DE3226016C2 - Zersetzungseinrichtung zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen - Google Patents

Zersetzungseinrichtung zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen

Info

Publication number
DE3226016C2
DE3226016C2 DE3226016A DE3226016A DE3226016C2 DE 3226016 C2 DE3226016 C2 DE 3226016C2 DE 3226016 A DE3226016 A DE 3226016A DE 3226016 A DE3226016 A DE 3226016A DE 3226016 C2 DE3226016 C2 DE 3226016C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
decomposition
shut
cells
suspension
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3226016A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3226016A1 (de
Inventor
Alfred Nikitovič Grigorian
Radij Vladimirovič Moskau/Moskva Katruš
Andrei Petrovič Moskau/Moskva Kovalev
Vitalij Viktorovič Moskovskaya oblast' Lalov
Nikolai Dmitrievič Irkutsk Makarov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VNII BIOSINTEZA BELKOVKYKH
Original Assignee
VNII BIOSINTEZA BELKOVKYKH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VNII BIOSINTEZA BELKOVKYKH filed Critical VNII BIOSINTEZA BELKOVKYKH
Publication of DE3226016A1 publication Critical patent/DE3226016A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3226016C2 publication Critical patent/DE3226016C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/06—Lysis of microorganisms
    • C12N1/066—Lysis of microorganisms by physical methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/06—Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung kommt in der mikrobiellen Industrie zum Einsatz und dient zur Absonderung von intrazellulären Eiweißstoffen, Nukleinsäuren und anderen physiologisch aktiven Stoffen. Die erfindungsgemäße Anlage zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen umfaßt einen Mischbehälter und einen Sammelbehälter, die durch eine Zersetzungseinrichtung (3) miteinander verbunden sind. Die Zersetzungseinrichtung (3) weist ein hohles Gehäuse auf mit einem Sitz, in dem ein Nadelabsperrorgan (11) untergebracht ist. Das hohle Gehäuse ist durch eine Hülse (10) gebildet, in deren Boden (13) das Nadelabsperrorgan (11) eingebaut ist und in deren Seitenwänden Durchbrüche (15) ausgeführt sind, die den Hohlraum der Hülse mit dem Sammelbehälter verbinden. An der offenen Stirnseite der Hülse (10) ist ein Einsatzstück (17) mit einem Mittelkanal (18) vorgesehen, in dem der als Drosselscheibe (12) dienende Sitz angeordnet und mit dem Mischbehälter verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht, den Zersetzungsgrad der Zellen zu steigern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zersetzungseinrichtung zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen wie Hefe, Bakterien, Pilze, Algen bei der Absonderung von intrazellulären Eiweißstoffen, Nukleinsäuren, Fermenten und anderen physiologisch aktiven Stoffen, wie sie insbesondere in der mikrobiellen Industrie Verwendung findet.
Im Falle der Absonderung von in den Zellen der Mikroorganismen enthaltenen Stoffen, z. B. bei der Herstellung von Nahrungseiweißkonzentraten, Fermentpräparaten oder dergleichen, müssen die Zellwände zerstört werden. Zu diesem Zweck dienen Anlagen mit Zersetzungseinrichtungen, in denen die Zerstörung der Zellwände mechanisch, chemisch oder fermentativ verwirklicht wird.
Zu den Anlagen, bei denen die Zerstörung der Zellen auf mechanischem Wege erfolgt, sind bekannt Extruder, ballistische Desintegratoren und Anlagen, die unter Ausnutzung des Dekompressionseffekts betrieben werden, wobei die Zerstörung der Zellen aufgrund der Expansion von in den Zellen unter Druck gelöstem Gas bei einer starken Entspannung der Suspension vor sich geht. Auf die letzgenannten Anlagen bezieht sich die vorliegende Erfindung.
Die bekannten Anlagen, welche dem Zweck der Zersetzung von Zellen unter Ausnutzung der Dekompression dienen, bestehen aus zwei Hauptbaueinheiten. Die erste Baueinheit umfaßt ein oder zwei Hochdruckbehälter, welche mit Rohrleitungen für die Zuführung der Zellsuspension und des Arbeitsgases (Stickstoff, Luft, Kohlensäure) zu den Hochdruckbehältern unter Druck zwecks Sättigung der Suspension ausgestattet sind. Die Hochdruckbehälter können mit Suspensionsreglern und Mischeinrichtungen versehen sein. Als zweite Hauptbaueinheit gilt eine Zersetzungseinrichtung, welche ein besonderes Ventil darstellt, das eine starke Entspannung des Zellsuspensionsstroms sichert
Die bekannten Anlagen zur Dekompressionszersetzung der Zellen von Mikroorganismen unterscheiden sich voneinander hauptsächlich durch den Aufbau der Zersetzungseinrichtung.
