Электронная библиотека
Меню
Размещение литературы
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Реклама на сайте
Цели библиотеки
Контактные данные
Я ищу:

Библиотечный каталог авторефератов Украины


По вопросу доставки диссертации по этой теме пишите на электронный адрес: info@lib.ua-ru.net
Тема автореферата диссертации: Розробка технології одержання йодованої біомаси спіруліни в закритих умовах культивування 2001 года.
Источник: Автореф. дис ... канд.техн. наук: 03.00.20 / А.В. Котинський; Укр. держ. ун-т харч. технологій. — К., 2001. — 20 с. — укp.
Аннотация: Розроблено установку площинного аерліфтного фотобіореактора закритого типу, яка дозволяє інтенсифікувати процеси біосинтезу спіруліни. Визначено основні технологічні параметри культивування в розробленому фотобіореакторі: освітленість, температуру, коефіцієнт періодичності, концентрацію компонентів поживного середовища. Проведено математичне моделювання та оптимізацію технологічного процесу культивування спіруліни у площинному фотобіореакторі. Встановлено оптимальні концентрації іонів йоду та кобальту, а також їх співвідношення, які дозволяють інтенсифікувати процес біосинтезу спіруліни, підвищити її йодакумулювальну здатність. Розроблено й апробовано апаратурно-технологічну схему одержання йодованої біомаси спіруліни.

Текст работы:

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ




КОТИНСЬКИЙ Андрій Валерійович




УДК 581.192; 582.232; 582.095







Розробка технології одержання йодованої біомаси спіруліни в закритих умовах культивування




03.00.20 Біотехнологія




АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук







Київ 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському державному університеті харчових технологій Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник:        кандидат технічних наук, доцент

Салюк Анатолій Іванович,

Український державний університет харчових технологій, кафедра біохімії та екології харчових виробництв, завідувач кафедри


Офіційні опоненти:        доктор біологічних наук, професор

Сіренко Лідія Акимівна,

Інститут гідробіології НАН України, відділ екологічної фізіології водних рослин, завідувач відділу


кандидат технічних наук

Кошель Михайло Іванович,

Український науково-дослідний інститут спирту і біотехнології продовольчих продуктів Міністерства агропромислового комплексу України, відділ екології, завідувач відділу


Провідна установа:        Одеська державна академія харчових технологій, кафедра біохімії і мікробіології, Міністерство освіти і науки України, м. Одеса


Захист відбудеться “_5_” грудня 2001 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.03 Українського державного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Київ-33, вул. Володимирська, 68, аудиторія А-311.


З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Українського державного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Київ-33, вул. Володимирська, 68.


Автореферат розісланий “ 5 ” листопада 2001 р.


Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради                                                        Ромоданова В.О.

Актуальність теми. Останнім часом у багатьох країнах світу велика увага приділяється новим нетрадиційним джерелам біологічно активних речовин. Особливе місце серед продуцентів цих речовин займають мікроводорості і, в першу чергу, Spirulina platensis (надалі спіруліна), яка містить унікальний комплекс необхідних організмові людини компонентів.

Окрім того, спіруліна здатна синтезувати йодовмісні сполуки гормональної природи - тироксин і трийодтиронін, які швидко й ефективно засвоюються організмом людини. Тому спіруліна може бути використана також як ефективне додаткове джерело легкозасвоюваного йоду в якості харчової добавки.

Зважаючи на все це , дуже важливою на даний час є проблема одержання природних, збалансованих за вмістом біологічно активних речовин йодовмісних харчових добавок, що дозволить знизити рівень йодозалежних захворювань в Україні. Розвязання проблеми йодозалежних захворювань є пріоритетним напрямком у розвитку науки і техніки.

Існуючі в Україні застарілі методи культивування спіруліни відкритим способом не забезпечують сучасні санітарно-епідеміологічні нормативні вимоги.

Актуальним є створення нових біотехнологічних систем, які забезпечують безумовне дотримання гігієнічних та біологічних вимог, розробка сучасної технології виробництва йодованої біомаси спіруліни із контрольованим вмістом біологічно активних сполук.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представлена робота виконувалась в рамках дослідної роботи згідно з господарським договором № 0100 / 006501 (відповідно до договору №8/67-99 Міністерства освіти і науки України) за темою “Розробка технології і створення технологічної лінії одержання біологічно активних йодовмісних харчових добавок із спіруліни” на кафедрі біохімії та екології харчових виробництв Українського державного університету харчових технологій та в Інституті біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України. Роль автора полягала у розробці конструкції високопродуктивного закритого фотобіореактора, відпрацюванні технологічних умов культивування, визначенні вмісту основних біологічно-активних сполук, розробці біотехнології культивування і одержання йодованої біомаси спіруліни, апробації розробленої технології у промислових умовах, одержанні дослідної партії біомаси спіруліни з визначеним  вмістом йоду.

