技术领域
本发明涉及生物技术及食品领域，具体是一种车载救困营养液供给系统。
背景技术
我国早已进入汽车时代，汽车为人民提供了交通便利，是人们行路的主要代步工具，汽车始终伴随着我们的工作与生活，尤其是旅行游玩(如自驾车私游，客车团体旅游)，但就汽车配置而言，一般汽车均无任何专供食品储存或供给的装置。除了少量高档汽车配置有食物冷藏箱，而房车配置有冰箱，甚至有整体厨房，现有的大部分汽车均没有配置能够提供生态食品的自给装置。一旦遭遇食物殆尽、救援无望的险情，在荒郊野外，如何自给自救，在食物方面保障生命安全，是旅客面临的严峻问题。通过定制车载装置，在装置中加入可食用的能快速、持续、循环产生高能生态食品的营养液，是一种行之有效的生命保障方法。
小球藻，一种单细胞绿藻类真核生物，具有极高的营养价值和提高免疫力的功效，还具有对人体和环境污染有害物质解毒和排泄的作用，已被联合国粮农组织列为21世纪人类健康食品。
小球藻富含蛋白质、不饱和脂肪酸、CGF、类胡罗卜素和多种维生素等营养物质，1g干品小球藻所含营养量相当于1kg蔬菜、10g干品所含营养量相当于1kg牛肉，表1所示即为小球藻的营养含量。
小球藻作为光能自养型生物，内含丰富的叶绿素，光合作用非常强，是其他植物的几十倍，具有生长速度快，周期短，易于培养的特点。
在车载装置系统营养液中加入小球藻，可利用光能，吸收空气中的二氧化碳，生产有机物，释放氧气，1g小球藻一天当中可以释放1～1.5g氧气。一方面可以提供食物营养保障，另一方面可以释放氧气来净化空气。车载救困营养液投入少、方便、安全可靠，具有很强的实用性和广阔的的发展前景。
本发明人先于此案已申请了发明创造名称为一种车载救困营养液的车载系统的实用新型的分案申请。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载救困营养液供给系统及其营养液的制作方法。在缺食或环境遭受污染的困境下，该车载系统在保障营养、供给能量的同时，又能净化空气，提高氧含量，还具有使用方便、安全可靠的特点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种车载救困营养液供给系统,是由内置或外挂式车载装置系统和车载液体系统组成的，所述车载装置系统由通气装置(1)，储液装置I(2)，储液器II(3)，循环泵(4)，中央处理器(5)，光合生物反应器(6)组成；所述的车载液体系统由小球藻培养液、小球藻种液、小球藻繁殖液、车载救困营养液组成，所述的车载救困营养液有初级营养液、二级营养液。
所述的中央处理器(5)与通气装置(1)、储液装置I(2)、储液器II(3)、循环泵(4)、光合生物反应器(6)连接；所述的光合生物反应器(6)连接有通气装置(1)与循环泵(4)，循环泵(4)与储液装置I(2)、储液器II(3)连接，储液器II(3)与光合生物反应器(6)连接。
所述的光合反应器(6)包括透明的光合生物反应室、及内部设置的光源变换器、温度变换器,是一个独立的外载系统。该反应器的主要材料为PVC，软体结构,前部导流板和后部搅拌器为硬体软包,底部采用软包软磁条，便于与车体的紧密贴合。
所述的光合生物反应室是小球藻培养繁殖中心。
所述的储液装置I(2)分为两室，两室分别有进料口及导入口，第一储液室供储存小球藻培养液，第二储液室供储存小球藻种；导入口通过小管与光合反应器(6)的光合生物反应室连接。
所述的储液器II(3)包括处理室、排气孔及出液口。
所述的出液口将光合生物反应器(6)制得的初级营养液供人们饮用。
所述的排气孔将光合生物反应室产生的O2导出供人们的呼吸需求。
所述的循环泵(4)将储液器II(3)中的初级营养液分离部分出来导入储液装置I(2)的第二储液室，实现小球藻的连续培养。
所述的中央处理器(5)通过控制通气装置(1)将CO2作为补充碳源导入光合生物反应器6的光合生物反应室内参加反应；实现空气中CO2作为补充碳源以0.1～0.3L/min的速率进入光合生物反应器(6)中。
所述的中央处理器(5)控制储液器I(2)中的小球藻培养液及小球藻种进入光合生物反应室内参加反应。
所述的中央处理器(5)控制光合反应生物器(6)反应的光源、时间、温度。
所述的中央处理器(5)控制光合反应生物器(6)的光合反应室内产生的初级营养液进入储液器II(3)中。
所述的车载救困营养液是以车载装置系统为载体，以小球藻为原料，经培养繁殖，加工处理而制得的，可分为初级营养液和二级营养液，初级营养液经破壁处理后得到二级营养液，两者均可饮用。
