IT201800006555A1 - PROCEDURE FOR THE CULTIVATION OF ALGAE, PREFERABLY OF MICROALGAE - Google Patents
PROCEDURE FOR THE CULTIVATION OF ALGAE, PREFERABLY OF MICROALGAE Download PDFInfo
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Classifications
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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Description
Descrizione del trovato avente per titolo: Description of the invention having as title:
"PROCEDIMENTO PER LA COLTIVAZIONE DI ALGHE, PREFERIBILMENTE DI MICROALGHE" "PROCEDURE FOR THE CULTIVATION OF ALGAE, PREFERABLY OF MICROALGAE"
CAMPO DI APPLICAZIONE FIELD OF APPLICATION
Il presente trovato si riferisce ad un procedimento per la coltivazione di alghe, preferibilmente di microalghe, ad esempio, ma non solo, la microalga Chlorella zofmgiensis, per la produzione di molecole di interesse economico come ad esempio carotenoidi, omega 3, lipidi e carboidrati, utilizzando fotobioreattori esposti selettivamente a luce naturale, o artificiale. The present invention relates to a process for the cultivation of algae, preferably microalgae, for example, but not limited to, the microalgae Chlorella zofmgiensis, for the production of molecules of economic interest such as for example carotenoids, omega 3, lipids and carbohydrates, using photobioreactors selectively exposed to natural or artificial light.
STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE
Sono note le proprietà delle alghe e in particolare delle microalghe, che, essendo in grado di svolgere la fotosintesi, sono importanti per la vita sulla terra. Infatti risulta che esse producano circa la metà dell'ossigeno atmosferico e usino simultaneamente l'anidride carbonica del gas a effetto serra per crescere fotoautotroficamente. The properties of algae are known and in particular of microalgae, which, being able to carry out photosynthesis, are important for life on earth. In fact, it appears that they produce about half of the atmospheric oxygen and simultaneously use the carbon dioxide of the greenhouse gas to grow photoautotrophically.
E’ anche noto che è possibile accumulare in larga misura i prodotti desiderati nelle alghe/microalghe modificando i fattori ambientali, quali ad esempio la temperatura, l illuminazione, il pH, l’apporto di CO2, i sali e le sostanze nutritive. It is also known that it is possible to accumulate to a large extent the desired products in algae / microalgae by modifying environmental factors, such as temperature, lighting, pH, the amount of CO2, salts and nutrients.
E’ pure noto che per una crescita ottimale delle alghe/microalghe sono importanti le dimensioni e la geometria del contenitore, o fotobioreattore, in cui esse sono coltivate, come pure l'esposizione alla luce/irradiazione e la concentrazione di cellule alfintemo del suddetto fotobioreattore. It is also known that the size and geometry of the container, or photobioreactor, in which they are grown are important for optimal growth of algae / microalgae, as well as the exposure to light / irradiation and the concentration of alfintemo cells of the aforementioned photobioreactor. .
Tuttavia i procedimenti noti per la coltivazione di alghe sono piuttosto complessi e poco economici. However, the known processes for the cultivation of algae are rather complex and inexpensive.
Uno scopo del presente trovato è quello di mettere a punto un procedimento per la coltivazione di alghe, preferibilmente microalghe, che sia semplice, affidabile ed economico. An object of the present invention is to provide a process for the cultivation of algae, preferably microalgae, which is simple, reliable and economical.
Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed altri scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato. To obviate the drawbacks of the known art and to achieve this and other objects and advantages, the Applicant has studied, tested and implemented the present invention.
ESPOSIZIONE DEL TROVATO EXPOSURE OF THE FOUND
Il presente trovato è espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. The present invention is expressed and characterized in the independent claim.
Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato, o varianti dell’idea di soluzione principale. The dependent claims disclose other features of the present invention, or variants of the main solution idea.
In accordo con il suddetto scopo, un procedimento secondo il presente trovato, per la coltivazione di alghe, preferibilmente di microalghe, comprendente una prima fase in cui avviene la crescita di una biomassa di alghe. In accordance with the aforementioned purpose, a process according to the present invention, for the cultivation of algae, preferably of microalgae, comprising a first step in which the growth of an algae biomass takes place.
