Аппарат для выращивания микроорганизмов
Использование: относится к микробиологической промышленности, к установкам для культивирования микроорганизмов. Сущность изобретения: аппарат содержит цилиндрический корпус, аэратор и мешалку с валом. В верхней части корпуса размещен инокулятор, образованный стенкой корпуса и обечайкой с днищем, в днище имеются патрубки для перелива культуральной жидкости в емкость аппарата. В нижней части инокулятора установлена кольцевая циркуляционная перегородка и кольцевое аэрирующее устройство. Аппарат также содержит магистрали для подачи питательной среды в инокулятор и аппарат, отдельные теплообменные устройства для инокулятора и емкости аппарата.1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 12 M 1/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
nPVI ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726590/13 (22) 22.08,89 (46) 30.03.92. 5юл. № 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (72) А.Д,Корнеев, А.А.Складнев, К,А.Калунянц и В.В.Квинихидзе (53) 663.14.032 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 117700002255, кл. С 12 М 1/00, 1965.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1010122, кл, С 12 М 1/04, 1981.
Патент Японии № 54-124902, кл. С 12 М
1/06, 1985. (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИК-.
РООРГАНИЗМОВОВ
Изобретение относится к микробиологии, а именно к установкам для культивирования микроорганизмов, и может быть использовано в медицинской, химической, пищевой и других отраслях промышленности при проведении процессов в асептических условиях, когда к ним предъявляются повышенные требования по предупреждению проникновения в стерильные полости аппаратов и коммуникаций посторонней микрофлоры из окружающей среды.
Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения цикла ферментации и повышения коэффициента использования рабочего объема аппарата.
На чертеже представлен аппарат для выращивания микроорганизмов, продольный разрез. >
«9>5U< 17231 14 А1 (57) Использование: относится к микробио логической промышленности, к установкам для культивирования микроорганизмов.
Сущность изобретения: аппарат содержит цилиндрический корпус, аэратор и мешалку с валом. В верхней части корпуса размещен инокулятор, образованный стенкой корпуса и обечайкой с днищем, в днище имеются патрубки для перелива культуральной жидкости в емкость аппарата.. В нижней части инокулятара установлена кольцевая циркуляционная перегородка и кольцевое аэрирующее устройство. Аппарат также содержит магистрали для подачи питательной среды в инокулятор и аппарат, отдельные теплообменные устройства для инокулятора и емкости аппарата. 1 ил.
Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, аэрирующее устройство, 4 состоящее из воздухоподводящей трубы 2 с 13 аэратором 3, и перемешивающее устройст- () во, содержащее вал 4 с мешалками 5. В а верхней части аппарата коаксиально корпу- д су 1 установлена обечайка 6 с днищем 7, прикрепленным к стенке корпуса, которая образует инокулятор. В днище 7 вварены патрубки 8 для перелива культуральной жидкости из рабочего объема инокулятора в рабочей объем аппарата или для отбора проб. Между корпусом аппарата и обечайкой 6 с зазором к днищу 7 размещена вертикальная кольцевая циркуляционная перегородка 9. Верхняя кромка перегородки 9 находится ниже верхней кромки обечайки 6, В нижней части инокулятора между
1723114 стенкой корпуса и циркуляционной перегородкой 9 размещено кольцевое аэрирующее устройство 10. Магистрали 11 и 12 для подачи питательной среды подключены соответственно к инокулятору и аппарату.
Теплообменное устройство состоит из теплообменного устройства инокулятора 13 и аппарата 14. Вентиль 15 подключен к аэрирующему устройству, Аппарат работает следующим образом.
После стерилизации питательная среда подается через магистраль 11 в инокулятор, образованный обечайкой 6 с днищем 7, и через магистраль 12 поступает в основной аппарат. При этом заполнение питательной средой инокулятора происходит за несколько минут, а заполнение основного аппарата продолжается около двух часов. После заполнения инокулятора производят его засев чистой культурой микроорганизмов, при этом заполнение основного аппарата продолжается.
