一種小球藻膏的制備方法
【專利摘要】本發明公開一種小球藻膏的制備方法，屬于活體微藻濃縮純化領域，該制備方法主要包括過濾、微濾/超濾、離心。本方法特別適用于小球藻膏的制備，制得的小球藻膏純度高，濃縮效率高，不存在絮凝劑殘留問題，質量穩定，小球藻含量高，保存時間長。
【專利說明】一種小球藻霣的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種小球藻膏的制備方法，特別是涉及一種基于過濾、濃縮、離心的小球藻膏的制備方法，屬于活體微藻濃縮純化領域。
【背景技術】
[0002]小球藻(Chlorella)為綠藻門小球藻屬普生性單細胞綠藻，是一種球形單細胞淡水藻類，直徑3~8微米，是地球上最早的生命之一，出現在20多億年前，基因始終沒有變化，是一種高效的光合植物，以光合自養生長繁殖，分布極廣。常見的小球藻有蛋白核小球藻、鹽生小球藻、眼點小球藻、卵形小球藻和海生小球藻。以似孢繁殖是小球藻屬中種類的
惟一生殖類型。
[0003]小球藻含有豐富的蛋白質、維生素、礦物質、食物纖維、核酸及葉綠素等，是維持和促進人體健康所不可缺少的營養素，特別是含有令人注目的生物活性物質糖蛋白、多糖體以及高達13%的核酸等物質。具有增強人體免疫、防止病毒增殖、抑制癌細胞增殖、抑制血糖上升，降低血清膽固醇含量，排除毒素，迅速修復機體的損傷等功能。
[0004]由于小球藻含有豐富的營養物質，因此用途廣泛，常被用在以下方面:
O營養添加劑--提供高含量的蛋白質、葉綠素、維生素、礦物質、核酸；
2)作為食用色素提取 物；
3)飼料-魚蝦開口餌料；
4)化妝品原料。
[0005]隨著養殖技術的不斷改進，傳統的養殖模式下池塘投藥量大，養殖品種的規格小且有藥物殘留，通過小球藻的應用，可以很好的改進養殖方法，減少藥物的使用，形成一種綠色生態養殖模式，減少養殖成本，提高產量，增加養殖戶的經濟收入。
[0006]小球藻在養殖中的主要作用:
I)提供餌料作用
小球藻含有豐富的蛋白質以干重計可達50%左右，是生產蛋白質的良好藻類而且含有維生素，生物多糖，不飽和脂肪酸，葉綠素，類胡蘿卜素，是蝦苗、蟹苗貝類、魚苗最好的天然餌料，而且小球藻蛋白質中的天然免疫物質和促生長物質，是配合飼料無法達到的。
[0007]2)調水作用
隨著水溫的不斷升高，水體在酸性條件下容易爆發藍藻，容易給蝦蟹帶來危害。在養殖過程中使用小球藻，使其在水體中起主導作用，則可有效抑制藍藻的發生，減小養殖風險。
[0008]3)解毒作用
小球藻對增加水體溶氧，降解水中氨氮、H2s、亞硝酸鹽等毒素，有特殊功效。
[0009]在重金屬污染的環境下，藻類能夠被誘導產生一種植物螯合的金屬結合蛋白和金屬硫蛋白MT，這兩種蛋白靠多肽結合有毒的金屬離子解毒。
[0010]4)增加水中溶氧
小球藻的光合作用是其他植物的數十倍，即攝取太陽能的力量非凡，被譽為“灌裝的太陽”，是已知光合作用最強的生物之一。所以小球藻對于池塘中的溶氧具有重要的作用。
[0011]基于小球藻的廣泛上述重要作用，市場上對小球藻的需求量較大，因此需要對小球藻進行濃縮分離，制得活體小球藻膏，便于使用，在做為養殖餌料，可以節省開支，降低風險，避免養殖戶因受氣候或其它因素影響，藻水密度稀或培養失敗而造成一切費用和時間的浪費。但微藻的收集和純化制約了微藻培養大規模放大及其工業化應用。目前微藻的收集方法主要包括:磁性分離、絮凝、氣浮等。
[0012]中國專利CN102277300A公開了一種小球藻磁性分離方法，所述方法包括:使Fe3O4納米顆粒分散形成穩定的懸浮液；在小球藻培養液中加入所述懸浮液，攪拌后經磁分離獲得小球藻與磁性介質的聚合物；所述聚合物經洗滌后，加入鹽酸反應，結束后微濾、洗滌并收集濾液。
[0013]中國專利CN101095459A公開了一種利用絮凝法濃縮海洋微藻的方法，其向微藻培養液中加入殼聚糖的有機酸水溶液，使微藻培養液中殼聚糖的濃度為0.3^8.0mg/L，然后調節微藻培養液的PH值為4.5^8.5，使微藻絮凝，并采用靜止分層或氣浮方法收集絮凝物。
[0014]采用明礬做絮凝劑濃縮小球藻時，小球藻液顏色發黃，沉淀的小球藻分散性差，細胞變性，說明明礬對小球藻的毒害作用較大，并降低了小球藻的營養價值。一般情況下，采用絮凝方法分離和收集微藻需要使用各種磁性分離介質，而磁性分離介質與微藻分離困難，容易造成目標產物的污染。
[0015]氣浮分離在微藻中應用時通常需要磁性分離介質或表面活性劑的輔助，因此存在和絮凝方法同樣的問題。
【發明內容】
[0016]本發明提供一種小球藻膏的制備方法，克服現有小球藻濃縮方法存在的濃縮效率低，容易造成小球藻污染，破壞小球藻營養物質等缺點。
[0017]本發明采用如下技術方案:
一種小球藻膏的制備方法包括以下步驟:
(1)過濾
將濃度為5(Tl200mg/L的小球藻培養液進行過濾分離，除去培養液中的粗顆粒、雜質；
(2)濃縮
將過濾后的培養液進行膜分離得透析水和濃縮液，透析水回流到小球藻的培養池中。
[0018](3)離心
將步驟(2)所得的濃縮液，進行離心分離，制得小球藻膏和水。
[0019]步驟(1)所述過濾為篩網過濾或細格柵的一種；所述篩網過濾的篩網為50-100目。