Мета та задачі дослідження. Мета роботи полягає в розробленні технології одержання йодованої біомаси спіруліни в якості харчової добавки із контрольованим вмістом біологічно активних речовин, яка дозволяє знизити негативний вплив навколишнього середовища на процес біосинтезу ціанобактерії.

Задачі, що визначені метою досліджень:

  • Проведення досліджень технологічних параметрів процесу культивування спіруліни у фотореакторі, що забезпечує напівзакриті умови вирощування. На підставі одержаних даних визначити технологічні і конструктивні вимоги, необхідні для розробки фотобіореактора, який забезпечує закриті умови культивування.
  • Дослідження основних технологічних параметрів процесу культивування на розробленому апараті.
  • Проведення математичного моделювання і оптимізації технологічного процесу культивування спіруліни в розробленому фотобіореакторі.
  • Дослідити можливість інтенсифікації процесу поглинання йоду клітинами спіруліни.
  • Розробка технології одержання йодованої біомаси спіруліни.
  • Розробка апаратурно-технологічної схеми одержання йодованої біомаси спіруліни з використанням розробленого фотобіореактора закритого типу.
  • Проведення апробації технології одержання йодованої біомаси спіруліни в закритих умовах культивування у виробничих умовах.

Обєкт дослідження технологія одержання йодованої біомаси спіруліни в фотобіореакторі, який забезпечує закриті умови культивування.

Предмет дослідження ціанобактерія Spirulina platensis, закритий фотобіореактор для культивування фототрофних мікроорганізмів.

Методи дослідження. Для визначення фотосинтетичної активності спіруліни та якісного складу одержаної біомаси спіруліни використовували загальноприйняті стандарти та модернізовані біохімічні, фізико-хімічні і мікробіологічні методики. Побудова плану експериментів, математичне моделювання і оптимізація технологічних параметрів культивування спіруліни у розробленому фотобіореакторі здійснювались на ЕОМ з використанням пакету прикладних програм “ПРІАМ” “Планування, регресія і аналіз моделей”.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлена закономірність впливу основних технологічних параметрів культивування на фотосинтетичну активність спіруліни в процесі вирощування у площинному аероліфтному фотобіореакторі закритого типу. Вперше одержані математичні моделі технологічного процесу культивування спіруліни у площинному аероліфтному фотобіореакторі. Визначено оптимальний взаємозвязок параметрів культивування за допомогою оптимізації технологічного процесу.

Визначено, що одночасне внесення у поживне середовище іонів йоду у певних співвідношеннях з іонами кобальту сприяє адаптації клітин спіруліни до високих концентрацій йоду, інтенсифікує процес біосинтезу спіруліни, а також значно підвищує її йодоакумулюючу здатність. Визначені оптимальні концентрації і співвідношення іонів йоду і кобальту, при яких досягаються найбільша продуктивність спіруліни по біомасі, а також найбільше накопичення йоду клітинами спіруліни.

Практичне значення отриманих результатів. Запропоновано апаратурно-технологічну схему культивування і одержання йодованої біомаси спіруліни у фотобіореакторі закритого типу.

Здійснено інженерно-дослідницькі роботи, розроблена технологія одержання біомаси спіруліни з підвищеним вмістом органічно-звязаного йоду, яка передбачає напівбезперервний відємно-доливний режим культивування.

Розроблена та затверджена нормативно-технічна документація (ТУ, ДПР) на виробництво біомаси спіруліни з підвищеним вмістом йоду на підприємстві ВАТ “Біофор” (м. Бориспіль). Економічна доцільність розробки визначається розрахованим рівнем собівартості йодованої біомаси (216 грн/кг) у порівнянні з існуючим аналогом харчової добавки без йоду “Спіруліна елітна” (360 грн/кг).

Виробництво йодованої біомаси спіруліни дозволить забезпечити населення високоефективним легкозасвоюваним джерелом йоду, поступово вирішити проблему профілактики та лікування йодозалежних захворювань в Україні, а також розробити технології одержання нових біологічно активних йодомістких харчових добавок.