Bei einer Ausführungsform ist die Zersetzungseinrichtung durch eine Konstruktion gebildet, die aus einem oberen und unterem Gehäuse in Form von Flansehen besteht, welche höhenverstellbar eingebaut und mit Tellersitzen versehen sind, wobei der Tellersitz des unteren Gehäuses einen ringförmigen Ansatz hat, der mit der Außenfläche des oberen Tellersitzes einen Arbeitsschlitz bildet, während das obere Gehäuse einen Kanal für die Zufuhr der Suspension in den Arbeitsschiit?, aufweist (z.B. UdSSR-Urheberschein Nr. 6 02 550,IPKC12Kl/10).
Bei einer anderen Ausführungsform ist eine ähnliche Bauart der Zersetzungseinrichtung verwendet, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Sitz des unteren Gehäuses einen zusätzlichen, ringförmigen Ansatz und einen Abzugskanal für die Suspension der zerstörten Zellen hat, während der Tellersitz des oberen Gehäuses eine Reihe von Nuten besitzt, die mit dem die Suspension zuführenden und sie in den Arbeitsschlitz dosierenden Kanal kommunizieren. Auf dem oberen Gehäuse ist außerdem ein Rüttler zur Reinigung des Arbeitsschlitzes während des Verstopfens angeordnet (z. B. UdSSR-Urheberschein Nr. 6 02551 IPKC 12K1/10).
Die beschriebenen Anlagen zur Dekompressionszersetzung arbeiten auf folgende Weise. Man führt die Zellsuspension und das komprimierte Gas in den Mischbehälter, versehen mit einem Niveaumesser vom Schwimmertyp, kontinuierlich ein. Falls der Suspensionsstand im Mischbehälter erhöht wird, sichert der Niveaumesser den Zutritt des komprimierten Gases in den Mischbehälter, welches durch die Suspensionsschicht unter Druck in Form von Blasen hindurchtritt. Die gasgesättigte Suspension strömt dann durch den Sammelbehälter und gelangt in die Zersetzungseinrichtung.
Die in die Zersetzungseinrichtung kommende Suspension wird in den Tellersitz des oberen Gehäuses geleitet und dann über den Schlitz, gebildet durch die Außenfläche des oberen Sitzes und den ringförmigen Ansatz (oder Ansätze) des unteren Sitzes, auf den normalen Druck gedrosselt. Die Zersetzung der Zellen erfolgt dabei aufgrund der Dekompression. Der Arbeitsdruck in der Zersetzungseinrichtung wird durch die Spannung von Regelschrauben gesichert, von Hand geregelt und mittels Manometer überwacht.
Die Anlagen zur Dekompressionszersetzung zeichnen sich durch einen ausreichend hohen Wirkungsgrad bei der Zerstörung von Zellwänden aus, wobei der Werkstoffaufwand zu deren Herstellung und der Energieverbrauch gegenüber anderen Anlagen bedeutend kleiner sind. Die Anlagen werden bei verhältnismäßig niedrigen Arbeitsdruckwerten (80 bis 200 at Überdruck) betrieben. Das bei diesen Anlagen benutzte Dekompressionsverfahren ermöglicht es, sie maßstäblich auf eine in der industriellen Produktion erforderliche Leistungsfähigkeit zu übertragen.
Die angegebenen Anlagen sind jedoch dadurch nachteilig, daß die Konstruktion der Zersetzungseinrichtung kompliziert ist und die Druckregelung in der Zerset-Zungseinrichtung während der Arbeit der Anlage von Hand durchzuführen ist.
Gemäß des UdSSR-Urheberschein Nr. 4 92 118 IPK C 12K1/100 ist eine Anlage zur kontinuierlichen Zerset-
zung der Zellen von Mikroorganismen bekannt, die einen Mischbehälter, in dem die Suspension von Mikroorganismen unter Druck gehalten wird, und eine mit dem Mischbehälter durch eine Rohrleitung verbundene Zersetzungseinrichtung, die mit einem Sammelbehälter für das versetzte Material vereinigt ist, umfaßt. Der Mischbehälter ist durch Rohrleitungen mit einer Quelle für komprimiertes Gas und einer Pumpe, mit welcher die Suspension dosiert wird, verbunden. Die Anlage ist mit einem selbsttätigen Ventil ausgestattet, welches den vorgegebenen Druck im Behälter konstant hält.
