Способ определения концентрации микроорганизмов в процессе ферментации

 

ОП ИСАЯ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 459710

Сова Советских

Социалистических

Респтблин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.03.73 (21) 1899338/28-13 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.02.75. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 24.03.75 (51) М. Кл. G Оlп 15/06

С 121с 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 665 11 576 8 .098.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Гоголев, И. А. Егоров и Е. С. Панцхава

Ордена Ленина институт биохимии имени А. Н. Баха (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

МИКРООРГАНИЗМОВ В ПРОЦЕССЕ ФЕРМЕНТАЦИИ

Изобретение относится к микробиологии, а именно к способам определения концентрации микроорганизмов в процессе ферментации, и может быть использовано в микробиологической, молочной и хлебопекарной промышленности.

Известны способы количественного определения микроорганизмов, основанный на прямом взвешивании биомассы и различных оптических свойствах микроорганизмов в культуральной среде. Однако эти способы связаны с периодическим отбором проб.

Для осуществления постоянного контроля за процессом ферментации согласно предлагаемому способу концентрацию микроорганизмов в процессе ферментации определяют по величине электрического заряда.

Предлагаемый способ определения концентрации активных клеток основан на том, что живая активная клетка имеет электрический заряд по отношению к внешней среде. Для пояснения способа на фиг. 1 схематично изображен датчик, на фиг. 2 — графики, полученные при осуществлении предлагаемого способа.

Для определения концентрации микроорганизмов применяют датчик 1, шесть электродов которого прикреплены к фторопластовой основе (см. фиг. 1). Датчик 1 помещают внутрь ферментера 2 и стерилизуют вместе со средой.

На первый и шестой электроды датчика подают постоянное напряжение 1,5 в с силой тока 50 ма. Более высокое напряжение нежелательно, так как в этом случае возможно выделение атомного водорода, что оказывает влияние на стабильность работы прибора.

Второй с третьим, четвертый с пятым электроды замыкают между собой. Каждую замкнутую пару подключают к регистрирующему

10 прибору 3.

К крайним электродам подключают источник 4 постоянного тока. При подаче напряжения на крайние электроды между ними возникает электрическое поле, которое приводит к

15 распределению катионов и анионов в среде к противоположно заряженным электродам. В результате этого между средними электродами появляется ионный «вакуум».

Благодаря общему электрическому полю и

20 ионному «вакууму» между средними электродами возникает самостоятельное электрическое поле, потенциал которого в 60 раз меньше потенциала общего электрического поля.

Электрическое поле между третьим и четвер25 тым электродами имеет потенциал, близкий к потенциалу, который создается между клеткой и средой. Разность потенциалов между клеткой и средой улавливается средними электродами. Сумма зарядов клеток или сум30 ма ра".íîñòè потенциалов между всеми клет459710 ками и средой прямо пропорциональна количеству клеток, находящихся в среде.

Датчик, опущенный в ферментер, регистрирует сумму разности потенциалов между клетками и средой, поэтому его показания прямо пропорциональны общему количеству клеток.

Таким образом, по мере роста микроорганизмов в ферментере, показания датчика меняются и концентрацию клеток определяют по изменяющейся величине потенциала датчика.

Учитывая, что величина заряда клетки зависит от вида микроорганизма, т. е. от природы клетки, необходимо предварительно провести контрольные опыты и найти среднюю величину заряда одной клетки.

Для удобства пользования предлагаемым способом показания прибора в милливольтах выражают в граммах сухих клеток, оптической плотности. Зная чему соответствует 1 мв, по кривой показаний прибора в мв рассчитывают количество биомассы в любой момент фер ментации.

Пример. В ферментере выращивают дрожжи Saccharomyces fragilis на молочной сыворотке. При этом показания датчика регистрируют и изображают в виде кривой 1 (см. фиг. 2). Для контроля определяют количество дрожжей известными методами; по оптической плотности клеток, по весу сухой биомас>0 сы (т. е. путем отбора проб). Результаты изображены на графике кривой II и кривой III.

Предмет изобретения

15 Способ определения концентрации микроорганизмов в процессе ферментации, отлич а ю шийся тем, что, с целью постоянного контроля за процессом ферментации, концентрацию микроорганизмов определяют по

20 величине электрического заряда.

4597tO

О, 75 оso

ОГ5

Z9

Фиг. 8

Корректор H. Учакина

Типография. пр. Сапунова, 2

И 4O т

100

Составитель М. Андреева

Редактор Л. Гончарова Техред Т. Миронова

Заказ 641 13 Изд. № 371 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5