RU2008347C1 - Method of microorganisms cultivation and apparatus for its realization - Google Patents
Method of microorganisms cultivation and apparatus for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2008347C1 RU2008347C1 SU4940106A RU2008347C1 RU 2008347 C1 RU2008347 C1 RU 2008347C1 SU 4940106 A SU4940106 A SU 4940106A RU 2008347 C1 RU2008347 C1 RU 2008347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inoculator
- microorganisms
- fermenter
- siphon
- culture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к микробиологии, а именно к способам и устройствам 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 и окружающей среды. The invention relates to microbiology, and in particular to methods and devices for the cultivation of microorganisms, and can be used in the medical, chemical, food and other industries when carrying out processes in aseptic conditions, when they are subject to increased requirements to prevent penetration into sterile cavities of apparatuses and communications of extraneous microflora and the environment.
Известен способ культивирования микроорганизмов, при котором часть культуральной жидкости периодически удаляется из основного объема ферментатора при постепенном добавлении свежей среды [1] . A known method of culturing microorganisms, in which part of the culture fluid is periodically removed from the main volume of the fermenter with the gradual addition of fresh medium [1].
Данный способ культивирования является промежуточным между периодическим и непрерывным, приемлем он не для всех продуцентов и не обеспечивает чистоты отбора посевного материала. По истечении определенного количества генераций "отъема-долива" процесс вырождается. Для перекачивания культуральной жидкости используют насосы. При этом к культуральной жидкости, находящейся в магистрали, прекращается подача кислорода, что приводит к инактивации продуцентов, а воздействие насосов оказывает травмирующее действие на культуру микроорганизма. This method of cultivation is intermediate between periodic and continuous, it is not acceptable for all producers and does not ensure the purity of the selection of seed. After a certain number of weaning-topping generations has elapsed, the process degenerates. Pumps are used to pump the culture fluid. At the same time, the supply of oxygen to the culture fluid in the line stops, which leads to inactivation of the producers, and the effect of the pumps has a traumatic effect on the culture of the microorganism.
Известен аппарат для культивирования микроорганизмов, содержащий ферментатор и размещенные в нем инокулятор и посевной аппарат [2] . A known apparatus for the cultivation of microorganisms containing a fermenter and placed in it inoculator and sowing apparatus [2].
Недостатком аппарата является наличие большого количества запорной арматуры, устройств для прокачивания, что увеличивает вероятность инфицирования культуры посторонней микрофлорой и инактивации продуцента. The disadvantage of the apparatus is the presence of a large number of valves, devices for pumping, which increases the likelihood of infection of the culture by extraneous microflora and inactivation of the producer.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальный корпус, инокулятор, размещенный в его верхней части, теплообменные, аэрирующие устройства и средства для подачи посевного материала в инокулятор. Closest to the proposed device is an apparatus for growing microorganisms containing a vertical body, an inoculator located in its upper part, heat exchange, aeration devices and means for supplying seed to the inoculator.
Недостатками указанного аппарата являются также недостаточно высокая степень поддержания асептических условий в процессе культивирования и возможность травмирования культуры микроорганизмов при перекачивании культуральной жидкости с помощью насосов. The disadvantages of this apparatus are also not a sufficiently high degree of maintenance of aseptic conditions during the cultivation process and the possibility of injury to the culture of microorganisms during pumping of the culture fluid using pumps.
Целью предлагаемых способа и устройства является повышение выхода продукта за счет исключения инактивации продуцентов и повышения асептических показателей. The aim of the proposed method and device is to increase product yield by eliminating the inactivation of producers and increasing aseptic performance.
Для достижения этой цели в известном способе культивирования микроорганизмов в ферментаторе с размещенным внутри рабочего объема инокулятором в качестве посевного материала используется культуральная жидкость предыдущей генерации на стадии экспоненциального развития, подаваемая из рабочего объема ферментатора в инокулятор эрлифтом путем пульсационной подачи воздуха с частотой 10-30 Гц под уровень заполнения ферментатора с дальнейшим захолаживанием. To achieve this, in the known method of cultivating microorganisms in a fermenter with an inoculator placed inside the working volume, the culture fluid of the previous generation at the exponential development stage is used as seed material, supplied from the fermenter working volume to the inoculator by airlift by pulsating air supply with a frequency of 10-30 Hz under fermenter filling level with further cooling.
Для достижения поставленной цели в известном устройстве для глубинного культивирования микроорганизмов, содержащем вертикальный корпус, размещенный в его верхней части инокулятор, теплообменные, аэрирующие устройства и средство для подачи посевного материала в инокулятор, последнее выполнено в виде сифона, верхний изогнутый конец которого опущен во внутреннюю полость инокулятора, а нижний расположен с зазором от дна ферментатора и соединен с пульсатором посредством воздухопровода, расположенного ниже уровня заполнения ферментатора. To achieve this goal, in the known device for the deep cultivation of microorganisms, containing a vertical casing, an inoculator located in its upper part, heat exchange, aeration devices and means for supplying seed to the inoculator, the latter is made in the form of a siphon, the upper curved end of which is lowered into the internal cavity inoculator, and the bottom is located with a gap from the bottom of the fermenter and is connected to the pulsator via an air duct located below the filling level of the fermenter .