In accordo con una caratteristica del presente trovato, il procedimento comprende, inoltre, una seconda fase, in cui detta biomassa di alghe viene concentrata, ed una terza fase, in cui nella biomassa concentrata di alghe avviene la trasformazione e l’accumulo di molecole di interesse economico. In accordance with a characteristic of the present invention, the process further comprises a second phase, in which said algae biomass is concentrated, and a third phase, in which the transformation and accumulation of algae molecules takes place in the concentrated algae biomass. economic interest.
In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, la suddetta prima fase comprende una prima sotto-fase in cui le alghe, per la loro crescita, vengono disposte in uno o più fotobioreattori idonei, che sono selettivamente esposti direttamente alla luce naturale, e/o a luce artificiale. In accordance with another characteristic of the present invention, the aforementioned first phase comprises a first sub-phase in which the algae, for their growth, are arranged in one or more suitable photobioreactors, which are selectively exposed directly to natural light, and / or with artificial light.
In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, durante la suddetta prima sotto-fase in ciascun fotobioreattore è insufflata aria arricchita di CO2, in una percentuale compresa preferibilmente fra circa lo 0,1% e circa il 25%, ancora più preferibilmente in una percentuale del 5 %. In accordance with another characteristic of the present invention, during the aforementioned first sub-phase, air enriched with CO2 is blown into each photobioreactor, in a percentage preferably between about 0.1% and about 25%, even more preferably in a percentage of 5%.
In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, durante la suddetta prima sotto-fase l’inoculazione della coltura avviene con una concentrazione iniziale della suddetta biomassa di alghe compresa preferibilmente fra circa 0,2 g/1 e circa 0,4 g/1, e preferibilmente ad una temperatura compresa fra circa 15 °C e circa 30 °C, ancora più preferibilmente di 22 ± 2 °C. In accordance with another characteristic of the present invention, during the aforementioned first sub-phase the inoculation of the culture takes place with an initial concentration of the aforementioned algae biomass preferably comprised between about 0.2 g / 1 and about 0.4 g / 1, and preferably at a temperature comprised between about 15 ° C and about 30 ° C, even more preferably of 22 ± 2 ° C.
In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, durante la suddetta prima sotto-fase le colture sono mantenute in una crescita definita “semicontinua”, in quanto le suddette alghe, in una seconda sotto-fase della suddetta prima fase (11), vengono raccolte quando la loro concentrazione raggiunge un valore predefinito, compreso preferibilmente fra circa 0,7 g/l e circa 1,5 g/l. In accordance with another characteristic of the present invention, during the aforementioned first sub-phase the crops are maintained in a growth defined as "semi-continuous", since the aforementioned algae, in a second sub-phase of the aforementioned first phase (11), they are collected when their concentration reaches a predefined value, preferably between about 0.7 g / l and about 1.5 g / l.
In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, nella suddetta seconda fase detta biomassa, che dopo la suddetta prima fase aveva una concentrazione compresa preferibilmente fra 0,7 g/l e 1 ,5 g/l, viene portata ad una concentrazione molto più elevata, preferibilmente compresa fra 5 g/1 e 300 g/l. In accordance with another characteristic of the present invention, in the aforementioned second phase said biomass, which after the aforementioned first phase had a concentration preferably between 0.7 g / l and 1.5 g / l, is brought to a much higher concentration high, preferably between 5 g / 1 and 300 g / l.
