[0100] 优选地，待研磨的微藻的密度大于或等于150g/l并且小于250g/l。优选地，研磨 盘的圆周速度大于或等于6m/s并且小于10m/s。
[0101] 为了优化CAPEX，在研磨小球藻特别是原壳小球藻类型的小球藻的情况下，申请人 公司已经发现，相反地，需要：
[0102] -将待研磨的微藻的细胞密度增加到大于250g/l的水平和/或
[0103]-选择大于10m/s的研磨盘的圆周速度。
[0104] 优选地，待研磨的微藻的密度大于550g/l并且小于或等于350g/l。特别地，研磨 盘的圆周速度可在l〇m/s和15m/s之间，优选地在llm/s和13m/s之间。
[0105] 当然，本发明涉及在本申请中描述的实施例的任何组合。
[0106] 术语"工业规模"优选是指以下方法，其中：
[0107]-研磨室的容积大于或等于100升，优选大于或等于500升；和/或
[0108] -流速大于lm3/h;和/或
[0109] -批量为 1 到 200m3。
[0110] 本发明将从下列旨在为说明性的和非限制性的实例中更清楚地得以理解。
[0111] 实例
[0112] 实例1.原壳小球藻微藻的牛物质的制备和所伸用的工具的介绍
[0113] 发酵方案从全面概括地描述于专利申请W0 2010/120923中的发酵方案修改。
[0114] 将生产发酵罐接种原壳小球藻的预培养物。接种后的体积达到90001。
[0115] 所使用的碳源是通过应用时间/温度方案灭菌的55%w/w葡萄糖浆。
[0116] 发酵是补料分批发酵，期间调整葡萄糖流速以使残余葡萄糖浓度保持3至10g/l。
[0117] 生产发酵罐时间为4至5天。
[0118] 在发酵结束时，细胞浓度达到185g/l。
[0119] 在葡萄糖进料阶段期间，限制培养基中的氮含量，以便允许脂质累积量达到50% (以生物质重量计）。
[0120] 发酵温度保持在28 °C。
[0121] 将接种前的发酵pH调整到6. 8,然后在发酵期间调控在该值。
[0122] 通过控制曝气、反压和发酵罐的搅拌使溶解氧保持在最低30%。
[0123] 将发酵前的发酵液在HTST区以在75°C下lmin的方案进行加热处理，并冷却到 6。。。
[0124] 然后，将生物质用脱二氧化碳的饮用水以6:1的稀释比（水/发酵前的物质）洗 涤，并通过使用Alfa Laval Feux510离心而浓缩到250g/l(25%DCW"干细胞重量"）。
[0125] 珠磨技术
[0126] 使用由此制备的发酵生物质在实验室珠磨机上实施研磨参数的筛选：
[0127]
[0128] 所研究参数的结果的特征在于在恒定流速下使用接连若干次通过而获得的几个 点。
[0129] 然后，将由此获得的每个系列的测试参数的曲线针对比能量或生产力相对于彼此 进行比较。
[0130] 此外，对于特定参数的研究，用于测试的生物质来自同一批次，以便消除各批次间 的组成变异性。
[0131] 细胞破坏程度的测量：
[0132] 研磨程度通过研磨后残余细胞相对于初始参考样品的显微镜计数进行测量。
[0133] 将样品稀释到1/800。该分析通过根据标准使用方法在光学显微镜下以10X40的 放大倍数计数Malassez细胞来实施。
[0134] 细胞破坏程度通过计算残余细胞相对于初始参考样品的百分比来测定。
[0135] 实例2.研磨参数的优化
[0136] 珠密度
[0137] 使用由具有不同密度的材料制成但直径相同（0.6_)的珠研究研磨珠的密度的 影响：
[0138]
[0139] 图1中呈现的在相等研磨程度下根据所用的珠的材料在相同的操作条件下获得 的结果的比较展示所消耗的比能量的显著差异。
[0140] 高密度的珠（Z0-氧化锆）会导致比硅酸锆珠高得多的比能量消耗。
[0141] 尽管玻璃珠具有较低的密度，但所获得的性能水平不那么好，因此，实现目标研磨 程度需要更高的通过次数，从而产生更高的比能量消耗。
[0142] 硅酸锆珠通过限制实现目标研磨程度所需的比能量而对于该应用表现出最佳性 能水平。
[0143] 珠的直径
[0144] 在相同的硅酸锆范围（相同密度的珠）以0. 3_至1. 7_范围内的直径研究研磨 珠的直径的影响。
[0145] 图2中呈现的在相同操作条件下在仅改变珠的直径时获得的结果展示该参数对 研磨性能水平的强烈影响。
[0146] 在大直径（在这种情况下，1.7mm)的情况下，实现目标研磨程度所需的通过次数 以及比能量显著高于小直径的情况。
[0147] 0· 3mm珠和0· 6mm珠之间的差异较不明显。小直径的珠能够实现更好的能量性能 水平以及更好的生产力。
[0148] 室的填充率
[0149] 如图3中所示，低填充率下的比能量略高于填充率高时的比能量。
[0150] 此外，其中的生产力提高（在相同操作条件下，与在80%的填充率下相比，在90% 的填充率下在第1次通过和第2次通过时获得的研磨程度较高）。
[0151] 操作方案-通过模式的影响
[0152] 如图4中所示，就在研磨室中的停留时间来说，所测试的三种操作方案（单次通 过、多次通过）是相等的（在30kg/h下通过1次/在60kg/h下通过2次/在90kg/h下通 过3次）。
