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1、10申请公布号CN104152355A43申请公布日20141119CN104152355A21申请号201410352399X22申请日20140723C12N1/12200601C12R1/8920060171申请人新奥科技发展有限公司地址065001河北省廊坊市经济技术开发区华祥路新奥科技园南区B座522室72发明人张蕊张惠敏张凯刘敏胜韩春梅陈昱吴洪74专利代理机构北京中博世达专利商标代理有限公司11274代理人申健54发明名称一种微藻固定化养殖中的控温方法57摘要本发明提供了一种微藻固定化养殖中的控温方法，属于微藻培养领域，以对微藻固定化培养过程中的藻体进行控温。所述微藻固定化养殖中的。
2、控温方法，包括监测固定化养殖面上的培养基的流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度；判断所述培养基的流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度是否介于藻细胞的生长温度范围内；根据判断结果调整培养基的温度，以使所述流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度介于藻细胞的生长温度范围内。本发明可用于大规模的微藻养殖中。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页10申请公布号CN104152355ACN104152355A1/1页21一种微藻固定化养殖中的控温方法，其特征在于，包括监测固定化养殖面上的培养基的流入处的。
3、藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度；判断所述培养基的流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度是否介于藻细胞的生长温度范围内；根据判断结果调整培养基的温度，以使所述流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度介于藻细胞的生长温度范围内。2根据权利要求1所述的控温方法，其特征在于，所述判断结果为所述流入处的藻细胞及所述流出处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，调整所述培养基的温度至预期温度，其中，所述预期温度在所述生长温度范围内。3根据权利要求1所述的控温方法，其特征在于，所述判断结果为所述流入处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，但所述流出处的藻细胞的温度超出所述藻细胞的生长。
4、温度范围，调整所述培养基的温度，使所述流出处的藻细胞的温度介于所述生长温度范围内。4根据权利要求3所述的控温方法，其特征在于，所述调整所述培养基的温度包括当所述流出处的藻细胞温度低于所述藻细胞的生长温度范围时，升高所述培养基的温度；当所述流出处的藻细胞温度高于所述藻细胞的生长温度范围时，降低所述培养基的温度。5根据权利要求4所述的控温方法，其特征在于，所述升高所述培养基的温度具体为先升高所述培养基的温度至所述藻细胞的生长温度范围的最低温度，然后根据藻细胞的预期温度及相关的环境参数，进一步升高所述培养基的温度至所述预期温度；所述降低所述培养基的温度具体为先降低所述培养基的温度至所述藻细胞的生长温。
5、度范围的最高温度，然后根据藻细胞的预期温度及相关的环境参数，进一步降低所述培养基的温度至所述预期温度。6根据权利要求4所述的控温方法，其特征在于，当升高所述培养基的温度至藻细胞的最高温度，或降低所述培养基的温度至藻细胞的最低温度时，所述流出处的藻细胞的温度仍不在所述藻细胞的生长温度范围内，采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式来调节所述流入处及流出处的藻细胞的温度，使其温度均在所述生长温度范围内。7根据权利要求1所述的控温方法，其特征在于，所述判断结果为所述流入处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，但所述流出处的藻细胞的温度超出所述藻细胞的生长温度范围，采用沿培养基的流动方向分段。
6、供给培养基的方式来调节所述流入处及流出处的藻细胞的温度，使其温度均在所述生长温度范围内。8根据权利要求2所述的控温方法，其特征在于，当所述预期温度是藻细胞的非最适宜温度时，进一步采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式以调控藻细胞的温度达到最适宜温度。权利要求书CN104152355A1/5页3一种微藻固定化养殖中的控温方法技术领域0001本发明涉及微藻培养领域，尤其涉及一种微藻固定化养殖中的控温方法。背景技术0002微藻作为当今研究的热点，具有生长速率快、油脂产量高、碳水化合物和其营养成分丰富等优点，可用于生物制药、生产生物柴油、提取必须脂肪酸和污水处理等领域。由于微藻的个体微小，所以通常。
