DE2548440C3 - Anordnung zur kontinuierlichen Trübenmessung von Bakterien-Kulturen - Google Patents

Anordnung zur kontinuierlichen Trübenmessung von Bakterien-Kulturen

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DE2548440C3 DE19752548440 DE2548440A DE2548440C3 DE 2548440 C3 DE2548440 C3 DE 2548440C3 DE 19752548440 DE19752548440 DE 19752548440 DE 2548440 A DE2548440 A DE 2548440A DE 2548440 C3 DE2548440 C3 DE 2548440C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur kontinuierlichen Trübtnmessung von sterilen Bakterien-Kulturen, die in Fermentergr fäßen zuhalten sind und bei denen die Trübung mittels Dhotometern meßbar ist
Die kontinuierliche Trübenmes ung in Fermentergefäßen erfolgte bisher entweder mittels am Boden eingebauter Lichtquellen und Photozellen oder außerhalb des Fermentergefäßes in einem speziell dafür konstruierten Photometer. Durch dieses wird die Bakteriensuspension hindurchgeleitet (K. R i η g und S. Schlecht, Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde und Hygiene I Orig. 213, Seite 103 bis 119 (1970)).
Nachteilig bei der im Boden des Fermentergefäöes eingebauten Trübenmessung ist, daß die Einrichtung von Bakterien bewachsen wird und dadurch Fehlmessungen verursacht werden. Die Luftblasen in der Flüssigkeit stören außerdem die Messung. Bei dieser Trübungsmessung kann auch während des Betriebes die Schichtstärke nicht der Zelldichte angepaßt werden und der Einbau ist nur in dafür vorgesehene Fermentergefäße möglich.
Die wesentlichen Nachteile der Trübenmessung in Speziell dafür konstruierten Photometern besteht ebenfalls im Bewachsen der Küvetten durch Bakterien und der Störung der Messung durch Gasblasen. Es ist auch keine Möglichkeit der Anpassung der Küvettenschichtstärke an eine Trübungszuniahme während des Betriebes vorgesehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, eine Anordnung zur kontinuierlichen Messung und Aufzeichnung des Wachstums von Bakterien-Kuilturen zu finden, mittels der eine kontinierlich durchführbare Trübungsmessung erfolgen kann, wobei zwar ein an sich bekanntes Photometer benutzt wird, jedoch kein Bewuchs der Meßzellenwandungen entsteht, eine Anpassung an die Trübungszunahme möglich ist lind keine störenden Gasblasen vorhanden sind.
Die Lösung der Aufgabe besteht bei der eingangs genannten Anordnung erfindungsgemäß darin, daß durch eine Pumpe ein Flüssigkeitsanteil mit Bakterien-Kulturen aus dem Fermentergefäß setig absaugbar und im Kreislauf durch Durchflußküvetten im Photometer und zum Fermentergefäß zurückpumpbar ist, und daß in der Verbindungsleitung zwischen der Pumpe und dem Fermentergefäß ein Gasblasenabscheider angeordnet und die Verhinderung des Bakterienbewuchses zumindest in den Durchflußküvetten mittels erhöhter
ίο Durchströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch Reduzierung der Schlauchdurchmesser im Abschnitt zwischen der Pumpe der Durchflußküvetten besorgt ist. In vorteilhafter Weise können die vom Gasblasenfreien Flüssigkeitsanteil durchströmten Durchflußküvetten un-
W terschiedliche Schichtstärken aufweisen.
Zur Erfindungshöhe/techn. Fortschritt wird geltend gemacht, daß erstmals der Erfindung die Erkenntnis zugrunde lag, daß mit relativ einfachen Mitteln, wie der Einhaltung einer bestimmten Durchströmungsgeschwindigkeit und bestimmten Durchmessern der flüssigkeitsführenden Verbindungsleitungen und Durchflußküvetten, kein Bewuchs der Wandungen der Flüssigkeitsleitungen mehr erfolgt
Bei der Erfindung wird eine Trübenmessung der Bakterien-Kultur also außerhalb des Fermentergefäßes in kommerziell erhältlichen Photometern mit Küvettenwechsler durchgetöbrt Die Eliminierurig von Gasblasen erfolgt durch einen speziellen Gasblasenfänger. Die Anpassung der Meßeinrichtung an die zunehmende Trübung des Meßgutes erfolgt durch automatischen Einsatz von Durdiflußküvetten verschiedener Schichtstärke und Verstärkerschaltung am Photometer.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles mittels der F i g. 1 bis 3 näher erläutert
Die F ι g. 1 zeigt dabei eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung,
die Fig.2 einen Schnitt durch einen Gasblasenabscheider und
F i g. 3 die Diagramme von Meßetgebnissen kontinuierlicher Trübenmessung.
In der F i g. 1 ist ein Fermentergefäß 1 dargestellt, in welchem die Bakterien-Kultur 2 enthalten ist Sie wird mittels eines Rührwerkes 3 stelig durchmischt und über eine Zuströmleitung 4 mit Sterilfilteraufsatz 5 mittels Gasen gelüftet tin Teil dieser Gase tritt durch einen Spalt 6 am Kopf des Fermentergefäßes 1 und einen Sterilfilter 7 aus.
Ein Anteil der Bakterienkulturen mit Flüssigkeit wird durch das Ansaugröhrchen 8 aus dem Fermentergefäß 1 mittels der Schlauchpumpe 9 über die Verbindungsleitung 10 und 11 abgepumpt und einem Photometer 12 mit Küvettenwechsler 13 und den drei Küvetten 14,15 und 16 zugeführt. Die Schlauchpumpe 9 pumpt den Flüssigkeitsanleil durch die in Reihe geschalteten Küvetten 14 bis 16 hindurch und über die Verbindungsleitung 17 zum Fermentergefäß 1 zurück.
