本發(fā)明屬于微藻養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種螺旋藻的培養(yǎng)方法，尤其涉及一種室內(nèi)高純度培養(yǎng)與取食螺旋藻的方法。
背景技術(shù)：
螺旋藻作為保健食品、藥品或食品添加劑等已被廣泛應(yīng)用于日常生活中。而，螺旋藻的原生態(tài)環(huán)境是高溫、強(qiáng)光照和高濃度的碳酸鹽湖沼或濕地，因此，優(yōu)質(zhì)的、最適宜的自然條件限制了工業(yè)化的生產(chǎn)。目前，世界各地螺旋藻產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)均是通過粗放式的室外大池、塑料大棚結(jié)合大池、大規(guī)模的光合生物反應(yīng)器工業(yè)化生產(chǎn)等。培養(yǎng)之后再通過人工借助過濾網(wǎng)過濾、沖洗，以及機(jī)器滅菌、高溫干燥、成型和包裝等過程加工成工業(yè)食品來食用，存在重金屬和雜質(zhì)問題易發(fā)，生物活性不高，營養(yǎng)流失嚴(yán)重，同時還含有工業(yè)加工過程的色素、香精、添加劑和防腐劑等。另外，藻的細(xì)胞壁主要成份為肽聚糖，因此藻絲體非常脆弱，培養(yǎng)過程及后期加工過程中的操作不當(dāng)如培養(yǎng)循環(huán)、取藻用的過濾網(wǎng)、沖淋的水壓力、滅菌的方式、干燥的溫度過高等均會導(dǎo)致其斷裂或細(xì)胞解體，影響質(zhì)量、取藻量，甚至其溢出營養(yǎng)物會帶來微生物的滋生，影響螺旋藻的持續(xù)培養(yǎng)。
為此開發(fā)一種密閉式潔凈化螺旋藻培養(yǎng)方法及方便快捷取藻方法成為亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種室內(nèi)高純度培養(yǎng)與取食螺旋藻的方法，培養(yǎng)液僅含無機(jī)鹽和純凈水，且采用密閉式潔凈化培養(yǎng)，確保螺旋藻具有較高品質(zhì)和純度，取藻便捷，可達(dá)到邊生長邊取藻。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
一種室內(nèi)高純度培養(yǎng)與取食螺旋藻的方法，具體包括以下步驟：
(1) 培養(yǎng)容器的消毒：向培養(yǎng)容器中加入自來水，加熱至100℃，煮沸5-15分鐘后倒出自來水。無論是新機(jī)器投入使用，還是上一個培養(yǎng)周期結(jié)束后準(zhǔn)備進(jìn)入下一個培養(yǎng)周期，都要對機(jī)器用自來水進(jìn)行徹底清潔，然后再進(jìn)行培養(yǎng)容器的消毒。若不進(jìn)行徹底消毒，很可能會帶來雜菌、雜藻的污染，使得培養(yǎng)無法持續(xù)或品質(zhì)很差。為此，申請人研究了紫外消毒、酒精消毒、臭氧消毒、雙氧水、高錳酸鉀或者幾種方式相結(jié)合等多種消毒方式，但效果都不理想。紫外光對不透明物體之角落夾縫的地方無法消毒，對雜藻殺滅能力不足；酒精未能有效殺死雜藻，且操作繁瑣；臭氧操控困難、消毒時間漫長，有泄露風(fēng)險；雙氧水有殘留致癌風(fēng)險；高錳酸鉀有顏色難以去除。本發(fā)明采用直接在培養(yǎng)容器內(nèi)加熱一定量的水至沸騰并產(chǎn)生水蒸汽，通過感溫器測得沸騰之后，由中央控制系統(tǒng)控制沸騰狀態(tài)持續(xù)一定時間來消毒，使得培養(yǎng)容器內(nèi)部與上蓋的各個間隙、角落都能得到徹底消毒、滅菌。對于隱藏在上蓋腔體的取藻系統(tǒng)的管路和水泵，僅靠沸水和蒸汽無法消毒，消毒方法是在感溫器測得水沸騰之后，通過中央控制系統(tǒng)啟動水泵抽取高溫水蒸氣并持續(xù)一定時間來徹底消毒。
