Способ автоматического регулирования величины @ при ферментации аэробных культур в стерильных условиях

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ РН ПРИ ФЕРМЕНТАЦИИ АЭРОБНЫХ КУЛЬТУР В СТЕРИЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ путем изменения подачи кислоты или щелочи в э-ависимости от рассогласования текущего и заданного значений величины рН среды, о т л ичающийся тем; что, с целью повышения точности регулирования, текущее значение величины рН среды устанавливают по величине рН жидкости , отделенной от газожидкостного потока, выходящего из ферментера.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И ) 3(5)) С 12 Я 3 00

)

it

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ., К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3436961/28-13 (22) 30 04.82 (46) 28 ° 02.84. Бюл. М 8 (72) Д.П. Панов, В.В. Письменный, П.И. Ходаков, В.В. Коровин, И.Д. Алымов и В.Ф. Королев (71) Грозненское научно-производственное объединение Промавтоматика (53) 663.01(088.8) (56) 1. Бирюков В.В. Автоматический контроль и управление в процессах биосинтеза антибиотипов. М., 1974, с. 17 — 26. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО PE—

ГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ PH ПРИ ФЕРМЕНТАЦИИ АЭРОБНЫХ КУЛЬТУР В СТЕРИЛЬНЫХ

УСЛОВИЯХ путем изменения подачи кислоты или щелочи в зависимости от рассогласования текущего и заданного значений величины рН среды, о т л ич .а ю шийся тем; что, с целью повышения точности регулирования, текущее значение величины рН среды устанавливают по величине рН жидкости, отделенной от газожидкостного потока, выходящего из ферментера.

1076447

ВНИИПИ Заказ 651/23.Тираж 522 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проеткная,4

Изобретение относится к микробиологической, медицинской и пищевой промышленности и может быть использовано при управлении процессом выращивания аэробных микроорганизмов в стерильных условиях.

Известен способ автоматического регулирования величины РН при ферментации аэробных культур в стерильных условиях путем изменения подачи кислоты и щелочи в зависимости от рассогласования текущего и заданного значения величины РН (lj .

Недостатком известного способа является низкая точность регулирования, вызванная ошибкой в определении 15 величины РН при помощи помещенных в среду электродов. Эта ошибка обусловлена с одной стороны эффектом осаждения на датчике твердых частиц среды и выделением на нем осадков биохимических реакций, с другой периодическим нарушением электролитического ключа при прохождении через сРеду пузырьков аэрирующего воздуха.

Цель изобретения — повышение точности регулирования величины РН °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования величины РН при ферментации аэробных культур в стерильных условиях путем изменения подачи кислоты или щелочи в зависимости от рассогласования текущего и заданного значения величины рН среды текущее значение величины РН среды устанавливают по величине РН жид-35 кости, отделяемой от газожидкостного потока, выходящего из ферментера.

На чертеже представлено устройство для реализации способа автоматического регулирования величины РН при фер-4() ментации аэробных культур.

На трубопроводе отходящих из ферментера 1 газов смонтирован отбойник

2, нижняя часть которого при помощи трубопровода и клапана 3 соединена со сборником 4, который снабжен автоматической системой регулирования уровня, состоящей из датчика 5, регулятора 6 и исполнительного механизма 7. Сборник связан через клапан 8 с линией подачи промывочного раствора и при помощи трехходового крана 9 либо с рабочей емкостью либо с канализацией. В сборнике установлен датчик 10 измерения величины РН 55 жидкости, отделяемой от газожидкостного потока выходящего из ферментера, соединенный с регулятором 11, выход которого через блоки 12 и 13 управления. подключен к исполнитель- бО ным механизмам (клапанам) 14 и 15 на линиях подачи щелочи и кислоты соответственно.

Способ осуществляют следующим образом.

В отбойнике 2 проходит частичное отделение от потока, выносимой из ферментера газожидкостной смеси, ее жидкой фазы, которая состоит из капелек культуральной жидкости и частичек пены, Отобранная жидкость поступает в сборник 4, уровень жидкости в котором стабилизируется при помощи автоматической системы регулирования. Трехходовой кран 9 при этом устанавливают в положение, обеспечивающее поступление жидкости из сборника 4 в рабочую емкость, откуда она направляется на дальнейшую переработку.

В том случае, если величина РН жидкости в сборнике 4 больше задания, с блока 12 подается сигнал на полное закрытие клапана 14, а с блока 13 сигнал на открытие клапана 15 на величину, пропорциональную отклонению РН в сборнике 4 от задания.

Поступающий при этом в ферментатор раствор кислоты изменяет РН культуральной жидкости в сторону задания.

Если же РН среды в ферментаторе

1 отклонится в кислую сторону, в блоке 13 управления формируется сигнал на полное закрытие клапана 15, а блок 12 выдает на клапан 14 сигнал, пропорциональный отклонению от задания, и поступающий раствор щелочи стремится вернуть величину кислотности культуральной жидкости к заданному значению.

Периодически посредством закрытия клапана и открытия клапана 8 в сборник подается буферный раствор, служащий для промывки внутренней поверхности емкости 4 и датчика 10, а также его калибровки. В том случае трехходовой кран 9 устанавливают в положение, обеспечивающее слив буферного раствора в канапизацию.

Технико-экономическая эффективность от внедрения данного изобретения выразится в увеличении выхода целевого продукта на стаДии ферментации за счет более строгого поддержания величины РН среды на заданном оптимальном уровне путем повышения точности измерения этой величины.

Поддержание РН ниже 10% от оптимальной (7,5 и 6,75 единиц РН) уменьшает выход продукта в среднем на

7,7Ъ, что приводит к потенциальному недобору лизина в стокубовом аппарате при коэффициенте заполнения 0,6 и цене лизина 7 руб. за кг на сумму

840 руб. только за одну ферментацию.