Розроблена технологія одержання біомаси спіруліни зі значним вмістом йоду дозволяє рекомендувати її для практичного використання у біотехнології одержання йодованої спіруліни. Одержана йодована біомаса спіруліни, згідно розробленої технології, рекомендується для отримання екстрактів, які в подальшому можуть бути використані для виробництва безалкогольних напоїв, кондитерських та макаронних виробів, збагачених йодом.

Особистий внесок здобувача полягає у розробці конструкції фотореактора, методик досліджень, організації і проведенні експериментальної роботи в лабораторних і виробничих умовах, визначенні вмісту деяких біологічно активних сполук спіруліни, аналізі і узагальненні одержаних даних, формуванні висновків і рекомендацій, підготовці до публікації результатів теоретичних і експериментальних досліджень, участі у промисловій апробації розробленої технології. Особистий внесок здобувача підтверджено поданими документами та науковими публікаціями.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації доповідалися і позитивно оцінені на Міжнародній науково-технічній конференції “Розроблення та впровадження прогресивних ресурсоощадних технологій та обладнання в харчову та переробну промисловість” (Київ, 1997 р.), Міжнародній науково-технічній конференції “Техника и технология пищевых производств” (Могильов, 1998 р.), 6-ій Міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми та перспективи створення і впровадження нових ресурсо- та енергоощадних технологій, обладнання в галузях харчової і переробної промисловості (Київ, 1999 р.), IX зїзді Українського мікробіологічного товариства (Чернігів, 2000 р.), науково-практичній конференції “Нові технології при вирішенні медико-екологічних проблем” (Піщане (Крим), 2000 р.)

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 робіт, отримано один патент України.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, трьох розділів, висновків та 2 додатків. Матеріали дисертаційної роботи викладено на 121 сторінках друкованого тексту, містять 23 таблиці та 21 рисунки. Список використаних джерел включає 186 найменувань в тому числі 91 зарубіжне.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

вступ

Обгрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та задачі досліджень, визначено наукову новизну та практичну цінність роботи, наведено відомості про особистий внесок, апробацію, структуру та обсяг роботи.

розділ 1. Огляд літератури

На базі аналізу літературних джерел розглянуто біохімічну характеристику і практичну цінність спіруліни. Визначено вплив освітленості, температури, мінеральних і органічних компонентів живлення, концентрації вуглекислого газу, кисню і рН на ріст та вихід біомаси. Встановлено, що досі ще не створено ефективної технології одержання йодованої біомаси спіруліни як природного джерела органічно звязаного йоду. Проаналізовано основні методи культивування фототрофних мікроводоростей, стан розробок та існуючі типи фотореакторів. Виявлено, що існуючі установки для вирощування фототрофних мікроводоростей, зокрема спіруліни, недосконалі, у більшості випадків не забезпечують сприятливих умов культивування, мають низьку продуктивність по біомасі і не завжди придатні для промислового використання.

розділ 2. Обєкти та методи досліджень

Для досліджень автором використовувалася альгологічно чиста культура трихомної ціанобактерії Spirulina platensis (Gom.) Geitl. штам ЛГУ-603, депонований з колекції культур Ботанічного Інституту Ленінградського університету. Культуру вирощували на модифікованому поживному середовищі Зарука. Для проведення лабораторних досліджень застосовували розроблений площинний аероліфтний фотореактор загальним обємом до 30 л.

В процесі досліджень визначено вміст білка, хлорофілу, фікоціаніну, каротиноїдів, аскорбінової кислоти, α-токоферолу і ціанокобаламіну. Кількісне визначення йоду проводили згідно ГОСТ 26185-84. Для визначення абсолютно сухої речовини (надалі с.р.) використовували методику, яка дозволяє видаляти при промиванні біомаси важко розчинні солі. Статистичну обробку одержаних результатів здійснювали за критерієм Стюдента. Побудова плану експериментів, математичне моделювання і оптимізація технологічних параметрів культивування спіруліни у розробленому фотобіореакторі здійснювалася на ЕОМ за алгоритмом пакету прикладних програм “ПРІАМ”.

Розділ 3. Дослідження технологічних параметрів процесу культивування спіруліни

Встановлено, що передумовою для створення конструкції біореактора, здатного забезпечувати необхідні умови культивування спіруліни є визначення основних технологічних і конструктивних вимог.