Die Zersetzungseinrichtung ist in Form von zwei hintereinandergeschaltenen Gehäusen ausgeführt, welche eine Aufgabe- und eine Arbeitskammer bilden. Die Aufgabekammer hat einen Eingangskanal für die Zufuhr von komprimiertem Gas und einen Ausgangskanal für die Druckentlastung. Die Arbeitskammer weist einen seitlichen Eingangskanal für die Zufuhr der Zellsuspensinn auf. Die Kammern sind durch eine Membrane getrennt, an der ein Nadelabsperrorgan, welches innerhalb der Arbeitskammer vorhanden ist, befestigt ist. Das Gehäuse der Arbeitskammer ist nacheinander mit dem Gehäuse des Regelflansches und dem Gehäuse des Nadelsitzes verbunden, auf dem die Nadel mit ihrem Absperrende aufliegt. Das Abschliessen des Sitzquerschnittes erfolgt also von Seiten des Hochdruckbereichs.
Die Anlage arbeitet auf folgende Weise. Mit Hilfe von komprimiertem Gas erzeugt man den Arbeitsdruck in der Aufgabekammer der Zersetzungseinrichtung und führt dann die Zellsuspension in den Mischbehälter mittels der Dosierpumpe ein. Beim Erreichen des Arbeitsdruckes (etwa 100 at Überdruck) beginnt das komprimierte Gas in den Behälter einzutreten, während die gasgesättigte Suspension über die Zersetzungseinrichtung in den Sammelbehälter abgepumpt wird.
In der Ausgangsstellung, bei der das komprimierte Gas in die Aufgabekammer der Zersetzungseinrichtung zugeführt ist, schließt die auf den Sitz aufliegende Absperrnadel den Austritt aus der Arbeitskammer ab. Übersteigt der Druck in der Arbeitskammer den in der Aufgabekammer durch die Arbeit der Dosierpumpe, hebt sich die die Kammern trennende Membrane zusammen mit der daran befestigten Absperrnadel. Zwischen dem Absperrende der Nadel und ihrem Sitz entsteht dabei ein Schlitz. Durch diesen Schlitz wird dann die Suspension im Sammelbehälter abgepumpt. Die Zersetzung der Zellen geht dabei durch die Dekompressionswirkung vor sich.
Die Regelbarkeit des Abpumpens der Zellsuspension wird durch den Regelflansch gesichert, welcher mit dem Gehäuse der Arbeitskammer der Zersetzungseinrichtung verschraubt ist.
Die Anlage wird kontinuierlich betrieben und ergibt eine Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen zu 70 bis 75 %.
Die Anbringung der Absperrnadel innerhalb dei Arbeitskammer und die seitliche Zufuhr der Suspension in die Arbeitskammer führen bei der beschriebenen Anlage zur Verdrehung der Suspensionsströmung in dem durch Wänden der Arbeitskammer und Nadel gebildeten Kanal sowie zur Verdrehung des Suspensionsstrahls beim Austritt desselben aus dem Schlitz, gebildet durch die Nadel und ihren Sitz. Im Ergebnis vergrößert sich die Zeit, in der der Suspensionsdruck vermindert wird, was den Wirkungsgrad der Zersetzung herabsetzt. Die durch die Form des Schlitzes zwischen Absperrnadel und ihrem Sitz bedingte Bewegung des Suspensionsstrahls am Ausgang aus der Zersetzungseinrichtung ist auf die Nadelachse gerichtet, wodurch die Zerstäubung der auströmenden Suspension und folglich der Wirkungsgrad der Zersetzung verschlechtert wird.
Die Konstruktion der Zersetzungseinrichtung, bestehend aus vier nacheinandergeschaltenen Elementen, nämlich Aufgabe- und Arbeitskammer, Regelflansch und Nadelsitz, bereitet Schwierigkeiten bei der Regelung im Falle der Veränderung von Betriebsbedingungen und des Auswechselns der Elemente, was die Auslegung des Anlage erschwert
Es gibt verschiedene bekannte Ventilkonstruktionen, deren Einsatz als Zersetzungseinrichtungen denkbar wäre. Diese zeigen jedoch allesamt zumindest die vorgehend beschriebenen Nachteile.