所述的车载救困营养液的制作方法，具体步骤如下：
⑴制小球藻培养液，并加入车载系统的储液装置I(2)的第一储液室；
⑵小球藻接种于车载系统储液器I(2)的第二储液室；
⑶光合反应室内导入小球藻培养液及小球藻种，在车载系统中央处理器(5)控制的条件下，培养繁殖；
⑷光合生物反应室内的初级营养液导入车载系统的储液器II(3)内；
⑸级营养液直接接取饮用或在车载系统储液器II(3)内经再次处理，破壁30～60min，得二级营养液；
⑹车载系统储液器出口接取次级营养液，直接饮用即可。
作为优选，在储液器II(3)处理室内可安置微孔超滤膜(孔径小于3um)，经过滤得到含水少的纯小球藻，取出后直接食用或晒干(或烘干)后贮存，方便随时食用。
所述的车载救困营养液的制作方法中，除了小球藻培养液的配制和小球藻的接种属于人工操作外，其余营养液的制作过程均通过车载系统进行自动化控制操作实现。
所述的小球藻培养液需在120℃高压灭菌15～20min，接种小球藻在无菌条件下操作，接种量为10～20％。
所述的车载系统中央处理器(5)控制的条件：光源为自然光或内置光源，光强2000～8000lx；温度为22～28℃；光暗比12:12；反应时间48～200h。
所述的小球藻培养液以可饮用水为溶剂，按常规方法，配成基础培养基后，加入碳源、氮源成分制成。
所述的可饮用水包括干净的天然泉水、井水、河水和湖水，处理的矿泉水、纯净水等。
所述的基础培养基成分包括：
金属盐溶液是：1L水中加入0.5gNa2EDTA，充分溶解：
FeCl3·6H2O 90mg MnCl2·4H2O 40mg ZnCl2 5mg
CoCl2·6H2O 2mg Na2MoO4·2H2O 2mg。
所述的碳源为有机碳源和NaHCO3中的至少一种，有机碳源包括葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖，浓度为0.2～0.5g/L；NaHCO3的浓度为0.1～0.15g/L。
所述的氮源为有机氮源和KNO3中的至少一种，有机氮源包括花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、鱼粉、蚕蛹粉、蛋白胨，浓度为0.2～0.3g/L；KNO3的浓度为0.1～0.15g/L。
作为优选，在基础培养基中可以加入0.01～0.015mmol/LNa2SO3，用于连续培养。
本发明的有益效果是：
本发明利用培养简单、周期短、营养丰富的小球藻为原料，在车载装置中培养繁殖，最终加工处理得到可饮用的营养液，为解困人员提供备用食品，尤其是遭遇食物危机的情况下，可持续提供食物，迅速给人体补充丰富的营养；而且能净化空气，吸收车内CO2，排放O2；还具有方便、安全、可靠的特点，具有较强的实用性。
附图说明
图1、本发明的车载装置系统的框图
图2、本发明的车载装置的光合反应器示意图
图3、本发明的车载装置的储液器示意图
图4、本发明的车载系统外观图
具体实施方式
实施例1
一种车载救困营养液的车载系统,其工作原理框图如图1所示，车载装置系统包括通气装置(1)，储液装置I(2)，储液器II(3)，循环泵(4)，中央处理器(5)，光合生物反应器(6)；
A配制溶液：
①在1L水中加入0.5gNa2EDTA，充分溶解：FeCl3·6H2O90mg、MnCl2·4H2O40mg、ZnCl25mg、CoCl2·6H2O2mg、Na2MoO4·2H2O2mg，制成金属盐溶液；
②称取K2HPO4·3H2O0.05g、CaCl2·2H2O0.02g、MgSO4·7H2O0.06g、KH2PO40.05g、NaCl0.02g、生物素2×10-7g、维生素B11.5×10-3g、维生素B121×10-7g溶于1L矿泉水中，再加入5ml金属盐溶液，制成基础培养液；
③在基础培养液中加入葡萄糖0.5g，玉米浆0.3g，制成小球藻培养液，并120℃高压灭菌15min。
B装配车载装置系统
①将软体结构的光合生物器展开如图2所示,并将其放到车的顶部(不同车型可配置与其相匹配尺寸的生物器),用捆扎带与车顶部的行李架固定,在捆扎带和底部软磁条的作用下,使生物器与车结合成一体。
②把通气装置(1)，储液装置I(2)，储液器II(3)，循环泵(4)，中央处理器(5)等装入车厢中，并按框图原理将管路连接起来。
C营养液制备：
①将配好的小球藻培养液加入车载装置的储液装置I小球藻培养液室，接种10％小球藻种于储液装置I小球藻种室和光合生物器之中；
