[0041]还包括一频闪电路14，该频闪电路的输出端接光源3。
[0042]采用频闪电路控制的光源所发出的频闪光的光/暗周期频率为10ms_2s/30ms_3s。
[0043]还包括一调光电路，该调光电路的输出端接光源3，调光电路采用电控器8及可调电阻15。
[0044]电控器8分别与可调电阻15、光感控制器7以及频闪电路14电连接，以便发出控制指令实现远程控制。
[0045]反光板选用镜面材质制作，面板采用铝合金材质制作。
[0046]面板I顶部采用销轴转动配合有上遮光板5。所述的面板I底部采用销轴转动装配有下遮光板9。
[0047]所述的面板I底部装配有滚轮11。
[0048]面板I下部开设有线槽12。在首尾两端设置的面板上装配有适配的锁扣13。
[0049]相邻的面板I上的电源线、信号线通过接线器10连接。
[0050]实施例2
[0051]频闪光照与连续光照培养雨生红球藻生产虾青素
[0052]本实施例使用的藻种为雨生红球藻Haematococcus pluvialis (UTEX2505)，培养所用的基础培养基为本领域公知的BGll培养基，发酵培养所用的培养基为四水硝酸钙0.15g/L，硝酸钾0.lg/L，β -甘油磷酸二氢钠0.05g/L，七水硫酸镁0.04g/L，维生素B120.01 μ g/L，维生素B70.01 μ g/L，维生素Β11.0 μ g/L，三羟基氨基甲烷50.0mg/L，六水氯化铁0.196mg/L，四水氯化锰0.036mg/L,七水硫酸锌0.022mg/L,六水氯化钴0.004mg/L,二水钼酸钠0.0025mg/L，乙二胺四乙酸二钠1.0mg/L。
[0053]将一定浓度的藻液以10%的接种量接入装有200ml基础培养基的三角瓶(500mL)中，置于光照培养箱中于25°C，35001x，光/暗周期频率为2s/30ms的条件下，通气培养7天。再以10%接种量接入到两个10cm高，120cm宽，4cm厚，容积40L的平板式光合反应器中，反应器用透明玻璃材质制作，内装灭菌的发酵培养基。其中一个平板反应器设置实施例I所述的外置光源，设定光照强度为35001X，光/暗的周期频率为10ms/30ms ;另一平板反应器设置实施例1所述的外置光源，设定光照强度为35001x，光照持续。两个反应器温度控制25°C，向底部通气，通气量为0.2vvm。培养120h时频闪光照反应器中细胞生长速率为0.07±0.004/h ;连续光照反应器细胞生长速率为0.04±0.003/ho培养120h后将两个光源的光照强度都提高到1000Ix继续培养140h，分别收获生物质，提取虾青素。频闪光照培养的最终生物量达到1.3g/L，虾青素产量为25.6mg/L ;连续光照培养的最终生物量为
0.7g/L，虾青素产量为12.5mg/Lo由结果得出，频闪光照比持续光照的细胞生长速率提高
1.75倍，虾青素产量提高2.05倍，光利用效率大幅度提高。
[0054]实施例3
[0055]本实施例所用藻种、种子培养、发酵培养和反应器类型同实施例2。
[0056]平板反应器设置实施例1所述的外置光源，设定光照强度为40001x，光/暗的周期频率为2s/3s，反应器温度和通气量控制同实施例2。培养120h后将光照强度都提高到90001x继续培养140h，收获生物质，最终生物量达到0.9g/L，虾青素产量为17.lmg/L。
[0057]实施例4
[0058]本实施例所用藻种、种子培养、发酵培养和反应器类型同实施例2。
[0059]平板反应器设置实施例1所述的外置光源，设定光照强度为40001x，光/暗的周期频率为10ms/3s，反应器温度和通气量控制同实施例2。培养160h后将光照强度都提高到120001x继续培养180h，收获生物质，最终生物量达到0.5g/L，虾青素产量为11.2mg/L。
[0060]实施例5
[0061]本实施例所用藻种、种子培养、发酵培养和反应器类型同实施例2。
[0062]平板反应器设置实施例1所述的外置光源，设定光照强度为50001x，光/暗的周期频率为500ms/800ms，反应器温度和通气量控制同实施例2。培养120h后将光照强度都提高到1000Ix继续培养140h，收获生物质，最终生物量达到1.6g/L，虾青素产量为32.7mg/L0
[0063]实施例6
[0064]本实施例所用藻种、种子培养、发酵培养和反应器类型同实施例2。
[0065]平板反应器设置实施例1所述的外置光源，设定光照强度为50001x，光/暗的周期频率为ls/2s，反应器温度和通气量控制同实施例2。培养120h后将光照强度都提高到180001x继续培养140h，收获生物质，最终生物量达到1.3g/L，虾青素产量为30.2mg/L。
[0066]实施例7
[0067]光照强度连续式调节与突跃式调节培养雨生红球藻生产虾青素
[0068]本实施例所用藻种、种子培养、发酵培养和反应器类型同实施例2。
