用于微藻培养的气升式光生物反应器

光生物反应器培养微藻的原理
光生物反应器培养微藻的原理主要基于微藻的光合作用特性。

微藻在光合作用中，利用光能将二氧化碳和水转化为有机物，并释放氧气。

光生物反应器则提供了一种受控的环境，支持微藻的生长和光合作用过程。

具体来说，光生物反应器通过控制系统对光、温度、营养物质等微藻生长所需条件进行调控，为微藻提供最佳的生长环境。

在反应器中，光能被特定波长的光源（如LED灯）提供，确保微藻能够吸收到所需的光能进行光合作用。

同时，反应器中的温度控制系统保持适宜的温度，确保微藻的正常代谢活动。

此外，反应器中的营养物质浓度也是影响微藻生长的关键因素。

通过向反应器中添加适量的营养物质（如氮、磷等），可以满足微藻生长所需的营养需求。

同时，反应器中的pH值、溶氧量等参数也需要进行监测和调控，以确保微藻生长环境的稳定。

通过这些调控措施，光生物反应器可以模拟微藻的自然生长环境，实现大规模培养微藻的目标。

这种培养方式具有高效率、低能耗、低污染等优点，因此在微藻生物能源、生物肥料等领域具有广阔的应用前景。

光生物反应器
光生物反应器是指能够用于光合微生物及其具有光合作用能力的组织或者细胞培养的一类装置。

主要有：柱状内环流气升式光生物反应器、管道式光生物反应器、敞开式光生物反应器。

柱状内环流气升式光生物反应器的结构特点为:整体为玻璃-不锈钢结构,耐酸和碱的腐蚀、可全方位接受光照,具有pH、温度和溶解氧自动调节、监控和记录的功能;可进行完全灭菌，实现藻体的纯培养。

管道式光生物反应器一般采用透明的直径较小的硬质塑料或玻璃有机玻璃管弯曲成不同形状利用透明的管道借助外部光源进行工厂化藻类繁殖生产由于密封的管道系统易与其他加工设备配套可用泵将管道内生长到一定生物量的藻体传递到下道工序整个过程实现自动化。

敞开式光生物反应器是目前国内外微藻大规模培养中应用最多的培养系统，典型代表就是敞开式跑道池。

虽然敞开式跑道池存在培养效率低及易受污染等问题，但从目前而言，其造价便宜、操作简单、运行成本低且易于放大，适合于能源微藻大规模、低成本藻体的生产。

微藻及其生物反应器研究进展张林存生技0911 0920212115摘要：生物反应器是微藻大量培养的一场革命，它使微藻高效、大规模化生产成为可能。

本文对微藻的研究历史、应用现状，特别是微藻生物反应器以及作为新型可再生能源的微藻柴油作了简要综述。

关键词：微藻、生物反应器、微藻柴油Microalgae and Its Research Progress in BioreactorZhang Lin-cun Biotech0911 0920212115Abstract: Bioreactor is a revolution in large scale culture of microalgae. It makes the efficient, large scale production of microalgae possible. This paper makes a brief summary about the study history and the current application of microalgae, especially the bioreactor of microalgae and a new renewable energy——microalgae biodiesel.Keywords: microalgae, bioreactor, microalgae biodiesel微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养单细胞生物，是地球上最早诞生的重要生命类群，不少种类有数万年甚至十亿年发展的演化。

也是地球有机资源的初级生产力。

迄今已知的藻类约有3万余种，其中微藻约占70％。

藻类不仅富含蛋白质、脂肪和碳水化合物这三大类人类所必需的物质，而且还含有各种氨基酸、维生素、抗生素、高不饱和脂肪酸以及其它多种生物活性物质，是人类向海洋索取食品、药品、生化试剂、精细化工产品、燃料以及其它材料的一种重要途径。

微藻养殖中的新型光生物反应器系统
李志勇; 郭祀远
【期刊名称】《《海湖盐与化工》》
【年(卷),期】1998(027)002
【摘要】目前世界上微藻的大规模养殖仍普遍采用开放池式生产系统，该系统具有许多不足之处；开发高效、易于控制的新型生产系统是今后开展的趋势。