7、采用固定化技术对其进行培养，以使其在污水治理、吸收富集营养、种质保藏、代谢物生产等方面的能力大大提高。0003在固定化培养中，温度对微藻的培养至关重要，并在很大程度上制约了微藻的生长。但由于目前固定化培养还处于中小试水平，在微藻的养殖过程中还没有形成较为完善的方法体系，尤其是在微藻的养殖过程中还没有形成较为成熟的控温方法，所以在夏天温度偏高、冬天温度偏低时，高温/低温就会对藻细胞造成损伤，从而影响微藻的生长，进一步制约了微藻的大规模培养。发明内容0004本发明实施例提供了一种微藻固定化养殖中的控温方法，以对固定化培养中的藻体进行控温。0005为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案000。
8、6本发明提供了一种微藻固定化养殖中的控温方法，包括0007监测固定化养殖面上的培养基的流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度；0008判断所述培养基的流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度是否介于藻细胞的生长温度范围内；0009根据判断结果调整培养基的温度，以使所述流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度介于藻细胞的生长温度范围内。0010可选的，所述判断结果为所述流入处的藻细胞及所述流出处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，0011调整所述培养基的温度至预期温度，其中，所述预期温度在所述生长温度范围内。0012可选的，所述判断结果为所述流入处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的。
9、生长温度范围内，但所述流出处的藻细胞的温度超出所述藻细胞的生长温度范围，0013调整所述培养基的温度，使所述流出处的藻细胞的温度介于所述生长温度范围内。0014进一步的，所述调整所述培养基的温度包括0015当所述流出处的藻细胞温度低于所述藻细胞的生长温度范围时，升高所述培养基的温度；0016当所述流出处的藻细胞温度高于所述藻细胞的生长温度范围时，降低所述培养基说明书CN104152355A2/5页4的温度。0017进一步的，所述升高所述培养基的温度具体为0018先升高所述培养基的温度至所述藻细胞的生长温度范围的最低温度，然后根据藻细胞的预期温度及相关的环境参数，进一步升高所述培养基的温度至所述。
10、预期温度；0019所述降低所述培养基的温度具体为0020先降低所述培养基的温度至所述藻细胞的生长温度范围的最高温度，然后根据藻细胞的预期温度及相关的环境参数，进一步降低所述培养基的温度至所述预期温度。0021更进一步的，当升高所述培养基的温度至藻细胞的最高温度，或降低所述培养基的温度至藻细胞的最低温度时，所述流出处的藻细胞的温度仍不在所述藻细胞的生长温度范围内，0022采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式来调节所述流入处及流出处的藻细胞的温度，使其温度均在所述生长温度范围内。0023可选的，所述判断结果为所述流入处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，但所述流出处的藻细胞的温度超。
11、出所述藻细胞的生长温度范围，0024采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式来调节所述流入处及流出处的藻细胞的温度，使其温度均在所述生长温度范围内。0025可选的，当所述预期温度为藻细胞的非最适宜温度时，进一步采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式以调控藻细胞的温度达到最适宜温度。0026本发明提供了一种微藻固定化养殖中的控温方法。在该方法中，选用培养基控温方式实现对藻细胞的温度控制。这是由于在室外大规模培养中，相对于太阳辐射及环境温度而言，培养基的温度更易于调控，并且根据介质传热系数大，热量传递快的原理，培养基的温度对于藻细胞的影响程度也远大于环境温度对其的影响，所以在本申请中，采用培。