In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, nella suddetta terza fase detta biomassa concentrata di alghe è disposta in un altro fotobioreattore, in cui le condizioni sono ottimizzate per avere uno sbilanciamento tra la disponibilità di energia per le cellule, come la luce, e l’incapacità di produrre biomassa, perché le cellule sono limitate per la disponibilità di anidride carbonica e/o di nutrienti minerali, per cui le suddette alghe aumentano la sintesi di molecole di interesse economico. In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, durante la suddetta terza fase è prevista la combinazione di più stimoli allo stesso tempo, compresa l’aggiunta di sale (es. NaCl) e di glucosio, che consente sia di aumentare la resa delle molecole di interesse economico, sia di ridurre i tempi necessari per la stimolazione. In accordance with another characteristic of the present invention, in the aforementioned third phase said concentrated algae biomass is arranged in another photobioreactor, in which the conditions are optimized to have an imbalance between the availability of energy for the cells, such as light, and the inability to produce biomass, because the cells are limited by the availability of carbon dioxide and / or mineral nutrients, so the aforementioned algae increase the synthesis of molecules of economic interest. In accordance with another characteristic of the present invention, during the aforementioned third phase the combination of several stimuli at the same time is provided, including the addition of salt (e.g. NaCl) and glucose, which allows both to increase the yield of molecules of economic interest, both to reduce the time required for stimulation.
In accordo con un’altra caratteristica del presente trovato, durante la suddetta terza fase la suddetta biomassa concentrata di alghe è esposta ad una intensità luminosa moderata, preferibilmente compresa fra circa 20 μmoli e circa 200 μmoli di fotoni m<- >s<- >, rimuovendo la CO2. In accordance with another characteristic of the present invention, during the aforementioned third phase the aforementioned concentrated biomass of algae is exposed to a moderate light intensity, preferably between about 20 μmol and about 200 μmol of photons m <-> s <-> , removing CO2.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI ILLUSTRATION OF DRAWINGS
Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferenziale di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui: These and other characteristics of the present invention will become clear from the following description of a preferential embodiment, given by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings in which:
- la fig. 1 è un diagramma di flusso che illustra schematicamente il procedimento per la coltivazione di alghe, preferibilmente di microalghe, secondo il presente trovato; - fig. 1 is a flow chart which schematically illustrates the process for the cultivation of algae, preferably microalgae, according to the present invention;
- la fig. 2 è un’altra illustrazione schematica del procedimento di fig. 1; - la fig. 3 è un’ulteriore illustrazione schematica del procedimento di fig. i; - fig. 2 is another schematic illustration of the process of fig. 1; - fig. 3 is a further schematic illustration of the process of fig. the;
- la fig. 4 è un’illustrazione schematica di una fase del procedimento di fig. 1. - fig. 4 is a schematic illustration of a step of the process of fig. 1.
DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT
Con riferimento alle figure 1, 2 e 3, un procedimento 10 secondo il presente trovato per la coltivazione di alghe, preferibilmente di microalghe, ad esempio la microalga Chlorella zofingiensis, comprende essenzialmente tre fasi, ossia, in sequenza, una prima fase 11, in cui avviene la crescita di una biomassa di alghe, una seconda fase 12, in cui la biomassa di alghe viene concentrata, ed una terza fase 13 in cui nella biomassa concentrata di alghe avviene la trasformazione e l’accumulo di molecole di interesse economico, come ad esempio carotenoidi, omega 3, lipidi e carboidrati, fasi che saranno più avanti descritte in dettaglio. Qui e nel prosieguo, con il termine alghe, si intende comprendere anche le microalghe. With reference to figures 1, 2 and 3, a process 10 according to the present invention for the cultivation of algae, preferably microalgae, for example the microalga Chlorella zofingiensis, essentially comprises three phases, i.e., in sequence, a first phase 11, in where the growth of an algae biomass takes place, a second phase 12, in which the algae biomass is concentrated, and a third phase 13 in which the transformation and accumulation of molecules of economic interest takes place in the concentrated algae biomass, such as for example carotenoids, omega 3, lipids and carbohydrates, phases which will be described in detail below. Here and in the following, with the term algae, we also intend to include microalgae.
Si precisa che il procedimento 10 non è limitato alla coltivazione della microalga Chlorella zofingiensis, in quanto esso è potenzialmente estendibile ad altre specie di microalghe, come ad esempio altre specie di Chlorella, Haematococcus pluvialis, Dunaliella salina, Nannochloropsis sp, Isochrysis sp. e altre. It should be noted that procedure 10 is not limited to the cultivation of the microalgae Chlorella zofingiensis, as it is potentially extendable to other species of microalgae, such as for example other species of Chlorella, Haematococcus pluvialis, Dunaliella salina, Nannochloropsis sp, Isochrysis sp. and others.