So zeigt die DE-OS 19 58 962 ein Regelventil mit einem in seiner Position zu einem auswechselbaren Ventilsitz steuerbaren Nadelabsperrorgan. Die Flüssigkeit, deren Durchfluß geregelt werden soll, tritt seitlich, also radial zur Achse des Nadelabsperrorganes ins Ventilgehäuse ein und verläßt dieses axial zwischen Absperrergan und Ventilsitz hindurchtretend. Mit Hilfe dieses bekannten Ventils kann lediglich die Durchflußmenge geregelt werden. Als Zersetzungseinrichtung ist es nicht einsetzbar.
in der GB-PS 6 68 055 ist ein Absperrventil beschrieben, welches als Kugelventil ausgebildet ist, d. h. als Absperrorgan ist ein Schaft vorgesehen an dessen vorderen Ende eine Kugel eingelassen ist Der Ventilsitz ist als separates, in den Ventilkörper eingeschraubtes, und daher austauschbares Teil ausgebildet Bei Verwendung dieses bekannten Ventils für eine Zersetzungseinrichtung, sind zumindest die oben erwähnten Nachteile vorhanden.
Schließlich ist aus der FR-PS 5 32 555 ein Ventil zum Regeln eines Luft-/Gasgemisches bekannt welches ein im Verhältnis zum austauschbaren Ventilsitz einstellbares Nadelabsperrorgan aufweist. Das außerhalb des Ventilkörpers mit Luft zu vermischende Gas tritt hier ebenfalls radial in den Ventilkörper ein und verläßt diesen in Richtung auf die Ventilnadelspitze zu. Bei Verwendung auch dieses bekannten Ventils als Zersetzungseinrichtung sind die bereits aufgezeigten Nachteile nicht vermeidbar.
In den Anlagen zur Extrusionszersetzung verwirklicht man die Zerstörung von Zellen durch Drosselung der Zellsuspension aus dem Hochdruckbereich über den Mikrospalt eines Ventils in den normalen Druckbereich. Von derartigen Anlagen sind hydraulische Extruder (Rees. LH. Chem. Engineering, 1974, V. 5,13,87) besonders bekannt. Konstruktionsmäßig bestehen sie aus zwei Haupteinheiten, und zwar aus einer Hochleistungs-Tauchkolbenpumpe und einem federbelasteten, spitzwinkligen (keilförmigen) Ventil, das an den Pumpenaustritt angeschlossen ist. Die beiden Einheiten sind in einen Ständer aus Gußeisen zusammen mit einem Motor eingebaut. Der hydraulische Druck am Ventil, das der Zersetzung dient, wird mit Hilfe eines Handrads oder ferngesteuert eingestellt. Die Anlage :st dem Betrieb unter Zirkulation der Zellsuspension angepaßt.
Während der Arbeit der Anlage wird die Suspension von Mikroorganismen in den Ventilraum unter hohem Druck (250 bis 700 at Überdruck) bei einer niedrigen Geschwindigkeit kontinuierlich eingeführt. Dann gelangt sie in den Mikrospalt zwischen dem Ventil und seinem Sitz, worin es zur schnellen Geschwindigkeitserhöhung, abhängig vom Arbeitsdruck kommt, und wird in den normalen Druckbereich gedrosselt, wobei die Zerstörung der Zellen von Mikroorganismen, bedingt
durch die Größe von hydrostatischem Druck, seinen Gradienten und seine Änderungsgeschwindigkeit, Kavitations- und Turbulenzeffekte, zustandekommt. Die Verweilzeit der Zellsuspension in dem etwa 1 μηι breiten Mikrospalt beträgt 10~6 sek.
Der Prozeß der Zerstörung von Zellen in Extrusionshomogenisatoren kennzeichnet sich durch hohe Arbeitsdruckwerte (250 bis 700 at Überdruck). Zum Erreichen eines hohen Grades der Zerstörung der Zellen (80 bis 90 %) muß der Arbeitszyklus mehrmals wiederholt werden, was dazu führt, daß Zellfragmente verschiedener Größe erhalten werden und die Trennung der festen und flüssigen Phase der entstandenen Suspension mit Schwierigkeiten verbunden ist.
