本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種規(guī)?；a(chǎn)條件下蝦青素產(chǎn)出穩(wěn)定且具有較高產(chǎn)量的用于規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器，它包括儲(chǔ)液罐（1）、管道泵（2）、回旋管道組（3）、pH傳感器（4）、溫度傳感器（5）、光照傳感器（6）、進(jìn)氣管（7）、排氣管（8）、輸料管（9）、出料管（10）、培養(yǎng)基管（11）、控制單元（12）、光照單元（13）、噴淋控溫單元（14），所述回旋管道組（3）至少為一個(gè)，多個(gè)回旋管道組（3）依序串聯(lián)，首端管道組的入口與管道泵（2）出口連接，末端管道組的出口分別與出料管（10）、儲(chǔ)液罐（1）連接，當(dāng)為一個(gè)回旋管道組（3）時(shí)，所述首端管道組和末端管道組為同一個(gè)管道組；各回旋管道組（3）在同一平面內(nèi)平鋪分布。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及天然蝦青素生產(chǎn)裝置
，具體講是ー種用于規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器。
技術(shù)介紹
雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)是一種單細(xì)胞綠藻,其增埴依賴(lài)于細(xì)胞分裂，當(dāng)環(huán)境適宜時(shí)，紅球藻生物量不斷増加，稱(chēng)為“綠色培養(yǎng)階段”，而當(dāng)受到外界脅迫吋，如高光照、高溫、PH值變化等，自身形成孢子體，積累大量的蝦青素物質(zhì)使藻細(xì)胞變成紅色，稱(chēng)為“轉(zhuǎn)紅階段”。紅球藻作為天然蝦青素最佳來(lái)源，備受關(guān)注，研究發(fā)現(xiàn)，紅球藻中蝦青素可占細(xì)胞干重的I. 5%-3. 0%，因此譽(yù)為天然蝦青素的“濃縮品”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)今世界紅球藻年產(chǎn)量不足200噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。國(guó)內(nèi)紅球藻產(chǎn)業(yè)起步晚，大都停留實(shí)驗(yàn)室研發(fā)狀態(tài)，實(shí)際投產(chǎn)涉及的技術(shù)エ藝十分復(fù)雜，至今掌握養(yǎng) 殖技術(shù)和藻粉深加工エ藝的企業(yè)屈指可數(shù)，究其原因有ニ，其一紅球藻養(yǎng)殖單位面積產(chǎn)量小，易受微生物污染，藻粉產(chǎn)量低，蝦青素含量不夠穩(wěn)定；其ニ 紅球藻“緑色培養(yǎng)階段”和“轉(zhuǎn)紅階段”所需要不同條件在同一空間內(nèi)難以滿足，不易建立低成本、高效率的生產(chǎn)技術(shù)體系。紅球藻養(yǎng)殖及生產(chǎn)蝦青素的相關(guān)專(zhuān)利報(bào)道不斷涌現(xiàn)，但大都停留在實(shí)驗(yàn)室或初試階段，實(shí)際規(guī)?；a(chǎn)高含量蝦青素國(guó)內(nèi)尚無(wú)成功案例。突破上述紅球藻養(yǎng)殖瓶頸是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題，筆者進(jìn)行了查詢(xún)，得知利用光生物反應(yīng)器培養(yǎng)微藻的專(zhuān)利文獻(xiàn)已有較多公開(kāi)，比如公告號(hào)為CN101654653的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利，但是由于紅球藻生命歷程的特殊性，所述光生物反應(yīng)器并不適用于紅球藻的規(guī)模化養(yǎng)殖。筆者還查閱了涉及培養(yǎng)紅球藻來(lái)生產(chǎn)蝦青素的專(zhuān)利文獻(xiàn)，公開(kāi)號(hào)為CN1392244的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利則公開(kāi)了一種培養(yǎng)紅球藻生產(chǎn)蝦青素的方法，包括培養(yǎng)基配方、一歩法生產(chǎn)エ藝、培養(yǎng)基的循環(huán)使用和用CO2調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH值誘導(dǎo)紅球藻孢子的形成和蝦青素積累的方法，紅球藻緑色培養(yǎng)階段和轉(zhuǎn)紅階段是在同一個(gè)生物反應(yīng)器、同一培養(yǎng)基中完成，然而并未給出規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的裝置；而公開(kāi)號(hào)為CN1966660的中國(guó)專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利公開(kāi)了大規(guī)模培養(yǎng)雨生紅球藻和轉(zhuǎn)化蝦青素的裝置及其方法，整