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《鹽藻細(xì)胞的培養(yǎng)和采收研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文鹽藻細(xì)胞的培養(yǎng)和采收研究姓名:鄭毅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):環(huán)境工程指導(dǎo)教師:馬潤(rùn)宇2003.4.1鹽藻細(xì)胞的培養(yǎng)和采收研究摘要鹽藻(DunaliellaSalh'a)是一種高度耐鹽的單細(xì)胞綠藻,是食品、醫(yī)藥保健、化工和養(yǎng)殖業(yè)中具有獨(dú)特經(jīng)濟(jì)價(jià)值的微藻。目前鹽藻主要用于生產(chǎn)天然B一胡蘿b素。在許多國(guó)家,鹽藻細(xì)胞的養(yǎng)殖已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大面積培養(yǎng),形成了較大規(guī)模的微藻產(chǎn)業(yè)。目前生產(chǎn)上采用開(kāi)放式跑道池培養(yǎng),鹽藻細(xì)胞的培養(yǎng)濃度比較低,通常為(4.5)×105個(gè)/mL,且細(xì)胞的形體微小,一般為14
2、×229m左右;藻體密度與水相近,因而細(xì)胞的采收較為困難。傳統(tǒng)的固液分離手段都具有一定的局限。如絮凝沉淀法會(huì)污染產(chǎn)品、過(guò)濾法分離效率低等。目前工業(yè)上主要采用高速離心法,但它能耗高、并且會(huì)導(dǎo)致藻細(xì)胞破碎。針對(duì)現(xiàn)狀,本文詳細(xì)研究了鹽藻細(xì)胞在不加化學(xué)絮凝劑條件下的批次泡載和氣浮采收方法,為工業(yè)規(guī)模采收提供一定價(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。(在批次泡載采收中,主要研究了載氣流率、pH值、藻液進(jìn)料濃度、L———j'一分布板平均孔徑、破碎鹽藻細(xì)胞濃度等5個(gè)因素對(duì)泡載采收性能(包括采收率和濃縮倍數(shù))的影響。結(jié)果表明:采收性能隨
3、載氣流率、pH值、藻液進(jìn)料濃度、破碎鹽藻細(xì)胞濃度變化均出現(xiàn)峰值,表現(xiàn)出Lorentz相關(guān)性或Guass相關(guān)性,而分布板平均孔徑對(duì)采收性能的影響則表現(xiàn)出指數(shù)衰減相關(guān)性。依此建立起來(lái)的過(guò)程數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的很好。在批次氣浮采收中,操作條件如藻液的pH值、水料體積比、進(jìn)水速度、溶氣壓力、溶氣時(shí)間等均對(duì)氣浮采收性能有很大影響。采收性能對(duì)如藻液的pH值、進(jìn)水速度有峰值,呈Lorentz相關(guān)性;對(duì)水料體積比、溶氣壓力、溶氣時(shí)間等3個(gè)影響因素呈負(fù)指數(shù)增長(zhǎng)相關(guān)性。依此建立起來(lái)的過(guò)程數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的很好
4、。本文還研究了pH對(duì)鹽藻細(xì)胞的疏水性和Zeta電位的影響,初步揭示了pH值對(duì)鹽藻細(xì)胞絮凝作用的微觀機(jī)理。說(shuō)明利用改變pH值的方進(jìn)行絮凝是可行的吖關(guān)鍵詞鹽藻細(xì)胞,泡載分離,氣浮分離,疏水性,Zeta電位STUDlESONCULTUREANDHARVEST\NGOFDU~AL
5、ELLASAL/NACELLSABSTRACTDunaliellaSalinaisaunicellularspeciesofgreenalganotedforitshalotolerance.It’Savaluablemircoa
6、lgainmanyfields,includingfood,healthcare,chemicalengineering,andculture.Currently,it’Smainlyusedtoproducenatural3-carotinforcommerce.Inmanycountries,thecultureofithasbecomealarge—scalemicroalgaindustry.Theculturemethodistheopenracetrackpoolbuttheconcen
7、trationofDunaliellaSalinaisverylowwhichisusually(4-5)×105cells/mL,underthiscondition.Also,becauseitsbodysizeisrathersmall(about14×229m)anditsdensityissimilartowater’S,theharvestingofitisdifficult.Therearesomeshortcomingsintraditionalseparationmethodsbe
8、tweensolidandliquid.Forinstanceflocculation—precipitationcouldpollutetheproductionandtheefficiencyoffiltrationseparationwouldbemuchtoolow.Todaycentrifugationisthemostfrequentlyadoptedmethodforcellsharvestinginthebig—scalecultivationofDunaliellaSalina.B
9、uttheenergycostisratherhighandcebrokenisinevitableduringcentrifugation,whichisdisbeneficialtothedown—streamprocess.Accordingtoactualities,harvestingmethods,suchasfoamseparationanddissolvedairflotationwithoutflocculatingagentwerestudieda