Der vorliegenden Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Zersetzungseinrichtung für eine Anlage zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen zu entwickeln, die einen einfachen Aufbau und eine einfache Regelung aufweist und die eine Steigerung des Zersetzungsgrades der Zellen von Mikroorganismen bewirkt, was seinerseits die Bedienung der Anlage zu vereinfachen und ihren Wirkungsgrad zu erhöhen gestattet
Diese Aufgabe wird bei einer Zersetzungseinrichtung der vorausgesetzten Art dadurch gelöst, daß in der Seitenwand der Hülse Durchbrüche ausgeführt sind, welche den Hohlraum mit dem Niederdruck-Sammelbehälter verbinden, und daß der Mittelkanal des Einsatzstükkes zum Hohlraum hin erweitert ausgebildet ist
Die erfindungsgemäße Konstruktion der Zersetzungseinrichtung gestattet es, die durch den Spalt zwischen Nadelabsperrorgan und Drosselscheibe strömende Suspension in den Niederdruckbereich strahlenförmig ohne Stromwirbel zu leiten, weil das Absperrorgan mit seinem Absperrende auf die öffnung der Drosselscheibe aus dem Niederdruckbereich gerichtet ist Dies begünstigt den hohen Grad der Zersetzung der Zellen in der Suspension.
Gemäß der Erfindung ist das Nadelabsperrorgan im Boden der Hülse derart eingebaut, daß Einstellhübe ermöglicht sind, was die Einstellung des erforderlichen Spaltes zwischen dem Absperrorgan und der Drosselscheibe ermöglicht falls die Betriebsbedingungen der Anlage in bezug auf den Druck und/oder auf die durch diesen Spalt strömende Suspension verändert werden.
Gemäß der Erfindung ist der Mittelkanal des Einsatzstücks seitens des Eingangs der Drosselscheibe des Absperrorgans erweitert ausgebildet was das freie Ausströmen der Suspension ohne Hindernisse aus dem Spalt zwischen dem Absperrorgan und der Drosselscheibe in den Sammelbehälter sichert und somit einen höheren Druckgradienten während der Zersetzung ergibt und die Menge der zerstörten Zellen im zersetzten Material vergrößert
In vorteilhafter Weise kann das Absperrorgan als Nadel ausgebildet sein, so daß ein sogenanntes Nadelabsperrorgan gebildet wird. Das Absperrorgan kann aber auch als Schaft ausgebildet sein, der an seinem Absperrende eine Kugel aufweist also ein Kugel-Absperrorg3ii bildet
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert
Es zeigt
Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Zersetzungseinrichtung,
Fig.2 die Zersetzungseinrichtung der Anlage aus F i g. 1 im Längsschnitt
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform des Absperrorgans.
Eine Anlage mit einer erfindungsgemäßen Zersetzungseinrichtung umfaßt einen Mischbehälter 1 (F i g. 1) zur Gassättigung der Zellsuspension unter Druck, einen Sammelbehälter 2 für das zersetzte Material, eine Zersetzungseinrichtung 3 und eine Rohrleitung 4, die den Mischbehälter 1 mit der Zersetzungseinrichtung 3 verbindet. Der Mischbehälter 1 ist mit einem Niveaumesser, der den Füllstand der Suspension überwacht (in F i g. 1 nicht gezeigt), einem Manometer 5 zur Druckkontrolle und Rohrleitungen 6 und 7 für die Zufuhr der Suspension bzw. des komprimierten Gases sowie einer Dosierpumpe 8, die mit dem Mischbehälter 1 über eine Rohrleitung 9 in Verbindung steht, ausgestattet.
Im Bedarfsfall kann der Mischbehälter 1 mit Trennwänden, Mischwerken (in F i g. 1 nicht gezeigt), Wärmeaustauscher zur Temperaturkonstanthaltung und anderen bekannten Vorrichtungen, die den normalen Betrieb der Anlage sichern, versehen sein.
Die Zersetzungseinrichtung 3 befindet sich im Sammelbehälter 2 und verbindet den Mischbehälter 1 mit dem Sammelbehälter 2.
Die Zersetzungseinrichtung 3 umfaßt ein als Hülse 10 augebildetes hohles Gehäuse, ein durch eine Nadel dargestelltes Absperrorgan 11 und eine als Sitz für die Nadel 11 dienende Drosselscheibe 12, wobei in der Öffnung der Drosselscheibe 12 die Spitze des Absperrorgans 11 untergebracht ist. Das andere Ende des Nadelabsperrorgans 11 liegt im Niederdruckbereich und ist im Boden 13 der Hülse 10 eingebaut. Die Seitenwand 14 der Hülse 10 enthält Durchbruch 15, die den Hohlraum 16 (F i g. 1) der Hülse 10 mit dem Sammelbehälter 2 verbinden. An der offenen Stirnwand der Hülse 10 (F i g. 2) ist ein Einsatzstück 17 eingebracht, welches mit der Hülse 10 in Verbindung steht und einen koaxial zu dem Nadelabsperrorgan 11 verlaufenden Mittelkanal 18 aufweist, der mit dem Mischbehälter 1 über die Rohrleitung 4 und dem Sammelbehälter 2 über den Hohlraum 16 kommuniziert und die Drosselscheibe 12 umfaßt
Das Einsatzstück 17 ist mit der Hülse 10 verschraubt, wodurch die Lage des Einsatzstücks 17 und damit der Drosselscheibe 12 gegenüber dem Absperrorgan 11 eingestellt werden kann.