Затем подается воздух через воздухопровод 2 в кольцевое аэрирующее устройство 10. При этом двухфазный газожидкостной поток непрерывно переливается через верхнюю кромку циркуляционной перегородки 9, образуя опускной поток, который, проходя через зазор между перегородкой 9 и днищем 7, преобразуется в восходящий поток за счет подъемной силы воздушных пузырьков. Циркуляция культуральной жидкости возле перегородки 9 позволяет избежать температурного расслоения по высоте, свойственного барботажным процессам без циркуляции. Кроме того, такое решение позволяет повысить массообменные характеристики процесса биосинтеза в инокуляторе за счет увеличения коэффициента сорбции кислорода, К моменту достижения максимальной концентрации микроорганизмов в инокуляторе питательная среда заполняет требуемый объем основного аппарата и происходит доведение ее температуры до оптимальной температуры культивирования. После этого происходит отбор пробы из инокулятора с целью проверки на микробиологический анализ и передача культуральной жидкости из инокулятора в рабочий объем основного аппарата, В аэратор 3 подается воздух и включается мешалка 5.
Инокулятор располагается в верхней части основного аппарата для выращивания микроорганизмов. Как правило, этот объем в промышленных ферментаторах не используется, поэтому коэффициент заполнения составляет 0,5 — 0,7 полного внутреннего объема аппарата. Тенлообменное устройство 13 позволяет создать автономную систему охлаждения и термостабилизацию для инокулятора, а теплообменные устройства
14 — для основного аппарата.
Таким образом, под инокулятор исполь5 зуется свободное от культуральной жидкости пространство. Кроме того, сокращается суммарное время культивирования общей системы "инокулят — аппарат".
Применение в инокуляторе эрлифтной
10 системы перемешивания позволяет создать для малого объема инокулятора достаточно высокую кратность циркуляции и соответственно высокие коэффициенты массопередачи при отсутствии затрат на механическое
15 перемешивание, При этом кратность циркуляции может изменяться за счет регулировки вентиля 15.
Конструктивные особенности аппарата предусматривают также подачу посевного
20 материала из рабочего объема основного аппарата в рабочий объем инокулятора и дальнейшее проведение регулируемого по всем технологическим параметрам процесса роста в инокуляторе даже в условиях сли25 ва культуральной жидкости из рабочего объема основного аппарата.
Такое техническое решение реализует приближение к непрерывному процессу в системе "инокулятор-ферментатор" для
30 культивирования продуцентов с периодическим процессом ферментации.
Конструктивно разделенные между собой инокулятор и основной аппарат имеют автономные регулируемые системы тепло35 съема и подачи воздуха.
Питательная среда, подаваемая в инокулятор и в основной аппарат, может быть или одной и той же, или различной в зависимости от требований технологии.
40 Приближение к непрерывному процессу ферментации системы "инокулятор — основной аппарат" приводит к сокращению продолжительности цикла ферментации, повышению коэффициента использования
45 рабочего объема аппарата и увеличению его производительности, Формула изобретения
Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальный цилинд50 рический корпус с технологическими патрубками, теплообменное устройство, размещенные в нем инокулятор, барботер и перемешивающее устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения
55 производительности за счет сокращения цикла ферментации и повышения коэффициента использования рабочего объема, инокулятор образован стенкой корпуса и обечайкой, которая размещена в верхней части аппарата коаксиально корпусу и име1723114
Составитель А.Корнеев
Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик
Редактор Н.Горват
Заказ 1042 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 ъ
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ет днище, прикрепленное к его стенке, внутри инокулятора с зазором к днищу установлена вертикальная кольцевая циркуляционная перегородка, верхняя кромка которой находится ниже кромки обечайки, при этом в нижней части инокулятора между стенкой корпуса и циркуляционной перегородкой размещено кольцевое аэрирующее устройство, а его днище снабжено патрубками для слива
5 инокулята в аппарат.
