.26％，在螺旋藻上清液和培養(yǎng)基的混合液與鹽藻的配比為1∶5時，沉降時間為3h時，混合液的最佳采收率為74.77％，將螺旋藻上清液絮凝鹽藻液后的上層澄清液進行培養(yǎng)鹽藻細胞時，配比為2∶5的藻細胞生物量高出正常培養(yǎng)的75％。
　　(5)植物油萃取工藝是一種綠色安全有效的β-胡蘿卜素萃取工藝。植物油直接萃取工藝在反應條件為溫度50℃、油浴時間4