Из научно-технической и патентной литературы авторам не известны источники, содержащие совокупность признаков, изложенных в формуле, что позволяет сделать вывод о соответствии предложений критерию "существенные отличия". From the scientific, technical and patent literature, the authors are not aware of sources containing a combination of features set forth in the formula, which allows us to conclude that the proposals meet the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 представлен аппарат для культивирования микроорганизмов, продольный разрез. In FIG. 1 shows a device for the cultivation of microorganisms, a longitudinal section.
Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, аэрирующее устройство, состоящее из воздухоподводящей трубы 2 с аэратором 3, и перемешивающее устройство, содержащее вал 4 с мешалками 5. В верхней части аппарата коаксиально корпусу 1 установлена обечайка 6 с днищем 7, прикрепленным к стенке корпуса, образующая инокулятор. В днище 7 вварены патрубки 8 для перелива культуральной жидкости из рабочего объема инокулятора в рабочий 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 стенкой корпуса и циркуляционной перегородкой 9 размещено кольцевое аэрирующее устройство (аэратор) 10. Магистрали 11 и 12 для подачи питательной среды подключены соответственно к инокулятору и аппарату. Подача культуральной жидкости из рабочего объема ферментатора в инокулятор осуществляется с помощью сифона 13. Сифон соединен с пульсатором 14 посредством воздухопровода 15. Воздухопровод 15 расположен ниже уровня заполнения ферментатора. Теплообменное устройство 16 создает автономную систему охлаждения для инокулятора, теплообменное устройство 17 - для ферментатора. The apparatus for growing microorganisms contains a vertical cylindrical body 1, an aeration device consisting of an
Работа аппарата осуществляется следующим образом. The operation of the apparatus is as follows.
После стерилизации подается питательная среда через магистраль 11 и инокулятор и через магистраль 12 в основной аппарат. При этом заполнение питательной средой инокулятора происходит за несколько минут, а заполнение основного аппарата продолжается около 2 ч. После заполнения инокулятора производят его засев чистой культурой микроорганизмов, при этом заполнение основного аппарата продолжается. Включаются аэратор 10 и теплообменное устройство 16, и начинается процесс биосинтеза в инокуляторе. After sterilization, the nutrient medium is supplied through the line 11 and the inoculator and through the
К моменту достижения максимальной концентрации микроорганизмов в инокуляторе питательная среда заполняет требуемый объем основного аппарата. Производят доведение ее температуры до оптимальной температуры культивирования. После этого осуществляют отбор пробы из инокулятора с целью проверки на микробиологический анализ и передачу культуральной жидкости из инокулятора в рабочий объем аппарата. Подается воздух в барботер, и включается мешалка 5. Проводится процесс культивирования в основном аппарате. При достижении стадии экспоненциального развития культуры в основном аппарате культуральная жидкость подается из рабочего объема в инокулятор. Для этого сжатый воздух с частотой 10-30 Гц подается с помощью пульсатора 14 по воздухопроводу 15 к сифону 13. Культуральная жидкость из рабочего объема ферментатора эжектируется через нижний конец сифона. Подъем образующейся газожидкостной смеси происходит за счет эрлифтного эффекта. В инокуляторе культуральная жидкость захолаживается с целью исключения инактивации до температуры 5-10оС и хранится до следующего посевного периода, в котором используется в качестве посевного материала. В дальнейшем цикл повторяется.By the time the maximum concentration of microorganisms in the inoculator is reached, the nutrient medium fills the required volume of the main apparatus. Bring its temperature to the optimum temperature of cultivation. After that, sampling from the inoculator is carried out in order to check for microbiological analysis and transfer of culture fluid from the inoculator to the working volume of the apparatus. Air is supplied to the bubbler and the
Использование в качестве посевного материала культуральной жидкости предыдущей генерации на стадии экспоненциального развития создает преимущество перед известным способом, поскольку дает возможность использовать молодую культуру с большим коэффициентом генераций и большой скоростью размножения и позволяет повысить выход продукта и улучшить асептические показатели процесса. The use of the culture fluid of the previous generation as a seed at the stage of exponential development creates an advantage over the known method, since it makes it possible to use a young culture with a high generation coefficient and high reproduction rate and allows to increase the yield of the product and improve the aseptic characteristics of the process.