Zwischen der Schlauchpumpe 9 und dem Fermentergefäß 1 bzw. dem Absaugröhrchen 8 liegt der Gasabscheider 18. Er besteht aus einem zentralen Rohr 19, welches mit der Verbindungsleitung 10 verbunden ist und einem Hüllrohr 20 mit einem unteren Auslaß 21 und einem seitlichen oberen Auslaß 22. Der untere Auslaß 21 für gasblasenfreie Flüssigkeitsanteile ist mit der Verbindungsleitung 11 zur Schlauchpumpe 9 verbunden. Der Anteil der Flüssigkeit mit Gasblasen (schematisch durch Bläschen dargestellt) tritt durch den seitlichen oberen Auslaß 22 aus dem Gasblasenabscheider heraus.
Er ist mit der Leitung 23 verbunden, die ebenfalls zur Schlauchpumpe 9 führt und an die Verbindungsleitung 17 des Flüssigkeitsanteils von den Küvetten 14 bis 16 angeschlossen ist Die Schlauchpumpe 9 pumpt demnach auch den Gasblasenanteil in das Fermentergefäß 1 zurück.
Der gasblasenfreie Anteil fließt durch die Verbindungsleitung 11 zu den in Serie geschalteten Küvetten 14 bis 16 verschiedener Schichtstärke und wird mit dem Photometer i2 gemessen. Die Pumpgeschwindigkeit der Schlauchpumpe 9 beträgt hierbei 35 ml/Min. Die Küvetten sind Mikroküvetten mit einer Dicke von 0,5 mm und den Tiefen zwischen I12,5,10 und 20 mm. Es ergibt sich hierbei für eine Meßküvette, z. B. ein Kammerinhalt von 0,08 mm3. Die Zulaufleitung zur Küvette 14 wird von einem innendurchmesser von 5 mm auf einen Innendurchmesser von 1,5 mm reduziert. Die Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Küvetten 14, 15 und 16 untereinander, weisen einen entsprechenden Innendurchmesser aus.
Das Signal des Photometers 1?, wird mit einem T/E-Wandler 24 umgeformt und an einen selbstregistrierenden Analogschreiber 25 und eine Grenzkontakteinrichtung 26 (Min-Max-) weitergegeben. Die Grenzlcontakteinrichtung 26 bewirkt bei Erreichung eines vorgewählten Prüfungswertes bei einer Küvette einen Küvettenwechsel mit dem Küvettenwechsler 13. So kann die Trübung bei der entsprechenden Schichtstärker gemessen werden. Eine Schaltuhr 27 kann auch einen Küvettenwechsel in bestimmten Zeitabständen bewirken, so daß immer mit einer nicht näher dargestellten Referenzküvette gemessen werden kann.
In der Fig.2 ist der Gasabscheider 18 nochmals näher dargestellt Das zentrale Rohr 19 und das Hüllrohr 20 sowie der seitliche obere Auslaß und der untere Auslaß 22 und 21 bestehen aus Glas. Das zentrale Rohr 19 ist in das Hüllrohr 20 eingeschmolzen. Die
ίο Gasbläschen, welche als Ringe dargestellt sind, strömen
immer zum seitlichen oberen Auslaß 22 aufgrund des
Auftriebes in der Flüssigkeit welche den Gasabscheider 18 durchströmt
In der F i g. 3 ist die Extinktion E über der Zeit r in Stunden kontinuierlicher Trübungsmessung dargestellt Es handelt sich hierbei um zwei Wachstumsversuche a und b mit Rhodospirillium molischianum. Die Kurven 28 und 29 sowie 30 und 31 zeigen die Parallelität kontinuierlicher und manueller Trübungsmessung. Die
kontinuierliche Trübungsmessung (Kurven 28 und 30) erfolgte bei einer Lichtwellenlängt son 691 nm in einer Durchflußküvette mit 0,5 cm Schichtstäike. Die manuellen Messungen (Kurven 29 und 31) wurden bei einer Lichtwellenlänge von 650 nm durchgeführt i'nd die Proben, falls erforderlich, verdünnt Schwankungen im Wachstum der Bakterienkulturen, bedingt durch Zeitabstände der Probennahme, sind nur bei den kontinuierlichen Trübungsmessungen sichtbar.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    1, Anordnung zur kontinuierlichen Trübenmessung von sterilen Bakterien-Kulturen, die in Fermentergefäßen enthalten sind und bei denen die Trübung mittels Photometern meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Pumpe (9) ein Flüssigkeitsanteil (8, 10) mit Bakterien-Kulturen aus dem Fermentergefäß (1) stetig absaugbar und im Kreislauf durch Durchflußküvetten (14,15,16) im Photometer (12,13) und zum Fermentergefäß (1) zurückpumpbar ist, und daß in der Verbindungsleitung (10,11 bzw. 10,23) zwischen der Pumpe (9) und dem Fennentergefäß (1) ein Gasblasenabscheider (18 bis 22) angeordnet und die Verhinderung des Bakterienbewuchses zumindest in den Durchflußküvetten (14,15, 16) mittels erhöhter Durchströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch Reduzierung der Schlauchdurchmesser im Abschnitt (11) zwischen der Pumpe (9) und den Durchflußküvetten (14,15,16) besorgt ist
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom gasblasenfreien FIüssi.gkeitsanteil in Reihe durchströmten Durchflußküvetten (14,15,16) unterschiedliche Schichtstärke aufweisen.
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