Der Mittelkanal 18 des Einsatzstücks 17 ist seitens des Eingangs in der Drosselscheibe 12 des Nadelabsperrorgans 11 erweitert, wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist.
Das Nadelabsperrorgan 11 ist im Boden 13 der Hülse 10 derart eingebaut, daß es Einstellhübe vollziehen kann, z. B. mittels einer Verschraubung, gebildet durch den Boden 13 der Hülse 10 und einer Überwurfmutter 19, gegen welche der Schaft des Absperrorgans 11 mit einem Anschlag 20 anliegt, der die Vertikaleinstellung des Absperrorgans 11 begrenzt Durch Drehen der Überwurfmutter 19 kann der Einstellhub des Absperrorgans 11 gegenüber dem Sitz, d. h. der Drosselscheibe 12, verändert werden, ohne daß die ganze Zersetzungseinrichtung ausgebaut werden muß.
Die Drosselscheibe 12 wird im Einsatzstück 17 mittels einer Büchse 21 gehalten, die im Kanal 18 des Einsatzstücks angeordnet ist und in dieser Stellung mittels eines Flansches 22 der Rohrleitung 4 gehalten wird, wobei der Flansch 22 an dem Einsatzstück 17 mit Hilfe von Stiftschrauben 23 befestigt ist
Das Absperrorgan 11 kann als Nadel (F i g. 2) oder als Schaft 24 mit Kugel 25 (F i g. 3) ausgeführt sein.
Die Anlage wird wie folgt betrieben.
Wenn das Nadelabsperrorgan 11 vollständig die Öff-
nung der Drosselscheibe 12 der Zersetzungseinrichtung 3 schließt, beginnt man, die Suspension von Zellen von Mikroorganismen mittels der Dosierpumpe 8 in den Mischbehälter 1 (Fig. 1) über die Rohrleitungen .6 und 9 kontinuierlich zuzuführen. In den Mischbehälter wird ferner über die Rohrleitung 7 ein komprimiertes Gas (Stickstoff, Luft, Kohlensäure u. a. m.) geleitet, welches durch die Suspensionsschicht in Form von Gasblasen hindurchtritt, wodurch die Flüssigkeit und die Zellen der Mikroorganismen mit Gas unter Druck gesättigt werden. Der Suspensionsstand im Mischbehälter 1 wird vorgegeben und dann mittels des Gebers und des Niveaumessers (in der Zeichnung nicht gezeigt) so konstant gehalten, daß das Verhältnis zwischen dem Raum, den das Gas einnimmt, und dem Suspensionsvolumen 1 : 3 bis 3 : 4 beträgt. Der Arbeitsdruck liegt zwischen 80 und 200 at Oberdruck.
Erreicht die Flüssigkeit im Mischbehälter 1 den vorgegebenen Stand, wird die öffnung der Drosselscheibe 12 durch eine entsprechende Bewegung des Absperrorgans 11 (F i g. 2) der Zersetzungseinrichtung 3 ein wenig geöffnet. Die hin- und hergehende Bewegung des Absperrorgans 11 kann man von Hand oder automatisch mit Hilfe eines Stellgliedes ausführen. In den zwischen Absperrorgan 11 und Drosseischeibe 12 gebildeten Spalt beginnt die gasgesättigte Suspension von Mikroorganismen aus dem Mischbehälter 1 über die Rohrleitung 4 zu strömen. Durch den entsprechenden Spalt wird die Suspension mit einer hohen Geschwindigkeit bis Atmosphärendruck im Sammelbehälter 2 abgepumpt. Durch die hierdurch erreichte Dekompressionswirkung erfolgt dabei die Zerstörung der Zellen von Mikroorganismen.
Im folgenden arbeitet die Anlage im kontinuierlichen Betrieb und gewährleistet zuverlässig die Zersetzung der Zellen zu 75 bis 80 % bei den vorgegebenen Geschwindigkeiten der Suspensionsströmung und Drükken.
