一种带有孢子附着部件的可控温大型藻类悬浮培养装置

摘要

本发明提供一种带有孢子附着部件的可控温大型藻类悬浮培养装置，其部件包括培养瓶、胶塞、供气管、导气管、棉塞、气体分布器、热交换器、支撑杆、孢子收集器。该装置能够保证溶氧充足、透光率高，适于藻类生长；将热交换器置于瓶内直接控制温度，既不会影响光能利用率同时还保证了温度控制的快速精确；通过在瓶内增设孢子收集器可以在培养过程中收集藻类孢子、大大简化了传统培养过程提取孢子的操作，便于藻种培养的进一步放大；此外，本发明拆装简便，便于清洁，灭菌方式简单，尤其适用于大型藻类的纯培养。

说明书

技术领域

本发明涉及藻类培养技术领域，尤其涉及一种带有孢子附着部件的可控温大 型藻类悬浮培养装置。

背景技术

大型藻类在淡水水体、海水水体中均有大量分布，其用途范围广泛，根据品 种的不同可以作为食品直接食用或者用于功效成分的提取。无论哪种应用形式， 都必须有高效的培养技术作为支撑。

现有的大型藻类培养技术可以分为开放式培养和封闭式培养两类，其中开放 式培养通常在露天环境中进行，藻体及培养基直接与外界环境接触。这种培养方 法相对粗放，环境条件控制精度较低，主要应用于对产品纯度要求较低的用途。 而封闭式培养通常是指在密闭环境中利用灭菌后的培养基接种藻种进行培养，可 以有效避免外界污染，提高培养纯度和精度。

大型藻类的封闭式培养，一方面要求有高效、优化的培养工艺，另一方需要 功能全面、设计合理的培养装置予以支撑。所谓功能全面、设计合理是指培养装 置的设计选型能够充分满足培养工艺的需求，通常应当满足以下条件：具有良好 的透光率；能够有效控制温度条件；能够为藻类生长提供充足、均匀的无菌气体； 其他功能性特征。

现有技术的藻类封闭式培养装置，通常都考虑到了满足良好透光率以及充足 气体供给的条件，但是其温度控制普遍通过外界环境温度调节或者在培养装置外 部设置热交换夹套来实现，但这两种方法均存在明显的缺陷：前者温度调节缓慢、 能耗大；后者影响透光率。

此外，在藻类的培养过程中、尤其在纯培养过程通常需要获取其子代用于放 大培养或者保藏，但是现有技术的藻类封闭式培养装置通常不具有相应的设计， 因此导致在培养过程中获取大型藻类孢子的操作比较困难。

发明内容

本发明针对现有技术的技术缺陷，提供一种具有更优温度控制能力、能够在 培养的同时高效收集藻类孢子的用于大型藻类封闭式悬浮充气培养的装置。

为实现以上技术目的，本发明采取以下技术方案。

一种带有孢子附着部件的可控温大型藻类悬浮培养装置，包括培养瓶、胶塞、 供气管、导气管、棉塞、气体分布器，其特征在于还包括热交换器、支撑杆、孢 子收集器，其中，胶塞塞紧培养瓶的瓶口；供气管贯穿于胶塞中间并竖直插入培 养瓶内部；导气管呈直角形状，其中一个边贯穿于胶塞中间并竖直插入培养瓶内 部、另一个边以及直角顶点位于培养瓶外部；棉塞置于上述导气管另一个边的内 部、靠近端口的位置；气体分布器位于培养瓶内部并与供气管下端固定连接；热 交换器贯穿于胶塞中间并竖直插入培养瓶内部；支撑杆贯穿于胶塞中间并竖直插 入培养瓶内部；孢子收集器位于培养瓶内部并与支撑杆下端固定连接。

其中，所述热交换器下端到培养瓶瓶底的距离为培养瓶瓶口到瓶底距离的 1/6；所述气体分布器下端到培养瓶瓶底的距离为培养瓶瓶口到瓶底距离的1/3； 所述支撑杆下端到培养瓶瓶底的距离为培养瓶瓶口到瓶底距离的2/3；所述导气 管下端高于所述支撑杆下端，同时所述导气管下端与所述支撑杆下端在垂直方向 上的距离为3-5cm。

