Способ автоматического управления процессом приготовления питательной среды для выращивания микроорганизмов

Авторы патента:

C12Q3 - Способы контроля за условиями (устройства для этой цели C12M 1/36; управление или регулирование вообще G05)

Изобретение относится к области микробиологии, в частности к способам автоматического управления процессом приготовления питательных сред для выращивания микроорганизмов, например хлебопекарных дрожжей. Целью изобретения является повышение выхода биомассы микроорганизмов при ферментации. Способ предусматривает регулирование расходов мелассы и воды в смеситель в заданном соотношении с коррекцией этого соотношения в зависимости от концентрации регулирующих веществ в готовой смеси, стабилизацию PH готовой смеси, стабилизацию уровня в смесителе воздействием на расход готовой смеси из смесителя. В случае выхода уровня в сборнике готовой смеси за допустимые значения расход мелассы корректируют по уровню в смесителе, а расход готовой смеси - по уровню в сборнике. 1 ил.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 12 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ)(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21). 4490673/30-13 (22) 03,10.88 (46) 30.09.90. Бюл, У 36 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности "Пищепромавтоматика" (72) Ю,M.Ìóçàëåâñêèé и М.Л,Мандельштейн (53) .663.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 116154?, кл, С 12 Q 3/00, 19.83..

Авторское свидетельство СССР

Ф 1370139, кл. С 12 Q 3/00, 1985, Грановский Я.Д. и др. Контроль и автоматизация производства хлебопекарных дрожжей. М,: Легкая н пищевая пром ппленность р 1984, с. 30-33. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ IIHTATEJIbНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ВЫРА1ЦИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к микробиологии, в частности к способам автоматического управления процессом приготовления питательных сред для выращивания микроорганизмов, например хлебопекарных дрожжей.

Цель изобретения вЂ” повышение выхода биомассы микроорганизмов при фермент ации .

Способ автоматического управления процессом приготовления питательной среды для выращивания микроорганизмов на установке непрерывного действия, содержащей смеситель н сборник готового раствора,. предусматривает стаби„„su„„ A<

2 (57) Изобретение относится к ьжкробиологии, в частности к способам автоматического управления процессом приготовления питательных сред для выращивания микроорганизмов, например хлебопекарных дрожжей, Цель изобретения вЂ” повышение выхода биомассы микроорганизмов при ферментации. Способ предусматривает регулирование расхо- дов мелассы и воды в смеситель в заданном соотношении с коррекцией этого соотношения в зависимости от концентрации регулирующих веществ в готовой смеси, стабилизацию рН готовой смеси, стабилизацию уровня в смесителе воздействием на расход готовой смЕ- си из смесителя. В случае выхода уровня в сборнике готовой смеси за допустимые значения расход мелассы корректирует по уроеию е смесителе, а расход готовой смеси .вЂ” по уровню в сборнике.

1 ил.

I лиз ацию расхода мелассш, регулирование расхода-воды в зависимости от концентрации редуцирующих веществ, (РВ), стабилизацию уровня в смесителе воздействием на расход готовой смеси, измерение рН готовой смеси, регулирование подачи серной кислоты в зависимости от величины рН. Кроме того, согласно способу регулируют расход воды в заданном соотношении с расходом мелассы, в случае выхода уровня в сборнике готового раствора эа верхний или нижний допустимые значения корректируют расход мелассы в зависимости от уровня в смесителе, а расход готового рас1595904

50 твор а из смесителя корректируют по уровню в сборнике.

На чертеже представлена схема для реализации предлагаемого способа.

Установка непрерывного действия для при гот овл ения пит ат ель ной среды состоит из смесителя 1, оснащенного мешалкой 2, к входу которого подключены трубопроводы для подачи мелассы 3, воды 4 и серной кислоты 5, а выход соединен трубопроводом 6 с вхо-. дом сборника 7 готовой смеси.

