基于毛細作用的微藻固定化培養裝置設計及培養條件研究

楊婷 黃磊

（1.泉州師范學院交通與航海學院 福建泉州 362000；2.陸軍裝備部駐南京地區軍事代表局駐南京地區第二軍事代表室 江蘇南京 210003）

隨著人們環保意識的不斷加強與氣候變暖及能源枯竭帶來的影響越來越顯著，對于可再生能源的研究正在如火如荼地進行著。資料顯示，利用微藻作為原料，每公頃的產油量是玉米的348倍，是大豆的68倍[1]。吸附法是利用的是微藻在固體表面由表面靜電力與自身分泌的黏性物質（Extracellularpolymericsubstances,EPS）的相互作用所產生的貼壁生長的效果，從而在固體載體表面產生生物膜，但由于這種吸附結構較不穩定，在吸附式的固定化培養過程中藻細胞很容易受到流動的培養液的沖刷而脫落。在微藻的培養過程中使用固定化技術，不僅可以增加微藻生物膜的產量，而且適當改變與優化一些培養條件后，微藻細胞中有高經濟價值的代謝產物的產量也會得到提升。

本實驗采用固定化培養模式，利用毛細作用的原理進行營養物質的傳遞。在垂直的空間內構建出培養載體，提供含水量少但較為濕潤的固體培養基為微藻細胞提供營養支持。此培養方法可以提高微藻細胞與碳源、光源的接觸面積，從而提高微藻的光合作用效率，使其達到快速生長的目的。本實驗運用毛細作用原理進行營養傳質內在機理的研究，針對固定化培養條件下微藻的生長特性以及空間光稀釋原理和太陽光在微藻固定化培養反應器中的運用與實施分析，進行了微藻固定化光學反應器的設計與搭建，并研究了微藻藻株的屬性不同，承載體材質表面的粗糙度及材質制作工藝的差異對微藻的生物質產率和固定化率的影響。……