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Abstract

一种杜氏盐藻的采收方法属于杜氏盐藻的采收技术领域，该方法是将杜氏盐藻细胞在适宜环境条件培养到规定值，选择杜氏盐藻细胞适宜的氢氧化钠调节养殖液的pH值至11～13，确立絮凝时间：2～4小时絮凝杜氏盐藻，絮凝后的清液和藻泥均用工业浓盐酸调节pH值至7.8～9.3，清液回用扩增培养杜氏盐藻细胞，藻泥经过洗盐和烘干制成藻粉；采用本发明的采收方法，同样可以达到浓缩杜氏盐藻细胞的目的，得到良好的采收效果。本发明采用的方法具有操作简单，低成本、安全环保、效果好等优点，具良好实用性。

Description

一种杜氏盐藻的采收方法
技术领域
本发明属于杜氏盐藻的采收技术领域，具体是涉及一种采用成本低廉、对杜氏盐藻细胞絮凝效果明显、对环境安全无毒害作用的絮凝剂：氢氧化钠应用于杜氏盐藻细胞体的浓缩、采收，并且采收杜氏盐藻细胞后的水体仍然可继续用于培养杜氏盐藻细胞生物的技术方法。
背景技术
杜氏盐藻(Dunaliella salina)是一种嗜盐的绿色微藻，属绿藻纲团藻目。杜氏盐藻含有丰富的油脂、β-胡萝卜素、蛋白质、多糖等，同时含较高的Ca、P、Zn等矿物质，还含有包括人类必需氨基酸在内的18种氨基酸，累积的甘油为干重的40％-50％。在适当的条件下，体内合成的β-胡萝卜素可达细胞干重的10％上。
杜氏盐藻具有特定的生物学和生态学特性，能通过细胞内发生的各种生物化学反应和代谢途径，合成许多具有独特结构和特异功能的高价值细胞活性物，例如蛋白质，脂肪酸，多糖，天然色素等，因此，杜氏盐藻被广泛开发应用在食品、医药、化妆品，基因工程、生物质燃料，水产养殖，环境保护等行业领域，具有良好的开发应用前景.从杜氏盐藻中分离提取、纯化天然活性物，是实现杜氏盐藻高值化利用的重要途径。
杜氏盐藻是分布广、结构简单、光合作用强、固碳能力高、适应能力强、生长繁殖快的单细胞藻类，但由于杜氏盐藻细胞自身的生物学特点，通常体积微小，一般细胞直径大小范围仅在几个微米到十几个微米之间，在培养的水体中通常呈均匀分布，自养式培养的情况下，即使细胞密度达10的7次方或8次方个/每毫升水体，要获得一定的生物量也很不容易，得去除大部分水体，这给浓缩、采集收获杜氏盐藻细胞造成很大的困难。因而，如何采收培养的杜氏盐藻细胞是微藻资源开发利用过程中应解决的重要问题。
目前已经报道过的浓缩、采收培养微藻细胞的技术方法包括了多种形式。例如有传统采用的直接离心分离法和膜过滤法，这两种采收方法，虽然可达到浓缩微藻细胞的目的，但不仅需要用到昂贵的专门设备系统和膜系统，而且由于微藻细胞个体微小，采收大水体藻液中的微藻细胞需要很大功率的离心系统和特殊的小膜径膜系统，以除去大量的水体、滞留住微藻细胞，实施运行耗能大、费用高，操作过程繁琐，难以达到节能经济的效果。分离采收微藻细胞的效果有时也无法达到满意的要求，例如，由于微藻细胞粘附在膜系统上会大大减慢分离速度，而且容易造成设备损坏。
絮凝沉淀法应用于微藻细胞的采收具有多方面的好处，首先是操作简便易行，不需任何昂贵的专门设备系统，属于成本低的无耗能过程。关键在于应确保采用的絮凝沉淀剂对环境不会造成危害，安全无毒，同时具有良好的浓缩微藻细胞的效果。已有某些报道采用不太适宜的絮凝沉淀剂实施浓缩、采收微藻细胞，例如采用硫酸铁、硫酸铝，虽然可达到浓缩微藻细胞的效果，但采收微藻后废水排放中大量的硫酸根、铝离子会危害环境水体，对其生存的生物造成毒害作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，提供一种成本低廉、对杜氏盐藻细胞絮凝沉淀效果明显、对环境安全无毒害作用的絮凝剂：氢氧化钠应用于杜氏盐藻细胞体的采收，并且采收杜氏盐藻细胞后的水体仍然可继续用于培养微藻细胞生物。
为了实现本发明的目的，我们将采用如下技术方案予以实施：
一种采收杜氏盐藻的方法，包括养殖、洗盐、烘干，其中：所述的养殖是提供适宜的环境条件，在杜氏盐藻养殖池内使杜氏盐藻养殖液中的杜氏盐藻的密度和盐度达到规定值的范围；通过洗盐去除杜氏盐藻藻泥中的盐分，然后烘干得藻粉，其特征在于：所述的的方法还包括如下步骤：