[0069]种子液接种到平板式光生物反应器后，设置实施例1所述的外置光源。其中一个反应器的光源设定初始光照强度为30001x，并以每小时501x的速度逐渐递增至80001x，之后以每小时10lx的速度逐渐递增至160001x，维持160001x的强度继续培养80h。另一个反应器光源的起始光照强度设为55001x，培养120h后将光照强度提高至140001X继续培养140ho收集两个反应器的生物质并测定虾青素含量。连续调节光照的反应器的最终生物量达到2.lg/L，虾青素产量为49.2mg/L ;突跃式调节光照的反应器最终生物量为1.2g/L，虾青素产量为25.5mg/Lo连续光强调节比传统的突跃式光强调节使虾青素产量提高2.0倍。
[0070]实施例8
[0071]频闪光源与普通光源培养雨生红球藻生产虾青素
[0072]本实施例所用藻种、种子培养、发酵培养和反应器类型同实施例2。
[0073]种子液接种到平板式光生物反应器后，其中一个反应器设置实施例1所述的外置光源，光源上安装LED灯泡，每个灯泡功率为3W，设定光源的光/暗周期频率为100ms/120mso光照强度由30001x开始以每小时401x的速度逐渐递增至50001x，在此光照下运行40小时，之后以每小时1201x的速度逐渐递增至150001x，维持1000Ix的强度继续培养90h。另一个反应器采用普通的光源，即在一个人工焊接的金属架上固定若干灯座，灯座上放置功率为3W的LED灯，将金属架放置在离平板反应器周围的一定距离内，通电后用光度测定仪人工测定反应器表面的平均光照强度，通过增加或减少LED灯的数量或功率来调整光强，使光强平均值为50001χ，培养120h后，增加LED灯的数量和功率使光强增加至120001x，继续培养140h。两个光源均连接电度表，测定整个培养过程中的用电量。培养结束后收集藻细胞，提取虾青素。
[0074]采用实施例1所述的频闪光源培养所得生物量为2.5g/L，虾青素产量为53.4mg/L，光源耗电量为148.8kwh，单位耗电量获得虾青素的产量为0.36mg/L/kwh ;采用普通光源培养所得生物量为1.lg/L，虾青素产量为21.8mg/L，光源耗电量为300.2kwh，单位耗电量获得虾青素的产量为0.073mg/L/kwh。由此得出实施例1中所述光源的光利用效率是普通光源的4.9倍。
【主权项】
1.反应器板式外置光源，包括面板(I)，设置于面板(I)内表面的反光板(2)，装配于反光板(2)表面的光源(3);其特征在于面板(I)左右两侧设有可与相邻的面板(I)侧边转动装配的销孔⑷。2.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于还包括一光感控制电路，该光感控制电路的感应端设于与光源⑶位于同侧的面板⑴表面，光感控制电路的控制端外置。3.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于所述的光感控制电路包括光度感应器(6)及光感控制器(7)。4.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于还包括一频闪电路(14)，该频闪电路的输出端接光源(3)。5.根据权利要求4所述的反应器板式外置光源，其特征在于频闪光的光/暗周期频率为 10ms-2s/30ms_3so6.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于还包括一调光电路，该调光电路的输出端接光源(3)。7.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于所述的调光电路包括电控器⑶及可调电阻(15)。8.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于所述的面板(I)顶部转动配合有上遮光板(5)。9.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于所述的面板(I)底部装配有底脚或滚轮(11)。10.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于所述的面板(I)底部转动装配有下遮光板(9)。11.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于所述的面板(I)上开设有线槽(12) ο12.根据权利要求1所述的反应器板式外置光源，其特征在于所述的线槽(12)开设于面板⑴下部。
【专利摘要】本发明属于生物反应器，特别是指一种反应器板式外置光源。包括面板，设置于面板内表面的反光板，装配于反光板表面的光源；面板左右两侧设有可与相邻的面板侧边转动装配的销孔。本发明解决了现有技术存在的光利用效率低、通配性差、光照不均匀、光照能量损失大等技术问题。具有光利用效率高、适用范围广、通配性好、便于运输和安装、光能损失小等优点。
【IPC分类】C12M1/00, C12M1/36
【公开号】CN104988054
【申请号】CN201510456874
【发明人】姜悦, 陈 峰, 陈璇, 柳泽深
【申请人】润科生物工程（福建）有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月30日