マイクロ波を利用したクロレラ・バルガリスの収穫のためのマイクロ波支援凝集法

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Bioresour. Technol..2020 Jul;314:123770. S0960-8524(20)31042-7. doi: 10.1016/j.biortech.2020.123770.Epub 2020-07-02.

マイクロ波を利用したクロレラ・バルガリスの収穫のためのマイクロ波支援凝集法

Microwave assisted flocculation for harvesting of Chlorella vulgaris.

Wei Liu
Yunqian Cui
Pengfei Cheng
Shuhao Huo
Xiaochen Ma
Qingfeng Chen
Kirk Cobb
Paul Chen
Junjian Ma
Xinguo Gao
Roger Ruan

PMID: 32652448 DOI: 10.1016/j.biortech.2020.123770.

抄録

微細藻類の収穫は、微細藻類産業の発展の大きな妨げとなっている。本論文では、Fe(FeCl)、キトサン、Ca(CaCl)の3種類の凝集剤を用いて、クロレラ・バルガリスの凝集を補助するために、短時間のマイクロ波処理を行った。マイクロ波照射時間は20s、pHは10が最適条件であることがわかった。この条件では、マイクロ波を利用したFe,キトサン,Caはそれぞれ43.2%,49.5%,39.6%の大幅な収穫効率の向上が見られた。マイクロ波処理は、藻類細胞にダメージを与えず、脂質抽出にも明らかな影響を与えなかった。また、マイクロ波処理により、凝集後の培地中の凝集剤濃度が低下し、上清の再利用が可能となった。この研究は、マイクロ波エネルギーを利用して微細藻類の収穫のための凝集効率を向上させる新しい有望な方法を提供するものである。

Microalgae harvesting is a major hindrance for the development of the microalgae industry. In this paper, short microwave treatment was used to assist the flocculation of Chlorella vulgaris with three flocculants, Fe (FeCl), chitosan, and Ca (CaCl). A microwave irradiation time of 20 s, and a pH of 10 was found to be the optimum condition. The harvesting efficiency could be significantly increased by 43.2%, 49.5% and 39.6%, respectively for Fe, chitosan, and Ca assisted by microwave under these conditions. Microwave treatment did not cause any damage to the algal cells, and had no obvious influence on the lipid extraction. Microwave treatment decreased the concentration of the flocculants in culture medium after flocculation; this treatment enabled the reuse of the supernatant. This study provides a new and promising method of improving the flocculation efficiency for microalgae harvesting, by using microwave energy.