此外，在该培养装置中，棉塞呈虚掩状，并不阻塞所述导气管内的气体流动， 其作用是在一定程度上减轻瓶内物质流失以及瓶外污染物污染瓶内环境；所述供 气管与所述气体分布器之间存在气体交换通道，在装置运行过程中能够将从外界 通入的气体从供气管输入、经气体分布器打散后均与分布与瓶内液体环境中；所 述热交换器能够控制培养瓶内部环境温度，其本身既能够供热也能够供冷；所述 热孢子收集器能够收集其周围环境中的孢子；所述培养瓶的材质为玻璃。

该装置在使用时，先将上述所有部件进行灭菌处理，而后在无菌环境中将所 有部件按照上述结构特征连接完毕，再将待培养的藻种绑缚于气体分布器外周， 再将灭菌后的培养基加入到瓶内，使培养基液面到瓶底的距离为瓶口到瓶底距离 的2/3；而后，利用热交换器将瓶内液体环境温度调整至事宜范围内；再将供气 管上部端口与外界无菌空气来源连接，进行通气，开始培养。

本发明提供的一种带有孢子附着部件的可控温大型藻类悬浮培养装置，能够 保证溶氧充足、透光率高，适于藻类生长；将热交换器置于瓶内直接控制温度， 既不会影响光能利用率同时还保证了温度控制的快速精确；通过在瓶内增设孢子 收集器可以在培养过程中收集藻类孢子、大大简化了传统培养过程提取孢子的操 作，便于藻种培养的进一步放大；此外，本发明拆装简便，便于清洁，灭菌方式 简单，尤其适用于大型藻类的纯培养。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：

1、培养瓶   2、胶塞   3、供气管

4、导气管   5、棉塞   6、气体分布器

7、热交换器 8、支撑杆 9、孢子收集器

具体实施方式

取培养瓶1、胶塞2、供气管3、导气管4、棉塞5、气体分布器6、热交换 器7、支撑杆8、孢子收集器9，将以上部件加热灭菌，同时将用于藻类培养的 培养基配制完毕并灭菌。

将以上灭菌完毕的部件、培养基以及待培养的藻种在无菌环境中进行以下连 接：

（1）将胶塞2塞紧培养瓶1的瓶口；

（2）将供气管3贯穿于胶塞2中间并竖直插入培养瓶1内部；

（3）将气体分布器6置于培养瓶1内部并与供气管3下端固定连接，并保 证气体分布器6下端到培养瓶1瓶底的距离为培养瓶1瓶口到瓶底距离的1/3， 而后将待培养的藻种绑缚于气体分布器外周；

（4）将热交换器7贯穿于胶塞2中间并竖直插入培养瓶1内部，并保证其 下端到培养瓶1瓶底的距离为培养瓶1瓶口到瓶底距离的1/6；

（5）将支撑杆8贯穿于胶塞2中间并竖直插入培养瓶1内部，使其下端到 培养瓶1瓶底的距离为培养瓶1瓶口到瓶底距离的2/3

（6）将孢子收集器9置于培养瓶1内部并与支撑杆8下端固定连接

（7）将导气管4其中一个边贯穿于胶塞2中间并竖直插入培养瓶1内部， 使其下端比支撑杆8下端在垂直方向上高5cm，同时，其另一个边和直角顶点位 于培养瓶1外部

（8）将棉塞5置于上述导气管4另一个边的内部、靠近端口的位置，呈虚 掩状。

在完成以上连接步骤以后，将灭菌后的培养基加入到瓶内，使培养基液面到 瓶底的距离为瓶口到瓶底距离的2/3；而后，利用热交换器7将瓶内液体环境温 度调整至事宜范围内；再将供气管3上部端口与外界无菌空气来源连接，进行通 气，开始培养。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施 例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换 和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。