個(gè)培養(yǎng)裝置由光生物反應(yīng)器系統(tǒng)、充氣裝置、培養(yǎng)液灌輸裝置和靜細(xì)胞收集裝置組成，通過(guò)培養(yǎng)液相互流動(dòng)，連續(xù)充氣，使得紅球藻生長(zhǎng)于分裂值基本同步；利用固定架上設(shè)置的浮塵控制裝置和自然水體進(jìn)行大規(guī)模紅球藻培養(yǎng)，使光生物反應(yīng)器系統(tǒng)降到所需要的水層深度，解決了紅球藻培養(yǎng)和轉(zhuǎn)化蝦青素這個(gè)兩個(gè)階段溫度、光照和營(yíng)養(yǎng)條件不同的矛盾；上述三個(gè)文獻(xiàn)所公開(kāi)的技術(shù)方案具有ー個(gè)共同的特點(diǎn)，即紅球藻培養(yǎng)和轉(zhuǎn)化蝦青素在同一個(gè)裝置內(nèi)完成，雖然具有其相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)，但是在規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的過(guò)程中，如何使得蝦青素產(chǎn)出穩(wěn)定且具有較高產(chǎn)量的問(wèn)題卻一直未很好解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種規(guī)模化生產(chǎn)條件下蝦青素產(chǎn)出穩(wěn)定且具有較高產(chǎn)量的用于規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案是，本專(zhuān)利技術(shù)用于規(guī)模化紅球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器，它包括儲(chǔ)液罐、管道泵、回旋管道組、PH傳感器、溫度傳感器、光照傳感器、進(jìn)氣管、排氣管、輸料管、出料管、培養(yǎng)基管、控制單元、光照単元、噴淋控溫単元，所述儲(chǔ)液罐出口與管道泵入ロ連接，所述進(jìn)氣管、排氣管、輸料管、培養(yǎng)基管分別與儲(chǔ)液罐連接，所述溫度傳感器、光照傳感器、光照単元和噴淋控溫単元分別與控制単元電連接，所述回旋管道組至少為ー個(gè)，當(dāng)為多個(gè)回旋管道組時(shí)，所述多個(gè)回旋管道組依序串聯(lián)，首端管道組的入口與管道泵出口連接，末端管道組的出口分別與出料管、儲(chǔ)液罐連接，當(dāng)為ー個(gè)回旋管道組時(shí)，所述首端管道組和末端管道組為同一個(gè)管道組；所述各回旋管道組在同一平面內(nèi)平鋪式分布。采用上述結(jié)構(gòu)后，本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)本專(zhuān)利技術(shù)各回旋管道組串聯(lián)并同一平面內(nèi)平鋪式分布的形式不僅適用于露天場(chǎng)所大規(guī)模鋪設(shè)，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的前提條件，而且串聯(lián)并同一平面內(nèi)平鋪式分布的各回旋管道組的各個(gè)管道在自然光照下能夠受到同等強(qiáng)度的光照和溫度影響(地面反射光和熱輻射能量也可充分利用)，非常利于提供 紅球藻轉(zhuǎn)紅變化所需要的光照和溫度條件，而規(guī)?；纳a(chǎn)條件下能夠提供均勻合適的光照和溫度條件正是取得蝦青素產(chǎn)出穩(wěn)定且具有較高產(chǎn)量的關(guān)鍵，此外，串聯(lián)并同一平面內(nèi)平鋪式分布的各回旋管道組的各個(gè)管道便于利用溫度傳感器、光照傳感器、光照単元、噴淋控溫單元統(tǒng)ー實(shí)時(shí)調(diào)控，從而避免天氣不好造成的影響；本專(zhuān)利技術(shù)用于紅球藻“轉(zhuǎn)紅階段”，不包括紅球藻培養(yǎng)這ー階段，換句話說(shuō)，本專(zhuān)利技術(shù)更具有針對(duì)性，從而規(guī)模化的生產(chǎn)條件下盡可能使蝦青素產(chǎn)出穩(wěn)定且具有較高產(chǎn)量；綜合上述，本專(zhuān)利技術(shù)具有規(guī)?；a(chǎn)條件下蝦青素產(chǎn)出穩(wěn)定且具有較高產(chǎn)量的優(yōu)點(diǎn)。作為改進(jìn)，首端管道組的入口與管道泵出口之間連接有取樣管，這樣不僅取樣方便，便于監(jiān)控，而且在該處取樣能夠更為準(zhǔn)確判斷整個(gè)光生物反應(yīng)器中的紅球藻轉(zhuǎn)紅程度，即準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)紅收獲時(shí)機(jī)。作為改進(jìn)，各回旋管道組中相鄰管道之間設(shè)有帶球閥的U型三通接頭，球閥關(guān)閉后管道中的藻液可通過(guò)三通接頭排出而不影響其他管道，因而便于進(jìn)行管道清理和故障排除。附圖說(shuō)明附圖是本專(zhuān)利技術(shù)用于規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示，I、儲(chǔ)液罐，2、管道泵，3、回旋管道組，4、pH傳感器，5、溫度傳感器，6、光照傳感器，7、進(jìn)氣管,8、排氣管,9、輸料管，10、出料管，11、培養(yǎng)基管，12、控制單兀,13、光照単元，14、噴淋控溫単元，15、取樣管，16、U型三通接頭。