Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологии и оборудование производства и переработки микроводорослей. Учебное пособие.pdf
10. Kim, S. Handbook of Marine Microalgae. Biotechnology
Advances / S. Kim. – Pukyong National University, Busan, South
Korea : Academic Press is an imprint of Elsevier, 2015. – 604 p.
11. Чернова, Н. И. Эффективность производства биодизеля
из микроводорослей / Н. И. Чернова, С. В. Киселева, О. С. Попель // Энергосбережение, новые и возобновляемые источники
энергии. – 2014. – № 6. – С. 14 – 21.
12. Enhanced lipid extraction from microalgae Chlorella vulga-
ris biomass: experiments, modelling, optimization / D. S. Dvoretsky,
S. I. Dvoretsky, M. S.Temnov et al. // Chemical Engineering Transactions. – 2016. – N 49. – P. 175 – 180.
13. Tickell, J. (2000) From the fryer to the fuel tank. The com-
plete guide to using vegetable oil as an alternative fuel, Tallahasseee,
USA.
14. Schenk, P. M., Skye R., Thomas-Hall, Stephens E.,
Marx U. C., Mussgnug J. H., Posten C., Kruse O., Hankamer B.
(2008) Second generation biofuels: high-efficiency microalgae for
biodiesel production. Bioenergy Res 1:20–43.
15. Amin, S. (2009) Review on biofuel oil and gas production
process from microalgae. Energy Convers Manag 50:1834–1840
Angenent L. T., Karim K., Al-Dahhan.
16. Goldemberg, J. (2007) Ethanol for a sustainable energy
future. Science 315:808–810.
17. Antolin, G., Tinaut F. V., Briceno Y., Castano V., Perez C.,
Ramirez A. I. (2002) Optimization of biodiesel production by sunflower oil transesterification. Bioresour Technol 83:111–114.
18. Drapcho, C. M., Nhuan N P., Walker T. H. (2008) Biofuels
engineering process technology, Mc Graw Hill, New York.
19. Hirano, A., Ryohei U., Shin H., Yasuyuki O. (1997) CO
2
fixation and ethanol production with microalgal photosynthesis and
intracellular anaerobic fermentation. Energy 22:137–142.
81
20. Ueno, Y., Kurano N., Miyachi S. (1998) Ethanol production
by dark fermentation in the marine green alga, chlorococcum littorale. J Ferment Bioeng 86:38–43.
21. Hon-Nami, K. (2006) A unique feature of hydrogen reco-
very in endogenous starch-to-alcohol fermentation of the marine
microalga. Appl Bioch Biotech 129–132:808–828.
22. Huntley, M. E., Redalje D. G. (2007) CO
mitigation and
2
renewable oil from photosynthetic microbes: a new appraisal. Mitig
Adapt Strat Glob Change 12:573–608.
23. Cheryl (2010) Algae becoming the new biofuel of choice.
Available online 2008.
24. Matsumoto, M., Hiroko Y., Nobukazu S., Hiroshi O., Tadashi M. (2003) Saccharification of marine microalgae using marine
bacteria for ethanol production. Appl Bioch Biotech 105:247–254.
25. Hirano, A. K., Hon-Nami K., Kunito S., Hada M., Ogushi Y.
(1998) Temperature effect on continuous gasification of microalgal
biomass: theoretical yield of methanol production and its energy
balance. Catal Today 45:399–404.
26. Ueda, R., Hirayama S., Sugata K., Nakayama H. (1996)
Process for the production of ethanol from microalgae. US Patent
5,578,472.
27. Harun, R., Danquah M. K., Forde G. M. (2010b) Microbial
biomass as a fermentation feedstock for bioethanol production.
J Chem Technol Biotechnol 85:199–203.
28. He, H., Feng C., Huashou L., Wenzhou X., Yongjun L.,
Yue J. (2010) Effect of iron on growth, biochemical composition
and paralytic shellfish poisoning toxins production of Alexandrium
tamarense. Harmful Algae 9:98–104.
29. Douskova, I., Doucha J., Machat J., Novak P., Umysova D.,
Vitova M., Zachleder V. (2008) Microalgae as a means for converting flue gas CO
into biomass with a high content of starch.
2
Bioenergy: challenges and opportunities international conference and
exhibition on bioenergy. Guimarães, Portugal, April 6
th–9th
.
82
30. Sialve, B., Bernet N., Bernard O. (2009) Anaerobic digestion of microalgae as a necessary step to make microalgal biodiesel
sustainable. Biotechnol Adv 27:409–416.
31. Vergara-Fernandez, A., Vargas G., Alarcon N., Velasco A.
(2008) Evaluation of marine algae as a source of biogas in a twostage anaerobic reactor system. Biomass Bioenergy 32:338–344.
32. Mussgnug, J. H., Klassen V., Schlüter A., Kruse O. (2010)
Microalgae as substrates for fermentative biogas production in a
combined biorefinery concept. J Biotechnol 150:51–56.
33. Encinar, J. M., Beltran F. J, Ramiro A., Gonzalez J. F.
(1998) Pyrolysis/gasification of agricultural residues by carbon
dioxide in the presence of different additives: influence of variables.
Fuel Process Technol 55:219–233.
34. Mohan, D., Pittman C. U., Steele P. H. (2006) Pyrolysis of
wood/biomass for bio-oil: a critical review. Energy Fuel 20:848–889.
35. Bridgwater, A. V., Meier D., Radlein D. (1999) An over-
view of fast pyrolysis of biomass. Org Geochem 30:1479–1493.
36. Prins, M. J., Ptasinski K. J., Janssen F. J. J. G. (2006) More
efficient biomass gasification via torrefaction. Energy 31:3458–3470.
37. Wang, Z., Pan Y., Dong T., Zhu X., Kan T., Yuan L., To-
rimoto Y., Sadakata M., Li Q. (2007) Production of hydrogen from
catalytic steam reforming of biooil using C12A7-O-based catalysts.
Appl Catal A 320:24–34.
38. Miao, X., Wu Q. (2004) High yield bio-oil production from
fast pyrolysis by metabolic controlling of Chlorella protothecoides.
J Biotechnol 110:85–93.
39. Dermiba, A. (2006) Oily products from mosses and algae
via pyrolysis. Energy Sources 28:933–940.
40. Grierson, S., Stezov V., Ellem G., Mcgregor R., Herbertson J.
(2008) Thermal characterization of microalgae under slow pyrolysis
conditions. J Anal Appl Pyrol 85:118–123.
41. Ола, Дж. Метанол и энергетика будущего. Когда закон-
чатся нефть и газ [Электронный ресурс] / Дж. Ола, А. Гепперт,
83
С. Пракаш. – 2-е изд. (эл.). – М. : БИНОМ, 2014. – URL :
http://www.studentlibrary.ru/book/ ISBN9785996324002.html
42. Balat, M. (2009) Possible methods for hydrogen produc-
tion. Energy Sources 21:39–50.
43. Madamwar, D., Garg N., Shah V. (2000) Cyanobacteria
hydrogen production. World J Microb Biotechnol 16:757–767.
44. Gregoire-Padro, C. E. (2005) Hydrogen basics. First
annual international hydrogen energy implementation conference.
The New Mexico Hydrogen Business Council, Santa Fe, NM.
45. Kapdan, I. K., Kargi F. (2006) Bio-hydrogen production
from waste materials. Enzyme Microb Technol 38:569–582.
46. Cantrell, K. B., Ducey T., Ro K. S., Hunt P. G. (2008)
Livestock waste-to-bioenergy generation opportunities. Bioresour
Technol 99:7941–7953.
47. Hansel, A., Lindblad P. (1998) Towards optimization of
cyanobacteria as biotechnologically relevant producers of molecular
hydrogen, a clean and renewable energy source. Appl Microbiol
Biotechnol 50:153–160.
48. Boichenko, V. A., Greenbaum E., Seibert M. (2004)
Hydrogen production by photosynthetic microorganisms. In: MDA,
Barber J (eds) Photoconversion of solar energy, molecular to global
photosynthesis, vol. 2. Imperial College Press, London, pp. 397–452.
49. Cultivation of Chlorella vulgaris in Dairy Wastewater Pre-
treated by UV Irradiation and Sodium Hypochlorite / L. Qin et al. //
Applied Biochemistry and Biotechnology. – 2013. – V. 172. –
P. 1121 – 1130.
50. Ferruzzi, M. G., Blakeslee J. Digestion, absorption,
and cancer preventative activity of dietary chlorophyll derivatives,
Nutr. Res. 27(1) (2007) 1–12.
51. Dwyer, J. H., Navab M., Dwyer K. M., Hassan K., Sun P.,
Shircore A., Merz C. N. B. Oxygenated carotenoid lutein and progression of early atherosclerosis: the Los Angeles atherosclerosis
study, Circulation 103(24) (2001) 2922–2927.
84
52. Shao, H. B., Chu L. Y., Lu Z. H., Kang C. M. Primary anti-
oxidant free radical scavenging and redox signaling pathways in
higher plant cells, Int. J. Biol. Sci. 4(1) (2008).
53. Hojnik, M., Škerget M., Knez Ž. (2008) Extraction of lutein
from marigold flower petals–experimental kinetics and modelling.
LWT – Food Sci Technol 41:2008–2016.
54. Hasegawa, T. Oral administration of hot water extracts of
Chlorella vulgaris reduces IgE production against milk casein
in mice / T. Hasegawa, K. Ho, S. Ueno, S. Kumammoto, Y. Ando,
A. Yamada, K. Nomoto, Y. Yasunobu // Int. J. Immunopharmacol. –
1999. – 21(5): 311–323.
55. Chlorella vulgaris modulates hydrogen peroxide-induced
dna damage and telomere shortening of human fibroblasts derived
from different aged individuals Suzana Makpol, Nadia Yaacob,
Azalina Zainuddin, Yasmin Anum Mohd Yusof and Wan Zurinah
Wan Ngah.
56. Перспектива развития технологии производства мик-
роводорослей / С. М. Шинкарев, А. Я. Самуйленко, С. А. Гринь
и др. // Вестник технологического университета. – 2017. – Т. 20,
№ 14.
57. Сиренко, Л. А. Биологически активные вещества водо-
рослей и качество воды / Л. А. Сиренк
о, В. Н. Козицкая. – Киев :
Наук. думка, 1988. – 352 с.
58. Дилов, Х. Микроводоросли. Массовое культивирование
и приложение / Х. Дилов. – София : Изд-во Болгарской Академии Наук, 1985.
59. Fully-controllable, high surface-to-volume ratio photobio-
reac-tors for the production of specialty chemicals from
oxy-genic phototrophs / M. Tredici, S. Biagiolini, G. Chini Zitteli et al. //
Proc. 6th European Congress on Bio-technology, Elsevier Science. –
1994. – P. 1011 – 1016.
60. Ефимова, М. В. Введение в прикладную биотехноло-
гию : учебное пособие для студентов направления 655900 «Тех-
85
нология сырья и продуктов животного происхождения» /
М. В. Ефимова. – Петропавловск-Камчатский : КамчатГТУ, –
2004. – 95 с.
61. Pulz, O. Light energy supply in plate-type and light diffu-
sing optical bioreactors / O. Pulz, N. Gerbsch, R. Buchholz //
J. Appl. Phytology. – 1995. – V. 7. – P. 145 – 149.
62. Second generation biofuels: high-efficiency microalgae for
biodiesel production / P. M. Schenk, S. R.Thomas-Hall, E. Stephens
et al. // BioEnergy Research. – 2008. – V. 1. – P. 20 – 43.
63. Общая и экспериментальная альгология / Т. В. Догади-
на, В. П. Комаристая, О. С. Горбулин, А. Н. Рудась. – Х. : ХНУ
имени В. Н. Каразина, 2013. – 148 с.
64. Schreyer, H. B. MicroBio-reactor system simulates large
bioreactor process at submilliliter volumes / H. B. Schreyer,
S. E. Miller, S. Rodgers // Genetic Engineering and Bio-technology
News. – 2007. – V. 27. – P. 1 – 4.
65. Мещерякова, Ю. В. Исследование ус
ловий культивирования микроводоросли хлорелла в трубчатом фотобиореакторе / Ю. В. Мещерякова, С. А. Нагорнов // Вестник Тамбовского
государственного технического университета. – 2015. – Т. 21,
№ 4. – С. 653 – 659.
66. Смятская, Ю. А. Фотобиореакторы для культивирования
микроводоросли CHLORELLA SOROKINIANA / Ю. А. Смятская,
Н. А. Политаева, В. С. Собгайда // Вестник технологического
университета. – 2018. – Т. 21, № 2.
67. Богданов, Н. И. Установка для выращив
ания микроводорослей : патент Рос. Федерация № 2268923 / Н. И. Богданов,
М. В. Куницын. – 2006.
68. Иванов, Г. Ю. Установка для культивирования хлорел-
лы : патент Рос. Федерация № 2477040 / Г. Ю. Иванов, А. В. Мирзоян. – 2011.
69. Даре, Л. А. Реактор : патент Рос. Федерация 2508396 /
Л. А. Даре. – 2014.
86
70. Цыганков, А. А. Реактор : патент Рос. Федерация
2451446 / А. А Цыганков, Е. Е. Елизаров. – 2012.
71. Current state of research and development in the area of
cultivation of microalgal biomass [Электронный ресурс]. – URL :
http://www.algaereactor.ru/en/the-current-state-of-research-and-development/ (дата обращения: 22.06.16).
72. Марков, С. А. Использование водорослей для получе-
ния биотоплива и удаления избытка углекислого газа из атмосферы / С. А. Марков // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». – 2009. – № 2(
70).
73. A financial assessment of two alternative cultivation
systems and their contributions to algae biofuel economic viability /
J. W. Richardsona, M. D. Johnsona, X. I. Zhangb et аl. // Algal
Research. – 2014. – N 4. – Р. 96 – 104.
74. Haag, A. L. Algae bloom again / A. L. Haag // Nature. –
2007. – V. 447. – P. 520–521.
75. The potential application of cyanobacterial photosynthe-sis
for clean technologies / D. O. Hall, S. A. Markov, Y. Watanabe,
K. K. Rao // Photosynthesis Research. – 1995. – V. 46. – P. 159 –
167.
76. Теплообменные аппараты : учебное пособие / Б. Е. Бай-
галиев, А. В. Щелчков, А. Б. Яковлев, П. Ю. Гортышов. – Казань :
Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2012. – 180 с.
77. Виэстур, У. Э. Биотехнология. Биологические агенты,
технология, аппаратура / У. Э. Виэстур, И. А. Шмите, А. В. Жилевич. – Рига : Зинатне, 1987
. – 263 с.
78. Биотехнология : учебник / И. В. Тихонов, Е. А. Рубан,
Т. Н. Грязнева и др. ; под ред. акад. РАСХН Е. С. Воронина. –
СПб. : ГИОРД, 2008. – 704 с.
87
ПРИЛОЖЕНИЯ
Листинг программы для подсчёта
клеток микроводорослей в суспензии
(при использовании программы
обязательна ссылка на авторов)
% Наименьший радиус клеток
minr = 10;
% Открытие исходного изображения
img = imread('3.jpg');
% Перевод изображения в оттенки серого
grayimg = rgb2gray(img);
% Контрастирование
grayimg = imadjust(grayimg);
% Выделение границ методом Канни
bw = edge(grayimg,'canny', 0.15, 2);
% Заливка замкнутых областей
bw = imfill(bw,'holes');
% Избавление от тонких линий
se = strel('disk',1);
bw = imopen(bw,se);
% Выделение границ объекта
[B,L] = bwboundaries(bw);
% Координаты диаметра объекта
stats = regionprops(L,'Centroid','EquivDiameter');
% Визуализация результата
figure, imshow(img)
hold on
n=0;
Приложение А
88
for k = 1:length(B)
boundary = B{k};
radius = stats(k).EquivDiameter/2;
xc = stats(k).Centroid(1);
yc = stats(k).Centroid(2);
theta = 0:0.01:2*pi;
Xfit = radius*cos(theta) + xc;
Yfit = radius*sin(theta) + yc;
r(k)=radius;
% График по условию наименьшего радиуса клеток
if (r(k) >= minr)
n = n+1;
plot(Xfit, Yfit, 'g');
text(boundary(1,2)-15,boundary(1,1)+15,
num2str(radius,3),'Color','y',...
'FontSize',8);
end
end
fprintf('\nКОЛИЧЕСТВО КЛЕТОК n = %i', n)
fprintf('\nМИНИМАЛЬНЫЙ РАДИУС R >= %1.2f\n', minr)
close all;
% Read standard MATLAB demo image.
%rgbImage = imread('onion.png');
rgbImage = imread('mms.jpg');
% Display the original image.
subplot(1, 2, 1);
imshow(rgbImage);
title('Original RGB Image');
% Maximize figure.
set(gcf, 'Position', get(0, 'ScreenSize'));
% Split the original image into color bands.
redBand = rgbImage(:,:, 1);
greenBand = rgbImage(:,:, 2);
89
blueBand = rgbImage(:,:, 3);
% Threshold each color band.
redthreshold = 68;
greenThreshold = 70;
blueThreshold = 72;
redMask = (redBand > redthreshold);
greenMask = (greenBand < greenThreshold);
blueMask = (blueBand < blueThreshold);
% Combine the masks to find where all 3 are "true."
redObjectsMask = uint8(redMask & greenMask & blueMask);
subplot(1, 2, 2);
imshow(redObjectsMask, []);
title('Red Objects Mask');
figure
% Threshold each color band.
redObjectsMask = uint8(redMask & greenMask & blueMask);
imshow(redObjectsMask, []);
title('Red Objects Mask');
90