Способ непрерывного культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов

 

". с

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

00639494

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 438396 (22) Заявлено 07.02.77 (21) 2452172, 30-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) 41

А 01Н 13/00

С 12В 1/08

А 01G 31/02

Государственный комитет (53) УДК 663.1(088.8) ло делам изобретении и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. А. Беркович, В. Д. Валуев, В. Н. Данилов, В. Ф. Мискилев и В. И. Яздовский

Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

ФОТОАВТОТРОФНЫХ МИКРООРГАН ИЗМОВ

Изобретение относится к области управляемого биосинтез а, использующегося в микробиологической и пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве.

По основному авт. св. № 438396 известен 5 способ непрерывного культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов, предусматривающий в условиях переменной освещенности подачу питательной среды и отвод суспензии микроорганизмов в зависимо- 10 сти от сигнала рассогласования текущего и оптимального значений концентраций, при этом оптимальное значение концентрации определяют по уровню освещенности суспензии микроорганизмов. 15

Однако существующий способ не обеспечивает максимального выхода биомассы, так как не учитывает влияния температуры на изменение концентрации микроорганизмов и не обеспечивает поддержания температуры на оптимальном уровне. В этом случае понижение уровня освещенности до компенсационного пункта (т. е. такого значения освещенности, при котором интенсивность фотосинтеза и дыхания равны) приводит к увеличению интенсивности дыхания в темноте, так как стабилизированный уровень температуры намного превышает значение Т, соответствующее компенсацион- 30 ному пункту. Увеличение уровня дыхания в темноте по сравнению с интенсивностью биосинтеза может привести к прекращению прироста биомассы.

Если же поддержать в процессе культивирования более низкое значение температуры, то при максимальной освещенности фотосшп сзпрующие микроорганизмы будут лимитированы по температуре, т. е. скорость пх роста не будет максимальной прп данном значении освещенности.

Целью изобретения является увеличение выхода биомассы микроорганизмов в процессе управляемого биосннтсза.

Указанная цель достигается тем, что определяют оптимальное значение температуры суспснзии по уровню освсщенности суспснзип микроорганизмов и регулируют температуру этой суспензии в зависимости от рассогласования текущего и оптимального значений температуры суспензип, при этом оптимальное значение концентрации микроорганизмов корректируют в зависимости от рассогласования оптимальной и заданной температур.

Использование метода регрессионного анализа позвол ло по экспериментальным данным определить статистическую зависимость производительности культиватора фотоавтотрофных микроорганизмов, связыва639494 пар!, лп

Подписное

Изд. № 807 Тираж 721

Заказ 2362/4

НПО

Типография, пр. Сапунова, 2 и и Р > о ltо)вн! !е !!а1}а !етры к; т!ьрн!ви!рования: освещенности 1, температуру Т, и конпентрацшо биомассы и fG(I, а, Т, )).

Получены выражения, описывающие изменения оптимальных значений концентрации и температуры суспензии микроорганизмов I! зависимости от освещенности и изменение концентрации в зависимости от оптимальных значений температуры:

,.„(l), т„„д п,,(т,„,).

Использование указанных зависимостей при осуществлении непрерывного культивирования позволяет получить максимальный выход б!юмассы при изменяющейся освещенности.

На чертеже изображена блок-схема, с помощью которой реализуется предлагаемый способ непрерывного культивирования фотоа втотрофных микроорганизмов.

Сигнал с датчика 1 освещенности, пропорциона IbHûé интенсивности света 1, поступает на блоки 2 и 3 нелинейности, реал изующие зависимости п !Ор, (() и Т..р.Я.

Блок 4 нелинейности формирует поправ3 из к и!,р, при изменении Т, . Сигнал ор! п„р! сравнивается с сигналом п„н датчика 5 концентрации суспснзпи. В зависимости от знака сигнала Ал = п,р! — п„н с помощью 30 релейных элементов 6 и 7 включается либо устройство 8 долива суспензии повышенной концентрации и!! при Ла(0, либо устройство 9 слива суспснзии и долива питательной среды при Лп)0. В этом случае изменится 35 концентрация микроорганизмов в культиваторе 10 и изменение сигнала датчика 5 прпо;: -!;г v t,!!-)!ьшГ-нрпо с !гнала p H!"„.3ã.. сования Лп.

Лпалогичпо построен контур регулирования температуры суспензии микроорганпзf0B. Г1оддерж;и!ие оптимальной температурь! суспензии происходит по сигналу рас согласования ХТ, между Т... и текущим значением Т „„, измеряемым датчиком 11 температуры. По сигналу ЬТ, срабатывает клапан 12 теплообменника, регулирующий расход теплоносителя Я„ что в свою очередь влечет изменение теплового потока тсплообменника 13, т. е. измсненис температуры суспензии Т, .

Сравнение результатов исследования моделей обоих способов позволило сделать вывод о том, «rro предлагаемый способ обеспечивает увеличение выхода биомассы микроорганизмов на -20о о.

Формула изобретения

Способ непрерывного культивирования фотоавтотрофных микроорганизмов по авт. св. № 438396, отличающийся тем. «rro, с целью увеличения выхода биомассы микроорганизмов, определяют оптимальное значение температуры суспензии по уровню освещенности суспезии микроорганизмов и регулируют температуру этой суспензии в зависимости от рассогласования текущего и оптимального значений температуры суспензии, при этом оптимальное значение концентрации микроорганизмов корректируют в зависимости от рассогласования оптимальной и заданной температур.