La prima fase 1 1 comprende una prima sotto-fase 111 in cui le alghe, per la loro crescita, vengono disposte in uno o più fotobioreattori 14 (fig. The first phase 11 comprises a first sub-phase 111 in which the algae, for their growth, are arranged in one or more photobioreactors 14 (fig.
2) idonei, che possono essere di qualsiasi tipo noto, ad esempio bottiglie Drechsel lavorando su scala di laboratorio o cilindri verticali, concentrici, spiralizzati, pannelli, tubulari orizzontali e verticali, vasche aperte o chiuse lavorando su scale maggiori, o che sarà sviluppato in futuro, i quali sono selettivamente esposti direttamente alla luce naturale, o a luce artificiale. 2) suitable, which can be of any known type, for example Drechsel bottles working on a laboratory scale or vertical, concentric, spiralized cylinders, panels, horizontal and vertical tubular, open or closed tanks working on larger scales, or which will be developed in future, which are selectively exposed directly to natural light, or artificial light.
Nella prima sotto-fase 111 le alghe sono mantenute in condizioni ottimali per la massima proliferazione cellulare, che sono note agli esperti del ramo, per ottenere la massima produttività della biomassa, con i minimi nutrienti. In the first sub-phase 111 the algae are maintained in optimal conditions for maximum cell proliferation, which are known to those skilled in the art, to obtain the maximum productivity of the biomass, with the minimum nutrients.
In particolare, nel fotobioreattore 14 la biomassa di alghe è insufflata con aria arricchita di CO2, preferibilmente in una percentuale compresa fra circa lo 0,1% e circa il 25%, ad esempio del 5 %. L’inoculazione della biomassa di alghe avviene con una concentrazione iniziale della biomassa preferibilmente da circa 0,2 g/1 a circa 0,4 g/l, preferibilmente ad una temperatura compresa fra circa 15 °C e circa 30 °C, ancora più preferibilmente di 22 ± 2 °C. In particular, in the photobioreactor 14 the algae biomass is blown with air enriched with CO2, preferably in a percentage comprised between about 0.1% and about 25%, for example 5%. The inoculation of the algae biomass occurs with an initial biomass concentration preferably from about 0.2 g / 1 to about 0.4 g / l, preferably at a temperature between about 15 ° C and about 30 ° C, even more preferably 22 ± 2 ° C.
A titolo di esempio, non vincolante, per la crescita della Chlorella zofingiensis è usato un terreno di coltura, o medium di crescita, avente i reagenti riportati nella sottostante Tabella 1, con le relative concentrazioni. By way of non-binding example, for the growth of Chlorella zofingiensis a culture medium, or growth medium, is used, having the reagents shown in Table 1 below, with the relative concentrations.
Tabella 1. Composizione del medium di crescita per la Chlorella zofingiensis Table 1. Composition of the growth medium for Chlorella zofingiensis
Fra tutti i suddetti reagenti, il parametro fondamentale è la concentrazione di NaNO3 la quale varia preferibilmente tra circa 0,20 g/l e circa 1,5 g/l. Dalle prove effettuate si è riscontrato che i risultati migliori sono stati ottenuti con una concentrazione di circa 0,375 g/l di NaNO3, con la quale è stata raggiunta la massima produttività di biomassa con un minore investimento di nutrienti. Among all the aforesaid reagents, the fundamental parameter is the concentration of NaNO3 which preferably varies between about 0.20 g / l and about 1.5 g / l. From the tests carried out it was found that the best results were obtained with a concentration of about 0.375 g / l of NaNO3, with which the maximum biomass productivity was achieved with a lower investment of nutrients.
E’ chiaro che per specie di alghe diverse dalla Chlorella zofingiensis i valori della composizione del medium di crescita sopra espressi potrebbero cambiare. It is clear that for species of algae other than Chlorella zofingiensis the values of the composition of the growth medium expressed above could change.