[0020]步驟(2)所述濃縮為微濾或超濾的一種；所述微濾的膜組件為平板、管式或卷式的一種，孔徑為0.1~0.2微米的微濾膜；所述超濾的膜材料為陶瓷膜、金屬膜或有機膜的一種；膜組件為板式、管式、柱式的一種。超濾膜的截留分子量為1000~50000MWC0，工作條件為:常溫~45°C，陶瓷膜的孔徑為5(T200nm，板式超濾、管式超濾和柱式超濾的工作壓力為3~300kPa。
[0021]步驟(3)所述離心的轉速為2000~11000轉/分鐘，最佳轉速為4000~7000轉/分鐘。
[0022]由上述對本發明結構的描述可知，和現有技術相比，本發明具有如下優點:
本發明特別適合于小球藻膏的制備方法，通過過濾、微濾/超濾、離心方法的組合運用，所制得的小球藻膏純度高，濃縮效率高，不存在絮凝劑殘留問題，質量穩定，小球藻含量高，保存時間長。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的制備流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面參照附圖1說明本發明的【具體實施方式】。
[0025]實施例1
(I)過濾
將濃度為50mg/L的小球藻培養液進行過濾分離，除去培養液中的粗顆粒、雜質；所述過濾為篩網過濾，所用篩網為75目。
[0026](2)濃縮 將過濾后的培養液進行膜分離得透析水和濃縮液，透析水回流到小球藻的培養池中，所得小球藻濃縮液的濃度為10g/L ;所述濃縮為超濾濃縮；所述超濾的膜材料為陶瓷膜，陶瓷膜的孔徑為200nm。
[0027](3)離心
將步驟(2)所得的濃縮液，進行離心分離，制得含水率為80%的小球藻膏和水；所述離心的轉速為2000轉/分鐘。
[0028]實施例2 (O過濾
將濃度為600mg/L的小球藻培養液進行過濾分離，除去培養液中的粗顆粒、雜質；所述過濾裝置采用細格柵。
[0029](2)濃縮
將過濾后的培養液進行膜分離得透析水和濃縮液，透析水回流到小球藻的培養池中，所得小球藻濃縮液的濃度為48g/L ;所述濃縮裝置為微濾；所述微濾的膜組件為平板膜，孔徑為0.1微米。
[0030](3)離心
將步驟(3)所得的濃縮液，進行離心分離，制得含水率為60%的小球藻膏和水；所述離心的轉速為11000轉/分鐘。
[0031]實施例3
(I)過濾
將濃度為1200mg/L的小球藻培養液進行過濾分離，除去培養液中的粗顆粒、雜質；所述過濾裝置采用細格柵。
[0032](2)濃縮
將過濾后的培養液進行膜分離得透析水和濃縮液，透析水回流到小球藻的培養池中，所得小球藻濃縮液的濃度為60g/L ;所述濃縮為超濾濃縮；所述超濾的膜材料為陶瓷膜，陶瓷膜的孔徑為50nm。
[0033](3)離心
將步驟(3)所得的濃縮液，進行離心分離，制得含水率為70%的小球藻膏和水；所述離心的轉速為6000轉/分鐘。
[0034]上述僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行非實質性的 改動，均應屬于侵犯本發明保護范圍的行為。
【權利要求】
1.一種小球藻膏的制備方法，它包括以下步驟: (1)過濾 將濃度為5(Tl200mg/L的小球藻培養液進行過濾分離，除去培養液中的粗顆粒、雜質； (2)濃縮 將過濾后的培養液進行膜分離得透析水和濃縮液，透析水回流到小球藻的培養池中； (3)離心 將步驟(2)所得的濃縮液，進行離心分離，制得小球藻膏和水。
2.如權利要求1所述的一種小球藻膏的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述過濾為篩網過濾或細格柵過濾的一種。
3.如權利要求2所述的一種小球藻膏的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述篩網過濾的篩網為50~100目。
4.如權利要求1所述的一種小球藻膏的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述濃縮為微濾或超濾的一種。
5.如權利要求4所述的一種小球藻膏的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述微濾的膜組件為平板、管式或卷式的一種，孔徑為0.1~0.2微米。
6.如權利要求4所述的一種小球藻膏的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述超濾的膜材料為陶瓷膜、金屬膜或有機膜的一種，膜組件為板式、管式、柱式的一種，超濾膜的截留分子量為1000~50000MWC0，工作條件為:常溫~45°C，板式超濾、管式超濾和柱式超濾的工作壓力為3~300kPa，陶瓷 膜的孔徑為50~200nm。
7.如權利要求1所述的一種小球藻膏的制備方法，其特征在于:步驟(3)所述離心的轉速為2000~11000轉/分鐘。
8.如權利要求7所述的一種小球藻膏的制備方法，其特征在于:步驟(3)所述離心的最佳轉速為4000~7000轉/分鐘。
【文檔編號】C12N1/12GK103740594SQ201410031517
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】張世文 申請人:波鷹(廈門)科技有限公司