一、用泵将杜氏盐藻养殖池内的杜氏盐藻养殖液输送至絮凝池内；
二、在絮凝池内给杜氏盐藻养殖液添加氢氧化钠将养殖液的pH值调节至11～13，在调节养殖液的pH值的过程中，养殖液中的杜氏盐藻絮凝，将养殖液分为絮凝藻泥和清液；
三、用泵抽去清液至中间池内，在中间池内用工业浓盐酸调节清液的pH值至7.8～9.3，再用泵输送回杜氏盐藻养殖池内继续用于杜氏盐藻的扩增培养，使清液得到再次利用；
四、抽取清液后，收集絮凝藻泥送至藻泥池中用工业浓盐酸将絮凝藻泥的pH值调节至7.8～9.3，然后经过洗盐、烘干后得到杜氏盐藻的藻粉。
进一步，所述的调节杜氏盐藻养殖液pH值时，所用的氢氧化钠质量浓度为：分析纯级的氢氧化钠：1.8～2.2Kg/m3或工业级氢氧化钠：2～2.4Kg/m3。
进一步，所述的用氢氧化钠絮凝杜氏盐藻的时间至少两小时。
进一步，所述的用分析纯级氢氧化钠的质量浓度优选：2Kg/m3或用工业级氢氧化钠的质量浓度优选：2.2Kg/m3。
进一步，所述的絮凝时间优选2～4小时。
进一步，步骤三中所述的将清液pH值调节至7.8～9.3，所需工业浓盐酸的量以质量浓度计为：5～6L/m3。
进一步，步骤四中所述的将絮凝藻泥pH值调节至7.8～9.3，所需工业浓HCl的量质量浓度计为：8.5～9.5L/m3。
更进一步，所述的清液pH值的优选值为8；絮凝藻泥pH值的优选值为8。
更进一步，所述的工业浓HCl的用量优选为5.5L/m3。
更进一步，所述的工业浓HCl的用量优选为9.1L/m3。
有益效果
本发明采用的方法具有操作简单，低成本、安全环保、效果好等优点，具有良好的实用性。
具体实施方式
根据实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种采收杜氏盐藻的方法：1、提供适宜的环境条件，在杜氏盐藻养殖池内使杜氏盐藻养殖液中的杜氏盐藻的密度和盐度达到规定值的范围；
2、用泵将杜氏盐藻养殖池内的杜氏盐藻养殖液输送至絮凝池内；
3、在絮凝池内给杜氏盐藻养殖液添加质量浓度为：2Kg/m3氢氧化钠(分析纯级)或质量浓度为：2.2Kg/m3氢氧化钠(工业级)将养殖液的pH值调节至12，当养殖液的pH值为12时，养殖液的絮凝效果最好，絮凝时间为4小时，絮凝时间越长，絮凝效果越好，但是为了加快采收进度，一般絮凝时间设置为2-4小时，养殖液中的杜氏盐藻絮凝，将养殖液分为絮凝藻泥和清液；
4、用泵抽去清液，抽到中间池内，在中间池内添加质量浓度为5.5L/m3工业浓盐酸调节清液的pH值至8，清液的pH值为8时，清液中杜氏盐藻的活性最强，再用泵输送回杜氏盐藻养殖池内继续用于杜氏盐藻的扩增培养，使清液得到再次利用；
5、抽取清液后，收集絮凝藻泥送至藻泥池中用添加质量浓度为9.1L/m3工业浓盐酸将絮凝藻泥的pH值调节至8，絮凝藻泥的pH值为8时，藻泥中的杜氏盐藻的活性最强，通过洗盐去除杜氏盐藻藻泥中的盐分，然后烘干得藻粉。
实施例2
依据实施例1所述的方案，做大桶试验：杜氏盐藻养殖液6m3，初始密度为50.25万个/ml，盐度为15波美，絮凝4小时，洗盐、烘干后得到藻粉1.07kg，藻粉β-胡萝卜素含量3.8％，水分3.61％，灰分7.2％。
实施例3
依据实施例1所述的方案，做大桶试验：杜氏盐藻养殖液6m3，初始密度56.75万个/ml，盐度14.5波美，絮凝4小时，洗盐、烘干后得到藻粉1.13kg，藻粉β-胡萝卜素含量4.0％，水分3.63％，灰分7.1％。
实施例4
依据实施例1所述的方案，做饮料瓶实验：
1、初始体积＝300ml，初始密度＝60.58万个/ml，盐度18波美，絮凝4小时后，清液中藻密度为21.91万个/ml，沉降效率为68.54％，沉降比0.13。
2、初始体积＝300ml，初始密度＝42.875万个/ml，盐度15波美，絮凝4小时后，清液中藻密度为5.75万个/ml，沉降效率为87.8％，沉降比0.0916。
3、取盐度13、14.5、15、16、17、17.5，初始体积均为300ml，详细见下表：
总结：藻液絮凝/沉降，与盐度有关，盐度越大，絮凝藻受浮力越大；也与藻密度有关，密度越大，絮凝时间越长，絮凝藻重力越大。

