Способ управления газообменом в колонном ферментере

 

Изобретение относится к технике культивирования микроорганизмов и направлено на улучшение стабилизации заданных уровней PO<SB POS="POST">2</SB> в колонных ферментерах полного вытеснения. В процессе культивирования из каждой секции колонного ферментера через стерилизующий фильтр отбирают дозу культуральной жидкости и измеряют в ней величину PO<SB POS="POST">2</SB>. Дозу делят на две части, одну из которых обратным ходом возвращают в ферментер для очистки фильтрующей поверхности. Другую часть дозы насыщают кислородом и затем возвращают в ту же секцию ферментера. Уровень насыщения кислородом этой части дозы изменяют так, чтобы поддерживать постоянным уровень PO<SB POS="POST">2</SB>, измеряемый в отбираемой дозе. При необходимости величину PO<SB POS="POST">2</SB> в отбираемой дозе поддерживают постоянной, изменяя частоту отбора-возврата доз при постоянном уровне насыщения кислородом второй части отбираемой дозы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧКНИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g С 12 Q 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГИНТ СССР (21 ) 4466621/31-13 (22) 25.07.88 (46) 23.04.90. Бюл. ¹ 15 (71) Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР и Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР (72) А.Н,Икидченко, Б.Ф.Нестеров и N.Г.Иаксимов (53) 663.1 (088.8 ) (56 ) Виес тур У.Э., Кузнецов A.È., Савенков В.В. Системы ферментации.

Рига. Зинатне, 1986, с. 61-71 . (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГАЗООБМЕНОИ

В КОЛОННОМ ФЕРМЕНТЕРЕ (5?) Изобретение относится к технике культивирования микроорганизмов и направлено на улучшение стабилизации заданных уровней рО в колонных ферментерах полного вытеснения. В проИзобретение относится к биотехнологии, в частности к области культивирования микроорганизмов, и может быть использовано в научно-исследовательской практике.

Цель изобретения — улучшение стабилизации заданных уровней рО по высоте ферментера.

На чертеже изображена блок-схема установки, реализующей предлагаемый способ paBIIEHHR

К каждой секции 1 колонного ферментера полного вытеснения (на схеме изображена только одна секция) последовательно подсоединены стери,лизующий фильтр 2, измерительная, ячейка 3 с электродом рО, насос„„SU„„) 558988 А 1

2 цессе культивирования из каждой секции колонного ферментера через стерилиэующий фильтр отбирают дозу культуральной жидкости и измеряют в ней величину р0 . Дозу делят на две части, одну иэ которых обратным ходом возвращают в ферментер для очистки фильтрующей поверхности. Другую часть цозы насыщают кислородом и затем возвращают в ту же секцию ферментера. Уровень насыщения кислородом этой части дозы изменяют так, чтобы йоддерживать постоянным уровень р0, измеряемый в отбираемой дозе. При необходимости величину рО в отбираемой дозе поддерживают постоянной, изменяя частоту отбора-возврата доэ при постоянном уровне насыщения кислородом второй части отбираемой дозы.

1 з.п., ф-лы, 1 ил. дозатор 4 и камера 5 для насыщения культуральной жидкости кислородом до заданного уровня. Выход камеры 5 соединен с той же секцией ферментера. .Насос-дозатор 4 подсоединен с пневмогенератору 6. Воздух или кислород поступают в камеру 5 через регулятор 7 расхода, а управляющие сигналы, на регулятор 7 и пневмогенератор 6 поступают с измерительной ячейки 3.

Способ управления осуществляют следующим образом.

Колонный ферментер полного вытеснения, состоящий, например, из пяти последовательно соединенных по вертикали секций, заполняют стерильной питательной средой, термоста1558988 тируют при заданной температуре, вносят инокулюм, перемешивают эа счет циркуляции культуральной жидкости по замкнутому контуру и ведут процесс периодического культивирования, подавая в нижнюю часть колон; ны воздух для аэрации. Из каждой секции 1 ферментера через пробоотборный штуцер с стерилизующим фильтром 2, задерживающим микроорганизмы, отбирают периодически дозы культу-. ральной жидкости с помощью насосадоэатора 4, управляемого пневмогенератором 6. Объем каждой дозы состав" ляет 0,1 -0,5Х от полного объема ферментера. Каждая доза поступает в герметичную измерительную ячейку 3 с электродом рО, где производят замер величины рО в отобранной дозе. Затем без нарушения стериль- ности дозу разделяют на две части и возвращают одну из этих частей в ферментер обратным ходом через фильтр 2, благодаря чему фильтр 2 очищается от налипших клеток культу" ры. Другая. часть дозы направляется в камеру 6, где насыщается кислородом (например, введением в нее воз" духа или кислорода под избыточным давлением) после чего эта часть

ЗО дозы вводится в ту же секцию. С помощью регулятора 7 расхода измеряют уровень насыщения доз в камере 6 кислородом так, чтобы в каждой секции ферментера величина рО поддерживалась на заранее заданном уровне независимо от скорости потребления кислорода культурой. При необходимости величину рО в каждой секции ферментера. поддерживают на постоян40 ном уровне, изменяя частоту отборавозврата доз с помощью пневмогенератора 6, управляемого от измерительной ячейки 3 при постоянном уровне насыщения каждой дозы кислородом в камере 5.

Предлагаемый способ управления газообменом в колоннах ферментера полного вытеснения позволяет повысить стабильность заданного уровня рО по всей высоте аппарата.

Формула изобретения

l . Способ управления газообменом в колонном ферментере, предусматривающий регулирование насыщения куль" туральной жидкости газом, о т л и— чающийс я тем, что, с целью улучшения с таб илизации.еаданных уровней рО по высоте ферментера, осуществляют отбор доэ культуральной жидкости, отделенной от биомассы через фильтрующую поверхность по высоте ферментера, измеряют в них рО и разделяют каждую дозу на две части, одну из которых возвращают в ферментер обратным ходом через фильтрующую поверкность, а другую обогащают кислородом и затем возвращают в ферментер, причем уровень насыщения кислородом изменяют в зависимости от измеренной величины рО в дозе.

2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что в зависимости от измеренной величины рО в дозе изменяют частоту отбора-возврата доз культуральной жидкости при постоянном уровне насыщения каждой дозы кислородом.

1 558988

Со с тав итель Н. Алк е ев

Техред И.Ходанич Корректор Н. Король

Редактор E. Папп

Тираж 479

Заказ 820

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101