La producción comercial de ( beta - caroteno Dunaliella salina en estanques abiertos

...

estanques de tierra sin forro no tienen este problema, aunque la turbidez puede ser mayor. En todos los casos la profundidad del estanque se mantiene a aproximadamente 20 cm para una máxima penetración de luz tración

Una consideración final para la producción de aire abierto de D. salina es el emplazamiento de la instalación de producción . Desde estanques al aire libre son sometidos a los caprichos del clima , la ubicación de la planta debe tener un clima adecuado . Un sitio óptimo, como Hutt laguna en el oeste de Australia , tiene un verano largo y caluroso , seco y está situado en o cerca de una fuente adecuada de salmueras . La ubicación también debe estar alejada de lo posible la contaminación producida por las actividades industriales o agrícolas (es decir , pesticidas o metales pesados) como el producto final producido será utilizado en la alimentación humana . La tierra también debe ser bastante plana para minimizar los costos de construcción de estanques .

Grandes estanques al aire libre tienen una serie de características que difieren de las de los cultivos a gran escala mixtos de pozos en sistemas cerrados a causa de ( a) la importancia del clima ( viento, lluvia, temperatura) , (b) la contaminación , (c) la distribución heterogénea de organismos en el estanque , y ( d) las diferencias en la ampliación

Hemos encontrado que la ampliación de los grandes estanques al aire libre deberán proceder de una serie de pasos, cada uno representando un factor de aumento de 10, para poder hacer frente a los cambios en ambos parámetros biológicos y de ingeniería.

En Hutt Lagoon se llevaron a cabo los experimentos al aire libre iniciales en los estanques de plástico de varios cientos de litros de capacidad para probar los efectos de las condiciones climáticas locales sobre cultivos. Estos fueron ampliadas al estanques de tierra de paredes construidas en el lecho del lago Hutt laguna, que tiene una superficie de 100 m2 (aprox. 20.000 litros). estanques más pequeños fueron abandonados (1) debido a la alta área de la pared en relación al volumen del estanque que dio lugar a altas tasas de fugas; (2) una tendencia a perder la capacidad de retención del estanque debido a la erosión de los bancos; (3) la pérdida de algas debido a la formación de camellones de las células; y, (3) la reducción de la salinidad, la erosión de los bancos y el aumento de la turbidez resultante de la escorrentía del agua de lluvia. Todas estas desventajas se redujeron en los estanques grandes.

Ampliación en Hutt laguna progresó desde los 100 m2 hasta 250 m2 estanques (50.000 litros) y 600 m2 (120.000 litros). Estos estanques se utilizaron para explorar los efectos de la adición de nutrientes, la profundidad del estanque, la salinidad y el clima sobre el crecimiento y la génesis caroteno-. Se evaluaron varios regímenes de manejo de estanques diferentes. Antes de que se diseñó la planta de producción final, más experimentos se llevaron a cabo en estanques de 0,5-ha (es decir, 1I1Oth el tamaño de los estanques de producción propuestos) para proporcionar datos para el análisis económico preciso del proceso. Ampliación de éstos a los 5-ha-producción estanques procedió sin problemas.

Es difícil de probar grandes estanques al aire libre en todas las etapas ( experimental , piloto y de producción ) de manejo de los estanques . En grandes estanques hay algo de agregación en la distribución de D. salina debido a los impuestos naturales de las algas ( Moulton et al, 1987b ; . Wangersky y Maass , 1988 ) . También, calentamiento diferencial de la superficie capas de la laguna , la estratificación del agua de baja salinidad en la superficie del estanque después de la lluvia , y la mezcla variable debido al viento y la convección como resultado una distribución heterogénea de algas . La figura I muestra un perfil de profundidad típica en un estanque después de la lluvia de 100 m2 . Los primeros 3 cm tienen un menor número de células de algas y la reducción de la salinidad se concentran cerca de la superficie . El viento también da lugar a cierta agregación horizontal. La Figura 2 ilustra la cambios tanto en la distribución horizontal y vertical de las algas en un estanque de más de 3 días . Durante este tiempo, la dirección predominante del viento cambió de norte en el día 1 , al norte -oeste en el día 2 , y el este y el sur en el día 3. Estos datos muestran claramente la naturaleza dinámica de la distribución de las algas en los estanques e indican que el gran cuidado debe deben tomarse para obtener muestras representativas de los estanques con el fin de obtener una imagen precisa del número de células , la salinidad y concentración de nutrientes

Cosecha. - El siguiente paso crítico en la producción IJ-caroteno está cosechando. D. salina es una pequeña alga (aproximadamente 25 x 12-16 / tamaño OLM) y alcanza una densidad celular en estanques al aire libre de aproximadamente 5.105 a 5.106 células · ml-I • extracción de estos delicados algas de grandes volúmenes de salmuera es un importante se requiere problema y un proceso eficiente, de bajo costo. La gama de opciones disponibles ha sido recientemente revisado por Mohn (1988) y varios métodos de captura específico para Dunaliella han sido patentados. Estos incluyen filtración usando tierra de diatomeas como un coadyuvante de filtración (Ruane, 1974a), el uso de gradientes de sal estacionarios o en movimiento (Bloch et al., 1982), la explotación de la conducta fototácticas de las algas junto con balsas flotantes que sostiene fibras verticales a trampa de las algas (Kessler, 1982), y un método que explota la hidrofobicidad dependiente de la salinidad de la membrana celular D. salina (Curtain y Snook, 1982;. Curtain et al, 1987).

Uno de los métodos de cosecha fue examinado estratificación basada en la observación de que D. salina tiende a concentrarse en la superficie de estanques en la luz, y que esta concentración es mayor si la salmuera en el estanque está cubierta por una película delgada ofless solución salina agua. Bloch et al. (1982) también discuten la estratificación y su aplicación a la cosecha de Dunaliella.

En nuestros experimentos , la estratificación se inició por bombeo de una capa de 1 cm de agua de 0 a 3,5 % de salinidad en la parte superior del estanque y dejándolo durante aproximadamente 6 h en la luz del sol . Durante este período D. salina concentra preferentemente cerca de la salmuera : Interfaz de agua de baja salinidad , mientras que D. viridis no ( Tabla 1 ) .Es importante evitar cualquier mezcla de las capas, como por ejemplo por el viento, durante este paso. Al final de 6 h de la capa de superficie que contiene el D. salina se puede ejecutar fuera o se