Способ подготовки питательной среды для непрерывного культивирования микроорганизмов

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий подачу в смеситель гидролиэата , растворов минеральных солей и дистиллированной воды, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биомассы в условиях использования различных штаммов микроорганизмов в неоднородных по составу гидоопизатах путем поддержания оптимального состава питательной среды, измеряют текущие значения концентрации редущфующих веществ и минеральных солей в гидролизате и концентрацию минеральных солей в подаваемых растворах и определяют оптимальные расходы гидролизата, растворов солей и дистиллированной воды из следующих соотношений L,-LSpB/cf p& / i SpB/f PB)/ C-i b L(S .L{l- Sp6|Cp ,jS -C4 Sp8/Cp /СП} ir где ij - расход гидролизата на входе смесителя,л/ч; L: расход -го раствора солей на входе смесителя , л/ч, Чрасход дистиллированной воды на входе смесителя, л/ч; расход питательной среды U - (Л на выходе смесителя,л/ч; РВ оптимальная концентрация редуцирующих веществ в питательной среде, %; S4 оптш альная концентрация 1 -го компонента минеральных солей в питательной среде, %; г -РВ.05 концентрация редуцирующих веществ в гидролизате ,%, СП с;концентрация f -го компо4 нента минеральных солей Ч в гидролизате,% С|концентрация соли вИ-м растворе солей,%, W количество растворов солей , при этом концентрация соли в каждом подаваемом исходнсм растворе составляет 4-10 значений требуемой концентрации этой же соли в питательной среде.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

П9) (I 1) 4(51) С 12 N 1 16

i>=.s(<-t "elc„°

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

; (21) 3637825/28-13 (22) 31.08.83 (46) 15.06.85. Бюл. Р 22 (72) А.С. Кабильджанов и Б.А. Захидов (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт кибернетики с Вычислительным центром (53) 663. 1.62-52 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 609763, кл. С 12 N 1/16, 1978.

2. Андреев А.А., Брызгапов Л.И.

Производство кормовых дрожжей. H.:

Лесная промышленноеть, 1970, стр .. 100-102. (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий подачу в смеситель гидролизата, растворов минеральных солей и дистиллированной воды, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения вьиода биомассы в условиях использования различных штаммов микроорганизмов s неоднородных по составу гидролизатах путем поддержания оптимального состава питательной среды, измеряют текущие значения концентрации редуцирующих веществ и минеральных солей в гид. ролизате и концентрацию минеральньи солей в подаваемых растворах и определяют оптимальные расходы гидролиэата, растворов солей и дистиллированной воды из следующих соотношений 4 "г ь гь

БPBI C PB)/с1, 111 А н . 8, (sw — с,"ь„(с,",/ci)) =1 где 4 — расход гидролизата на

Г входе смесителя,л/ч, — расход < --го раствора солей на входе. смесителя, л/ч, 4о — расход дистиллированной воды на входе смесителя, л/ч, — расход питательной среды на выходе смесителя,л/ч, SpB — оптимальная концентрация редуцирующих веществ в питательной среде, 7.; — оптиМальная концентрация

1 -ro компонента минеральных солей в питательной среде, Ж;

Сð - концентрация редуцирующих веществ в гидролиэате,Х; — концентрация s-го компонента минеральных солей в гидролизате,Х;.

С - ° - концентрация соли в-1-м растворе солей, Х, 1 — количество растворов солей, при этом концентрация соли в каждом подаваемом исходном растворе составляет 4-10 значений требуемой концентрации этой же соли в питательной среде.

1 1161547 2

Изобретение относится к микробио", тималь логической промышленности, в частнос- воров ти к непрерывному культивированию . из сп микроорганизмов на жидких питательных средах, и может быть использовано для подготовки питательной среды для непрерывного культивирования микроорганизмов как в лаборатор-: ных, так и в. промышпенных условиях, . м . например, при полученви корневых f6 дрожжей на различных гидролизатах, Известен способ подготовки пита- .

-тещ ной среды для непрерывного культивирования микроорганизмон, преду" скатривающий добавку в питательную среду минерально солей„ необходимых для роста клеток микроорганизмов (1), Недостатком способа является невозможность варьирования состава питательной среды при изменении штамма дрожжей или изменении качественного состава используемого гидролиэата.

Ниболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ нод« готовки питательной среды для не-. прерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающий подачу в смеситель гидролизата, растворов ,минеральных солей и дистиллированной воды (2).

Недостатком способа является низкий выход биомассы в условиях использования различных штаммов микро-., организмов и при изменении качественного состава используемого гидролизата. ные расходы гидролизата, растсолей и дистиллированной воды едующнх соотношений

1 Р9 I Cðe >

Lt - 1(4 с.(Р9/срв) с4

Цель изобретения — увеличение выхода биомассы в условиях использования различных штаммов микроорганизмов в неоднородных по соста-, . ву гидролиэатах путем поддержания оптимального состава питательной среды.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки питательной среды для. непрерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающему подачу в смеситель гидролизата, растворов мине» ральных солей и дистиллированной воды, измеряют текущие значения концентраций редуцирующих веществ и минеральных солей в x èäðoëèààòå и концентрацию минеральных солей в по даваемых растворах и определяют onгде 1» — расход гидролизата на

15 входе смесителя, л/ч;

t — расход --to раствора солей на входе смесителя, л/ч, у — расход дистиллированной воды на входе смесителя, л/ч, — расход питательной среды на выходе смесителя,л/ч, 23

S оптимальная концентрация редуцирующих веществ в питательной среде .(7)

$ †.оптимальная концентрация 1-.ro компонента . минеральных солей s питательной среде,Е;

С„ - концентрация редуцирующих веществ в гидролизате,X; .

