Способ управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий изменение подачи в ферментер микроэлементов в зависимости от соотношения расходов микроэлементов и питательного субстрата и изменение подачи питательного субстрата в зависимости от разности между приведенными вязкостями культ-уральной среды и смеси микроэлементов и пи|тательного субстрата, при поддержании этой разности на максимальном уровне, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности управления и сокращения времени брожения за счет улучшения качества культивируемых микроорганизмов, опре делягат средний размер клеток микроорганизмов , а значение приведенной вязкости культуральной среды корректируют в зависимости от этого сред ,него размера.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И)

Заю С 05 D 27 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 3538469/23-13 (25) 3538744/23-13 (22) 12.01,83 (46) 15.05.84, Бюл. 9 18 (72) К.В.Балжекас и Ю.-К,Ю.Станишкис (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 663.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство

СССР, 9 390136, кл. С 12 Q 3/00,1974, 2 ° Авторское свидетельство СССР

У 879569, кл, G 05 D 27/00, 1980. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ, -предусматривающий изменение подачи B ферментер микроэлементов в зависимости от соотно-. щения расходов микроэлементов и питательного субстрата и изменение подачи питательного субстрата в зависимости от разности между приведенными вязкостями культуральной среды и смеси микроэлементов и пи;тательного субстрата, при поддержании этой разности на максимальном уровне, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления и сокращения времени брожения эа счет улучшения качества культивируемых микроорганизмов, опре« деляют средний размер клеток микроорганизмов, а значение приведенной вязкости культуральной среды корректируют в зависимости от этого сред,него размера.

1092475

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано при непрерывном культивировании микроорганизмов.

Известен способ управления процес сам непрерывного культивирования мик роорганизмав, предусматривающий изменение подачи в ферментер микроэлементов в зависимости от соотношения расходов микроэлементов и питательно- 10 го субстрата и изменение подачи питательного субстрата Г 11

Однако данный способ не учитывает качество биомассы микроорганизмов, а это не позволяет эффективно вести !5 процесс непрерывного культивирования и получить максимальный выход целевого продукта, поскольку в процессе культивирования не учитываются изменения размеров микроорганизмов— 20 прямого показателя условий культивирования. Для получения качественной биомассы клетки, с одной, стороны, допжны пройти процесс созревания"9 после чего начинается синтез ДНК9 бел.>5 ка и других продуктов, а, с другой стороны, пребывание клеток длительное время в ферментере (при малом стоке) приводит к изменению их жизнеспособности. Поэтому желательно, чтобь1 в 30 ферментере присутствовали клетки определенного среднего размера, Из в е ст е н т акже спо со б упр авл ения процессом непрерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающий изменение подачи в ферментер микроэлементов в зависимости от соотношения расходов микроэлементов и питательного субстрата и изменение подачи питательного субстрата в зави-:— симости от разности между приведенными вязкостями (при температуре

20 С ) культуральной среды и смеси микроэлементов и питательного субстра-45 .а при поддержании этой разности на максимальном уровне (2 1

Недостатком этого способа является

:-.о чта приведенная вязкость куль9

50 уральной среды не дает полного представления о количестве биомассы микроорганизмов, так как при том же количестве биомассы вязкость культуральной среды зависит от величины

55 клеток микрорганизмов, Например, если в культуральной среде присутствуют мелкие клетки, то при том же количестве биомассы вязкость культуральной среды будет более высокая, чем с присутствием клеток большого размера.

Цель изобретения — повышение точности управления и сокращение времени брожения за счет улучшения качества культивируемых микроорганизмов °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающему изменение подачи в ферментер микроэлементов в зависимости от соотношения расходов микроэлементов и пита-! 1 тельного субстрата и изменение подачи питательнога субстрата в зависимости ат разности между приведенными вязкостями культуральной среды и смеси микроэлементов и питательного субстрата,при поддержании этой разности на максимальном уровне, определяют средний размер клеток микроорганизмов, а значение приведенной вязкости культуральнай среды корректируют в зависимости ат этого среднего размера.

Сущность способа непрерывного культивирования микроорганизмов заключается в том, что в ферментер подают .,питательный субстрат, например глю-, козу, и другие микроэлементы, необ,ходимые для культивирования. опргде>1 ляют приведенные вязкости см" ñè питательных веществ и культуральной среды и средний размер клеток микроэрганизмов9 уточняют значение вязкости в зависимости ат среднего размера клеток при помощи специальной таблицы (или графика), определяют разность между приведенной вязкостью смеси питательных веществ и приведенной вязкостью культуральной среды"и в зависимости от величины этой разности осуществляют подачу питательнога субстрата, причем величину разности между приведенными вязкостями поддерживают на максимальном уровне.

Пример, В ферментер подают, питательный субстрат, например глюкозу9и другие микроэлементы, необходимые для культивирования, например, дрожжей Saccharomyces. В процесс» культивирования через определепные промежутки времени (например через каждые 2 ч)отбирают пробы питательной и культуральнай сред. 3;ги пробы помещают в термастабилизатор (20 С) и через 5 мин с помощью, например, капиллярногo вискозиметра определяют приведенные вяз92475

Составитель Г. Богачева

Редактор М. Бандура Техред В.Далекорей Kopper< nP А. Зимокосов

Заказ 3254/31 Тираж 842

ВНИИГП1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Э

10 кости питательной и культуральной сред, определяют средний размер клеток микроорганизмов, например, капиллярно-кондуктометрическим устройством, уточняют значение приведенной вязкости культуральной среды по заранее составленной специальной таблице (или графику), после чего вычисляют разность между приведенными вязкостями питательной и культуральной среды. При увеличении разности увеличивают подачу пич чтельного субстрата, а при уменьшении раэностиуменьшают подачу субстрата, Изменение подачи питательного субстрата приводит к изменению стока биомассы из ферментера, тем самым стабилизирует средний размер клеток путем изменения времЕни пребывания клеток в ферментере.

Использование предлагаемого способа управления по сравнению с базовым, эа который принят способ культивирования дрожжей SBccharomyces на ферментационной. установке УФ-6, позволяет повысить точность поддержания количества биомассы в ферментере на

3-5Х и ократить время брожения на

10-157. за счет улучшения качества биомассы таких дрожжей, применяемых как засевные, так как поддержание в ферментере клеток уменьшенного размера позволяет повысить их общую поверхность.