Способ автоматического управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов
Изобретение относится к управлению процессом микробиологического синтеза и может использоваться в микробиологической и пи цевой промыгаленности при культивировании биомассы кормовых дрожжей. Лелью изобретения является повьпчение производительности ферментера за счет повышения (стабилизации ) содержания культивируемого штамма при его вытеснении из ферментера малоурожайными культурами. Для этого вычисляют значение коэффициента потребления аммиачной воды культурой микроорганизмов как отношение {засхода аммиачной воды, необходимого для стабилизации рН среды к производительности ферментера по биомассе дрожжей. При превышении коэффициентом предельного значения сравнивают с ограничениями значения следующих параметров: концентрации ингибиторов в субстрате, рН субстрата , температуры, и рН среды и концентрации растворенного кислорода в ферментере. Если данные параметры не выходят за пределы установленных ограничений , уменьшают подачу субстрата и подают подсев чистой культуры дрожжей в ферментер. S (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (q1) 4 С 12 Q 3/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4040352/31-13 (22) 27.12.85 (46) 23.02.88. Бюл. Ф 7 (71) Киевский технологический институт пищевой промьшгленности (72) Е.Л.Календро и В.Г.Трегуб (53) 663.)(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !
1! - 1062262, кл. С !2 Q 3/00, 1981. (54) СПОГОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к управлению процессом микробиологического синтеза и может использоваться в микробиологической и пищевой промьппленности при культивировании биомассы кормовых дрожжей. Пелью изобретения является повышение производительности ферментера за счет повышения (ста„„Я0„„1375649 А 1 билиэации) содержания культивируемого штамма при его вытеснении из ферментера малоурожайными культурами.
Для этого вычисляют значение коэффициента потребления аммиачной воды культурой микроорганизмов как отношение расхода аммиачнои воды, необходимого для стабилизации рН среды к производительности ферментера по биомассе дрожжей. При превышении коэффициентом предельного значения сравнивают с ограничениями значения следующих параметров . концентрации ингибиторов в субстрате, рН субстрата, температуры, и рН среды и концентрации растворенного кислорода в ферментере. Если данные параметры не выходят за пределы установленных ограничений, уменьшают подачу субстрата и подают подсев чистой культуры дрожжей в ферментер.
)375649
Изобретение относится к биотехнологическим процессам культивирования микроорганизмов, преимущественно кормовых дрожжей, выращиваемых на гидро- 5 лизатах древесины.
Цель изобретения — повышение производительности ферментера за счет повьияения (стабилизации) содержания культивируемого штамма при его вытес- )Q кении из Аерментера малоурожайными культурами, Способ автоматического управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов предусматривает 15 регулирование подачи субстрата в зависимости от расхода аммиачной воды в ферментер, стабилизацию рН, объема и температуры среды в ферментере, определение концентрации растворенного 2Q кислорода в ферментере, измерение рН субстрата и концентрации ингибиторов в субстрате, определение значения коэффициента потребления аммиачной воды культурой микроорганизмов по от- 25 ношению расхода аммиачной воды к производительности Аерментера по биомассе дрожжей, сравнение полученного значения коэААициента с заданными предельными значениями. При превышении данного коэфАициента предельных значений осуществляют сравнение концентрации ингибиторов в субстрате, рН субстрата, температуры, рН среды и концентрации растворенного кислоро- З5 да в Аерментере с установленными значениями и, если ни один из указанных параметров не выходит за установленные значения, уменьшают подачу субстрата и осуществляют подачу подсева 4Q чистой культуры дрожжей.
Способ автоматического управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов осуществляют следующим образом. 45
Измеряют расход аммиачной воды
G подаваемой в ферментер для стабиl лизации рН среды, а также расход субстрата Ч в ферментер и концентрации Х биомассы дрожжей. КоэАфициент т потребления аммиачной воды определяют по выражению
Г1 () . (Значение данного коэфАициента оп- .55 ределяется соотношением конструктивного (направленного на синтез биомассы) и энергетического (направленного на поддержание жизнедеятельности) обменов, Урожайные штаммы имеют более высокий уровень конструктивного обмена, следовательно при прочих равных условиях -культивирования значение у них ниже, чем у малоурожайных культур.
Так как на клеточный обмен и прирост биомассы оказывают влияние режимные параметры процесса, проверяется выход за пределы допустимых ограничений основных параметров культивирования: концентрации ингибиторов роста в субстрате, рН субстрата, температуры, рН и концентрации растворен- . ного кислорода в ферментере. Если ни один из этих параметров не вышел за пределы ограничений, по увеличению коэффициента потребления аммиачной воды делается вывод о вытеснении исходной культуры малоурожайной микрофлорой. Для предотвращения дальнейшего вытеснения культуры в данный АерМентер подают подсев чистой культуры дрожжей, уменьшив одновременно расход углеводного субстрата. Последнее позволяет предотвратить снижение выхода биомассы дрожжей из субстрата.
В случае, если коэффициент потребления аммиачной воды не повышается, что свидетельствует об отсутствии вытеснения урожайной культуры, изменяют расход субстрата пропорционально изменениям расхода аммиачной воды.
Оперативное определение вытеснения культивируемого штамма без проведения длительных и трудоемких микробиологических анализов позволяет более эффективно управлять процессом с целью повышения (стабилизации) содержания культивируемого штамма и повышения производительности ферментера.
Формула изобретения
Способ автоматического управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов, гредусматривающий регулирование подачи субстрата в зависимости от расхода аммиачной воды в ферментер, стабилизацию рН, объема и температуры среды в ферментере, определение концентрации биомассы в ферментере и измерение рН субстрата, отличающийся тем, что, с целью повышения произBQ дительности, измеряют концентрацию растворенного кислорода и ингибиторов в субстрате, определяют значение !
375649
Составитель Г.Богачева
Редактор Н.Гунько Техред g.Ñeðäþêoâà Корректор О,Кравцова
Заказ 745/26 Тираж 520 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4 коэффициента потребления аммиачной воды культурой микроорганизма по отношению расхода аммиачной воды к производительности ферментера по био5 массе дрожжей, сравнивают полученное значение коэффициента с заданными предельными значениями, при превьш;енин данного коэффициента предельных значений осуществляют сравнение концентрации ингибиторов в субстрате, рН субстрата, температуры, рН среды и концентрации растворенного кислорода в ферментере с установленными значениями и, если ни один из указанных параметров не превышает установленного значения, уменьшают подачу субстрата и осуществляют подачу подсева чистой культуры дрожжей.
