Tảo có thể được sản xuất bằng cách áp dụng một loạt các phương pháp khác nhau, từ các phương pháp được áp dụng trong phòng thí nghiệm đến các phương pháp ít đoán trước trong các bể nuôi ngoài trời. Các điều kiện nuôi gồm có:
Hệ thống nuôi tảo trong nhà hoặc ngoài trời:
Nuôi trong nhà cho phép kiểm soát cường độ chiếu sáng, nhiệt độ, hàm lượng chất dinh dưỡng, tạp nhiễm các sinh vật ăn mồi sống và các tảo cạnh tranh. Ngược lại, các hệ thống nuôi ngoài trời làm cho việc nuôi trồng duy trì một loài tảo thuần trong thời gian dài là rất khó khăn.
Hệ thống nuôi tảo hở hoặc kín:
Nuôi hở như nuôi ở các ao, hồ, bể nuôi không có mái che sẽ dễ bị nhiễm tạp bẩn hơn so với các dụng cụ nuôi kín như các ống nghiệm, bình tam giác, túi…
Nuôi sạch (vô trùng) hoặc không vô trùng: Nuôi vô trùng là nuôi không có bất kỳ sinh vật ngoại lai nào và đòi hỏi khử trùng rất cẩn thận tất cả các dụng cụ thủy tinh, môi trường và các bình nuôi để tránh nhiễm tạp. Tuy nhiên phương pháp này còn hạn
chếđối với quy mô công nghiệp.
Hình I.2. Thiết bị nuôi sản xuất sinh khối tảo trong ống xoắn ở Úc.
Nuôi từng mẻ, nuôi liên tục và bán liên tục:
Dưới đây là ba kiểu nuôi thực vật phù du cơ bản, trong đó có tảo: - Nuôi từng mẻ:
Nuôi từng mẻ gồm có việc cấy đơn các tế bào trong một thùng chứa môi trường, tiếp theo là một thời kì phát triển vài ngày và tiến hành thu hoạch khi quần thể đạt tối
đa hoặc gần tối đa. Trong thực hành, tảo được chuyển sang các thùng nuôi có dung tích lớn hơn trước khi đạt tới pha ổn định và sau đó khối lượng nuôi lớn được tăng lên với mật độ tối đa và thu hoạch.
- Nuôi liên tục:
Phương pháp nuôi liên tục cho phép duy trì giống nuôi cấy có tốc độ rất gần tốc
độ sinh trưởng tối đa. Người ta phân biệt một số dạng nuôi liên tục như sau:
+ Turbidostat (nuôi cho lên men liên tục): mật độ tảo được duy trì ở mức độ
xác định trước bằng cách pha loãng tảo nuôi với môi trường. Có thể nói đây là hệ
thống tựđộng. Trong trường hợp này, dinh dưỡng là không hạn chế nhưng ánh sáng là yếu tố hạn chế trừ khi mật độ tảo quá thấp.
+ Chemostat (nuôi ở trạng thái hóa tính): ở đây môi trường nước được đưa vào hệ thống nuôi với một sự tuần hoàn nhất định. Một phần dung dịch mới liên tục
được bổ sung để thay đổi dung dịch môi trường mà tảo đã dùng. Hệ thống này thường
đơn giản và ít tốn kém so với turbidostat. - Nuôi bán liên tục:
Kỹ thuật nuôi bán liên tục kéo dài thời gian nuôi tảo, thực chất là một dạng nuôi theo mẻ nhưng sinh khối được kiểm tra định kỳ và giữổn định bằng phương pháp pha loãng môi trường. Nuôi bán liên tục có thể thực hiện trong nhà hoặc ở ngoài trời, nhưng thời gian nuôi thường không đoán trước được. Do tảo nuôi không được thu hoạch toàn bộ mà thu hoạch từng phần nên phương pháp nuôi bán liên tục cho khối lượng tảo nhiều hơn so với phương pháp nuôi từng mẻ với cùng một kích thước bể
nuôi. Ưu nhược điểm của các phương pháp nuôi tảo được trình bày ở bảng I.9. Bảng I.9. Tóm tắt ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp nuôi tảo[4].
Phương pháp nuôi Ưu điểm Nhược điểm
Nuôi trong nhà Độ kiểm soát cao Tốn kém
Nuôi ngoài trời Rẻ hơn Ít kiểm soát (ít đoán trước được)
Nuôi kín Ít bị nhiễm bẩn Đắt tiền
Nuôi hở Rẻ hơn Dễ bị nhiễm bẩn
Nuôi vô trùng Có thể dựđoán trước Tốn kém, khó thực hiện Nuôi không vô trùng Rẻ và dễ thực hiện hơn Dễ thất bại
Nuôi liên tục
Hiệu quả, cung cấp tảo chất lượng cao và ổn định, vận hành tựđộng, khả năng sản xuất trong thời gian dài.
Khó thực hiện, chỉ có thể nuôi với số lượng nhỏ, phức tạp, trang thiết bị tốn kém.
Nuôi bán liên tục Dễ hơn, tương đối hiệu quả. Chất lượng không ổn định, ít chắc chắn.
Nuôi theo mẻ Dễ nhất, chắc chắn nhất. Hiệu quả thấp nhất, chất lượng có thể thay đổi nhiều.