12、养基控温方式来控制藻细胞温度保持在其适宜的生长温度范围内。此外，采用培养基控温方式对藻细胞进行控温还可省略传统的固培反应器体系上所设置的辅助控温装置。该方法简单易行，可适用于大规模的微藻养殖中。附图说明0027图1为本发明实施例提供的微藻固定化养殖中的控温方法示意图。具体实施方式0028下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。0029下面结合附图对本发明实施例提供的一种微藻固定。
13、化养殖中的控温方法进行详细描述。0030图1为本发明实施例提供的微藻固定化养殖中的控温方法示意图。如图1所示，本发明提供了一种微藻固定化养殖中的控温方法，包括0031S1监测固定化养殖面上的培养基的流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的说明书CN104152355A3/5页5温度。0032在本步骤中，可选用测温计来监测固定化养殖面上的培养基的流入处及流出处的藻细胞的温度，当所述流入处的藻细胞的温度未在藻细胞的生长范围内时，可先选用冷源或热源系统对培养基进行处理，以通过调整后的培养基的温度来调整流入处的藻细胞的温度，最终保证流入处的藻细胞的温度在生长范围内。可以理解的是，本实施例提供的监测方法并。
14、不限于所列举的方式，还可以是本领域技术人员所选用的其它方式。0033S2判断所述培养基的流入处的藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度是否介于藻细胞的生长温度范围内。0034在本步骤中，判断结果主要分为两种0035第一种情况是所述判断结果为所述流入处的藻细胞及所述流出处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内；0036第二种情况是所述判断结果为所述流入处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，但所述流出处的藻细胞的温度超出所述藻细胞的生长温度范围。0037本发明实施例是在上述这两种情况下通过对培养基的温度调整来实现对藻细胞的控温。0038S3根据判断结果调整培养基的温度，以使所述流入处的。
15、藻细胞的温度及流出处的藻细胞的温度介于藻细胞的生长温度范围内。0039在本步骤中，在第一种情况所述判断结果为所述流入处的藻细胞及所述流出处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内时，调整所述培养基的温度至预期温度，其中，所述预期温度在所述生长温度范围内。0040其中，在培养基的降温过程中，若所述培养基的流入及流出处的藻细胞的温度介于藻细胞预期调整到的温度与最高耐受温度之间，在这种情况下，只需将所述培养基降温至所述预期温度即可；在培养基的升温过程中，若所述培养基的流入及流出处的藻细胞的温度介于藻细胞预期调整到的温度与最低耐受温度之间，在这种情况下，只需将培养基升温至所述预期温度。需要说明的是。
16、，在这两种情况下，如果所述预期温度是藻细胞的非最适宜温度时，还可进一步采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式以调控藻细胞的温度达到最适宜温度。0041在第二种情况所述判断结果为所述流入处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，但所述流出处的藻细胞的温度超出所述藻细胞的生长温度范围，调整所述培养基的温度，使所述流出处的藻细胞的温度介于所述生长温度范围内。0042其中，所述调整所述培养基的温度包括当所述流出处的藻细胞温度低于所述藻细胞的生长温度范围时，升高所述培养基的温度；当所述流出处的藻细胞温度高于所述藻细胞的生长温度范围时，降低所述培养基的温度。0043具体为00441在培养基的升温。
17、过程中，升高所述培养基的温度具体为先升高所述培养基的温度至所述藻细胞的生长温度范围的最低温度，然后根据藻细胞的预期温度及相关的环境参数，进一步升高所述培养基的温度至所述预期温度。这其中主要包括两个小步骤，第一是确定藻细胞预期调整的温度升高值，这个升高值实际为现有培养基流出处的藻细胞温度与可耐受最低温度之间的差值。第二是在确定这个升高值后，根据新确定的藻细胞预期调整说明书CN104152355A4/5页6到的温度及相关的环境参数，就可确定所述培养基进一步的升高到的温度，以达到培养基流出处藻细胞升温的目的。0045其中，根据新确定的藻细胞预期调整到的温度及相关的环境参数就可确定所述培养基进一步的升。