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)ー步說(shuō)明。本專(zhuān)利技術(shù)用于規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器，它包括儲(chǔ)液罐I、管道泵2、回旋管道組3、pH傳感器4、溫度傳感器5、光照傳感器6、進(jìn)氣管7、排氣管8、輸料管9、出料管10、培養(yǎng)基管11、控制單元12、光照単元13、噴淋控溫単元14，所述儲(chǔ)液罐I出口與管道泵2入口連接，所述進(jìn)氣管7、排氣管8、輸料管9、培養(yǎng)基管11分別與儲(chǔ)液罐I連接，所述溫度傳感器5、光照傳感器6、光照単元13和噴淋控溫単元14分別與控制単元12電連接，所述回旋管道組3至少為ー個(gè)。當(dāng)為多個(gè)回旋管道組3時(shí)，所述多個(gè)回旋管道組3依序串聯(lián)，首端管道組的入ロ與管道泵2出口連接，末端管道組的出口分別與出料管10、儲(chǔ)液罐I連接。當(dāng)為ー個(gè)回旋管道組3時(shí)，所述首端管道組和末端管道組為同一個(gè)管道組。所述各回旋管道組3在同一平面內(nèi)平鋪式分布。首端管道組的入口與管道泵2出口之間連接有取樣管15。各回旋管道組3中相鄰管道之間設(shè)有帶球閥的U型三通接頭16。為了控制通斷，進(jìn)氣管7、排氣管8、輸料管9、出料管10、培養(yǎng)基管11、取樣管 15、儲(chǔ)液罐I與管道泵2之間、末端管道組的出口與儲(chǔ)液罐I之間均設(shè)有閥來(lái)控制通斷，閥為現(xiàn)有技術(shù)，不加贅述。管道材質(zhì)可選擇透明塑料管或者鋼化玻璃管等；管道泵2為蠕動(dòng)泵或者隔膜泵或者自吸泵等；光照単元13為L(zhǎng)ED光源。以10噸規(guī)?；a(chǎn)為例，按2組回旋管道組3串聯(lián)平鋪布局，需長(zhǎng)80米、寬4米的場(chǎng)地，如附圖所示。首先在場(chǎng)地上安裝水平不銹鋼框架結(jié)構(gòu)作為支架，將透明的串聯(lián)平行管道平鋪在支架上；各管道組3上方安裝噴淋控溫単元14和光照単元13 (圖中以作簡(jiǎn)化處理，僅為示意)，噴淋控溫單元14和光照單元13的工作狀態(tài)由控制單元12來(lái)控制，控制單元12通過(guò)溫度傳感器5、光照傳感器6采樣獲得的信號(hào)來(lái)動(dòng)作本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器，它包括儲(chǔ)液罐（1）、管道泵（2）、回旋管道組（3）、pH傳感器（4）、溫度傳感器（5）、光照傳感器（6）、進(jìn)氣管（7）、排氣管（8）、輸料管（9）、出料管（10）、培養(yǎng)基管（11）、控制單元（12）、光照單元（13）、噴淋控溫單元（14），所述儲(chǔ)液罐（1）出口與管道泵（2）入口連接，所述進(jìn)氣管（7）、排氣管（8）、輸料管（9）、培養(yǎng)基管（11）分別與儲(chǔ)液罐（1）連接，所述溫度傳感器（5）、光照傳感器（6）、光照單元（13）和噴淋控溫單元（14）分別與控制單元（12）電連接，其特征在于，所述回旋管道組（3）至少為一個(gè)，當(dāng)為多個(gè)回旋管道組（3）時(shí)，所述多個(gè)回旋管道組（3）依序串聯(lián)，首端管道組的入口與管道泵（2）出口連接，末端管道組的出口分別與出料管（10）、儲(chǔ)液罐（1）連接，當(dāng)為一個(gè)回旋管道組（3）時(shí)，所述首端管道組和末端管道組為同一個(gè)管道組；所述各回旋管道組（3）在同一平面內(nèi)平鋪式分布。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于規(guī)?；t球藻生產(chǎn)蝦青素的光生物反應(yīng)器，它包括儲(chǔ)液罐(I)、管道泵(2)、回旋管道組(3)、pH傳感器(4)、溫度傳感器(5)、光照傳感器(6)、進(jìn)氣管(7)、排氣管(8)、輸料管(9)、出料管(10)、培養(yǎng)基管(11)、控制單元(12)、光照単元(13)、噴淋控溫単元(14)，所述儲(chǔ)液罐(I)出口與管道泵(2)入口連接，所述進(jìn)氣管(7)、排氣管(8)、輸料管(9)、培養(yǎng)基管(11)分別與儲(chǔ)液罐(I)連接，所述溫度傳感器(5)、光照傳感器(6)、光照単元(13)和噴淋控溫単元(14)分別與控制単元(12)電連接，其特征在于，所述回旋管道組(3)至少...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬建，陳黎明，黃勝奎，裴芳芳，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：寧波紅龍生物科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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