[发明专利]一种利用豆制品废水大规模培养微藻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物培养技术领域，具体涉及一种利用豆制品废水大规模培养微藻的方法。

背景技术

当今全球能源消耗大约1.3×10⁸KW，预计2050年全球能源需求将达到2.6×10⁸KW，其中大部分来源于化石资源，全球石化能源短缺问题越来越严重，生物质能源作为一种可持续的绿色能源形式，受到世界范围内的广泛关注【刘玉环,阮榕生,孔庆学.利用市政废水和火电厂烟道气大规模培养高油微藻[J].生物加工过程,2008,56(3):29-33.】。

生物质能源是地球上最普遍的一种可再生能源，它是通过植物光合作用，将太阳能以化学能的形式贮存在生物体内的一种能量形式，被称为绿色能源。其中，微藻具有种类多样、生物产量高、生长繁殖快、生长周期短和自身合成油脂能力强等特点【Mata T M,Martins A A,Caetano N S.Microalgae for biodiesel production and other applications:a review[J].Renew Sustain Energy Rev,2010,14(1):217-232.】，并且在增殖过程中大量吸收温室气体CO2，是制备生物质能源的良好材料。因此，微藻是一种极有前景的生物柴油可再生原料，微藻生物柴油产业化技术开发已成为近年来国内外生物能源领域及CO₂减排领域的研究热点。

尽管微藻生物柴油有诸多优势，但在微藻生物柴油的实际生产中也存在着诸多问题，其中微藻生物柴油产业化生产的最大瓶颈是成本高，其中原料成本占总成本的75％【Pienkos P T,Darzins A.The promise and challenges of microalgal-derived biofuels[J].Biofuels Bioproducts&Biorefining-Biofpr,2009,3(4):431-440】，因此，降低规模化培养微藻的成本是降低微藻生物柴油生产成本的关键。

发明内容

为克服上述技术缺陷，降低成产成本，本发明提供了一种利用豆制品废水培养微藻的方法。

本发明的技术方案如下：一种利用豆制品废水大规模培养微藻的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)微藻藻种扩大培养；

(2)配制豆制品废水微藻培养基；

(3)在豆制品废水微藻培养基中接入藻种，规模化培养微藻；

(4)异养培养，使微藻细胞内油脂大量合成并积累；

(5)分离回收微藻，提取微藻油脂。

所述步骤(1)中微藻藻种扩大培养方法为，在无菌条件下，挑选保存在平板上且生长良好的单一微藻藻株接入BG11液体培养基中，维持温度在23～30℃、光照强度为3000～7000LX、光暗比为14～18:10～6，封闭通气扩大培养，通气量为80～90L/h，微藻密度达到10⁶～10⁸ind/ml即获得微藻种子液。所述Blue-Green Medium(BG11)培养基的配制方法如下：

所述通气为将通入的空气经空气过滤器过滤，过滤空气中的微生物细菌，保证空气无细菌影响。

所述步骤(2)中，将豆制品废水首先静置沉淀，然后经过孔径为30～60μm筛绢过滤去除固形物，然后配成豆制品废水微藻培养基，所述豆制品废水微藻培养基中含有50～100mg/L氮元素、5～12mg/L磷元素和8～15mg/L镁元素，调解pH值为6.5～9。

所述步骤(3)中接入藻种与豆制品废水微藻培养基的体积百分比为5％～25％；大规模培养微藻的条件为：每日连续14～18小时持续光照并通入空气培养，pH值为7～9，培养温度为23～30℃，光照强度为3000～7000LX，充气量为70～90L/h。

所述步骤(4)中异养培养是通过添加葡萄糖后其维持浓度为10g～20g/L，在一定培养条件下进行培养，促进微藻细胞内油脂的积累，其中培养条件为：温度23～30℃，光照强度3000～7000LX，光照时间10～14小时/天，pH值为7～9。

所述步骤(5)中离心收集微藻，冷冻干燥后采用索氏提取器提取微藻油脂。

所述微藻为小球藻、硅藻。