" концентрация .j -го компонента минеральных сОлей

35 . в гидролиэате,7.; .С .- концентрация соли в —.и растворе солей, Х; — количество растворов ñîлей, 46 при этом концентрация соли в каждом. подаваемом исходном растворе составляет, 4-1О значений требуемой концентрации этой же соли в питательной среде. . На чертеже изображено устройство . для осуществления способа подготовки питательной среды.

Устройство содержит смеситель 1 для подготовки питательной среды, 5© регуляторы 2-6 расхода гидролизата, дистиллированной воды и солей, датчики 7-11 расходов, исполнительные механизмы 12-16, датчики 17-20 концентрации редуцирующих веществ (Ср ) н солей (С„ ) в гидролизате, . датчики 21-23 концентрации минеральных солей в подаваемых растворах (солей, вычислительное устройство 24. ния расходов гидролизата, растворов солей и дистиллированной воды с датчиков 7-1 I и далее осуществляют воздействие на исполнительные механизмы 12-16.

В результате, предлагаемый способ подготовки питательной среды для непрерывного культивирования микроорганизмов позволяет увеличить выход биомассы путем дозировки компонентов питательной среды при работе с различными штаммами микроорганизмов, различных по качеству гидролизатов и изменяющимися концентрациями.питательных солей в растворах.

Пример 1. В ферментере . объемом 1000 л прн оптииальньм значениях температуры и рН выращивались дрожжи штамма ЯЮ-8. При заданном коэффициенте разбавления

Й = 0,20 z .и изменении концентра-Ф ций компонентов питательной среды в пределах . PB 0,7-1,1X, KCC 0,370,45 г/л; (МН )g$0g, 1,,5-1,8 г/л, Са(Н РО ) 3-4,2 г/л И $0 0,30,45 г/л,. средний выход биомассы составил 56Х.

Поддержание же оптимальных значений концентраций компонентов питательной среды, полученных s результате применения методов математического планирования эксперимента (РВ 1Х, (ИН ) $04 1,7 г/л,"

Са(Н РО )з 4, 1 г/л; Ия$0 0,3 г/л;

KCE 0,39 г/л), поэволипо при тех же условиях получить вьиод биомассы

61,6Х, т.е. увеличить его íà 10Х по отношению к среднему.

ff р и м е р 2. В ферментере объемом 10 л при оптимальных значениях температуры и рН выращивались дрожжи штамма Я1О-6. При заданном коэффициенте разбавления

С О, 15 ч и изменении концентраций компонентов питательной среды в тех же пределах, что и в первом примере, средний выход биомассы составил 50Х. В результате применения разработанного способа были определены и постоянно поддерживались оптимальные значения концентраций компонентов питательной среды (РВ l, 1Х; (ННц) БОь

1,3 г/л, Са(Н РОц) 4,2 г/л, fgS0 О, 35 г/л," КСЕ 0,41 г/л)и вы» ход биомассы при этом сОСтавил

52,5X.. з 1161547

Способ осуществляется следующим образом.

С датчиков 17-23 снимают текущие значения концентрации редуцирующих веществ (Ср ), 1 -го компонента ми% неральньм солей (C< ) в гидролиэате и концентрации соли в 1 -м растворе солей (.Cq) а также заранее находят (экспериментальным путем с использованием методов математического пла- 10 нирования эксперимента) оптимальные значения концентраций редуцирующих веществ (Ьрв) и i-го компонента ми.неральных солей в питательной среде и расход питательной среды на выходе смесителя 1 и-вводят в вычислительное устройство. 24, в котором, рассчитывают оптимальные расходы гидролизата, растворов солей и дистиллированной воды на входе смесителя .на основе следующих соотношенийЬ,. = 1 5„! Ср, %

Ьj Ь Ь С„Ьр@ fCðö) f « i

"г=L j<-(5,8ic.. ° н „+ (Б; -C< 5<,8< С<8)< С; j) ф- 1

Ф где

< 30 1, — расход f -го раствора солей на входе смесителя, л/ч, у — расход дистиллированной воды на входе смесителя, л/ч,, 35 — раск щ. питательной среды на вьмоце смесителя,л/ч;

Sp - оптимальная концентрация редуцирующих веществ в питательной среде, Х;.

5 - оптимальная концентрация 1 -го компонента минеральных солей в питательной среде, Х;

Ср - концентрация Редуцирующих веществ в гидролизате,Х;

С - концентрация i -го компонента минеральных солей в гидролизате, Хр (< - концентрация соли в t -и растворе солей, Х,"

- количество растворов солей.

Расчитаиные значения L . 6 у

r) 53 иэ вычислительного устройства 24 по- даются в камеру задания регуляторов 2-6, куда поступают. также значе»

11б1547

Заказ 3938/31

Тирак 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППН "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Л« Кудрявцева

Редактор Н. Киштулинец Техред А.Бабинец Корректор А ° Зимокосов

« « «Й