本文对一些新型光生物反应器系统如优化的浅水道工生产系统、密闭管道式、发酵罐式光生物反应器、高密度藻类光生物反应器以及其它类型的光生物反应器进行了较为详细的介绍。

【总页数】4页(P14-17)
【作者】李志勇; 郭祀远
【作者单位】华南理工大学食品与生产工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】S968.4
【相关文献】
1.光生物反应器中光传递模型在微藻培养中的应用 [J], 吴小芳;张志斌;余佳清;曾庆桂;汪涯;颜日明;朱笃
2.微藻光生物反应器监测系统设计与实现 [J], 赵海乐;池涛;陈明;冀续烨
3.一种培养产油微藻的新型气升式光生物反应器设计 [J], 杨泽熵;李鑫;王英娟
4.利用膜-光生物反应器(MPBR)连续培养微藻去除海水养殖废水中营养盐的研究[J], 崔伟;高锋;朱凤;徐晶萍;鲍静姣;郭远明
5.利用膜-光生物反应器(MPBR)连续培养微藻去除海水养殖废水中营养盐的研究[J], 崔伟;高锋;朱凤;徐晶萍;鲍静姣;郭远明;
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藻种接种接种就是把藻种接到新配好的培养液中的整个操作过程。

接种过程虽很简单，但应注意藻种的质量、接种藻液的数量和接种的时间三个问题。

1、藻种的质量藻种的质量对培养结果影响很大，一般应选取无敌害生物污染、生活力强、生长旺盛的藻种来接种培养。

外观藻液的颜色正常，且无大量沉淀，无明显附壁现象发生。

2、藻种的数量接种量和接种密度对提高产量甚为重要。

接种量是指藻种的绝对数量；接种密度是指藻种接种后的密度。

接种量，总的原则是“宜大不宜小”。

室内利用三角烧瓶、细口玻璃瓶等进行藻种培养时，接种的藻液量与新配制的培养液量的比例为1:2—4。

二级培养和三级培养由于培养容器容量大，接种量可根据具体情况灵活掌握，但最少不低于1:50.（一般我们三级接种是1:20）3、接种的时间一般来说，接种时间最好是在上午8—10时，不宜在晚上。

因为不少藻类晚上藻细胞下沉，而白天藻细胞有趋光上浮的习性，尤其是具有运动能力的种类更明显。

上午8—10时一般是藻细胞上浮明显的时候，此时接种可以吸取上浮的且运动能力强的藻细胞做藻种，弃去底部沉淀的藻细胞，起着择优的作用。

藻种培养1、按微藻营养模式的不同，培养方式可分为光自养、混合营养和异养三种。

（1）光自养培养光自养是微藻的自然营养方式。

微藻的光合自养生长受到很多环境因素的影响，包括营养条件、光照、温度、pH和通气条件等。

优化上述因素以满足微藻生长的需要，是光合自养条件下实现微藻高密度培养的前提条件。

目前实现微藻高密度光合自养培养主要采用三种方法：优化微藻培养基和培养条件，采用不同稀释比及分批补料培养避免底物抑制，或采用连续培养提高微藻生产率，以及开发具有高光能传递效率的光生物反应器。

优化培养基和培养条件可以提高微藻的生物量和代谢产物的积累。

在发状念珠藻细胞光合自养培养过程中，以BG11为基础培养基，采用中心组合设计对培养基成分进行优化，在优化后的培养基中培养20d，发状念珠藻细胞干重和多糖产量分别较优化前增加了50.6%和34.9%。

知识介绍微藻培养的光生物反应器刘志伟1)　余若黔2)　郭　勇4)(华南理工大学食品与生物工程学院,广州510640)张　晨3)(嘉应学院生物系,梅州514015)摘要　介绍了用于微藻培养的各种密闭式光生物反应器,包括发酵罐式、管式和平板式生物反应器及光照系统。

关键词　微藻,培养,光生物反应器Photobioreactors for cultivating microalgaeLIU Zhiwei ,YU Ruoqian ,G UO Yong(C ollege of F ood Engineering and Biotechnology ,S outh China University of T echnology ,G uangzhou 510640)ZH ANG Chen(Department of Biology ,Jiaying C ollege ,Meizhou 514015)Abstract The hermetic photobioreactors used to cultivate microalgae were introduced ,including fermenter style ,tubular and flat plate bioreactor.I lluminated system were als o discussed.K ey w ords microalgae ,cultivation ,photobioreactor　第一作者:刘志伟,男,1969年生,博士研究生,讲师,从事发酵工程方面的研究。

微藻能有效利用光能、C O 2和无机盐类合成蛋白质、脂肪、碳水化合物以及多种高附加值生物活性物质,可以培养微藻来生产健康食品、食品添加剂、动物饲料、生物肥料及其他天然产品。

另外,近年来分子遗传学和基因工程研究证实,大肠杆菌的载体和启动因子往往可以适用于蓝藻,尤其是单细胞蓝藻的转基因,这使得蓝藻基因工程得到了较快的发展,利用藻类为宿主的基因产物的生产也日益受到关注,因此微藻的培养受到广泛重视。