In queste condizioni le colture sono mantenute in una crescita definita “semicontinua”, in quanto la biomassa, in una seconda sotto-fase 112, viene raccolta quando la sua concentrazione raggiunge un valore predefinito, preferibilmente compreso fra circa 0,7 g/l e circa 1,5 g/l. Indicativamente ciò avviene ogni 2, 3 o 4 giorni. In these conditions the crops are maintained in a growth defined as "semi-continuous", since the biomass, in a second sub-phase 112, is harvested when its concentration reaches a predefined value, preferably between about 0.7 g / l and about 1.5 g / l. Indicatively, this happens every 2, 3 or 4 days.
La prima fase 11 comprende anche una terza sotto-fase 113 (fig. 1) in cui periodicamente viene verificato se è stata raggiunta la massima produttività e, in caso positivo, in una quarta sotto-fase 114, si diluisce la biomassa contenuta nel fotobioreattore 14 (fig. 2). Una volta raggiunta la concentrazione desiderata parte della biomassa è utilizzata per la produzione di molecole nella terza fase 13, come sarà più avanti descritto in dettaglio, il resto per il re-inoculo del fotobioreattore. The first phase 11 also includes a third sub-phase 113 (fig. 1) in which it is periodically checked whether the maximum productivity has been reached and, if so, in a fourth sub-phase 114, the biomass contained in the photobioreactor is diluted. 14 (fig. 2). Once the desired concentration has been reached, part of the biomass is used for the production of molecules in the third phase 13, as will be described in detail below, the rest for the re-inoculation of the photobioreactor.
La seconda fase 12 comprende una sotto-fase 121 (fig. 1) in cui viene realizzata la concentrazione della biomassa di alghe, utilizzando un’idonea apparecchiatura di compattazione 15, schematizzata in fig. 3, per esempio simile, o uguale, a quella descritta nel brevetto europeo EP 2.326.409. The second phase 12 includes a sub-phase 121 (fig. 1) in which the concentration of the algae biomass is achieved, using a suitable compaction equipment 15, schematized in fig. 3, for example similar or equal to that described in European patent EP 2,326,409.
In particolare, nella seconda fase 12 la biomassa che in uscita dalla prima fase 11 aveva una concentrazione preferibilmente compresa fra 0,7 g/l e 1,5 g/l, viene portata ad una concentrazione molto più elevata, preferibilmente compresa fra 50 g/l e 300 g/l, ossia dal 5% al 30%. In particular, in the second phase 12 the biomass which at the exit of the first phase 11 had a concentration preferably between 0.7 g / l and 1.5 g / l, is brought to a much higher concentration, preferably between 50 g / l l and 300 g / l, i.e. from 5% to 30%.
Al termine della sotto-fase 121 le alghe così concentrate possono quindi essere, in alternativa, sia raccolte, mediante una sotto-fase 122 per essere utilizzate direttamente come fertilizzanti naturali, mangimi per animali, nutraceutica umana, ecc., o seccate e stoccate, per essere utilizzate successivamente per gli stessi scopi, sia trasferite (flusso 123) in un fotobioreattore 16 (figure 3 e 4), per essere sottoposte alla terza fase 13. At the end of the sub-phase 121, the algae thus concentrated can therefore be, alternatively, either collected by means of a sub-phase 122 to be used directly as natural fertilizers, animal feed, human nutraceuticals, etc., or dried and stored, to be subsequently used for the same purposes, and transferred (flow 123) to a photobioreactor 16 (Figures 3 and 4), to undergo the third phase 13.
E’ anche previsto che le alghe in uscita dalla sotto-fase 122 (fig. 1) possano essere nuovamente sottoposte alla prima fase 11 , previa aggiunta di acqua salata, o dolce (flusso 124). It is also envisaged that the algae leaving sub-phase 122 (fig. 1) can be subjected again to the first phase 11, after adding salt or fresh water (flow 124).
