微藻由于蕴含蛋白质、脂肪酸和色素等资源,近些年来被广泛应用于能源、食品、医疗等诸多行业。其中,小球藻作为一种商业微藻,因富含优质蛋白质,被国际粮农组织列为理想的健康食品。在国外,藻蛋白的生产已商业化且产值上亿;我国小球藻的培养方式多为光能自养型,因其占地面积大、生长缓慢、后期不易采收等缺点难以满足藻蛋白市场。因此,通过对小球藻的高密度、低成本培养来提高藻蛋白产量,可以满足市场需求,推动国内藻蛋白的工业化进程。本试验对小球藻进行异养培养,从培养基成分和发酵条件两个方向出发,对培养过程中的pH、接种量、碳源和氮源进行优化,来提高藻蛋白产量。并利用50 L发酵罐进行小试放大试验。主要研究内容及结果如下:1.碳源对小球藻生长及蛋白含量影响:选择廉价的碳源替代品——木薯粉和玉米粉进行水解,并利用两者的水解液对小球藻进行培养。结果表明,木薯粉水解液作为碳源较合适,当水解液中的葡萄糖浓度在30 g/L时,藻蛋白产量可以达到1.45 g/L;2.氮源对小球藻生长及蛋白含量影响:选择玉米浆、尿素、硫酸铵、硝酸铵和硝酸钠等五种不同的氮源对小球藻进行培养。结果显示,硫酸铵作为氮源较合适,其浓度在3 g/L时,藻蛋白产量可以达到3.22 g/L;3.发酵条件对异养小球藻的生长和蛋白含量的影响:本试验选择六组不同的初始pH和五种不同的接种量对小球藻进行培养。结果表明,发酵液的初始pH值为6.4时,藻蛋白产量最高,可以达到1.75 g/L;接种量为15%时,藻蛋白产量较高,可达到1.16 g/L;4.在单因素试验基础上进行正交试验优化,优化结果为:初始pH值为6.4、接种量为10%、木薯粉水解液的葡萄糖含量为30 g/L、硫酸铵的质量浓度5 g/L,在此条件下藻蛋白产量可达到4.91 g/L。并利用50 L发酵罐进行扩大培养,结果发现优化后藻蛋白产量可达到26.37 g/L,比现有文献记载的结果高。