(2) 配液接種：培養(yǎng)容器中加入純凈水，先加入營養(yǎng)源A，攪拌，充分溶解后再加入B，按照此方法，依此順序投入營養(yǎng)源A、B、C、D、E和F得到培養(yǎng)液，然后將營養(yǎng)液的溫度加熱或降溫至26-34度。
最后再加入適量螺旋藻藻種進(jìn)行培養(yǎng)。適當(dāng)?shù)脑宸N接種量的計(jì)算依據(jù)：由光密度測試儀以波長560nm時測得接種后的藻液濃度即OD=0.3-0.5為宜。然后根據(jù)培養(yǎng)容器的容積大小，得出對應(yīng)的合適的接種量。
直接在容器內(nèi)配液，配合整套系統(tǒng)對密閉的要求，減少了一些不必要的環(huán)節(jié)，減少培養(yǎng)液被器具、空氣污染的風(fēng)險。培養(yǎng)液僅采用無機(jī)鹽和純凈水配制，不使用碳氨、尿素等化肥，不使用農(nóng)藥，不使用激素調(diào)節(jié)劑，確保所得螺旋藻具有較高品質(zhì)。
所述A為NaHCO3、CH3COONa、NaNO3和NaCl，B為K2HPO4·3H2O、K2SO4和MgSO4·7H2O，C為EDTANa2和FeSO4·7H2O，D為CaCl2·2H2O，E為H3BO3、MnCl2·4H2O、ZnSO4·7H2O、MoO3和CuSO4·5H2O，F(xiàn)為NH4VO3、NiSO4·7H2O、NaWO4、Ti(SO4)2和Co（NO3）2·6H2O；
(3) 培植：通過中央控制系統(tǒng)及程序控制，培養(yǎng)液溫度保持到26-34℃，每天用30000-50000Lux的紅、白、藍(lán)分別按60～75%、15～25%、10～15%組合的LED光源，尤其以最佳比例7：2：1的組合光照18-20小時，同時驅(qū)動控制培養(yǎng)液的循環(huán)系統(tǒng)，保持藻液以15-20厘米/秒的速度對流循環(huán)，這樣螺旋藻的生長效率和品質(zhì)最高。螺旋藻在藻液里要保持良好的生長需要均勻的光照和均勻的營養(yǎng)液，因此是需要藻液對流循環(huán)。15-20厘米每秒的對流循環(huán)速度，最有利于螺旋藻的生長。
(4) 取藻：接種48小時后，當(dāng)培養(yǎng)液OD值達(dá)到1-1.2時，采用微型隔膜自吸泵抽取藻液，抽至培養(yǎng)容器的液面高度6-12厘米處，靠自重經(jīng)濾杯過濾，過網(wǎng)培養(yǎng)液和幼小藻絲回流至培養(yǎng)容器繼續(xù)培養(yǎng)，成熟螺旋藻留在濾杯里，經(jīng)水沖洗后即可直接食用。每日可取藻3-9次，分3次取每次最多可取3份，分9次取每次最多取1份。
所述濾杯在每次取藻前經(jīng)水洗、紫外或高溫消毒5-15分鐘，防止細(xì)菌或雜藻污染。
通過選取的微型隔膜自吸泵抽取藻液不傷藻絲體。由中央控制系統(tǒng)控制自吸泵的每份抽取時間來有效控制取藻量。日均取藻量不能高于日均累積生物量。
(5) 貼壁的預(yù)防與補(bǔ)水：每天工作2-5次，每次30-150ml的純凈水沿培養(yǎng)容器四壁噴淋純凈水。定時噴淋培養(yǎng)容器四壁，既能補(bǔ)水又預(yù)防螺旋藻貼壁。培養(yǎng)容器內(nèi)壁，剛有少量螺旋藻貼附，尚未滋生的時候，被噴頭噴出的水沖淋下進(jìn)入培養(yǎng)液，這樣可以有效的防止螺旋藻在此地的滋生以及滋生后的腐敗，杜絕對食用安全和消費(fèi)體驗(yàn)的負(fù)面影響。
(6) 換液：一個月后，重新配制營養(yǎng)源，并再次接種進(jìn)入下一個培養(yǎng)周期。
