一种微藻的干燥方法

1.本发明涉及海洋生物领域，具体涉及一种微藻的干燥方法。


背景技术：

2.微藻是一类分布广泛，生长迅速且光合利用度高的自养植物，是在显微镜下才能分辨形态的微小藻类群体总称，而非分类学上的名称。微藻种类繁多，目前地球上存活微藻种类在2万种以上。微藻利用阳光和co2进行光合作用，合成多种营养成分，释放氧气，对地球的生态平衡起重要作用，且可以不借助饮用水，在非耕种土地上大规模培养，避免与粮争地。微藻，可作为未来的食品医药原料，可再生能源，潜力无限。
3.微藻细胞中，不仅含有丰富的蛋白质，还有多种不饱和脂肪酸、藻多糖、维生素、矿物质和天然色素等高价值的营养成分和化工原料。如螺旋藻和杜氏盐藻富含β-胡萝卜素；微拟球藻中有着较高的epa含量；雨生红球藻中发现有较多的虾青素。
4.微藻的干燥，不仅仅为了脱除水分，以避免其他有害微生物的滋生和藻生物质的降解，也可以减少运输、储存、使用过程中的质量和体积，更加便利，节约成本。而干燥过程通常能耗大，其耗费在微藻能源产业总成本中的比例超过10％。另外，微藻胞内的多种营养组分在干燥过程中易分解、氧化或失活。目前微藻生产中的干燥方法有喷雾干燥和真空冷冻干燥，喷雾干燥温度高时间短，微藻胞内营养物质破坏有限，能耗高；冷冻干燥对营养物质的保留最有利，但其能耗更高。工业上无法接受。
5.关于微藻干燥的中国专利申请201310154302.x和201410838125.1，均采用低温干燥方法，其温度不超过50℃，尽管避免了高温带来的损害，但长时间的低温加热也会导致部分营养物质被破坏且容易造成细菌污染。同时长时间的低温加热能耗高、效率低，难以工业应用。
6.因此需要开发一种能耗低、营养组分保留率高的微藻干燥方法。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于，提供一种微藻的干燥方法，该干燥方法可减少微藻在加工过程中的营养成分损失，可以有效的保存微藻中的营养成分。
8.为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
9.一种微藻的干燥方法，所述干燥方法包括以下步骤：
10.1)将微藻藻液浓缩、脱水，含水率降到75％以下，得到湿藻泥；
11.2)将湿藻泥均匀涂布在热源表面，厚度在0.1～0.5mm之间，利用饱和蒸汽进行加热，干燥温度控制在130～160℃，干燥时间控制在0.5min～3min之间；
12.3)将干燥后的微藻收集。
13.优选地，所述干燥温度为150℃，厚度为0.3mm，干燥时间为1.5min。
14.优选地，步骤2)中，将湿藻泥从上进料口连续进料，通过多级压辊将湿藻泥均匀涂布于滚筒刮板干燥机的滚筒表面。
15.优选地，热源表面为滚筒刮板干燥机的滚筒表面。
16.具体地，一种微藻的干燥方法，其步骤主要包括：
17.(a)将微藻藻液浓缩、脱水，将藻泥含水率降到75％以下，以得到湿藻泥。
18.(b)采用滚筒刮板干燥机，利用饱和蒸汽进行加热，温度控制在130～160℃。
19.(c)从上进料口连续进料，通过多级压辊将物料均匀涂布于滚筒表面，厚度在0.1～0.5mm之间。
20.(d)干燥时间控制在0.5min～3min之间
21.(e)利用刮刀将干燥后的物料铲离滚筒后进行收集。
22.与现有技术相比，本发明的优点是：
23.1.物料以非常薄的厚度涂附着于热源表面；
24.2.高温下，物料快速干燥，营养成分保留效果好；
25.3.热效率高，80％以上。
具体实施方式
26.本说明书中公开地任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
27.下面以具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
28.实施例1
29.拟微绿球藻：采用本发明干燥方法，干燥温度在160℃，藻泥薄层厚度0.3mm，干燥时间1.5min。
30.对比例，拟微绿球藻：采用传统喷雾干燥方法。
31.取两种不同干燥方式干燥的拟微绿球藻进行色素含量分析对比如下表1：
32.表1拟微绿球藻色素含量分析对比
[0033] 实施例1成品检测(w/w)喷雾干燥成品检测(w/w)叶绿素2.04％1.72％类胡萝卜素0.72％0.49％
[0034]
两种不同干燥方式能耗对比(每吨干藻)如下表2：
[0035]
表2不同干燥方式的能耗对比
[0036] 实施例1喷雾干燥蒸汽消耗7t35t
[0037]
由成分含量分析对比可以发现，本发明的干燥效果优于喷雾干燥效果，由能耗对比发现，本发明的干燥方式能耗显著降低，是一种具有明显先进性的干燥方法。
[0038]
实施例2
[0039]
一种微藻的干燥方法，其步骤主要包括：
[0040]
(a)将微藻藻液浓缩、脱水，将藻泥含水率降到75％以下，以得到湿藻泥。
[0041]
(b)采用滚筒刮板干燥机，利用饱和蒸汽进行加热，温度控制在130℃。
[0042]
(c)从上进料口连续进料，通过多级压辊将物料均匀涂布于滚筒表面，厚度在0.1mm之间。
[0043]
(d)干燥时间控制在0.5min之间
[0044]
(e)利用刮刀将干燥后的物料铲离滚筒后进行收集。
[0045]
实施例3
[0046]
一种微藻的干燥方法，其步骤主要包括：
[0047]
(a)将微藻藻液浓缩、脱水，将藻泥含水率降到50％以下，以得到湿藻泥。
[0048]
(b)采用滚筒刮板干燥机，利用饱和蒸汽进行加热，温度控制在160℃。
[0049]
(c)从上进料口连续进料，通过多级压辊将物料均匀涂布于滚筒表面，厚度在0.5mm之间。
[0050]
(d)干燥时间控制在3min之间
[0051]
(e)利用刮刀将干燥后的物料铲离滚筒后进行收集。
[0052]
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
[0053]
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
[0054]
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种微藻的干燥方法，所述干燥方法包括以下步骤：1)将微藻藻液浓缩、脱水，含水率降到75％以下，得到湿藻泥；2)将湿藻泥均匀涂布在热源表面，厚度在0.1～0.5mm之间，利用饱和蒸汽进行加热，干燥温度控制在130～160℃，干燥时间控制在0.5min～3min之间；3)将干燥后的微藻收集。2.根据权利要求1所述的干燥方法，其特征在于，所述干燥温度为150℃，厚度为0.3mm，干燥时间为1.5min。3.根据权利要求1所述的干燥方法，其特征在于，步骤2)中，将湿藻泥从上进料口连续进料，通过多级压辊将湿藻泥均匀涂布于滚筒刮板干燥机的滚筒表面。

技术总结
本发明公开了一种微藻的干燥方法，所述干燥方法包括以下步骤：1)将微藻藻液浓缩、脱水，含水率降到75％以下，得到湿藻泥；2)将湿藻泥均匀涂布在热源表面，厚度在0.1～0.5mm之间，利用饱和蒸汽进行加热，干燥温度控制在130～160℃，干燥时间控制在0.5min～3min之间；3)将干燥后的微藻收集。该干燥方法可减少微藻在加工过程中的营养成分损失，可以有效的保存微藻中的营养成分。中的营养成分。


技术研发人员：张东梅 黎崎均 程贺 王萌 丛威
受保护的技术使用者：中国科学院过程工程研究所
技术研发日：2020.11.17
技术公布日：2022/5/17