對雨生紅球藻中蝦青素CO2超臨界提取工藝研究

1、雨生紅球藻生產(chǎn)蝦青素產(chǎn)業(yè)化的研究進展總結(jié)蝦青素產(chǎn)業(yè)化：雨生紅球藻的生物量、蝦青素積累程度、蝦青素的保存及生產(chǎn)過程消耗的時間。一、雨生紅球藻產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵因素一、雨生紅球藻產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵因素1、雨生紅球藻的生物量（1）藻種選擇：藻細(xì)胞生長系數(shù)（2）藻種的生長繁殖：培養(yǎng)基、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)方式（1）藻種選擇 不同品系藻種在生長速率、蝦青素積累方面不同。（不同培養(yǎng)基對雨生紅球藻生長和蝦青素積累的影響，吳忠興等，福建師范大學(xué)生物工程學(xué)院，2002）（2）藻種的生長繁殖 培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：OHM（三倍BBM基效果）、BBM、HGZ、MAV及CBBM等。 培養(yǎng)模式：培養(yǎng)模式：分批培養(yǎng)（batch culture）、補

2、料培養(yǎng)（fed-batch culture）、半連續(xù)培養(yǎng)（semi-continuous culture）、兩步培養(yǎng)（two-stage culture）等。分批培養(yǎng)：分批培養(yǎng)：一次性添加營養(yǎng)物質(zhì)（如有機碳等），先獲得高生物量，然后在脅迫產(chǎn)生蝦青素。生物量2.6 g/L（細(xì)胞干重），蝦青素含量4%（干重），耗時814天。補料培養(yǎng)：補料培養(yǎng)：流加碳源（乙酸鈉）獲得高生物量的同時，逐步提高光照強度脅迫產(chǎn)生蝦青素的模式。生物量2.652.74 g/L（細(xì)胞干重），蝦青素5364 mg/L。半連續(xù)培養(yǎng)：半連續(xù)培養(yǎng)：采用在試管內(nèi)大量培養(yǎng)藻細(xì)胞，每24h取一部分用于脅迫產(chǎn)生蝦青素，試管內(nèi)繼續(xù)添加營養(yǎng)鹽培養(yǎng)

3、。蝦青素含量49mg/L，耗時15天。 兩步培養(yǎng)法：連續(xù)采用異養(yǎng)-光合自養(yǎng)培養(yǎng)，先連續(xù)流加營養(yǎng)鹽（碳源：乙酸鈉），提高生物量，再將藻細(xì)胞轉(zhuǎn)移至沒有乙酸鈉的反應(yīng)器中進行光合自養(yǎng)，并提高光照脅迫產(chǎn)生蝦青素。生物量7g/L，蝦青素含量114 mg/L。蝦青素產(chǎn)率4.4 mg/(L.d)。國外壟斷企業(yè)多用兩步法進行生產(chǎn)。培養(yǎng)方式：培養(yǎng)方式：人為補充營養(yǎng)鹽培養(yǎng)：氮源、碳源、維生素類、鐵元素、微量元素等。2、蝦青素的積累程度 藻種：不同藻種，蝦青素的積累效率略有差別。 脅迫條件：光、營養(yǎng)鹽等脅迫。 3、蝦青素的保存 實驗室皂化反應(yīng)：KOH，10 mg/ml，耗時3h。 產(chǎn)業(yè)研究方面多使用：與親水脂肪酸的酯

4、化結(jié)合、與兩親分子的酯化結(jié)合。 微囊化：使用淀粉、明膠微囊化等，但是類胡蘿卜素容易損失且不穩(wěn)定。目前比較成功的是殼聚糖微囊化技術(shù)。 4、耗時 實驗室內(nèi)：710天（微藻培養(yǎng)-蝦青素脅迫），更多為15天左右。二、雨生紅球藻產(chǎn)業(yè)化工藝二、雨生紅球藻產(chǎn)業(yè)化工藝國外技術(shù)壟斷：國外技術(shù)壟斷：Cynotech 公司、公司、Aqua search公司、公司、法國的法國的Confidence未來食品研究所、瑞典的未來食品研究所、瑞典的AstaCarotene AB公司等。公司等。國內(nèi)：荊州市天然蝦青素有限公司國內(nèi)：荊州市天然蝦青素有限公司Cynotech （西亞諾泰克西亞諾泰克）公司）公司Cynotech 雨生

5、紅球藻蝦青素生產(chǎn)總流程雨生紅球藻蝦青素生產(chǎn)總流程2022/6/11成熟階段無菌實驗室 藻種培養(yǎng)車間 生長積累階段干燥養(yǎng)殖池（綠藻階段）管道反應(yīng)器氣升反應(yīng)器深加工處理，提高產(chǎn)品附加值深加工處理，提高產(chǎn)品附加值藻粉國內(nèi)工藝流程圖示國內(nèi)工藝流程圖示雨生紅球藻藻生產(chǎn)模式分為兩個階段：雨生紅球藻藻生產(chǎn)模式分為兩個階段：管道式光生物反應(yīng)器進行營養(yǎng)細(xì)胞繁殖（核心技術(shù)），開放跑道式脅迫。水平放置的氣升式管狀光生物反應(yīng)器螺旋盤繞管式光生物反應(yīng)器環(huán)形管式光生物反應(yīng)器10cm平板式光生物反應(yīng)器平行塑料管，管徑平行塑料管，管徑1841 cm。管道動。管道動力系統(tǒng)：槳葉、蠕力系統(tǒng)：槳葉、蠕動泵和氣升管，溫動泵和氣升管，溫控使用控使用600m下冷海下冷海水，使用富含水，使用富含CO2攪拌，保持?jǐn)嚢?，保持pH等，全智能控制。等，全智能控制。（圖片僅供參考，并非紅色脅迫階段）（圖片僅供參考，并非紅色脅迫階段）荊州xxx有限公司采用的反應(yīng)器跑道池：平均水深15cm，葉輪攪拌，池溫16（夜）34（白），正午光強2000 umol.photon.m-2.s-1三、蝦青素結(jié)構(gòu)修飾（保存問題）三、蝦青素結(jié)構(gòu)修飾（保存問題）蝦青素遇熱、光、酸堿