作為優(yōu)選，步驟(2)中所述營養(yǎng)源的添加濃度分別為：NaHCO37.2g/L，CH3COONa 4.8 g/L，NaNO3 2.5g/L，NaCl1.5g/L，K2HPO4·3H2O 0.6 g/L，K2SO4 1.0g/L，MgSO4·7H2O 0.4g/L，F(xiàn)eSO4·7H2O 0.008g/L，EDTANa20.06g/L，CaCl2·2H2O 0.06g/L，H3BO3 3×10-3g/L，MnCl2·4H2O 2×10-3g/L，ZnSO4·7H2O 0.2×10-3g/L，MoO3 0.01×10-3g/L，CuSO4·5H2O 0.08×10-3g/L，NH4VO3 23×10-6g/L，NiSO4·7H2O 48×10-6g/L，NaWO4 18×10-6g/L，Ti(SO4)2 40×10-6g/L，Co(NO3)2·6H2O 5×10-6g/L。
作為優(yōu)選，步驟(3)中所述對流循環(huán)采用螺旋槳式葉片攪拌與培養(yǎng)容器內(nèi)壁導(dǎo)流板攪拌相結(jié)合的方式完成。常規(guī)循環(huán)方式采用氣泵壓縮氣體，以鼓氣來帶動藻液的循環(huán)，易產(chǎn)生外界空氣帶來的雜菌雜藻污染培養(yǎng)液；普通的葉片式攪拌產(chǎn)生的是水體渦流循環(huán)而非對流循環(huán)，且攪拌力度不夠；本發(fā)明所采用的攪拌方式，能使藻液有效對流循環(huán) ，使得光照更均勻，光周期更合理。
本發(fā)明的有益效果為：
1、只采用食品級無機(jī)鹽和飲用水配置培養(yǎng)液，不使用諸如碳氨、尿素等化肥，不使用農(nóng)藥，不使用激素調(diào)節(jié)劑，確保螺旋藻具有較高品質(zhì)；
2、采用密閉式潔凈化培養(yǎng)螺旋藻，氧氣和空氣交換要通過細(xì)菌級過濾膜，防止塵埃、微生物、雜藻等污染，確保高品質(zhì)；
3、通過智能化家電設(shè)備模擬螺旋藻的自然生態(tài)環(huán)境，不需要陽光，不受地域、季節(jié)、氣候、天氣等外界因素限制；
4、不經(jīng)加工，現(xiàn)取現(xiàn)食，新鮮食用，確保天然原生無流失、無添加；
5、可達(dá)到邊生長邊取食，每日不間斷，這種獨(dú)特和前沿的優(yōu)勢，必將給人類帶來一種全新的生活方式。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
(1) 消毒：向50L培養(yǎng)容器中加入10L的自來水，加熱至100℃，煮沸5-15分鐘后倒出自來水；
(2) 配液接種：培養(yǎng)容器中加入50L純凈水，先加入800g營養(yǎng)源A，攪拌溶解后再加入100gB，按照此方法，依此順序投入營養(yǎng)源A、B、C、D、E和F得到培養(yǎng)液，再加入25-30g的螺旋藻藻種進(jìn)行培養(yǎng)；
(3) 培植：保持培養(yǎng)液溫度為26-34℃，每天用30000-50000Lux的紅、白、藍(lán)按7：2：1組合的LED光源光照18-20小時，同時培養(yǎng)液采用15-20厘米/秒的對流循環(huán)速度循環(huán)；
(4) 取藻：48小時后，當(dāng)培養(yǎng)液OD值達(dá)到1-1.2時，采用微型隔膜自吸泵抽取3-5L藻液，抽至培養(yǎng)容器的液面高度6-12厘米處，自重經(jīng)濾網(wǎng)過濾，所得培養(yǎng)液回流，并收集過濾所得9-18g的螺旋藻；
(5) 貼壁的預(yù)防與補(bǔ)水：定時定量沿培養(yǎng)容器四壁噴淋純凈水；
(6) 換液：一個月后，重新配制營養(yǎng)源，并再次接種進(jìn)入下一個培養(yǎng)周期。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。