На основі визначених вимог розроблена установка площинного аероліфтного фотобіореактора, яка дозволяє інтенсифікувати процеси біосинтезу спіруліни, одержувати механічно неушкоджену, альгологічно чисту біомасу мікроводорості. Цю установку рекомендовано для промислового застосування, тому деталі цієї конструкції наведено в розділі 7 “Розробка апаратурно-технологічної схеми одержаня йодованої біомаси спіруліни”.

В результаті проведених досліджень визначено (табл. 1), що найбільша фотосинтетична активність спіруліни при культивуванні у площинному фотобіореакторі, досягається при температурі суспензії 33±1,50С та освітленості 8,0±0,2 кЛк.

Таблиця 1

Вплив технологічних параметрів процесу культивування

на фотосинтетичну активність спіруліни


Аналізуючи динаміку росту культури при різних рівнях освітленості впродовж 120 год., було визначено, що при освітленості 8,0 кЛк ріст спіруліни протягом всього періоду культивування є порівняно стабільним, при цьому має місце поступове зниження питомої швидкості росту.

Визначивши ділянки кривих росту з найбільшою питомою швидкістю росту при даних освітленостях, побудовано криву регулювання освітленості спіруліни в залежності від її концентрації в суспензії (рис. 1). Ця крива є графічним відображенням закону регулювання освітленості культури в процесі культивування спіруліни. Поступово збільшуючи освітленість залежно від концентрації біомаси, можна значно інтенсифікувати процес росту культури за рахунок адекватного введення світлової енергії у суспензію.
















Збільшення освітленості значно пригнічує процес біосинтезу ціанокобаламіну і каротиноїдів та інтенсифікує процес накопичення α-токоферолу і аскорбінової кислоти (табл.2).

Таблиця 2

Вміст ціанкобаламіну, α-токоферолу, аскорбінової кислоти і каротиноїдів у біомасі спіруліни залежно від освітленості

Фотосинтетична активність спіруліни також залежить і від тривалості знаходження культури на світлі протягом доби і від частоти чергування світлової і темнової фаз росту. Для визначення цієї залежності було введено коефіцієнт, який характеризує технологічні і конструктивні особливості розробленого площинного аероліфтного фотобіореактора - коефіцієнт періодичності FР. Зі збільшенням коефіцієнта періодичності знижується частота чергування світлової і темнової фаз росту, причому найбільш різке зниження частоти відбувається при коефіцієнтах періодичності в межах від 2,0 до 3,0. Для цього діапазону відмічено значне зниження фотосинтетичної активності.

Визначено, що зменшення тривалості знаходження культури на світлі з 12 до 6 год. на добу, а також зниження частоти чергування світлової і темнової фаз росту нижче 0,017 чергув./хв, що відповідає коефіцієнту періодичності 2,0 призводить до значного зниження основних показників фотосинтетичної активності спіруліни (табл. 1).

Зменшення коефіцієнта періодичності нижче значення 1,5, тобто збільшення тривалості фотоперіоду більше 16 год. за добу, не призводить до вагомих збільшень продуктивності, вмісту білка і хлорофілу. Для одержання найбільшої валової продуктивності фотобіореактора доцільно проводити культивування при коефіцієнті періодичності в межах 1,5…2,0.

Встановлено, що зменшення концентрації мінеральних солей у поживному середовищі Зарука до 50% при 100%-ному внесенні мікроелементів в процесі культивування спіруліни не призводить до значних втрат продуктивності і зниження фотосинтетичної активності культури. Зниження концентрації мінеральних солей до 30% призводить до значного зниження продуктивності по біомасі на 48%, білку на 20% і хлорофілу на 33%.

розділ 4. Математичне моделювання та оптимізація технологічних параметрів культивування спіруліни

За допомогою пакету прикладних програм ПРІАМ розроблено план експериментів з використанням результатів попередніх досліджень. В результаті обробки на ЕОМ результатів 32 дослідів одержані рівняння, які описують процес залежності продуктивності по біомасі У1, білку У2 і хлорофілу У3 від освітленості Х1, температури суспензії Х2, коефіцієнта періодичності Х3 і концентрації основних компонентів поживного середовища Х4:


У1 = 1,79 0,21 × x3 + 0,10 × x4 + 0,08 × z3

У2 = 59,81 1,21 × x3 + 1,64 × x4 1,28 × z2

У3 = 2,09 - 0,14 × x3 - 0,10 × x1 + 0,07 × x4 - 0,06 × x2 - 0,05 × z1

де хі лінійні функції змінних Хі, zi квадратичні функції змінних хі (і=1…4).