②设置车载装置中央处理器的参数：当填料液、接种完成后，启用车载装置，光源设为自然光，当自然光光强小于2000lx时，启用内置光源，光强为5000lx；温度为室温，当温度小于22℃或大于28℃时，启用温度变换器，设为25℃；光暗比12:12；反应时间72h；72h后导入储液器II；
③如图3所示，经微孔超滤膜过滤得到含水少的纯小球藻，手动操作，接取初级营养液，即可饮用。
实施例2
车载救困营养液的车载装置系统同实施例1。
A配制溶液：
①在1L水中加入0.5gNa2EDTA，充分溶解：FeCl3·6H2O90mg、MnCl2·4H2O40mg、ZnCl25mg、CoCl2·6H2O2mg、Na2MoO4·2H2O2mg，制成金属盐溶液；
②称取K2HPO4·3H2O0.04g、CaCl2·2H2O0.01g、MgSO4·7H2O0.05g、KH2PO40.02g、NaCl0.01g、生物素1×10-7g、维生素B11×10-3g、维生素B120.5×10-7g溶于1L矿泉水中，再加入8ml金属盐溶液，制成基础培养液；
③在基础培养液中加入麦芽糖0.3g，鱼粉0.3g，制成小球藻培养液，并120℃高压灭菌15min。
B装配车载装置系统
同实施例1
C营养液制备：
①将配好的小球藻培养液加入车载装置的储液器I小球藻培养液室，接种20％小球藻种于储液器I小球藻种室；
②设置车载装置中央处理器的参数：当填料液、接种完成后，启用车载装置，光源设为自然光，当自然光光强小于2000lx时，启用内置光源，光强为8000lx；温度为28℃，当温度小于22℃或大于28℃时，启用温度变换器，设为28℃；光暗比12:12；反应时间96h；96h后导入储液器II；
③如图3所示，经微孔超滤膜过滤得到含水少的纯小球藻，手动操作，接取初级营养液，即可饮用。
实施例3
车载救困营养液的车载装置系统同实施例1。
A配制溶液：
①在2L水中加入1gNa2EDTA，充分溶解：FeCl3·6H2O180mg、MnCl2·4H2O80mg、ZnCl210mg、CoCl2·6H2O4mg、Na2MoO4·2H2O4mg，制成金属盐溶液；
②称取K2HPO4·3H2O0.08g、CaCl2·2H2O0.02g、MgSO4·7H2O0.1g、KH2PO40.04g、NaCl0.02g、生物素2×10-7g、维生素B12×10-3g、维生素B121×10-7g溶于2L矿泉水中，再加入8ml金属盐溶液，制成基础培养液；
③在基础培养液中加入NaHCO30.3g，KNO30.3g，制成小球藻培养液，并120℃高压灭菌20min。
B装配车载装置系统
同实施例1
C营养液制备：
①将配好的小球藻培养液加入车载装置的储液器I小球藻培养液室，接种10％小球藻种于储液器I小球藻种室；
②设置车载装置中央处理器的参数：当填料液、接种完成后，启用车载装置，光源设为自然光，当自然光光强小于2000lx时，启用内置光源，光强为2000lx；温度为室温，当温度小于22℃或大于28℃时，启用温度变换器，设为25℃；光暗比12:12；反应时间150h；150h后导入储液器II，
③经储液器II处理30min，贮存，随时从出液口接取二级营养液，即可饮用。
实验1
细胞计数法对实施例1、2、3产生的初级营养液进行测定。
实验仪器：血球计数板、普通显微镜
充分混匀初级营养液的小球藻后，将小球藻液沿血球计数板的盖玻片外侧滴入，使藻液刚刚好充满计数区域，在显微镜下数出计数区域中藻细胞数并换算成细胞密度，每个样品测定3～4次后取其平均值。
实施例(初级营养液) 计数密度(万个/ml) 1 280 2 445 3 816
实验2
采用光密度法在680nm波长处测定实施例初级营养液的吸光值，并与细胞计数法准确测定的藻液密度相对应，建立线性关系，当细胞密度过大，吸光值大于0.5时，稀释至一定倍数后测定，使稀释后的吸光值保持在0.05～0.5范围内，可以小球藻培养液做空白对比。
实验仪器：721分光光度计
实施例(初级营养液) 吸光值(A) 1 0.1223 2 0.1945 3 0.3568
实验结果，分析实验1和实验2的结果，在680nm条件下，光密度(x)与细胞密度(y)呈线性关系：y＝2285x+0.6032，说明本发明所述的车载装置能有效培养繁殖小球藻，可以提供以小球藻为营养物质的车载营养液。它能迅速给人体补充丰富的营养；而且能净化空气，使用方便、安全。