Nella terza fase 13, la biomassa concentrata di alghe è disposta nel fotobioreattore 16 (figure 3 e 4), in cui le condizioni sono ottimizzate per avere uno sbilanciamento tra la disponibilità di energia per le cellule, ad esempio la luce, e l’incapacità di produrre biomassa, perché le cellule sono deprivate di anidride carbonica e di nutrienti. In queste condizioni le alghe aumentano la sintesi di molecole di interesse economico. In the third phase 13, the concentrated algae biomass is placed in the photobioreactor 16 (Figures 3 and 4), in which the conditions are optimized to have an imbalance between the availability of energy for the cells, for example light, and the inability to produce biomass, because the cells are deprived of carbon dioxide and nutrients. Under these conditions, algae increase the synthesis of molecules of economic interest.
In fig. 4 è schematizzato il fotobioreattore 16, che comprende un contenitore 17 realizzato con un materiale che sia sterilizzabile, sicuro per la salute e resistente all’acqua di mare, come ad esempio vetro, policarbonato, plexiglass. Il contenitore 17 è provvisto di un primo ugello 18 per l’introduzione di CO2, di un secondo ugello 19 per l’iniezione di componenti chimici e di un terzo ugello 20 per la sola uscita dei gas. In fig. 4 schematizes the photobioreactor 16, which includes a container 17 made with a material that is sterilizable, safe for health and resistant to sea water, such as glass, polycarbonate, plexiglass. The container 17 is equipped with a first nozzle 18 for the introduction of CO2, a second nozzle 19 for the injection of chemical components and a third nozzle 20 for the gas outlet only.
Nel contenitore 17 sono anche presenti una prima sonda 21 per rilevare la temperatura ed una seconda sonda 22 per rilevare il valore del pH. In the container 17 there are also a first probe 21 for detecting the temperature and a second probe 22 for detecting the pH value.
All’ interno del contenitore 17 è presente un dispositivo di agitazione 23, ad esempio a pale, il quale viene azionabile in modo da realizzare un’agitazione delle alghe dolce e continua. Inside the container 17 there is a stirring device 23, for example with blades, which can be operated in such a way as to create a gentle and continuous stirring of the algae.
Preferibilmente la biomassa viene inserita nel contenitore 17 in modo da riempire quest’ultimo completamente, o quasi completamente. Preferably the biomass is inserted into the container 17 in order to fill the latter completely, or almost completely.
Un gruppo di lampade 24, ad esempio a LED, è previsto per illuminare selettivamente il contenitore 17 ed un dispositivo di schermatura 25 è previsto per interrompere selettivamente la luce e creare nel contenitore 17 condizioni di buio. A group of lamps 24, for example with LEDs, is provided to selectively illuminate the container 17 and a shielding device 25 is provided to selectively interrupt the light and create dark conditions in the container 17.
In particolare, dopo la concentrazione di cui alla seconda fase 12, la biomassa nella terza fase 13 è trattata in condizioni di stress per stimolare la produzione di molecole di interesse economico, come ad esempio, ma non solo, carotenoidi, omega 3, lipidi e carboidrati. In particular, after the concentration referred to in the second phase 12, the biomass in the third phase 13 is treated under stress conditions to stimulate the production of molecules of economic interest, such as, but not limited to, carotenoids, omega 3, lipids and carbohydrates.
La terza fase 13 comprende sostanzialmente una sotto-fase 131 (fig. The third phase 13 substantially comprises a sub-phase 131 (fig.
1), nella quale la biomassa concentrata viene processata nel fotobioreattore 16 in piccoli volumi, preferibilmente compresi fra circa 1/10 e 1/100 del volume della coltura nella prima fase 11, e una sottofase 132 nella quale le suddette molecole di interesse economico vengo estratte dal fotobioreattore 16. 1), in which the concentrated biomass is processed in the photobioreactor 16 in small volumes, preferably between about 1/10 and 1/100 of the volume of the culture in the first phase 11, and a sub-phase 132 in which the aforementioned molecules of economic interest are extracted from photobioreactor 16.
Una caratteristica importante è la possibilità di effettuare questo trattamento ad elevate concentrazioni, il che rende il procedimento industrialmente molto più conveniente, con minori costi di impianto e la possibilità di massimizzare i volumi. An important feature is the possibility of carrying out this treatment at high concentrations, which makes the process industrially much more convenient, with lower plant costs and the possibility of maximizing volumes.