Одержані моделі відповідають вимогам адекватності, інформативності, стійкості та іншим статистичним перевіркам.

Аналіз одержаних моделей виявив найбільш впливові фактори і ступінь їх впливу на продуктивність по біомасі, білку та хлорофілу. Згідно з одержаними результатами встановлено, що найбільш впливовими факторами на продуктивність спіруліни по біомасі є коефіцієнт періодичності (64%) і концентрація компонентів поживного середовища (19%); по білку коефіцієнт періодичності (34%), концентрація компонентів поживного середовища (26%) і температура суспензії (12%); по хлорофілу всі досліджувані фактори (освітленість 43%, температура 21%, коефіцієнт періодичності 16% і концентрація компонентів поживного середовища 11%).

У відповідності з результатами експериментів здійснена оптимізація технологічного процесу культивування спіруліни за алгоритмом випадкового накиду пробних точок для глобального пошуку екстремума у багатомірному факторному просторі. Оптимальне поєднання факторів наведено у табл. 3.

В результаті оптимізації процесу культивування спіруліни визначені наступні параметри: на початку процесу освітленість - 7,6±0,9 кЛк, температура суспензії -31,0 … 32,50С, коефіцієнт періодичності 1,8±0,5, концентрація компонентів поживного середовища 90 … 100%; після виходу на робочий режим концентрація компонентів середовища знижується до 53,0 … 60,0%, освітленість підвищується до 8,4±0,7 кЛк, температура суспензії підвищується до 34,0 … 35,00С, коефіцієнт періодичності знижується до 1,5±0,5. Виконання цих вимог дозволяє максимально підвищити фотосинтетичну активність спіруліни.

Таблиця 3

Оптимальне поєднання факторів



Розділ 5. Розробка технології одержання йодованої біомаси спіруліни

З метою одержання йодовмісної біомаси спіруліни вивчено вплив різних концентрацій йоду на процес накопичення його клітинами спіруліни.

Визначено, що максимальне накопичення йоду у біомасі спіруліни відбувається при освітленості 8,0 кЛк (табл. 4).


Таблиця 4

Вплив освітленості на накопичення йоду у біомасі спіруліни

при внесенні 0,2 мг/л йодиду калія



Внесення у поживне середовище іонів йоду, у вигляді йодиду калія, у кількості 12 мкМ максимально інтенсифікує процес біосинтезу спіруліни. Концентрація йоду, більша за 30,0 мкМ, зменшує темпи накопичення йоду.

Максимальне накопичення йоду 112,0 мг/100 г с.р. відбувається при внесенні 60,0 мкМ йоду. Розроблені умови культивування підвищують йодакумулюючу здатність спіруліни. Встановлено, що використання тільки іонів йоду не дозволяє отримувати біомасу спіруліни з досить значним його вмістом.

Іони кобальту сприяють синтезу ціанокобаламінів, які виступають як фактори синтезу білка. Внесення сполук кобальту, призводить до інтенсифікації процесів біосинтезу спіруліни, зокрема йодовмісних сполук.

Одночасне дробове внесення у поживне середовище іонів йоду та кобальту дозволяє адаптувати культуру спіруліни до високих концентрацій іонів йоду 30,0 мкМ (в якості джерела кобальту використовується нітрат кобальту). В присутності іонів йоду у кількості 30,0 мкМ спіруліна здатна адаптуватися до значних концентрацій кобальту 60,0 мкМ, більш високі концентрації іонів кобальту пригнічують ріст та продуктивність культури.

Вміст йоду в біомасі спіруліни значною мірою залежить від співвідношення внесених до середовища іонів йоду і кобальту (рис. 2). Внесення йоду разом з кобальтом дозволяє значно підвищити йодакумулюючу здатність спіруліни при визначених співвідношеннях цих елементів. Максимальне накопичення йоду відбувається при співвідношенні йоду до кобальту 0,5 при дозі йоду до 12,0 мкМ. При збільшенні дози йоду до 60 мкМ найбільший вміст йоду в біомасі спіруліни спостерігається при співвідношенні йоду до кобальту 1,0.

Одержані дані свідчать, що збільшення концентрації іонів йоду у середовищі призводить до зменшення їх поглинання (відносно внесеної кількості йоду). При внесенні у середовище мінімальної з досліджених концентрацій йоду 1,2 мкМ, поглинання йоду становить 52,4%, а при внесенні 60,0 мкМ тільки 14,6%.


