Перемещение жидкости в сборник 7 может осуществляться либо принудитель-15 но насосом 8, либо самотеком (при размеЩении сборника ниже уровня смесителя). К выходу сборника 7 подсоединен трубопровод 9 подачи питательной среды на ферментацию. 20

Автоматическая система управления, результирующая данный способ управления процессом приготовления питательной среды, включает контуры регулирования расхода мелассы, расхода воды, 25 величины рН готовой смеси и защиты от переполнения или опорожнения сборника готовой питательной среды. Контур регулирования расхода мелассы состоит из датчика 10 расхода мелассы, датчи- 30 ка 11 уровня в смесителе, переключателя 12, регулятора 13 и исполнительного механизма 14, Контур регулирования расхода воды состоит кз датчика 10 расхода мелассы, датчика 15 расхода воды, датчика 16 концентрации РВ, регулятора 17 соотношения и исполнительного механизма 18. Контур регулирования величины рН состоит из датчика 19 величины рН, регулятора 20 и исполни- 40 телЬного механизма 21. Контур регулирования расхода готовой смеси состоит из датчика 11 уровня в смесителе, датчика 22 расхода готовой смеси, датчика 23 уровня в сборнике готовой сме- 45 си, переключателя 24, регулятора 25 и исполнительного механизма 26, Контур защиты от переполнения или опорожнения сборника готовой смеси включает датчик 23 уровня в сборнике и. релейный преобразователь 27, управляющий переключателями 12 и 24, изменяющими структуру контуров регулирования расходов мелассы и готовой смеси, Способ реализуют спедующим образом„

Система работает в одном из двух реФимов, определяемых положением уровня в сборнике 7 готовой смеси. Если уровень находится в допустимой области выделенной на чертеже штриховкой то сигнал на выходе преобразователя

27 отсутствует и переключатели 12 и

24 находятся в положении, показанном на чертеже, соответствующем нормальной работе. В этом случае расход мелассы 3, подаваемой в смеситель 1, измеряется датчиком 10 и стабилизируется на заданном уровне регулятором 13 и исполнительным механизмом 14, Расход воды 4, подаваемой в смеситель 1, измеряется датчиком 15, а расход мелассы вЂ” датчиком 10, оба сигнала подаются на регулятор 17 соотношения.

Коэффициент соотношения расходов меласса-вода корректируется по концентрации РВ, измеряемой датчиком 16 концентрации РВ, Корректировка осуществляется так, чтобы при увеличении концентрации PB коэффициент соотношения уменьшался, а при уменьшении концентрации РВ увеличивался.

Величина рН готовой смеси, измеряемой датчиком 19 на выходе из смесителя 1, стабилизируется изменением расхода серной кислоты с помощью исполнительного механизма 21, управляемого регулятором 20. Расход готовой питательной среды из смесителя 1 в сборник 7 регулируется контуром, состоящим из дат ыка 22, регулятора 25 и исполнительного механизма 26, задание регулятору 25 формируется в зависимости от величины уровня в смесителе l, измеряемого датчиком 11..

При отклонении уровня в сборнике

7 готовой питательной среды, измеряемого датчиком 23, вверх или вниз от допустимого значения появляется сигнал на выходе преобразователя 27, переводящий переключатели 12 и 24 в положение, показанное на чертеже пунктирной линией. В этом случае задание регулятору 13 расхода мелассы изменяется в зависимости от отклонения уровня в смесителе 1, измеряемого датчиком 11. Пропорционально изменению расхода мелассы изменяется также расход воды в соответствии с описанным, следовательно, состав готовой смеси не изменяется,, Задание регулятору 25 расхода готовой смеси формируется датчиком 23 уровня в сборнике готовой смеси, После восстановления уровня в сборнике 7 сисreMa возвращается в состояние, укаэанное на чертеже, 359590

Использование предлагаемого способа автоматического управления процессом приготовления питательной среды позволяет повысить точность регулирования концентрации PB и величины рН

5 и стабильность подачи среды на ферментацию, а следовательно,, улучшить условия питания микроорганизмов и за счет этого повысить выход целевого продук- щ та (биомассы микроорганизмов) .

