Способ автоматического управления процессом спиртового брожения в аппарате

 

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использбвано для автоматического управления процессом биосинтеза этанола из крахмала сусла. Цель изобретения повышение выхода целевого продукта за счет поддержания оптимального значения скорости выдапения углекислого газа из аппарата по времени. О ходе процесса микробиологического синтеза судят по скорости выделения углекислого газа при сбраживании глюкозы в этанол. Оптимальное значение:рН культуральной среды стабильно дпя каждой рассы дрожжей. Дпя разных начальных значений концентрации глюкозы культуральной среды поддерживают оптимальные значения скорости выделения углекислого газа по времени путем изменения подачи холодной воды. Начальную концентрацию глюкозы определяют по начальной скорости выделения углекислого газа в начальный момент вре (Л мени. Выход этанола увеличивается на 1,04% в интервале начальной концентрации глюкозы в культуральной среде от 10 до 16%. 1 шт.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„127503

А1 (51) 4 С 12 1 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕНКЬ1Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857254/31-13 (22) 20.02.85 (46) 07.12.86. Бюл, В 45 (» ) Каунасский политехнический институт им. А. Снечкуса (72) М. 3. Милашаускас,:10-К. 10. Станишкис, Р. Ф). Симутис и В. А. Жалкаускас (53) 663.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1 178760, кл. С 12 F 1/02, 1983. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ В

А1П1АРАТЕ (57) Изобретение относится к спирто- . вой промышленности и может быть использовано для автоматического управления процессом биосинтеэа этанола иэ крахмала сусла. Цель изобретения— повышение выхода целевого продукта за счет поддержания оптимального значения скорости выделения углекислого газа из аппарата по времени. О ходе процесса микробиологического синтеза судят по скорости выделения углекислого газа при сбраживании глюкозы в зтанол. Оптимальное значение,:рН культуральной среды стабильно для каждой рассы дрожжей. Для разных начальных значений концентрации глюкозы культуральной среды поддерживают опти-. мальные значения скорости выделения углекислого газа по времени путем изменения подачи холодной воды. Начальную концентрацию глюкозы определяют .по начальной скорости выделения углекислого газа в начальный момент времени. Выход этанола увеличивается на

1,04% в интервале начальной концентрации глюкозы в культуральной среде от 10 до 16%. 1 ил. скорости выделения углекисиз ферментера: Е1 со

20 количество выделившегося целевого продукта; скорость выделения углекислого газа из Аерментера, 25 коэффициент пропорциональсудить по лого газа где Я

1со

% ности, Для получения крахмалистого сусла применяют разные виды сырья, начальное значение концентрации глюкозы в культуральной среде меняется в довольно широких пределах. Так как концентрация глюкозы, в культуральной среде является лимитирующим фактором роста микроорганизмов и выделения це35 левого продукта (этанола),„ для каждого значения начальной концентрации глюкозы, сбраживаемой на этанол, есть оптимальные значения скорости выделения углекислого газа из ферментера

4О по времени при стабилизированном оптимальном значении рН культуральной среды для данной рассы дрожжей, Следовательно для разных начальных значений концентрации глюкозы

g5 культуральной среды существуют раз— ные оптимальные значения скорости выделения углекислого газа из ферментерапо времени.

Таким образом, задав оптимальные значения скорости выделения углекислого газа иэ Аерментера по времени, для возможных начальных концентра-ций глюкозы культуральной среды, определенных экспериментальным путем, скорость выделения углекислого газа поддерживается на оптимальном значении по времени путем изменения подачи охлаждающей воды, при этом опти1 12750

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использовано для автоматического управления процессом биосинтеза этанола из крахмалистоro сусла. 5

Цель изобретения — повьппение выхода целевого продукта за счет попдеркания оптимального значения скорости выделения углекислого газа из аппарата по времени. 10

Сущность изобретения заключается в следующем.

Так как при спиртовом брожении выделение целевого продукта (этанола) непосредственно связано с ростом микроорганизмов,о ходе процесса микроФ биологического синтеза этанола можно мальное значение скорости выделения углекислого газа из ферментера по времени устанавливается в зависимости от начальной концентрации глюкозы культуральной среды, определяемой по начальной скорости выделения углекислого газа из Аерментера в начальный момент времени.

На чертеже изображена система для реализации предлагаемого способа, Система состоит из Аерментера 1, контура регулирования рН культуральной среды в Аерментере, включающего датчик 2 рН культуральной среды в ферментере, соединенный через регулятор 3 рН культуральной среды с исполнительным механизмом 4, установленным на линии подачи буферного агента, и контура регулирования скорости выделения углекислого газа из ферментера, включающего блок 5 измерения скорости выделения углекислого газа иэ Аерментера, блок 6 запоминания оптимальных значений скорости выделения углекислого газа в зависимости от начальных концентраций глюкозы в культуральной среде, регулятор 7 скорости выделения углекислого газа из ферментера, который связан с исполнительным механизмом 8, установленным на линии подачи охлаждающей воды.

Система работает следующим образом.

Сигнал от датчика 2 рН культуральной среды в Аерментере подается на регулятор 3 рН культуральной среды в ферментере, который сравнивает заданное значение рН купьтуральной среды с текущим и формирует сигнал для исполнительного механизма 4, изменяющего подачу буферного агента в ферментер. Сигнал от блока 5 измерения скорости выделения угпекислого газа из ферментера, пропорциональный текущему значению скорости выделения углекислого газа, подается одновременно в блок 6 запоминания оптимальных значений скорости выдепения углекислого газа в зависимости от начальных концентраций глюкозы в культуральной среде и регулятор 7 скорости выделения углекислого газа. B блоке 6 заранее вводят оптимальные значения скорости выделения углекислого газа из ферментера по времени для разных значений начальной концентрации глюкозы в культуральной среде. По текуПри реализации предлагаемого способа автоматического управления процессом спиртового брожения в аппаратах выход целевого продукта (этанола) увеличивается в среднем на 1,04/ в интервале начальной концентрации глюкозы в культурной среде 1016 X.

Ира иапистое суспо

Составитель Г. Богачева

Редактор Н, Гунько Техред М.Ходанич

Корректор В, Синицкая

Подписное

Заказ 6535/21 Тираж 490

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 щему значению скорости выделения углекислого газа иэ ферментера выбирают самое близкое из оптимальных значений и по нему определяют начальную концентрацию глюкозы в культуральной среде, В регуляторе 7 сравниваются сигналы пропорциональные текущему и выбранному оптимальному значениям скорости выделения углекислого газа из ферментера, и формируется сигнал для исполнительного механизма 8, изменяющего подачу охлаждающей воды в ферментер 1.

275036 4

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом спиртового брожения в аппарате, предусматривающий регулирование величины рН путем изменения подачи буферного агента, изменение подачи охлаждающей воды и измерение скорости вселения углекислого газа

1п иэ аппарата, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта за счет поддержания оптимального значения скорости выделения углекислого газа из аппарата по времени, определяют оптимальное значение скорости выделения углекислого газа, иэ аппарата по начальной скорости вьщеления углекислого газа, а изменение подачи охлажgp дающей воды осуществляют в зависимости от результата сравнения текущего и оптимального значений скорости выделения углекислого газа.