Die Verwendung der Anlage mit der erfindungsgemäßen Zersetzungseinrichtung ergibt also eine Erhöhung des Zersetzungsgrades um 5 bis 8 % aufgrund der Verbesserung der Bedingungen beim Austritt des Strahls der Suspension über den Drosselspalt der Zersetzungseinrichtung. Gleichzeitig wird die Konstruktion der Anlage gegenüber der bekannten Anordnung vereinfacht, wobei man zugleich die Regelung der Zersetzungseinrichtung leicht durchführen, einen eventuellen Wechsel des Absperrorgans und der Drosselscheibe nach Maßgabe des Verschleisses ohne Schwierigkeiten vornehmen und den Prozeß der Zersetzung automatisieren kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
S5
CO
C5

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Zersetzungseinrichtung zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikororganismen, die einerseits mit einem Niederdruck-Sammelbehälter (2) und andererseits mit einem Hochdruck-Mischbehälter (1) in Verbindung steht und die ein Ventilgehäuse aus Boden (13), Hülse (10) und Einsatzstück (17) mit Mittelkanal (18) und ein Absperrorgan (11) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand (14) der Hülse (10) Durchbrüche (15) ausgeführt sind, welche den Hohlraum (16) mit dem Sammelbehälter (2) verbinden, und daß der Mittelkanal (18) des Einsatzstückes (17) zum Hohlraum (16) hin erweitert ausgebildet ist
2. Zersetzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Anschlag (20) und Oberwurfmutter (19) Einstellhübe des Absperrorgans (Ii) ermöglicht werden.
3. Zersetzungsemrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (11) als Nadel ausgebildet ist, die mit ihrer Spitze in Richtung auf die Zuführung aus dem Hochdruck-Mischbehälter (1) weisend angeordnet ist
4. Zersetzungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (11) als ein in Richtung auf die Hochdruckzuführung eine Kugel (25) aufweisender Schaft ausgebildet ist.
DE3226016A 1981-11-13 1982-07-12 Zersetzungseinrichtung zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen Expired DE3226016C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813339317A SU1116054A1 (ru) 1981-11-13 1981-11-13 Установка дл дезинтеграции клеток микроорганизмов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3226016A1 DE3226016A1 (de) 1983-05-19
DE3226016C2 true DE3226016C2 (de) 1986-10-02

Family

ID=20977247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3226016A Expired DE3226016C2 (de) 1981-11-13 1982-07-12 Zersetzungseinrichtung zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4476225A (de)
JP (1) JPS5889177A (de)
CH (1) CH655514B (de)
CS (1) CS245736B1 (de)
DE (1) DE3226016C2 (de)
FR (1) FR2516538B1 (de)
SU (1) SU1116054A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1296604C (en) * 1986-03-20 1992-03-03 Kathleen Murphy Method for releasing rna and dna from cells
DE3612453A1 (de) * 1986-04-14 1987-10-15 Diessel Gmbh & Co Vorrichtung zur kultivierung von zellkulturen
WO1991001367A1 (en) * 1989-07-20 1991-02-07 Bioeng, Inc. Supercritical fluid disruption of and extraction from microbial cells
JP2966904B2 (ja) * 1990-08-08 1999-10-25 株式会社日立製作所 細胞の処理方法、および処理装置
DE4241154C1 (de) * 1992-12-07 1994-03-17 Lancaster Group Ag Verfahren zum Aufschluß von Zelldispersionen oder Zellsuspensionen mittels Ultraschallbehandlung zwecks Gewinnung von Zellinhaltsstoffen
EP0642745B1 (de) * 1993-09-09 1997-08-06 Gerard Van Noort Methode und Apparat um die Lagerfähigkeit von biologischen Produkten zu Erhöhen
US7033813B2 (en) 2001-09-05 2006-04-25 Trevor P Castor Inactivated vaccines for aids and other infectious diseases
US7527734B1 (en) * 2005-11-15 2009-05-05 Shepherd Samuel L Rapid non-equilibrium decompression of microorganism-containing waste streams
TWI349651B (en) * 2008-03-20 2011-10-01 Ind Tech Res Inst A water quality purifying system
FR2939445B1 (fr) * 2008-12-10 2013-05-03 Biomerieux Sa Systeme automatise de lyse de microorganismes presents dans un echantillon, d'extraction et de purification des acides nucleiques desdits microorganismes aux fins d'analyse.