18、高到的温度，主要分为两种情况当藻细胞预期调整到的温度低于环境温度时，藻细胞从外界吸收的热量包括太阳辐射热、所述培养基与藻细胞的换热量及藻细胞与环境的换热量，藻细胞向外界放出的热量包括所述培养基蒸发带走的热量；当藻细胞预期调整到的温度高于环境温度时，藻细胞从外界吸收的热量为太阳辐射热及所述培养基与藻细胞的换热量，藻细胞向外界放出的热量包括所述培养基蒸发带走的热量及藻细胞与环境的热量。其中，所述培养基蒸发带走的热量可根据藻细胞预期调整到的温度、当时环境湿度及当时风速确定。然后再根据藻细胞从外界吸收的热量不小于向外界放出的热量，确定升高培养基所需的温度，这样通过采用热源系统升温至所需温度后供给培养基。
19、，就可使培养基为藻细胞提供一部分热量，从而达到升温的目的。0046但需要说明的是，升高培养基的温度最高不可高于生长温度范围的最高温度，否则会对藻细胞造成损伤。当藻细胞温度高于预期调整到的温度时，需停止升温，然后直接供给正常温度的培养基。0047进一步的，当所述培养基的流入处的藻细胞温度可控，流出处的藻细胞温度仍低于可耐受的最低温度时，还可进一步采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式来调节所述流入处及流出处的藻细胞的温度，使其温度均在所述生长温度范围内，而不需要经过上述的两个小步骤进行调控。其中，过流面积的调节是通过在培养基的流动方向上分段供给培养基实现，分段的原则为培养基流入及流出处藻细胞。
20、温度均在可耐受的范围内，可以理解的是，分段的数量只要不少于当使用藻细胞可耐受最低温度培养基降温时所分段的数量即可，具体的分段数量并不做具体限定。00482在培养基的降温过程中，降低所述培养基的温度具体为先降低所述培养基的温度至所述藻细胞的生长温度范围的最高温度，然后根据藻细胞的预期温度及相关的环境参数，进一步降低所述培养基的温度至所述预期温度。这其中主要包括两个小步骤，第一是确定藻细胞预期调整的温度降低值，这个降低值实际为现有培养基流出处的藻细胞温度与可耐受最高温度之间的差值。第二是在确定这个降低值后，根据新确定的藻细胞预期调整到的温度及相关的环境参数，就可确定所述低温培养基进一步的降低到的温。
21、度，以达到培养基流出处的藻细胞降温的目的。0049其中，根据新确定的藻细胞预期调整到的温度及相关的环境参数，就可确定所述低温培养基进一步的降低到的温度，主要分为两种情况当藻细胞预期调整到的温度低于环境温度时，藻细胞从外界吸收的热量包括太阳辐射热及环境与藻细胞的换热量，藻细胞向外界放出的热量包括所述培养基蒸发带走的热量及所述培养基与藻细胞的换热量；当藻细胞预期调整到的温度高于环境温度时，藻细胞从外界吸收的热量为太阳辐射热，藻细胞向外界放出的热量包括所述培养基蒸发带走的热量、所述培养基与藻细胞的换热量及环境与藻细胞的换热量。其中，所述培养基蒸发带走的热量可根据藻细胞预期调整到的温度、当时环境湿度及。
22、当时风速确定。然后再根据藻细胞向外界放出的热量不小于其吸收的热量，确定降低培养基所需的温度，这样通过采用冷源系统降温至所需温度后供给培养基，就可使培养基带走藻细胞的一部分热量，从而达到降温的目的。说明书CN104152355A5/5页70050但需要说明的是，降低培养基的温度最低不可低于生长温度范围的最低温度，否则会对藻细胞造成损伤。当藻细胞温度低于预期调整到的温度时，需停止降温，然后直接供给正常温度的培养基。0051进一步的，当所述培养基的流入处的藻细胞温度可控，流出处的藻细胞温度仍高于可耐受的最高温度时，还可进一步采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式来调节所述流入处及流出处的藻细胞的。
23、温度，使其温度均在所述生长温度范围内，而不需要经过上述的两个小步骤进行调控。其中，有关过流面积的调节以及分配原则、数量之前已充分介绍，此处不再赘述。0052本发明提供了一种微藻固定化养殖中的控温方法。在该方法中，选用培养基控温方式实现对藻细胞的温度控制。这是由于在室外大规模培养中，相对于太阳辐射及环境温度而言，培养基的温度更易于调控，并且根据介质传热系数大，热量传递快的原理，培养基的温度对于藻细胞的影响程度也远大于环境温度对其的影响，所以在本申请中，采用培养基控温方式来控制藻细胞温度保持在其适宜的生长温度范围内。此外，采用培养基控温方式对藻细胞进行控温还可省略传统的固培反应器体系上所设置的辅助。
24、控温装置。该方法简单易行，可适用于大规模的微藻养殖中。0053在本发明的另一实施例中，在第二种情况所述判断结果为所述流入处的藻细胞的温度介于所述藻细胞的生长温度范围内，但所述流出处的藻细胞的温度超出所述藻细胞的生长温度范围时，还可采用沿培养基的流动方向分段供给培养基的方式来调节所述流入处及流出处的藻细胞的温度，使其温度均在所述生长温度范围内，而无需要调整所述培养基的温度以使所述流入处及流出处的藻细胞的温度均在所述生长温度范围内。0054显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围。说明书CN104152355A1/1页8图1说明书附图CN104152355A。