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微藻两阶段培养技术研究进展
时间:2023-10-12 来源:admin
微藻
  

微藻细胞富含油脂、淀粉及其他高值代谢物,可用于食品、饲料、化学品和能源的生产。但在规模化培养中,微藻的高生长速率和高产物含量难以兼得,制约了其商业化应用。通过微藻的两阶段培养技术可以将生长和产物积累的时期分离,从而同时获得较高的微藻生物量和产物含量。该技术具有产品得率高、节能减排、适用范围广的优点,是推进微藻商业化的关键之一。

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文章从现有现有微藻两阶段培养技术的优势和产品类型,解析了目前微藻两阶段培养技术的限制因素及发展前景,并提出微藻两阶段培养中存在阶段转换时间尚不明确、中间采收步骤成本高这两个限制该技术应用的关键瓶颈,从而为未来微藻两阶段培养技术规模化生产方案的科学决策与实施提供参考。


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利用微藻两阶段培养产脂的相关技术示意图


其中,在第二部分利用微藻两阶段培养技术生产其他高值产品中提到,微藻内富含一些高值代谢物,例如虾青素、β-胡萝卜素、叶黄素,以及一些不饱和脂肪酸,这些代谢物可应用于制药、营养品、化妆品行业。


通过两阶段培养技术能够同时获得较高的微藻生物量和产物得率,是提升微藻产品得率的有效手段。但相较于一步培养法,两阶段培养技术需要更多的系统单元和操作步骤,工艺流程相对复杂,待优化的技术环节增多,进而增加了相应的生产成本。


因此,在构建商业化两阶段培养过程中要进行全面的技术经济分析,确定两阶段培养系统的产量优势是否可以抵消相应的生产成本。通过将两阶段培养技术与废水处理相结合,利用废水作为营养源,可以降低两阶段培养的生产成本。


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学者还发现在两阶段培养模式中利用CO2培养微藻不仅可以获得更高的生物质产率,还能增强废水中有机物质的去除能力。据报道,利用烟气中的CO2可以降低19%-39%的成本,而同时利用废水和烟气则可将生产成本降低35%-86%。尽管目前针对微藻的两阶段培养技术已经开展了较为广泛的研究,但目前该技术的应用仍存在一些瓶颈。所以虽然两阶段培养技术得品率高、适用范围广,但是两阶段培养技术步骤成本高,严重影响生产效率。提高微藻两阶段培养技术的经济可行性成为了挑战。