US10159980B2 (en) * 2013-08-02 2018-12-25 All Cell Recovery LLC Systems and methods for recovering blood cells, in a controlled environment, for storage

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR532555A (fr) * 1921-03-22 1922-02-07 Robinet pour brûleurs d'appareils à gaz et autres applications
GB668055A (en) * 1950-08-08 1952-03-12 Flexibox Ltd Improvements relating to stop valves
US3165266A (en) * 1962-02-07 1965-01-12 Sorvall Inc Ivan Cell fractionator apparatus and method
SE334212B (de) * 1965-09-17 1971-04-19 Biox Ab
DE1958962A1 (de) * 1969-11-24 1971-05-27 Niro Atomizer As Regelventil
SU492118A1 (ru) * 1973-01-12 1978-04-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ Установка дл дезинтеграции микроорганизмов
JPS5328989B2 (de) * 1974-05-27 1978-08-17
SU602550A1 (ru) * 1974-12-30 1978-04-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ Установка дл непрерывной дезинтеграции клеток миктоорганизмов
SU602551A1 (ru) * 1975-12-03 1978-04-15 Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ Установка дл непрерывной дезинтеграции клеток микроорганизмов
US4084757A (en) * 1976-08-05 1978-04-18 Vladimir Jurievich Rakitin Apparatus for continuous disintegration of cells of microorganisms
FR2361466A1 (fr) * 1976-08-13 1978-03-10 Vnii Biosinteza Belkovykh Procede de desintegration en continu de cellules de micro-organismes et unite pour la mise en oeuvre dudit procede

Also Published As

Publication number Publication date
DE3226016A1 (de) 1983-05-19
US4476225A (en) 1984-10-09
JPS5889177A (ja) 1983-05-27
SU1116054A1 (ru) 1984-09-30
FR2516538A1 (fr) 1983-05-20
CH655514B (de) 1986-04-30
CS245736B1 (en) 1986-10-16
JPS627831B2 (de) 1987-02-19
FR2516538B1 (fr) 1986-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3247520C2 (de)
DE2752938A1 (de) Steuerventilanordnung fuer zahnaerztliche geraete
DE3226016C2 (de) Zersetzungseinrichtung zur kontinuierlichen Zersetzung der Zellen von Mikroorganismen
DE3431112C2 (de)
DE2500814A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum regulieren einer druckfluidstroemung in einer leitung
DE2753788A1 (de) Vorrichtung zum zerstaeuben und dispergieren von fluida
DE2835709B2 (de) Anlage zum Reinigen verschmutzten Wassers
DE2017799A1 (de) Reinigungsvorrichtung
AT399362B (de) Verfahren und vorrichtung zum regeln des abflusses
DE3710830C2 (de)
DE3632269C2 (de)
EP0394629A2 (de) Vorrichtung für die Zerstäubung von Flüssigkeit oder für die Zerteilung von Gas in kleine Blasen
DE1600945A1 (de) Anordnung zur Geraeuschunterdrueckung bei Fluessigkeitsventilen
EP0138920A1 (de) Vorrichtung zum trennen des flüssiganteils vom feststoffanteil eines keramischen schlickers.
DE3637775C2 (de)
DE3102167A1 (de) Vorrichtung zum aufteilen eines fluids oder fluidisierten hauptstroms zwischen mehreren nebenleitungen
EP0638372A1 (de) Gerät zum Injizieren von Gasen in Böden
DE2733000C2 (de) Verfahren zur kontinuierlichen Desintegration von Mikroorganismenzellen und Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens
DE4414796A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Versorgen von Teich- und Auqarienwässern mit CO¶2¶
DE2925790C2 (de) Einrichtung zum Zubereiten und Zuführen einer ein Schleifmittel enthaltenden Suspension zum Wirkungsbereich der Werkzeuge von Polier- und Läppmaschinen
DE814980C (de) Ventil zur automatischen Speiseregelung
DE4111162C1 (en) Wet malt mill for brewing equipment - has continuously operating fill level detector in mash receiving gutter
DE268059C (de)
EP0119205B1 (de) Anlage zur behandlung von schmutzwasser mit biomasse nach aerobischem verfahren
DE2107105A1 (de) Verdrängerpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8181 Inventor (new situation)

Free format text: GRIGORIAN, ALFRED NIKITOVIC KOVALEV, ANDREI PETROVIC, MOSKVA, SU LALOV, VITALIJ VIKTOROVIC, MOSKOVSKAYA OBLAST , SU MAKAROV, NIKOLAI DMITRIEVIC, IRKUTSK, SU KATRUS, RADIJ VLADIMIROVIC, MOSKVA, SU

8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee