一种海藻寡糖酶解装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种海藻寡糖生产的技术领域，具体涉及一种海藻寡糖酶解装置。


背景技术：

2.海藻寡糖是从海洋藻类中提取并经过一定加工过程生产的由多个相同或不相同的单糖基通过糖苷键相连而成的低分子碳水化合物。海藻寡糖的结构与病原菌细胞壁降解物相似，因此能够刺激植物细胞产生免疫应答，从而提升农作物的抗病性。海藻寡糖还能够激活植物体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等活性氧清除作用，增加植物的抗逆能力。
3.现有海藻寡糖的常规生产工艺通常包括三部分：（1）海洋藻类原料获取。通过自然打捞或近海养殖两种方式获取海洋藻类原料，将获取的海洋藻类原料经过干燥、防腐等工艺后，运往海藻寡糖生产工厂。(2)海洋藻类提取海藻多糖。通过甲醛、强碱、浸泡等多种物理化学方法将海洋藻类中的海藻多糖从海藻细胞内释放进入水中，然后再通过加入钙化剂、酸化剂、醇化剂等方法将溶于水中的海藻多糖沉淀收集。（3）海藻多糖水解生产海藻寡糖。通过强酸、强碱等化学试剂或者酶生物制剂将海藻多糖水解成2-10个糖单元的海藻寡糖。例如cn11876453a公开的一种海藻寡糖的制备方法。将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂并剪碎，然后加热除菌，冷却，得到待酶解的海藻，制备含有海藻多糖水解酶的发酵液，向待酶解的海藻中加入发酵液和氯化钠，反应，过滤，得到降解，依次进行超滤分离、真空浓缩和微波真空干燥，制得海藻寡糖。以及cn106278493b所公开的一种分级酶解法制备含寡糖海藻有机肥的方法。将新鲜的海洋藻类植物洗净、除杂、浸泡、磨浆，并制备酶溶液，将酶溶液分次加入到海藻底料中，实现分级酶解。上述专利公开的方案均属于现有的常规海藻寡糖制备方式的应用。
4.这种现有的常规制备方法，存在以下缺陷：1海洋藻类原料获取通过自然打捞或近海养殖两种方式，导致海洋藻类品种斑杂，原料质量不可控导致产品质量不稳定。2海洋藻类生产区域、生产时间受自然条件影响，导致生产效率低。3打捞或近海养殖破坏海洋生态环境；而且海洋藻类原料干燥、防腐过程中会流失大量有效成分，导致降低制备效率。4海藻多糖水解时要考虑杂质的影响，导致步骤工序繁多，制备复杂且效率低下。
5.为了解决上述问题，申请人考虑设计了一种利用沼液生产海藻寡糖的方法，其特点在于，采用沼液添加海盐调制后培养海藻，获得固定规格大小的海藻聚集体；收集培养的海藻聚集体加入絮凝剂调理使得海藻聚集体内的结合水变为自由水；将调理后的海藻聚集体进行浓缩去除自由水；将浓缩后的海藻进行破碎释放出海藻多糖，再进行酶解使得海藻多糖水解，获得海藻寡糖。这样通过沼液培养海藻，可以实现沼液的二次利用，实现变废为宝的效果。同时更重要的是采用自培养海藻的方式，可以获得单一品种的固定规格大小的海藻聚集体；使得后续制备过程，只需去除自由水，然后破碎释放出多糖，即可酶解（即水解）获得海藻寡糖；工艺步骤非常简单。同时该过程中，海藻聚集体为人工定向培养获得，其
内部结构为单纯的海藻加结合水相互聚集而形成，在后续浓缩去除自由水过程中，自由水流出后可以将海藻聚集体表面的大部分沼液残留冲走，使得获得的海藻非常纯净且品质单一，海藻寡糖产品通常应用于农业，故少许的沼液残留也不会影响海藻寡糖品质。故本方法极大地保证了海藻酶解过程的高效，保证了较高的寡糖转换效率。
6.但如何设计一套设备，使其能够更好地实现上述方法，尤其是实现其中海藻寡糖的酶解制备，使其操作简单，海藻寡糖酶解转换效率高，成为有待进一步考虑解决的问题。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够用于实现海藻寡糖的酶解制备，同时结构简单，控制方便，海藻寡糖酶解转换效率高的海藻寡糖酶解装置。
8.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
9.一种海藻寡糖酶解装置，包括一个酶解罐，酶解罐上端口设置有酶解罐顶盖，酶解罐内设置有搅拌装置和酶解温度调控组件，其特征在于，酶解罐内腔壁上还设置有超声波振荡装置。
10.这样，可以依靠本装置实现对海藻的酶解。酶解时将压滤后的海藻输入到酶解罐内，添加好酶解液，调节并保持酶解罐内的温度和ph值为适宜范围，然后依靠设置的超声波振荡装置产生超声振荡，直接使得海藻细胞被震荡破碎，海藻细胞内多糖流出，在酶解液作用下分解为多糖，酶解时一边搅拌一边酶解，更加充分地保证酶解效果和效率。这样本海藻寡糖生产系统能够实现海藻寡糖的流水生产。其中酶解罐结构能够依靠超声振荡实现海藻的破碎再酶解，更好地保证了酶解效果和效率。
11.进一步地，超声波振荡装置包括两组并相对地安装在酶解罐内腔壁中部位置上。
12.这样，可以更好地保证超声振荡破碎效果。具体实施时超声波振荡装置为现有成熟技术，可购买现有产品安装实现，具体结构不在此详述。
13.进一步地，酶解罐顶盖上还连通设置有酶解液添加管。
14.这样更加方便酶解液的添加。
15.进一步地，所述搅拌装置包括竖向设置于酶解罐内腔中部的搅拌轴，搅拌轴和搅拌电机传动连接，搅拌轴上安装有多组水平设置的搅拌叶片，搅拌叶片沿水平方向伸展且呈竖直方向的螺旋形。
16.这样，可以更好地保证搅拌装置的搅拌效果。
17.进一步地，酶解罐内腔上端靠近酶解罐顶盖位置还设置有液位感应器。
18.这样，可以保证海藻添加时控制液位，液位到达液位感应器时停止添加，此时酶解罐中海藻容积为固定的量，方便添加对应固定比例的酶解液，保证酶解效果。
19.进一步地，酶解温度调控组件包括凸出于酶解罐内腔壁设置的酶解电热模块，还包括安装在酶解罐内腔壁上的酶解温度探头，酶解电热模块和酶解温度探头分别与酶解温度控制模块相连。
20.这样，方便检测酶解罐内温度，反馈到酶解温度控制模块控制酶解电热模块加热，实现自动温度控制，保证酶解过程处于恒定可控的温度范围。
21.进一步地，酶解罐内还设置有酶解ph值调节组件，所述酶解ph值调节组件包括并
列设置在罐体外的酶解酸液盒和酶解碱液盒，酶解酸液盒内盛有酶解酸调节液并设置有酶解酸流加泵，酶解酸流加泵出口通过酶解酸流加管连接到罐体内腔中的酶解酸流加接口；酶解碱液盒内盛有酶解碱调节液并设置有酶解碱流加泵，酶解碱流加泵出口通过酶解碱流加管连接到罐体内腔中的酶解碱流加接口；所述酶解酸流加泵和酶解碱流加泵和酶解ph控制器相连，还包括有安装在罐体内腔中的酶解ph值传感器，酶解ph值传感器和酶解ph控制器相连。
22.这样，本组件可以实时监测海藻多糖水解系统中液体的ph，如果液体ph高于设定ph，则ph控制系统自动开启酸流加泵，向酶解罐中流加酸调节液直至液体ph降到设定值；如果液体ph低于设定ph，则ph控制系统自动开启碱流加泵，向酶解罐中流加碱调节液直至液体ph升到设定值。这样就实现了ph值的自动调节控制，更好地保证了酶解效果。
23.进一步地，酶解罐底部还设置有海藻寡糖排出管道。方便酶解后海藻寡糖的排出。
24.进一步地，还包括海藻压滤浓缩装置，所述海藻压滤浓缩装置包括一个缓存罐和一个带式压滤机，缓存罐下端出口通过一个安装有排出泵的连接管道连接到一个絮凝剂投加容器，絮凝剂投加容器内腔顶部安装有压力喷头，压力喷头通过絮凝剂添加管道连接到絮凝剂存储罐，絮凝剂添加管道上还安装有絮凝剂添加泵，絮凝剂添加泵和絮凝剂流加控制系统相连；絮凝剂投加容器出口连接到带式压滤机的入口，带式压滤机下部具有输送带，输送带一端为带式压滤机出口并和酶解罐上端口衔接。
25.这样，海藻培养装置培养获得的海藻聚集体先输出到缓存罐内缓存，然后没间隔一段时间待缓存罐内缓存的海藻聚集体数量达到要求，依靠排出泵将海藻聚集体泵入到絮凝剂投加容器并进入到带式压滤机中，海藻聚集体进入絮凝剂投加容器后依靠絮凝剂流加控制系统控制絮凝剂添加泵自动开启，往流动的海藻聚集体喷入絮凝剂，在絮凝剂的作用下，海藻聚集体之间的结合变得更紧密，海藻聚集体之间的水分由结合水变成自由水，从海藻聚集体中脱落。添加絮凝剂后的海藻聚集体输入到带式压滤机，强行压滤脱水，脱水后的海藻掉入到下方输送带上，并送入到酶解罐内进行酶解。故海藻压滤浓缩装置能够快速高效地完成对海藻聚集体的脱水压滤，结构简单且脱水高效可控。
26.综上所述，本实用新型能够用于实现海藻寡糖的酶解制备，同时结构简单，控制方便，海藻寡糖酶解转换效率高的优点。
附图说明
27.图1为具体实施时一种采用了本实用新型结构的海藻寡糖生产系统的结构示意图。
28.图2为图1中单独海藻酶解装置中酶解罐的结构示意图。
29.图3为图2中单独酶解ph值调节组件的结构示意图。
30.图4为图1中单独海藻压滤浓缩装置的结构示意图。
31.图5为图1中单独海藻培养罐的结构示意图。
32.图6为图5中单独感应调节装置的结构示意图。
33.图7为图5中单独海藻收集机构的结构示意图。
34.图8为图7中单独各齿轮部分的平面示意图。
具体实施方式
35.下面结合一种采用了本实用新型结构的海藻寡糖生产系统的具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
36.具体实施方式：
37.一种采用了本实用新型结构的海藻寡糖生产系统，如图1-图8所示，包括依次衔接的海藻培养装置和海藻酶解装置（图1中虚线表示衔接关系）；
38.所述海藻酶解装置，包括海藻压滤浓缩装置和酶解罐1，参见图2-3，酶解罐1上端口设置有酶解罐顶盖2，酶解罐1内设置有搅拌装置和酶解温度调控组件，其中酶解罐1内腔壁上还设置有超声波振荡装置3。
39.这样，由海藻培养装置培养获得固定规格的海藻聚集体，由海藻压滤浓缩装置实现对海藻聚集体的压滤浓缩，然后依靠酶解罐实现酶解。酶解时将压滤后的海藻输入到酶解罐内，添加好酶解液，调节并保持酶解罐内的温度和ph值为适宜范围，然后依靠设置的超声波振荡装置产生超声振荡，直接使得海藻细胞被震荡破碎，海藻细胞内多糖流出，在酶解液作用下分解为多糖，酶解时一边搅拌一边酶解，更加充分地保证酶解效果和效率。这样本海藻寡糖生产系统能够实现海藻寡糖的流水生产。其中酶解罐结构能够依靠超声振荡实现海藻的破碎再酶解，更好地保证了酶解效果和效率。
40.其中，超声波振荡装置3包括两组并相对地安装在酶解罐内腔壁中部位置上。
41.这样，可以更好地保证超声振荡破碎效果。具体实施时超声波振荡装置为现有成熟技术，可购买现有产品安装实现，具体结构不在此详述。
42.其中，酶解罐顶盖2上还连通设置有酶解液添加管4。
43.这样更加方便酶解液的添加。
44.其中，所述搅拌装置包括竖向设置于酶解罐内腔中部的搅拌轴5，搅拌轴5和搅拌电机6传动连接，搅拌轴5上安装有多组水平设置的搅拌叶片7，搅拌叶片7沿水平方向伸展且呈竖直方向的螺旋形。
45.这样，可以更好地保证搅拌装置的搅拌效果。
46.其中，酶解罐1内腔上端靠近酶解罐顶盖位置还设置有液位感应器8。
47.这样，可以保证海藻添加时控制液位，液位到达液位感应器时停止添加，此时酶解罐中海藻容积为固定的量，方便添加对应固定比例的酶解液，保证酶解效果。
48.其中，酶解温度调控组件包括凸出于酶解罐内腔壁设置的酶解电热模块9，还包括安装在酶解罐内腔壁上的酶解温度探头（图中未显示），酶解电热模块和酶解温度探头分别与酶解温度控制模块（图中未显示）相连。
49.这样，方便检测酶解罐内温度，反馈到酶解温度控制模块控制酶解电热模块加热，实现自动温度控制，保证酶解过程处于恒定可控的温度范围。实施时酶解罐外壳上还设置有热水浴夹层。可以更好地保证酶解的温度控制。
50.其中，酶解罐内还设置有酶解ph值调节组件，所述酶解ph值调节组件包括并列设置在罐体外的酶解酸液盒10和酶解碱液盒11，酶解酸液盒10内盛有酶解酸调节液并设置有酶解酸流加泵12，酶解酸流加泵12出口通过酶解酸流加管13连接到罐体内腔中的酶解酸流加接口14；酶解碱液盒11内盛有酶解碱调节液并设置有酶解碱流加泵15，酶解碱流加泵15出口通过酶解碱流加管16连接到罐体内腔中的酶解碱流加接口17；所述酶解酸流加泵12和
酶解碱流加泵15和酶解ph控制器18相连，还包括有安装在罐体内腔中的酶解ph值传感器19，酶解ph值传感器19和酶解ph控制器18相连。
51.这样，本组件可以实时监测海藻多糖水解系统中液体的ph，如果液体ph高于设定ph，则ph控制系统自动开启酸流加泵，向酶解罐中流加酸调节液直至液体ph降到设定值；如果液体ph低于设定ph，则ph控制系统自动开启碱流加泵，向酶解罐中流加碱调节液直至液体ph升到设定值。这样就实现了ph值的自动调节控制，更好地保证了酶解效果。
52.其中，酶解罐底部还设置有海藻寡糖排出管道20。方便酶解后海藻寡糖的排出。
53.其中，所述海藻压滤浓缩装置包括一个缓存罐21和一个带式压滤机22，缓存罐21下端出口通过一个安装有排出泵23的连接管道连接到一个絮凝剂投加容器24，絮凝剂投加容器24内腔顶部安装有压力喷头25，压力喷头25通过絮凝剂添加管道26连接到絮凝剂存储罐27，絮凝剂添加管道26上还安装有絮凝剂添加泵28，絮凝剂添加泵28和絮凝剂流加控制系统（图中未显示）相连；絮凝剂投加容器24出口连接到带式压滤机22的入口，带式压滤机22下部具有输送带29，输送带一端为带式压滤机出口并和酶解罐上端口衔接。
54.这样，海藻培养装置培养获得的海藻聚集体先输出到缓存罐内缓存，然后没间隔一段时间待缓存罐内缓存的海藻聚集体数量达到要求，依靠排出泵将海藻聚集体泵入到絮凝剂投加容器并进入到带式压滤机中，海藻聚集体进入絮凝剂投加容器后依靠絮凝剂流加控制系统控制絮凝剂添加泵自动开启，往流动的海藻聚集体喷入絮凝剂，在絮凝剂的作用下，海藻聚集体之间的结合变得更紧密，海藻聚集体之间的水分由结合水变成自由水，从海藻聚集体中脱落。添加絮凝剂后的海藻聚集体输入到带式压滤机，强行压滤脱水，脱水后的海藻掉入到下方输送带上，并送入到酶解罐内进行酶解。故海藻压滤浓缩装置能够快速高效地完成对海藻聚集体的脱水压滤，结构简单且脱水高效可控。
55.其中，所述海藻培养装置，包括一个海藻培养罐31，海藻培养罐31内腔侧壁下端位置连通安装有一个沼液进液管32，内腔侧壁上端位置连通安装有一个沼液出水管33，内腔上部位于沼液出水管下方相邻位置水平设置有一个上隔离过滤件34，内腔下部位于沼液进液管上方相邻位置水平设置有一个下隔离过滤件35，上隔离过滤件34和下隔离过滤件35之间形成有海藻聚集体培养空间，海藻聚集体培养空间下端侧壁上还设置有具有阀门的海藻聚集体收集排放口36，海藻聚集体培养空间的下隔离过滤件上还设置有海藻收集机构，海藻收集机构能够将下隔离过滤件上的海藻聚集体收集至开启后的海藻聚集体收集排放口36，海藻培养罐内腔中还设置有光照系统和曝气系统。
56.这样，海藻培养罐工作时，沼液从沼液进液管进入到内腔中，直至盛满到没过出水管，加入海盐溶液将沼液调制为更利于海藻生长的培养液，将需培养的海藻（海洋单细胞微藻）接种到培养液中，开启光照系统（光照强度优选控制在2000-5000lux）和曝气系统（曝气溶氧值优选控制在大于2mg/l）进行初期培养（通常48小时左右），待接种的海藻生长成为海藻聚集体并满足筛选条件后进行筛选培养；筛选培养时，从沼液进液管间断式或持续式地加入沼液作为培养液并向上流动通过海藻聚集体培养空间从上方沼液出水管流出，（依靠调节进水流速或进水间隔时间）控制海藻聚集体培养空间内的水力停留时间（优选为40小时左右）大于单个微藻生长至大小满足筛选条件所需大小的时间，依靠上隔离过滤件过滤留下尺寸满足筛选条件大小的海藻聚集体，使得小尺寸的海藻顺水流从沼液出水管流出，实现海藻在海藻聚集体培养空间的筛选培养； 经过一段时间筛选培养（通常10天左右），待
筛网后方培养区域内的微藻聚集体富集程度大于预设程度时（判断条件为停止曝气后满足筛选条件大小的海藻聚集体沉淀汇集到下隔离过滤件上高度超过海藻聚集体收集排放口高度时），打开海藻聚集体收集排放口，依靠海藻收集机构将筛网后方区域内富集获得的微藻聚集体收集从海藻聚集体收集排放口排出，收集完毕后关闭海藻聚集体收集排放口并持续进行筛选培养。这样上述海藻培养装置，不仅仅能够依靠沼液实现海藻的培养，重要的是能够依靠两个隔离过滤件在培养罐内腔中隔离出一个筛选培养空间，进而可以实现对海藻聚集体的筛选培养，使其能够产出固定规格大小的海藻聚集体。海藻聚集体不会太小，比起单个的海藻细胞更容易收集且海藻多糖含量更高，海藻聚集体也不会太大，导致为后续压滤和破碎带来不便。故筛选培养的方式能够获得大小恰到好处的海藻聚集体，为后续的寡糖制备工艺中能够更好地压滤出水以及更好地实现超声波振荡破碎等提供了更好的前提，保证了后续工艺具有更好的压滤和破碎效果，保证了最终的寡糖制备效果。
57.其中，上隔离过滤件34和下隔离过滤件35的过滤尺寸为等于或小于1-2毫米。这样能够培养并筛选出1-2毫米尺寸大小的海藻聚集体，保证后续的处理效果。
58.其中，所述上隔离过滤件34为筛网，下隔离过滤件35为格栅板。
59.这样上隔离过滤件为筛网可以提高过滤效率，提高过滤效果，更好地留下满足尺寸要求的海藻聚集体；而下隔离过滤件为格栅板可以方便其上海藻收集机构的设置，也可以方便海藻聚集体在其上生长和沉淀聚集。
60.其中，海藻培养罐31上端还向上连通设置有排气管37。这样方便排出培养罐中产生的废气。
61.其中，海藻培养罐侧壁位于下隔离过滤件下方底部还设置有具有阀门的放空口38。这样方便排空检修。
62.其中，沼液进液管32位于海藻培养罐31内腔一侧下端，沼液出水管33、海藻聚集体收集排放口36和放空口38均位于海藻培养罐内腔另一侧。这样方便延长沼液在罐体内停留路径和时间。
63.其中，海藻培养罐上还设置有感应调节装置，感应调节装置包括盐度自动调节组件，盐度自动调节组件包括设置在海藻培养罐罐体外的调节盐溶液盒39，调节盐溶液容盒39内盛装有调节盐溶液并设置有调节盐溶液流加泵40，调节盐溶液流加泵40出口通过调节盐溶液流加管连接到海藻培养罐内腔壁上的调节盐溶液流加接口41；所述调节盐溶液流加泵40和盐度自动调节控制器42相连，还包括安装在罐体内腔中的盐度传感器43，盐度传感器43和盐度自动调节控制器42相连。
64.这样，上述盐度自动调节组件工装时，可以实时检测海藻培养罐内沼液的盐度，如果低于设定盐度标准，则依靠盐度自动调节控制器控制调节盐溶液流加泵加入调节盐溶液，提高沼液的盐度，使其达到海藻培养液标准，保证海藻处于适宜盐度的生长环境，保证其生长繁殖效果。实施时，培养液盐度标准通常为20000-35000mg/l，可更好地适宜海藻生长。
65.其中，感应调节装置还包括培养液ph值自动调节组件，所述培养液ph值自动调节组件包括设置在海藻培养罐罐体外的调节酸液盒44和调节碱液盒45，调节酸液盒44内盛有酸调节液并设置有酸流加泵46，酸流加泵46出口通过酸流加管连接到罐体内腔中的酸流加接口47；调节碱液盒45内盛有碱调节液并设置有碱流加泵48，碱流加泵48出口通过碱流加
管连接到海藻培养罐罐体内腔中的碱流加接口49；所述酸流加泵和碱流加泵和培养液ph控制器相连，还包括有安装在罐体内腔中的培养液ph值传感器50，培养液ph值传感器50和培养液ph控制器相连。
66.这样，培养液ph值自动调节组件可以实时监测海藻培养罐中液体的ph，培养液ph值通常控制在5-9，如果培养液液体ph高于设定ph，则培养液ph控制器自动开启酸流加泵，向海藻培养罐中流加酸调节液直至培养液液体ph降到设定值；如果液体ph低于设定ph，则培养液ph控制器自动开启碱流加泵，向海藻培养罐中流加碱调节液直至液体ph升到设定值。这样就实现了ph值的自动调节控制，更好地保证了对海藻的培养效果。
67.其中，盐度自动调节组件和培养液ph值自动调节组件集成设置在同一个感应调节装置外壳51上，所述调节盐溶液容盒38和调节酸液盒44和调节碱液盒45间隔并列设置在感应调节装置外壳51上部，所述盐度自动调节控制器42和培养液ph控制器采用同一控制器实现并安装在感应调节装置外壳51下部外侧，感应调节装置外壳51挂接固定在海藻培养罐罐体外。
68.这样，将盐度自动调节组件和培养液ph值自动调节组件集成为一个装置，方便简化结构，节省成本且方便控制调节。
69.其中，海藻培养罐上还设置有培养液温度调控组件，培养液温度调控组件包括凸出于海藻培养罐内腔壁设置的培养液电热模块53，还包括安装在海藻培养罐内腔壁上的培养液温度探头（图中未显示），培养液电热模块和培养液温度探头分别与培养液温度控制模块（图中未显示）相连。
70.这样，方便检测海藻培养罐内温度，反馈到培养液温度控制模块控制培养液电热模块加热，实现对培养液的自动温度控制，保证海藻培养过程处于恒定可控的海藻生长适宜温度范围。
71.其中，所述光照系统包括多个间隔阵列布置在海藻培养罐内腔底部的一个内腔底板56的光照灯54，光照灯54和位于内腔底板下方的光照控制模块（图中未显示）相连；所述下隔离过滤件35的格栅板为透明材料制得。
72.这样，将光照灯设置在内腔底板上向上提供光照，光照强度优选控制在2000-5000lux，依靠光照控制模块将光照时间和光照强度维持在海藻聚集体适宜生长的范围。更重要的是灯光下置的设置方式配合下隔离过滤件为透明材料的格栅板的结构，可以使得海藻聚集体培养空间的海藻沉淀在格栅板上后受光照而更加快速地生长繁殖，并能够利用海藻细胞的向光性，使得沉淀在格栅板上的海藻更加快速地相互繁殖结合形成海藻聚集体，提高了海藻聚集体的长出效果和培养效率。
73.其中，所述曝气系统包括多组和光照灯间隔并列布置的曝气头55，曝气头55的进气管道和位于内腔底板56下方的气泵相连，气泵和曝气控制模块（图中未显示）相连。
74.这样，曝气头可以依靠曝气控制模块控制实现间歇式曝气，曝气溶氧值优选控制在大于2mg/l，通过曝气为海藻细胞提供氧气和二氧化碳，同时起一定的搅拌作用。当曝气泵处于开启状态，培养系统中的液体在曝气气泡的作用下实现混合搅拌效果，从而使海藻聚集体在系统内均匀分布并和进气充分接触；当曝气泵处于关闭状态下，海藻聚集体在重力和向光性的作用下沉积在海藻聚集体收集挡板上生长。故下置式光照设计和间歇式曝气方式配合作用，能够最大程度的提高了海藻聚集体的长出效果和培养效率。
75.其中，下隔离过滤件35到内腔底板56的间隔距离大小使得进水在二者之间的水力停留时间小于海藻聚集体尺寸成长到下隔离过滤件过滤尺寸所需时间。
76.这样，再结合曝气的搅拌作用，使得下隔离过滤件到内腔底板之间的空腔形成供曝气和沼液进液水流充分混合的曝气空间，在曝气空间内受光照长出的小的海藻聚集体可以随水流向上进入到下隔离过滤件上方的海藻聚集体培养空间内继续成长，而曝气空间内不会成长出大的海藻聚集体而造成遮挡光照，保证了光照灯对海藻聚集体培养空间内海藻的光照供应，真正更好地保证对海藻聚集体的筛选式培养的实现。具体实施时，通常曝气空间占海藻培养罐内腔总空间1/50左右即可。
77.其中，所述海藻收集机构包括竖向安装在下隔离过滤件中部的转轴，转轴包括可转动地套设的内转轴61和外转轴62，还包括水平竖向设置在下隔离过滤件上表面的一对刮板63，其中一个刮板的一端固定在内转轴61上，另一个刮板的一端上下错位固定在外转轴62上，转轴下端可转动地向下穿过下隔离过滤件35，转轴下端的内转轴和外转轴上分别固定安装有一个输出齿轮64，两个输出齿轮64分别和一个被动齿轮65啮合，其中一个被动齿轮直接和一个主动齿轮66啮合，另一个被动齿轮通过一个中间齿轮67和主动齿轮66啮合，主动齿轮66和海藻收集电机68的输出端相连。
78.其中，两个刮板起始位置为反向背离海藻聚集体收集排放口的方向相邻设置。这样，海藻收集机构工作时，控制海藻收集电机控制主动齿轮转动，主动齿轮分别通过单个被动齿轮或者中间齿轮到另一个被动齿轮两条传动路径，分别带动两个输出齿轮做正转和反转，控制传动比相同且方向相反，这样即可带动两个刮板同时反向转动并将沉淀聚集在下隔离过滤件上表面的海藻聚集体刮动至海藻聚集体收集排放口位置，刮动过程中打开海藻聚集体收集排放口的阀门，即可使得海藻聚集体在刮板推动作用下从海藻聚集体收集排放口排出。故该海藻收集机构具有结构简单，控制方便，收集可靠的特点。特别使得在水平截面为圆形的海藻培养罐中实施。另外，刮板还可以在海藻培养过程中定期刮动，将附着在作为下隔离过滤件的格栅板上的生长到一定程度大小的海藻刮起进入到海藻聚集体培养空间中，更加利于海藻聚集体的生成。
79.其中，转轴下端穿过内腔底板，所述输出齿轮、被动齿轮、中间齿轮、主动齿轮和海藻收集电机均位于内腔底板下方。这样可以更好地避免对光照的干涉。
80.其中，刮板下表面和下隔离过滤件上表面相贴，刮板上表面为外端高于内端的斜面。这样是因为刮板外端刮动路径大于内端刮动路径长度，故刮板上表面倾斜设置方便刮板刮动时，外端更好地推动更多的海藻聚集体到达海藻聚集体收集排放口，起到更好地收集效果。
81.故上述方案中采用了连续式海藻聚集体浓缩系统和海藻多糖水解系统实现海藻聚集体的实时浓缩，以及海藻多糖的实时提取和水解，避免了海洋藻类原料的转运和存储、从而解决海洋藻类原料在存储和转运过程中有效成分流失的问题。和现有海藻寡糖生产方法相比，具有以下优点：（1）通过严格的环境条件和工艺条件控制，确保海藻原料成分的稳定性，从而确保海藻寡糖品质的稳定性；（2）通过利用沼液中的营养成分，降低海藻原料的培育成本和海藻寡糖的生产成本；（3）海藻原料生产和海藻寡糖生产同步进行，避免了海藻原料的干燥和运输；（4）生产过程不受自然条件影响；（5）不破坏海洋生态环境。
82.当然，实施时，上述海藻收集机构也可以是将同轴套设的内转轴和外转轴改设置
为并列的两个转轴，电机也可以是两个转轴各自连接一个电机传动，但这样耗费成本更高且结构不够紧凑。另外，实施时作为其他的结构方式，海藻收集机构也还可以是采用一个正对海藻聚集体收集排放口水平竖向设置的推板，在推板后方设置推杆和推杆电机，依靠推动的方式将海藻收集至海藻聚集体收集排放口，但这种结构更适应于矩形的海藻培养罐。
