Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к аппаратам для выращивания микроорганизмов . Цель изобретения - повышение турбулизации среды с одновременным уменьшением травмирования клеток и таким образом повышение производительности . Аппарат содержит емкость 1 с технологическими патрубками, аэратор 2. укрепленные в емкости 1 направляющие продольные пластины 3, перемешивающее устройство 4, содержащее по меньшей мере одну пару лопастных мешалок 5 с лопастями 6, выполненными изогнутыми по винтовой линии и расположенными под острым углом 5 - 30° к горизонтальной плоскости, причем верхние и нижние лопасти 6 имеют противоположный угол атаки. Кроме того, аппарат содержит пеногаситель 7, теплообмен ную рубашку 8 и привод 9. Предлагаемое устройство обеспечивает интенсивное перемешивание среды и массообмен при отсутствии динамических воздействий на клетки микроорганизмов , что позволяет в частности культивировать в нем мицелиалькые грибы с разветвленной структурой. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 12 M 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (21) 4126690/31-13 (22) 26.05.86 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (71) Институт микробиологии им. А.Кирхенштейна (72) M.À.Ðèêìàíèñ, У.З.Виестур, Ю.Я.Ванагс, А.К.Саксе, М,M.Ñêâîðöîâà и А.M,Êóçнецов (53) 663.18(088.8) (56) Патент США ГФ 4256839,. кл. 435 — 314, 1981. (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к аппаратам для выращивания микроорганизмов. Цель изобретения — повышение турбулизации среды с одновременным уменьшением травмирования клеток и та„„5U„„1650690 А1 ким образом повышение производительности. Аппарат содержит емкость 1 с технологическими патрубками, аэратор 2, укрепленные в емкости 1 направляющие продольные пластины 3, перемешивающее устройство 4, содержащее по меньшей мере одну пару лопастных мешалок 5 с лопастями

6, выполненными изогнутыми по винтовой линии и расположенными под острым углом

5 — 30 к горизонтальной плоскости, причем верхние и нижние лопасти 6 имеют противоположный угол атаки. Кроме того, аппарат содержит пеногаситель 7, теплообменную рубашку 8 и привод 9. Предлагаемое устройство обеспечивает интенсивное перемешивание среды и массообмен при отсутствии динамических воздействий на клетки микроорганизмов, что позволяет в частности культивировать в нем мицелиальные грибы с разветвленной структурой. 1 ил, 1650690

50 обратно направляются в нижележащую ква- 55

Изобретение относится к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорганизмов, Цель изобретения — повышение турбулизации среды с одновременным уменьшением травмирования клеток и таким образом увеличение производительности.

На чертеже изображен аппарат для выращивания микроорганизмов, продольный разрез.

Аппарат содержит вертикальную емкость 1 с технологическими патрубками, размещенный в ее нижней части аэратор 2, укрепленные на внутренней стенке емкости

1 направляющие продольные пластины 3, и установленное по центру емкости 1 перемешивающее устройство 4, содержащее по меньшей мере одну пару лопастных мешалок 5, расположенных одна над другой, при этом лопасти 6 мешалок 5 выполнены изогнутыми по винтовой линии и расположены под острым углом а, равным 5 — 30 к горизонтальной плоскости, причем верхние и нижние лопасти 6 каждой пары мешалок 5 имеют противоположный угол атаки, Кроме того, аппарат содержит пеногаситель 7, расположенный в верхней части емкости 1, теплообменную рубашку 8 и привод 9, Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 заполняют питательной средой и посевным материалом. Уровень заполнения зависит от налипаемой интенсивности аэрации и должен составлять при отключенном перемешивающем устройстве

4 75 — 797; объема емкости 1 и не достичь пеногасителя 7. При включении привода 9 сопротивление жидкости вращению мешалок 5 незначительно благодаря тому, что лопасти 6 имеют небольшой угол атаки а (5 — ЗОО), а пеногаситель 7 не касается жидкости. По мере увеличения скорости вращения перемешивающего устройства 4 лопасти 6 создают аксиальные противонаправленные потоки среды, Между мешалками 5 образуются противоположно направленные воронки. При столкновении этих потоков в определенной зоне обраэовывается квазистационарный слой с локальными контурами микроперемешивания. Поднимающиеся дисперсные частицы газовой фазы — пузырьки воздуха попадают в вышележащую воронку, откуда эистационарную зону, что обеспечивает высокую турбулизацию жидкости.

Поскольку лопастные мешалки 5 лишь ускоряют поток среды. достигается доста5

45 точно высокий уровень введенной суммарной энергии беэ образования локальных эон перемеш ива ния.

Таким образом достигается равномерное распределение энергии перемешивания по всему объему емкости 1, Направляющие продольные пластины 3 обеспечивают аксиальное направление циркуляционных потоков среды в пристенной зоне, увеличивают поверхность контакта теплообменных повеохностей с потоками среды, а также препятствуют вращательному движению всей массы среды в емкости 1, Тем самым достигается интенсивное перемешивание среды, способствующее повышению газосодержания и степени дисперсии среды в целом. Повышение газосодержания вызывает пенообраэование и увеличение суммарного объема среды в емкости 1, в результате чего верхний уровень жидкости (пенный слой) поднимается и достигает пеногасителя 7. Лопасти пеногасителя собирают пену и направляют ее к центру емкости 1 — e зону активного всасывающего действия лопастей б верхней мешалки 5, которая направляет ее вниз. Таким образом, обеспечивается непрерывное перемешивание пены с культуральной жидкостью, что также способствует повышение газосодержания и степени дисперсной среды;

Вследствие того, что лопасти 6 каждой пары мешалок 5 имеют небольшой угол а атаки (от 5 до 30 к горизонтальной плоскости), они не оказывают сильного ударного воздействия на микроорганизмы. Это позволяет при интенсивном перемешивании и аэрации проводить культивирование нитчатых грибов, например, Polyporus Squamosus) с разветвленной структурой мицелия без значительного нарушения целостности клеток. .Использование предлагаемого устройства для культивирования микроорганизмов позволяет создавать максимальные осевые потоки при минимальных радиальных путем регулирования угла наклона лопастей б и варьированием скорости вращения перемешивающего устройства 4, при этом угол наклона лопастей 6 целесообразно устанавливать в пределах от 5 до 30 к горизонтальной плоскости, так как при угле менее 5 эффективность перемешивания резко падает, а при превышении угла более 30 не происходит образование встречных аксиальных потоков среды и перемешивающее устройство работает в режиме обычной лопастной мешалки.

Таким образом, предлагаемый аппарат в сравнении с известным позволяет дости1650690

Составитель Н.Осипов

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Н.Рогулич

Заказ l583 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 гать высоких массообменных характеристик вследствие интенсивного перемешивания и турбулизации среды при отсутствии сильных динамических воздействий на культуру микроорганизмов, сокращать время выращивания на 10 — 15$ и повысить производительность на 15 —.20 .

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальную емкость с технологическими патрубками, размещенный в ее нижней части азратор, укрепленные на внутренней стенке емкости направляющие продольные пластины и установленное по центру емкости перемеши-вающее устройство, содержащее по меньшей мере одну пару лопастных мешалок, расположенных одна над другой, о т л и ч а5 ю шийся тем, что, с целью повышения турбулизации среды с одновременным уменьшением травмирования клеток и таким образом увеличения производительности, лопасти мешалок выполнены

10 изогнутыми по винтовой линии и расположены под острым углом 5-30 к горизонтальной плоскости, причем верхние и нижние лопасти каждой пары мешалок име- " ют противоположный угол атаки.