Подача культуральной жидкости из рабочего объема ферментатора в инокулятор эрлифтом путем пульсационной подачи воздуха также способствует достижению поставленной цели, что подтверждается данными проведенных экспериментальных исследований. The supply of culture fluid from the working volume of the fermenter to the inoculator by airlift by means of pulsating air supply also contributes to the achievement of the goal, which is confirmed by the data of experimental studies.
На фиг. 2 представлен график зависимости роста экзопротеазной активности бактерий Bac. thuring. var kenyae при культивировании по известному способу в известном устройстве (а), согласно предлагаемому способу в предлагаемом устройстве (б). In FIG. Figure 2 shows a graph of the growth of the exoprotease activity of Bac bacteria. thuring. var kenyae when cultured according to the known method in the known device (a), according to the proposed method in the proposed device (b).
Из приведенного графика видно, что максимум экзопротезной активности наблюдается при культивировании в известном устройстве согласно известному способу на 14 часу, в предлагаемом - на 12 часу культивирования и составляет соответственно 96,8 и 432,6 мкг/мл. From the graph shows that the maximum exoprosthetic activity is observed during cultivation in the known device according to the known method at 14 hours, in the proposed - at 12 hours of cultivation and is respectively 96.8 and 432.6 μg / ml.
Скачкообразное увеличение производительности аппарата от частоты пульсационной подачи воздуха наблюдается в диапазоне 10-30 Гц (таблица). (56) 1. Яковлев В. И. Технология микробиологического синтеза. М. : Химия, 1987, с. 26. A spasmodic increase in the productivity of the apparatus from the frequency of the pulsating air supply is observed in the range of 10-30 Hz (table). (56) 1. Yakovlev V.I. Technology of microbiological synthesis. M.: Chemistry, 1987, p. 26.
2. Авторское свидетельство СССР N 1161545, кл. C 12 M 1/04, 1985. 2. USSR author's certificate N 1161545, cl. C 12 M 1/04, 1985.
3. Авторское свидетельство СССР N 1010122, кл. C 12 M 1/04, 1983. 3. Copyright certificate of the USSR N 1010122, cl. C 12 M 1/04, 1983.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4940106 RU2008347C1 (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Method of microorganisms cultivation and apparatus for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4940106 RU2008347C1 (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Method of microorganisms cultivation and apparatus for its realization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008347C1 true RU2008347C1 (en) | 1994-02-28 |
Family
ID=21576572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4940106 RU2008347C1 (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Method of microorganisms cultivation and apparatus for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2008347C1 (en) |
-
1991
- 1991-05-31 RU SU4940106 patent/RU2008347C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100523167C (en) | Cell culture system | |
Takayama et al. | The types of bioreactors used for shoots and embryos | |
CN102102081B (en) | Pure-culture solid-state fermentation apparatus capable of gas-phase inoculation and feeding, and method thereof | |
RU2008347C1 (en) | Method of microorganisms cultivation and apparatus for its realization | |
KR100893875B1 (en) | Reactor having spin-dry function | |
KR101885147B1 (en) | Mushroom complex cultivation device | |
WO2018164586A1 (en) | System for cultivating aquatic organisms by producing feed for the aquatic animals from waste products emanating from said cultivation, particularly carbon dioxide isolated by ultrasound | |
KR101135052B1 (en) | A bioreactor easy to sterilize and liquid cultivation methods using the same | |
WO2019157785A1 (en) | Production process and equipment for continuously supplying bacterial liquid in exponential growth phase | |
CN208200973U (en) | A kind of production equipment of serialization supply logarithmic growth phase bacterium solution | |
RU2032734C1 (en) | Bioreactor for cultivating cells on magnet carriers | |
SU1723114A1 (en) | Apparatus for cultivating microorganisms | |
CN220999539U (en) | Bacterial manure fermentation sterilization equipment | |
CN215932479U (en) | Secondary fermentation monitoring facilities is used in mushroom planting | |
CN212316125U (en) | Miniature fermenting installation | |
RU188087U1 (en) | Plant for promoting pure yeast culture | |
KR100968029B1 (en) | A bioreactor easy to sterilize, and liquid cultivation methods using the same | |
RU2342424C2 (en) | Batch process of growing pure culture yeast for brewing and device to this end | |
JPS63109772A (en) | Culture of vegetable cell or the like | |
SU454250A1 (en) | Nutrient medium for growing vitamin producer 12 | |
SU430154A1 (en) | METHOD OF OBTAINING MICROSCLEROCIA | |
KR20040077385A (en) | Liquid mushroom spawn-cultivating device for mushroom production to shorten culture period, remove risk of bacterial contamination and enable working convenience, and consequently to improve productivity | |
KR20040077384A (en) | Solid mushroom spawn-cultivating device for mushroom production to shorten culture period and remove risk of bacterial contamination and consequently to improve productivity | |
SU618407A1 (en) | Method of producing crop | |
SU480758A1 (en) | The method of obtaining the tryptophane |