异养小球藻的絮凝采收研究

发布时间：2020-09-29 11:54

　　小球藻是一种可自养生长的单细胞藻类,因其繁殖速度快且细胞内含有大量的油脂,被广泛用于生产生物柴油。而异养培养的小球藻具有生长速度快、藻液密度大、产油量高、可控性强等优点,具有很大的潜在研究价值。不管是自养还是异养培养的小球藻,过高的采收成本都是限制其工业化生产的主要原因。目前针对微藻的采收研究主要集中于自养藻的采收,而对异养小球藻的采收研究甚少。本文以异养小球藻为研究对象,研究化学絮凝法和生物絮凝法对异养小球藻的采收效果,以期为异养小球藻的工业化采收提供一定的实验数据和基础依据。本文的主要研究内容和结果如下:1.探究了七种常用的工业絮凝剂对异养小球藻采收的影响。结果表明:在絮凝剂添加量为0.05~0.30 g/100mL时,硫酸铝、明矾、聚丙烯酰胺和琼脂四种絮凝剂对异养小球藻的采收均无明显效果,壳聚糖对异养小球藻的采收效果不理想;氯化铁采收异养小球藻的最适条件为添加量0.10 g/100mL、絮凝时间60 min,此时采收率为91.01%;氢氧化钙采收异养小球藻的最适条件为添加量0.10 g/100mL、絮凝时间20 min,采收率为99.66%。同时,探究了pH对异养小球藻采收的影响。结果表明:用氢氧化钠调节的碱性环境有利于异养小球藻的采收,在絮凝时间为60 min的条件下,pH为12时的采收率最高为95.49%。2.将氢氧化钠作为一种碱性絮凝剂,探究了氢氧化钠采收异养小球藻的主要影响因素,并在单因素试验基础上进行正交试验优化。结果表明:小球藻培养时间、氢氧化钠添加量和絮凝时间对采收率的影响较大,搅拌速度和搅拌时间对采收率影响次之,而藻液浓度对采收率的影响较小。由正交试验得出最佳采收条件为:氢氧化钠添加量0.15 g/100mL、絮凝时间75 min、搅拌速度250 r/min、搅拌时间2min,此时采收率为98.99%。3.探究了青霉菌采收异养小球藻的主要影响因素。结果表明:青霉菌采收异养小球藻的最适条件为:培养液初始葡萄糖含量为40 g/L,初始pH值为6,摇床转速为200 r/min,培养温度为35℃,培养时间为7 d,此时采收率为59.62%。
【学位单位】：南阳师范学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TE667
【部分图文】：

氯化铁,异养,小球藻,采收率

图 2-1 氯化铁对异养小球藻的采收结果Fig. 2-1 Results of harvesting heterotrophic chlorella with ferric chloride图 2-1 表示氯化铁分别在添加量为 0.05 g/100mL、0.10 g/100mL、0mL、0.20 g/100mL、0.25 g/100mL、0.30 g/100mL 对异养小球藻的采由图 2-1 可知向异养小球藻液中添加一定量的氯化铁后，采收率均随长而增加，增加的幅度各不相同；在絮凝时间为 60 min 时，添加量为0mL、0.10 g/100mL、0.15 g/100mL、0.20 g/100mL、0.25 g/100mL、0mL 的氯化铁对异养小球藻的采收率分别为 53.94%、91.01%、85.30%、65.06%、59.24%，采收率先随氯化铁的添加量增多而增高，当氯量为 0.05 g/100mL 时，采收率较低，当添加量增至 0.10 g/100mL 时，速增高达到最高值为 91.01%。之后采收率又随着氯化铁添加量的增多出现这种现象的原因可能是三氯化铁加入异养小球藻液后会发生水解

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异养小球藻的絮凝采收研究小球藻细胞的聚集絮凝，此时的采收率就会有所下降。因此，综氯化铁采收异养小球藻的最适条件应为添加量为 0.10 g/100mL、60 min，采收率为 91.01%。

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图 2-2（a）不同添加量的氢氧化钙在不同时间对异养小球藻的采收结果a) Results of harvesting heterotrophic chlorella at different times with different amof calcium hydroxide

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