Клітини спіруліни мають певний поріг поглинання йоду, після якого відбувається перенасичення. Внесення іонів йоду разом з іонами кобальту у встановлених співвідношеннях значно підвищує поріг насичення клітин йодом. Внесення йоду в концентрації 60,0 мкМ разом з кобальтом у співвідношенні йоду до кобальту 1,0, дозволяє збільшити поріг поглинання йоду у 4,5 рази (з 14,6% до 65,4%).

В табл. 5 наведено біохімічний склад біомаси спіруліни, одержаної при культивуванні на середовищі Зарука з внесенням різних концентрацій йодиду калія та нітрату кобальта.

Одержана біомаса спіруліни характеризується не тільки значним вмістом йоду, але й значним вмістом білка, фікоціаніну та α-токоферолу, що дозволяє рекомендувати її для широкого використання як концентрованого джерела органічно-звязаного йоду, α-токоферолу і фікоціаніну.

Збільшення співвідношення йоду до кобальту сприяє одержанню найбільшого вмісту йоду в біомасі спіруліни і високій продуктивності, відповідно до збільшення дози йоду, що вноситься в процесі культивування. При внесенні невеликих концентрацій йоду (до 6,0 мкМ), кобальт вноситься у співвідношенні  J:Co2+=0,25 … 0,5; при концентраціях йоду до 30,0 мкМ у співвідношенні J:Co2+=0,5…1,0 і при високих концентраціях йоду (до 60,0 мкМ) у співвідношенні J:Co2+=1,0…2,0. Дробове внесення сполук йоду і кобальту проводиться у визначених співвідношеннях.

Таблиця 5

Біохімічний склад біомаси спіруліни,

одержаної при культивуванні в присутності іонів йоду і кобальту



* - за 120 год культивування;

** - при спеціальному внесенні йодиду калія у кількості 10,0 мг/л.

Розділ 6. Дослідження відємно-доливного режиму культивування спіруліни

Визначені особливості внесення солей йоду і кобальту на етапі виходу у робочий режим. Відбувається поступове зниження вмісту йоду у біомасі спіруліни після першого відбору у разі внесення відповідної до відібраного обєму суспензії кількості йоду і кобальту. Клітини спіруліни поглинають до 65% внесеного йоду, у випадку одночасного внесення по 10 мг/л йодиду калія і нітрату кобальта. Після кожного відбору концентрація іонів йоду та кобальту доводиться до встановленої, з урахуванням не тільки відібраної кількості йоду, а й поглиненої клітинами спіруліни.

Кількість сполук йоду і кобальту, яку необхідно вносити у середовище після першого і другого відборів при відємно-доливному режимі вирощування, визначається за наступними формулами:

  • кількість мг сполуки йоду (або кобальту), що вноситься у середовище після першого відбору;

А1 = A × [Kv + Kj Kv × Kj]

  • кількість мг сполуки йоду (або кобальту), що вноситься у середовище після другого і подальших відборів;

A2 = A × Kv × [1 + Kj Kv × Kj]

де: А початкова кількість мг сполуки йоду (або кобальту);

Кj коефіцієнт поглинання йоду (або кобальту) клітинами спіруліни;

Kv коефіцієнт відбору суспензії.

В процесі відємно-доливного культивування основною вимогою є відтворення початкової щільності культури між відборами суспензії.

Дослідження динаміки росту спіруліни при різних коефіцієнтах відбору (табл. 6) свідчить, що при 20%-му відборі суспензії кожної доби (швидкість розбавлення 0,008 год-1), приріст біомаси за три доби складає 22%. Внаслідок високої щільності культури в суспензії (понад 2,5 г с.р./л) спостерігається поступове зниження питомої швидкості росту з 0,013 до 0,010 год-1.

В процесі 30%-го відбору кожної доби (швидкість розбавлення 0,013 год-1), спостерігається збільшення питомої швидкості росту до 0,017 год-1. За три доби культура встигає перевищити початкову щільність відбору лише на 12%. Подальше збільшення швидкості розбавлення культури до 0,017 год-1 при тому ж самому відсотку відбору, але кожні 18 год., призводить до стабілізації процесу росту з незначним підвищенням питомої швидкості росту до 0,019 год-1.

Таблиця 6

Динаміка росту спіруліни при різних коефіцієнтах відбору


Страница: 1  Страница: 2 

По вопросу доставки диссертации по этой теме пишите на электронный адрес: info@lib.ua-ru.net

© Научная электронная библиотека, 2003-2008.
info@lib.ua-ru.net
Яндекс цитирования