83.另外，为了更好地验证上述系统的生产效果，申请人将上述方案具体进行了以下实际实施，在重庆市开州区的某养猪场，通过采用上述方案利用其养猪场沼液来生产海藻寡糖。沼液的cod含量为9679mg/l、氨氮含量为1162mg/l。
84.沼液通过沼液入水口进入海藻聚集体培养罐（即方案中海藻培养罐）。海藻聚集体培养罐的整体体积为1000升,工作体积为800升。沼液每隔半小时泵入一次，每次泵入时间5分钟，泵入体积为10升，沼液在海藻聚集体培养罐的水力停留时间为40小时。当沼液泵入的时候，海藻聚集体培养罐的液面位置逐渐提高，顶部液体在通过滤网筛选组件（即筛网）后从出水口（即沼液出水管）流出进入污水深度处理系统。滤网筛选组件将液体中的海藻聚集体截留，允许水和未形成海藻聚集体的海藻细胞流出。经过一段时间的筛选（启动10天左右），未形成海藻聚集体的海藻细胞被不断冲刷出系统直至完全消失，海藻聚集体滤网筛选组件的截留作用逐渐在系统积累、浓度越来越高。在盐度自动调节组件、光照系统、培养液温度调控组件、培养液ph值自动调节组件的作用下，海藻聚集体培养罐的盐度、光照强度、ph、溶氧值分别控制在20000-35000mg/l、2000-5000lux、5-9和2mg/l。在以上环境条件下，每升沼液可产生5-6 g海藻聚集体。曝气系统，每隔半小时启动10分钟，然后停止20分钟，曝气系统的启动时间和沼液泵入时间保持一致。在曝气开启的状态下，沉积在海藻聚集体收集挡板（即格栅板）上的海藻聚集体在气体的搅动下，在培养系统内均匀分布，利用沼液中的营养成分和光照进行生长；在曝气关闭的状态下，海藻聚集体在重力和向光性的作用下逐渐向底部移动，沉积在海藻聚集体收集挡板上。自动刮板（即海藻收集机构）每隔6小时启动一次，将沉积在海藻聚集体收集挡板上的海藻聚集体刮出。
85.刮出的海藻聚集体通过海藻聚集体收集排放口进入海藻压滤浓缩装置的缓存罐。存罐的体积为60升，其中工作体积为50升。海藻聚集体流加泵（即排出泵）每隔24小时启动一次，将海藻聚集体的缓存罐中的海藻聚集体泵入絮凝剂投加容器。在海藻聚集体流加泵开启的同时，絮凝剂添加泵和絮凝剂添加管道中安装的加压泵同时开启，将絮凝剂从絮凝剂存储罐喷入海藻聚集体中。海藻聚集体流加泵开启后1分钟，带式压滤机开启，添加絮凝剂的海藻聚集体经压滤传送带进入压滤器，在压滤器的作用下除水浓缩。经过压滤，海藻聚集体的浓度由5g/l浓缩至50g/l。
86.经过压滤处理的海藻聚集体通过传送带进入海藻多糖水解罐（即酶解罐）。海藻水解罐的体积为12升，其中工作体积为10升。当海藻聚集体的高度达到液位感应器位置时，控制首先开启搅拌组件（即搅拌装置）进行搅拌。搅拌开启5分钟后，开启超声波发生器（即超声波振荡装置），对海藻聚集体进行超声处理，破坏海藻聚集体团状结构和海藻细胞细胞壁，将海藻多糖溶于水。超声处理5分钟后，关闭超声波发生器，停止超声处理。关闭超声处理1分钟后，开启酶解ph值调节组件和酶解温度调控组件，将系统的ph和温度分别调节至8、温度调节至30度。当系统的ph和温度达到调节值的时候，开启酶解液添加管上的酶液流加泵，流加0.1升的酶液。酶液流加完成后，系统开始进行酶解处理，酶解处理时间为36小时。在酶解处理过程中，搅拌组件一直处于开启状态，系统的ph和温度分别控制在8-11和30-50
度的范围内。酶解处理完成后，关闭搅拌组件、酶解ph调节组件、酶解温度调节组件，开启海藻寡糖泵出组件，将海藻寡糖液泵出。
87.经过以上处理，每吨沼液产生5-6 kg海藻聚集体（干重），产生1-2千克海藻寡糖，故证明本方案能够具备高效的海藻寡糖制备效果。