Способ определения концентрации углеводов в процессе ферментации
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕВОДОВ В ПРОЦЕССЕ ФЕРМЕНТАЦИИ , включающий измерение скорости потребления кислорода микроорганизмами , отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения , скорость потребления кислорода измеряют нецрерывно, дополнительно непрерывно измеряют скорость потребления азота, а концентрацию углеводов вычисляют по формуле K5(-Q7- iQO-K3Qi с - концентрация углеводов, где кг/м; Q,- скорость потребления азота, кг/м. ч; Q скорость потребления кислорода , кг/м.ч; k,-К - козффициенты пропорциональности; К4 константа, характеризующая субстрат, кг/и; (/) S максимальная удельная скорость роста микроорганиз 1 мов на данном субстрате, ч
СО(ОЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСРУБЛИН (!9) (ll) 4(5(у С 12 1/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСЙОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕИНЫЙ HOMHTET СССР
ПО ДЯЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbtTHA (21) 3593784/28-13 (22) 20.05.83 (46) 30.03.85. Бюл. В 12 (72) К.Л. Вилутис, Ю. -К.Ю. Станиткис, P.10.ÑèìóòHñ и Д.Э.Вярулис (71) Каунасский политехнический институт ии. Антанаса Снечкуса (53) 663.18(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 439516, кл. С 12 Q 1/06, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
1(553286, кл. С 12 g 1/06, 1975. (54) (57) СНОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕВОДОВ В ПРОЦЕССЕ ФЕРИЕНТАЦИИ, включающий измерение скорости потребления кислорода микроорганизмами, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности определения, скорость потребления кисло- рода измеряют непрерывно, дополнительно непрерывно измеряют скорость потребления азота, а концентрацию углеводов вычисляют по формуле
3 (<
С=
k> ( Q — скорость потребления азота, кг/м ° ч; Q — скорость потребления кислорода, кг/м .ч; j <--К вЂ” коэффициенты пропорциональности; K — константа, характеризующая субстрат, кг/м ; 1(5 — максимальная удельная скорость роста мнкроорганиз-t мов на данном субстрате, ч rae С— Q,— концентрация углеводов, кг/м ; S0 скорость потребления азота, кг/мЗ, че скорость потребления кислорода, кг/м - ч.> коэффициен»м пропорциональ-55 ности константа, характеризующа субстрат, кг/м ; 4 11477 Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам определения концентрации углеводов при выращивании микроорга низмов. S Известен способ определения концентрации углеводов в процессе культивирования микроорганизмов, включающий определение средней удельной скорости роста микроорганизмов и вы- 10 числение концентрации при помощи калибровочной кривой Ц . Недостатками данного способа являются низкая точность и невозможность использования при непрерывном культивировании микроорганизмов. Наиболее близким к предлагаемому является способ определения концентрации углеводов в процессе ферментации, включающий измерение скорости 20 потребления кислорода микроорганизмов (2) . При этом осуществляют также измерение расхода углеводов и импульсную подачу избыточной дозы углеводов 25 и измерение приращения потребления . кислорода, вызванное импульсной подачей избытка углеводов. Недостатком известного способа является низкая точность, связанная с колебаниями расхода углеводов, по;даваемых в ферментер, что неизбежно нрн промышленной ферментации. Цель изобретения — повышение точности определения концентрации углеводов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему измерение скорости потребления кислорода микроорганизмами, скорость потребления кислорода измеряют непрерывно, дополнительно непрерывно измеряют скорость потребления азота, а концентрацию углеводов вычисляют по формуле 4S 4 "» 0 сК60 е 2 5 I 2 K< — максимальная удельная ско рость роста микроорганизмов на данном субстрате, ч " . Способ осуществляют следующим образом. Непрерывно измеряют скорость потребления кислорода и азота микроорганизмами и по расчетной формуле, используя известные значения К вЂ” К., в любой момент времени вычисляют концентрацию углеводов в субстрате. С целью вычисления значений К 1-К, как зти величины имеют тенденцию к плавному изменению при длительном проведении процесса, используют следующий прием. Периодически, через несколько часов измеряют концентрацию биомассы и концентрацию углеводов какими-либо известными снособами,например высушиванием для биомассы и эбулиостатическим способом для концентрации углеводов. По полученным данным рекурентным методом вычисляют значение коэффициентов К вЂ” К, используя формулу К»01 м= к0-кд, 1где И вЂ” удельная скорость роста микроорганизмов за период между .двумя измерениями, а также значения К4 и К> используя формулу МС-К С - К4И. Вычисленные значения используют при определении концентрации углеводов в период до следующей коррекции величин К1 — К .Пример. В ферментерах емкостью 100 л непрерывным способом на сульфитных щелоках выращивали кормовые дрожжи Candida ийИis. Скорость потребления кислорода опре.деляли магнитным газоанализатором. Так как источником азота в среде являлся сульфат аммония, то при усвоении дрожжами аммиака среда подкислялась и скорость подачи 20Х-ной аммиачной воды для..поддержания постоянного рН среды использовали как значение, пропорциональное скорости потребления азота. Периодически, через 4 ч осуществляли коррекцию величины К < -К по панным эбулиостатического и гравитационного анализов. 3 1147751 4 В таблице приведены характерные Относительная погрешность опредеизменения величин К вЂ” К в непрерыв- ления концентрации углеводов предла-. ном процессе выращивания дро)юкей гаемым способом не превышает ЗЖ, а Candida utilis на сульфитных щелоках. способом-прототипом 57.. Время проведения измерения. ч К4э к /м К и К К3 1,1 135 012 49 1,05 13,55 О, 14 4, О 0,25 0,24 13,7 0,13 3,6 13,6 О, 138 2,8 0,9 138 0146 3 1 0,95 13,75 0,16 3,8 0,9 13 6 О 18 3 4.28 13 5 0161 2,8 ,И,58 О, 133 3,6 0,24 1,2 0,243 1,4 Составитель Е.Фетисов Редактор В.Ковтун Техред А .Кикемезей Корректор М.Демчик Заказ 1500/25 Тир ик 525 Подписное ВНИИПИ.Государствеииого -комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 0,245 0,256 0,259 0,249 0,251