Claims (10)

1.一种杜氏盐藻的采收方法，包括养殖、洗盐、烘干，其中：所述的养殖是提供适宜的环境条件，在杜氏盐藻养殖池内使杜氏盐藻养殖液中的杜氏盐藻的密度和盐度达到规定值的范围；通过洗盐去除杜氏盐藻藻泥中的盐分，然后烘干得藻粉，其特征在于：所述的的方法还包括如下步骤：
一、用泵将杜氏盐藻养殖池内的杜氏盐藻养殖液输送至絮凝池内；
二、在絮凝池内给杜氏盐藻养殖液添加氢氧化钠将养殖液的pH值调节至11～13，在调节养殖液的pH值的过程中，养殖液中的杜氏盐藻絮凝，将养殖液分为絮凝藻泥和清液；
三、用泵抽去清液，抽到中间池内，在中间池内用工业浓盐酸调节清液的pH值至7.8～9.3，再用泵输送回杜氏盐藻养殖池内继续用于杜氏盐藻的扩增培养，使清液得到再次利用；
四、抽取清液后，收集絮凝藻泥送至藻泥池中用工业浓盐酸将絮凝藻泥的pH值调节至7.8～9.3，然后经过洗盐、烘干后得到杜氏盐藻的藻粉。
2.按照权利要求1所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：所述的调节杜氏盐藻养殖液pH值时，所用的氢氧化钠质量浓度范围为：分析纯级的氢氧化钠：1.8～2.2Kg/m3或工业级氢氧化钠：2～2.4Kg/m3。
3.按照权利要求1所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：所述的用氢氧化钠絮凝杜氏盐藻的时间至少两小时。
4.按照权利要求2所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：所述的用分析纯级氢氧化钠的质量浓度优选：2Kg/m3或用工业级氢氧化钠的质量浓度优选：2.2Kg/m3。
5.按照权利要求3所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：所述的絮凝时间优选四小时。
6.根据权利要求1所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：步骤三中所述的将清液pH值调节至7.8～9.3，所需工业浓盐酸的量以质量浓度计为：5～6L/m3。
7.根据权利要求1所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：步骤四中所述的将絮凝藻泥pH值调节至7.8～9.3，所需工业浓HCl的量质量浓度计为：8.5～9.5L/m3。
8.根据权利要求1所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：所述的清液pH值的优选值为8；絮凝藻泥pH值的优选值为8。
9.根据权利要求6所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：所述的工业浓HCl的用量优选为5.5L/m3。
10.根据权利要求7所述的一种杜氏盐藻的采收方法，其特征在于：所述的工业浓HCl的用量优选为9.1L/m3。
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