Il procedimento 10 è più efficiente se la prima fase 11 è ottimizzata come descritto sopra, ma può funzionare, con minore resa, anche senza tale ottimizzazione. The process 10 is more efficient if the first step 11 is optimized as described above, but it can work, with lower yield, even without such optimization.
Tra gli stimoli utilizzabili per indurre l’accumulo di molecole ce ne sono alcuni noti quali alta luce, deprivazione di nutrienti, temperatura, pH, aggiunta di sali, aggiunta di substrati organici. Among the stimuli that can be used to induce the accumulation of molecules there are some known such as high light, nutrient deprivation, temperature, pH, addition of salts, addition of organic substrates.
Una delle caratteristiche del presente trovato consiste nel fatto che la combinazione di più stimoli allo stesso tempo, come ad esempio l’aggiunta di sale e glucosio alla limitazione di nutrienti, si dimostra efficace. Questo permette di aumentare la resa delle molecole di interesse economico, ma anche di ridurre i tempi necessari per la stimolazione. Un’altra caratteristica utilizzabile per l’induzione di sintesi di molecole è l’esposizione della biomassa concentrata di alghe, preferibilmente con una densità da circa 5 g/l a circa 300 g/l di biomassa, ad una intensità luminosa moderata, preferibilmente da circa 20 pinoli a circa 200 pinoli di fotoni m<-2>s<- 1>, rimuovendo la CO2. One of the features of the present invention consists in the fact that the combination of several stimuli at the same time, such as the addition of salt and glucose to the limitation of nutrients, proves effective. This allows to increase the yield of the molecules of economic interest, but also to reduce the time required for stimulation. Another feature that can be used for induction of molecule synthesis is the exposure of the concentrated biomass of algae, preferably with a density from about 5 g / l to about 300 g / l of biomass, to a moderate light intensity, preferably from about 20 pine nuts to about 200 pine nuts of photons m <-2> s <- 1>, removing the CO2.
L’anidride carbonica può essere rimossa con diversi metodi, il più semplice dei quali prevede la chiusura ermetica del contenitore 17. In questo caso la CO2 disponibile sarà consumata molto velocemente. Carbon dioxide can be removed with different methods, the simplest of which involves hermetic sealing of the container 17. In this case, the available CO2 will be consumed very quickly.
Il mescolamento della biomassa concentrata di alghe per ottenere la continua esposizione alla luce, può essere garantito con flussi d’aria privi di, o addizionati con, CO2 o tramite mescolamento meccanico, ad esempio mediante il dispositivo di agitazione 23, con pompe, o altro. In questo modo si ottiene un aumento dell’accumulo di molecole di interesse economico. The mixing of the concentrated biomass of algae to obtain continuous exposure to light can be guaranteed with air flows free of, or added with, CO2 or by mechanical mixing, for example by means of the stirring device 23, with pumps, or other. . In this way, an increase in the accumulation of molecules of economic interest is obtained.
E' chiaro che al procedimento fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di fasi, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. It is clear that modifications and / or additions of steps can be made to the process described up to now, without thereby departing from the scope of the present invention.
E' anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad un esempio specifico, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di procedimenti per la coltivazione di alghe, preferibilmente di microalghe, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell’ambito di protezione da esse definito. It is also clear that, although the present invention has been described with reference to a specific example, a person skilled in the art will certainly be able to carry out many other equivalent forms of processes for the cultivation of algae, preferably microalgae, having the characteristics expressed in the claims and therefore all falling within the scope of protection defined by them.
Claims (11)
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Non-Patent Citations (1)
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| PELAH D ET AL: "THE EFFECT OF SALT STRESS ON THE PRODUCTION OF CANTHAXANTHIN AND ASTAXANTHIN BY CHLORELLA ZOFINGIENSIS GROWN UNDER LIMITED LIGHT INTENSITY", WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DO, vol. 20, 1 January 2004 (2004-01-01), pages 483 - 486, XP001091174, ISSN: 1573-0972, DOI: 10.1023/B:WIBI.0000040398.93103.21 * |
Also Published As
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