[0153] 此外，这三种方案的比研磨能量几乎相等。
[0154] 然而，增加通过次数可提高性能水平，因为在相等的停留时间下在比能量没有显 著增加的情况下获得更高程度的研磨。
[0155] 因此，对于工业规模的该方法的优化，多次通过模式（连续几次研磨）将是优选 的。
[0156] 研磨盘的圆周速度
[0157] 根据图5:通过相对地分析比研磨能量随圆周速度的变化，曲线相对于彼此的相 对位置表明，在限定的研磨程度下，以高圆周速度操作需要显著更高的比能量。
[0158] 因此，在中等圆周速度下破碎可实现更好的能量性能水平。
[0159] 根据图6 :从生产力的角度分析，在更高圆周速度下，获得更高的流速以达到目标 研磨程度。
[0160] 当圆周速度增加时，设施的生产力会更高。
[0161] 为了优化工业设施，在中等圆周速度下优化的操作费用（0ΡΕΧ)和在高圆周速度 下最小化的资本支出（CAPEX)之间确定折衷。
[0162] 此外，也应考虑研磨盘和研磨室的磨蚀问题以及珠磨损问题，因为它们可能对该 方法具有不小的经济影响。
[0163] 优选将圆周速度限制到小于15m/s(或甚至13m/s)的值，以避免过度磨蚀。
[0164] 细胞密度
[0165] 除了珠磨设施的物理参数以外，与待研磨的生物质有关的某些标准可能对研磨性 能水平具有不小的影响。
[0166] 因此，对生物质的细胞浓度对研磨性能水平的影响进行评估。
[0167] 制备几种浓度（20%、25. 2%和32. 9% )的来自同一生产批次的生物质。
[0168] 在相同条件下实施研磨，并针对由此产生的样品的固体含量，将结果进行比较。
[0169] 根据图7 :通过相对地分析细胞浓度对获得限定研磨程度所需的比研磨能量的影 响，展示显著差异。
[0170] 在高细胞浓度下，在给定研磨程度下消耗的比能量比在更低细胞浓度下消耗的比 能量高得多。
[0171] 因此，中等浓度下的细胞生物质的研磨可实现比在高浓度下更好的能量性能水 平。
[0172] 根据图8:从生产力的角度分析，在高细胞浓度下，相等的设施可通过更高的流量 同时实现目标研磨程度。
[0173] 换句话说，当细胞浓度增加时，设施的生产力会更高。
【附图说明】
[0174] 图1 :珠密度（直径为0. 6_)对研磨性能水平的影响
[0175] 图2:珠（ZS)的直径对研磨性能水平的影响
[0176] 图3:室的填充率对研磨性能水平的影响
[0177] 图4:通过模式对研磨性能水平的影响
[0178] 图5:圆周速度对比研磨能量的影响
[0179] 图6 :圆周速度对研磨操作的生产力的影响
[0180] 图7 :细胞浓度对比研磨能量的影响
[0181] 图8:细胞浓度对研磨操作的生产力的影响。
【主权项】
1. 一种用于以工业规模机械研磨小球藻属微藻细胞的方法，该机械研磨在卧式珠磨机 类型的系统中来实施，其特征在于： -硅酸锆珠的表观密度在2kg/l和3. 5kg/l之间， -研磨室的填充率大于或等于80 %，优选大于或等于85 %，并且 -借助于一系列的接连多次通过而以连续模式实施该机械研磨。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于这些小球藻属微藻选自由普通小球藻 (Chlorellavulgaris)、根腐小球藻（Chlorellasorokiniana)和原壳小球藻（Chlorella protothecoides)组成的组，并且更特别地为原壳小球藻。3. 如权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于这些珠的直径小于1_，优选小 于 0· 8mm〇4. 如权利要求1至3中任一项所述的方法，该方法用于优化用来研磨小球藻类型的微 藻特别是原壳小球藻的工业设施的能量成本（0PEX)，其特征在于包括： -将待研磨的微藻的密度调节到小于250g/l的水平和/或 -选择小于l〇m/s的研磨盘的圆周速度。5. 如权利要求1至4中任一项所述的方法，该方法用于优化用来研磨小球藻类型的微 藻特别是原壳小球藻的工业设施的投资能力（CAPEX)，其特征在于包括： -将待研磨的微藻的细胞密度增加到大于250g/l的水平和/或 -选择大于l〇m/s的研磨盘的圆周速度。
【专利摘要】本发明涉及以工业规模机械破碎小球藻属微藻细胞的方法，所述机械破碎在卧式球磨机系统中来实施，其特征在于：这些球的表观密度在2kg/1和3.5kg/1之间，破碎室的填充率大于或等于80％，并且优选大于或等于85％，并且借助于一系列接连多次通过而连续实施该机械破碎。
【IPC分类】C12N1/06, C12M1/00, B02C17/16
【公开号】CN105358672
【申请号】CN201480038008
【发明人】贝亚特丽斯·图尔塞勒, 弗朗索瓦·德拉努瓦, 塞缪尔·帕蒂尼尔
【申请人】罗盖特兄弟公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年7月3日
【公告号】EP3017033A1, WO2015001261A1