[发明专利]发酵法高密度培养小球藻生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及小球藻的大规模培养技术领域，具体涉及发酵法高密度培养小球藻生产工艺。

背景技术

小球藻为绿藻门小球藻属的普生性单细胞藻类，是一种简单的光合作用有机体，最常见 的蛋白核小球藻以含有丰富的蛋白质而被应用于商业开发，同时还富含多种维生素、多糖、 不饱和脂肪酸、氨基酸、膳食纤维、微量元素及其它活性物质，具有抗肿瘤、抗辐射、抗感 染、抗动脉粥样硬化、降血压、降血脂、防治贫血等一系列生理保健作用，是目前保健食品 应用中能进行商业化生产的微藻之一。

目前，小球藻的大规模培养主要采用户外开放池，存在藻细胞密度低、品质低、易污染 等问题。

发明内容

针对上述小球藻大规模培养中存在的问题，本发明提出了一种发酵法高密度培养小球藻 生产工艺，该工艺采用发酵罐内流加营养物质的方式对小球藻进行异养培养，不仅可以实现 纯种培养，还能较高程度的提高藻类品质，蛋白质及干重含量较高，同时还含有其他多种维 生素，符合人体营养需求。

其技术解决方案包括：

一种培养小球藻的生产工艺，依次包括以下步骤：

a选取优质小球藻藻种并将其活化，接种培养，使小球藻种子液的浓度在8～11g/L；

b异样培养，包括四个阶段：

b₁第一阶段：将步骤a培养至生长对数期的小球藻种子液，接入150L的种子罐中进行 异样培养，其中，150L的种子罐中培养基组成如下：

葡萄糖：30-60g/L，硫酸镁：0.5-1.6g/L，柠檬酸钙：0.1-0.5g/L，磷酸钠：1.0-2.0g/L， 磷酸氢二钾：0.3-0.8g/L，硫酸亚铁：0.05-0.1g/L，乙二胺四乙酸二钠：0.3-0.6g/L，尿 素：3-8g/L，微量元素和水；

培养控制条件：

温度：30-35℃，罐压：0.03-0.08MPa，风量：1.0-2.0vvm，DO≥20％，pH：5.5-7.5；

b₂第二阶段：待第一阶段小球藻种子液培养24～32h、碳源耗尽溶氧反弹且小球藻种子 液干重在20～25g/L、pH在6～7培养正常时，将其接种至1.5方罐中异样培养；反之，重 新进入第一阶段培养；

该阶段的培养基组成与第一阶段种子罐中的培养基成分相同，并且，培养控制条件也与 第一阶段培养控制条件相同；

b₃第三阶段：待二阶段小球藻种子液培养24～32h、碳源耗尽溶氧反弹且小球藻种子液 干重在20～25g/L、pH在6～7培养正常时，将其接种至17方罐中异样培养；反之，重新进 入第二阶段培养；

该阶段的培养基组成与第一阶段种子罐中的培养基成分相同，并且，培养控制条件也与 第一阶段培养控制条件相同；

b₄第四阶段：待待三阶段小球藻种子液培养24～32h、碳源耗尽溶氧反弹且小球藻种子 液干重在20～25g/L、pH在6～7培养正常时，将其接种至50方罐中异样培养；反之，重新 进入第三阶段培养；

所述50方罐中的培养基分为基础培养基和流加培养基，所述流加培养基分为四次加入；

基础培养基的组成如下：

葡萄糖：50-60g/L，硫酸镁：0.8-1.6g/L，柠檬酸钙：0.2-0.5g/L，磷酸钠：1.0-2.0g/L， 磷酸氢二钾：0.4-0.8g/L，硫酸亚铁：0.08-0.1g/L，乙二胺四乙酸二钠：0.3-0.6g/L，尿 素：3-8g/L，微量元素和水；

流加培养基的组成如下：

葡萄糖：200g/L，硫酸镁：4g/L，柠檬酸钙：1.5g/L，磷酸钠：5g/L，磷酸氢二钾：2g/L， 硫酸亚铁：0.4g/L，乙二胺四乙酸二钠：2g/L，尿素：15g/L，微量元素和水；

c诱导培养，

待第四阶段培养至碳源耗尽、溶氧反弹时，进行诱导培养，诱导温度为30～35℃，罐压： 0.04～0.06MPa，风量：1.5～2.0vvm，尿素含量≥4g/L。

上述技术方案中，在异样培养阶段，依次从第一阶段到第四阶段，前三阶段的培养利于 藻种的稳定生长，在第四阶段，通过基础培养基和流加培养基的配合，利于对蛋白核小球藻 进行高密度异养培养，分次添加流加培养基，利于小球藻的生长。