Способ определения экономического коэффициента в процессе культивирования микроорганизмов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (19) (и)

Ш4 С 12 Ц 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ъ

У 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i.(21) 3784469/28-13 (22) 25.08.84 (46) 28.02,.86. Бюл. g 8 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) Д.Я.Левишаускас, Ю-К.Ю.Станишкис, P.Ю.Симутис и В.В.Кильдишас (53) 663.1(088.8) (56) Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток.

М.: Мир, 1978, с.17-18.

Авторское свидетельство СССР

У 527427, кл. С 12 Q 3/00, 1976. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА В ПРОЦЕССЕ

КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ по углеродному субстрату, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения его в реальном масштабе времени, измеряют скорость потребления азота микроорганизмами и вычисляют скорость потребления кислорода по формуле

Я,(0,21-K } Pðo, 0,= ш где Й - расход воздуха, л/ч

0,21 — объемное содержание кислорода в воздухе;

$oi — плотность кислорода,г/л р, - объемное содержание кислорода в выходящих газах; — объем среды в ферментере,л1 а определение экономического коэффициента осуществляют по формуле »

Y k

02 где Y — экономический коэффициент;

0 » — скорость потребления asoта;

Яр, - скорость потребления кислорода;

" — коэффициент пропорциональности.

0В ОЭ- " I Р" и, Т 8

0,21 — расход -воздуха, л/ ; объемное содержание кислорода в воздухе;

rIg, — плотность кислорода, г/л, д; — объемное содержание кислорода в выходящих газах, М< — объем среды в ферменте< ре, л, 1 а определение экономического коэффициента осуществляют по формуле ( ч к

Og где 1 — экономический коэффициент;

Чф1 — скорость потребления азота; (о - скорость потребления кислорода;

k - коэффициент пропорциональности.

Г1 р и м е р. На ферментационной установке ФУ-6 в ферментерах с рабочей емкостью 1,5 л непрерывным способам на глюкозе выращивали кармавь:е дрожжи Candida Utifis.

Расход воздуха определяли по скорос-. ти подачи воздуха, которую регистрировали дискретным счетчиком с точностью Ь = 0,01 л/ч. Концентрацию кислорода в выходящих газах определяли магнитным анализатором кислорода.NH 5130 (пределы измерения объемных долей О 15-21%). Информация о скорости подачи воздуха и концентрации кислорода в выходящих газах через интерфейс подавалась на микраЭВИ вЂ” "Электроника-60", где скорость потребления кислорода ! г и I,„) 1 яычпсляляся по формуле

0,(ад - „,1p„

6

12

Изобретение относится к биоинженерии и может быть использовано в микробиологической промышленности.

Целью изобретения является повышение точности определения экономического коэффициента в реальном масштабе времени.

Сущность изобретения заключаешься в том, что в процессе культивирования микроорганизмов измеряют скорость потребления азата микроорганизмами и вычисляют скорость потребления кислорода по формуле

g iq75, М где Оз - расход воздуха, л/ч

0р2 1 — объемное содержание кислорода в воздухе; п, — плотность кислорода,г/л, 5 п, — объемное содержание кислорода в выходящих газах;

1/ — объем среды в ферментеФ ре,л.

1О Так как источником азота в среде являлся сульфат аммония, то при

t усвоении дрожжами М Н ф среда подкислялась,и измеряли скорость подачи р 1

20%-ной аммиачной воды Опав (h 9 для пад15, д. держания постоянного рН среды, которая использовалась как значение, пропорциональное скорости потреб1 / г ления азота 6 1,>1 1Информация о

2О ч

3„„ через интерфейс подавалась на микрооЭВМ "Электроника-60".

Значения экономического коэффициента по углеродному субстрату н определяли из формулы

l а„

-! коэффициент К установлен экспери—, ментально и соответствует О, 74 .

Во время ферментации полученные значения экономического коэффициенЗО та по углгродному субстрату сравнивали с значениями экономического коэффициента, полученными, применяя метод, предложенный в прототипе (т.е, когда его определяли с паях мощью формулы (- — где д х — изд5 менение концентрации микроорганизмов зг определенное время дх

-: x(6) — v (» + д1 ), д| = 0,54; д 5 — изменение концентрации субстра-.à за это самое время), а также с действительными значениями экономического коэффициента, которые определяли не в реальном масштабе времени путем обработки соотношений У„ /5, сглаживающими сплайл нами и определений производной 1 / s численными методами.

Исследовали состояния культуры при разных переходных режимах в те""О чение 60 ч.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Реализация данного способа определения "-:<îêñìè÷eñêîãî коэффициента по углеродному субстрату обеспечивает повьппение точности определения экономического коэффициента по сравнению с прототипом и позволяет

4757 для оперативного контроля правильности ведения процесса биосинтеза по определенному метаболитическому пути, что в конечном итоге позволяет увеличить выход биомассы и снизить затраты питательного субстрата.

Значение

Y по прототипу

Время (4), ч

Скорость разбавления (О), ч

Истинное значение

Скорость потребления корость отреблеия азота кислорода (а ), л ч

Я ) н У л.ч

Гт, rs

0,14

0,05

0,38

0,40

0,28

0i37

0,12

0,43

0,40

0,42

0,42

0,71

1,77

0,47

0,30

0 50

0,47

1,12

1,18

0,30

0,50

0,49

1,76

0 50

0,94

0,43

0,16

0,44

0,48

0,55

0,46

0,48

0,46

1,30

0,81

0,22

1,.18

0,46

0,47

0,46

0,75

0,20

Составитель Г. Богачева

Редактор Л. Повхан Техред Т.Тулик Корректор Е. Сирохман

Заказ 858/39 Тираж 490

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

3 121 определить экономический коэффициент по углеродному субстрату с среднеквадратичной погрешностью n× 0,0033,. определение значений экономического коэффициента по углеродному субстрату проводится в реальном масштабе времени. Это создает возможность экономическбго коэффициента

4 ДХ Гх (v = — )— (з Ъ

Значения, определяемые по предложенному способу, " I Гз