За счет увеличения точности стабилизации качественных показателей среды зкономия сырья составляет I,5-27.

Формул а из обр ет ения

Способ автоматического управления процессом приготовления питательной . среды для выращивания микроорганизмов, 20 предусматривающий стабилиз ацию р асхо4 6 да мелассы, измерение рН смеси, стабилизацию уровня в смесителе путем воздействия на расход готовой смеси и корректирование расхода воды в зависимости от концентрации редуцирующих веществ в готовой смеси, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения выхода биомассы микроорганизмов при ферментации, регулируют подачу серной кислоты в смеситель в зависи" мости от рН смеси и расход воды в зависимости от расхода мелассы, измеряют уровень в сборнике готовой сме" си, сравнивают его с допустимыми значениями, и в случае выхода уровня в сборнике готовой смеси за допустимые значения. корректируют расход мелассы в зависимости от уровня в смесителе, а расход готовой смеси из смесителя по уровню в сборнике готовой смеси, I

Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов

Система автоматического управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов // 1590480

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к системам управления процессами культивирования микроорганизмов

Способ определения концентрации аммонийного азота в ферментере // 1588760

Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности определения концентрации аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере

Способ автоматического управления процессом ферментации // 1588753

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами непрерывной ферментации и может быть использовано в микробиологической и медицинской промышленности

Способ определения удельной скорости роста дрожжевой популяции // 1583443

Устройство для регулирования рн и парциального давления растворенного кислорода в культуральной жидкости в ферментере // 1576569

Изобретение относится к управляемому культивированию микроорганизмов и направлено на повышение точности поддержания PH и парциального давления растворенного кислорода в культуральной жидкости ферментера при культивировании микроорганизмов

Система автоматического дозирования для стерильных процессов ферментации // 1576568

Изобретение относится к системам автоматического дозирования и может быть использовано в химико-фармацевтической и микробиологической отраслях промышленности

Способ управления процессом выращивания sтrертомyсеs griseus штамм 420 // 1573028

Изобретение относится к способам управления процессами выращивания аэробных микроорганизмов и направлено на повышение выхода целевого продукта при выращивании STREPTOMYCES GRISEUS

Система автоматического управления анаэробным сбраживанием органических отходов в установке // 1567628

Способ управления газообменом в колонном ферментере // 1558988

Изобретение относится к технике культивирования микроорганизмов и направлено на улучшение стабилизации заданных уровней PO<SB POS="POST">2</SB> в колонных ферментерах полного вытеснения

Способ и установка культивирования фотосинтезирующих микроорганизмов // 2126053

Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов // 2132881

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов, и может быть использовано при производстве дрожжей хлебопекарных

Система автоматического управления процессом аэрации при ферментации органического сырья // 2136760

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано в сельском хозяйстве для управления процессом ферментации органического сырья

Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов // 2171843

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

Способ мониторинга микробиологического процесса в потоке жидкости (варианты) // 2192474

Изобретение относится к фармацевтическому и биотехнологическому производству, а также может быть использовано при очистке сточных вод, на производствах с применением процессов сбраживания и ферментации

Способ выращивания хлебопекарных дрожжей // 2230111

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к производству хлебопекарных дрожжей

Способ автоматического управления биотехнологическим процессом // 2248399

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано при управлении периодическим воздушно-приточным биотехнологическим процессом в биореакторе

Способ измерения в ферментационном сосуде теплопродукции микроорганизмов в непрерывных и периодических процессах и ферментационный аппарат для его осуществления // 2391410

Изобретение относится к биотехнологии, биохимии, технической микробиологии и, в частности, может использоваться для измерения теплопродукции микроорганизмов в исследовательских и лабораторных ферментерах

Способ управления процессом культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов // 2458147

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при автоматизации процесса культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов

Способ повышения точности измерений теплопродукции микроорганизмов в ферментационном сосуде // 2461632

Изобретение относится к области биотехнологии, биохимии и технической микробиологии и может быть использовано в длительных непрерывных и периодических процессах при строгом поддержании массы культуральной жидкости