SE447121B - Jesningsanordning med membranpump - Google Patents

Jesningsanordning med membranpump

Info

Publication number
SE447121B
SE447121B SE8403053A SE8403053A SE447121B SE 447121 B SE447121 B SE 447121B SE 8403053 A SE8403053 A SE 8403053A SE 8403053 A SE8403053 A SE 8403053A SE 447121 B SE447121 B SE 447121B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
air
space
liquid
container
working container
Prior art date
Application number
SE8403053A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8403053D0 (sv
SE8403053L (sv
Inventor
J V Redikultsev
L A Litvinenko
T S Chermenskaya
S B Petrikevich
M G Maximov
Original Assignee
Inst Biokhim I Fiziol Mikroorg
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 Inst Biokhim I Fiziol Mikroorg filed Critical Inst Biokhim I Fiziol Mikroorg
Publication of SE8403053D0 publication Critical patent/SE8403053D0/sv
Publication of SE8403053L publication Critical patent/SE8403053L/sv
Publication of SE447121B publication Critical patent/SE447121B/sv

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02Stirrer or mobile mixing elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/06Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/06Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/22Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Description

25 30 35 447 121 _ 2 _ a en omrörningsanordning i form av en centrifugalblandare med flera våningar.
Denna kända jäsningsanordning kan användas vid od- ling av bakterier eller jäst pä ett vätskeformigt nä- ringsmedium och lämpar sig icke för arbete med fasta eller blandade substrat.
Den i denna kända jäsningsanordning använda omrör- nings-eller blandningsanordning uppskummar odlingsväts- kan kraftigt, varvid skumbildningen i dmunkända jäs- ningsanordning undertryckes pà mekanisk, kemisk eller blandad väg, vilket ändrar egenskaperna hos det pro- cessförlopp, som skall genomföras i jäsningskärlet.
Dessutom möjliggör den ovan beskrivna kända jäsningsanord- ningen (jäsningskärlet) odling av mikroorganismer av endast en eller tva arter exempelvis jäst eller bakte- rier. Även en annan jäsningsanordning är känd (jämför exempelvis prospekt fràn det schweiziska företaget "Bioengineering AGP), vilken innefattar dels en arbets- behållare, som är försedd med en värmeväxlingsmantel och ett i nantelns inloppshàl anordnat bakteriefilter för luft, dels ett luftningsorgan och dels en omrör- ningsenhet (blandningsenhet) i form av ett vertikalt oirkulationsrör, under vars undre ände ett med en styr- drivanordning förbundet membran är anordnat.
Denna känna jäsningsanordning lämpar sig för arbete med bakterier eller jäst under användning av vätskefor- miga näringssubstrat. Odlingsvätskan mättas med luftsyre och blandas i den så utformade jäsningsanordningen ge- nom att luft genom luftningsorganet suges in i det ver- tikala oirkulationsröret, varför en gas-vätskeblandning bildas i oirkulationsröret.
Denna kända jäsningsanordning lämpar sig icke för odling av svampar, mikroalger, en enstaka vävnad och för genomförande av mikrobiologiska omsättningsförlopp för biologiskt aktiva ämnen under användning av immobi- 447 121 liserade celler. Icke heller kan denna kända jäsnings- anordning aröeta med fasta eller blandade substrat.
Detta beror på att luftningen i denna kända jäs- ningsanordning sker genom att luft insuges medelst en vätskestrâle (vätskeström), vars utströmningshastighet är beroende av vätskans viskositet. Vid odling av exem- pelvis myoelium minskas odlingsvätskans strömníngshas- tighet brant, varför luftningen upphör fullständigt.
Det använda substratets fria tillgång till mem- branet omöjliggör genomförande av jäaningsförlopp pa fasta och blandade substrat, eftersom det vätskeolösliga substratet (exempelvis halm, sågspån, kol osv) över- bryggar cirkulationsrörets inloppshàl, varför cirkula- tionsröret igensättes och processförloppet upphör.
Icke heller kan denna kända jäsningsanordning av liknande skäl användas för genomförande av processförlopp pà en enskild vävnad eller immobiliserade celler.
Uppfinningstanke Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en jäsningsanordning, vars konstruk- tiva ut formning gör det möjligt att öka jäsningsanord- ningens driftmässiga möjligheter och att använda jäs- ningsanordningen för odling av mikroorganismer , s.k. mikroalger och en enstaka vävnad på vätskeformiga, fas- ta och blandade substrat.
Detta syfte uppnås medelst jäsningsanordningen enligt föreliggande uppfinning, som utmärker sig av att en styv mellan- vägg är anordnad mellan membranet och cirkulationsrörets undre ände, vilken mellanvägg är försedd med ett genomgående, i för~ hållande till mellanväggens centrum förskjutet hål och är anord- nad att tillsammans med membranet bilda ett tillslutet rum, och av att luftníngsorganet och blandningsanordningen är utförda såsom en enda, av mellanväggen uppburen enhet, som är försedd med en kammare för fördelning av vätske- och gasströmmar, vilken i höjdled, medelst två backventiler är uppdelad i tre rum, av vilka det mellan backventilerna liggande rummet är förbundet med det i den styva mellanväggen upptagna hålet och det under back- 447 121 ventilen liggande rummet är förbundet med arbetsbehållarens vätskezon, undet det att det ovanför backventilen liggande rum- met är förbundet med det inre hålrummet i cirkulationsröret, vars överände är införd i arbetsbehållarens ovanför vätskan be- lägna zon, varvid styrdrivanordningen är anordnad att tillföra tryckluftimpulser till en kammare under membranet, så att detta bringas att röra sig fram och åter under undanträngning av od- lingsvätska eller luft i det tillslutna rummet resp insugning av odlingsvätska eller luft från behållaren till rummet, så att odlingsvätskan resp luften bringas att cirkulera fràn det till- slutna rummet, genom hålet, det mellanliggande rummet, och där- efter, i fallet odlingsvätska, genom-den övre backventilen, cirkulationsröret, luftningsorganet och tillbaka till arbets- behållaren i form av strålar under absorption av luft, som er- sättes med ny luft, som íntränger genom bakteriefiltret, resp i fallet luft, genom den undre backventilen, hålet, arbetsbe- hållaren, där odlingsvätska genomblåses med luft, sedan genom luftningsorganet, cirkulationsröret, den övre backventilen, det mellanliggande rummet, hålet och tillbaka till det tillslut- na Iummêt .r Det är lämpligt, att cirkulationsrörets fria ände uppbär(är anordnad att uppbära) ett nunstycke föribrmning av en från cirkulationsröret utströmmande vätskeström.
Det är vidare lämpligt, att en horisontell, med hàl försedd plattform för uppbärande av ett substrat 1 fast fas är anordnad i arbetsbehàllaren.
Den enligt föreliggande uppfinning utformade jäS: ningsanordningen kan användas för odling av mikroorganismer, mikroalger och enstaka vävnader pà vätskeformiga, fasta eller blandade subsfirat- Genom att man i jäsningsanordningen enligt före- liggange uppfinning använder pulsvis (intermittent) om- blandning eller omrörning i kombination med den speciel- la, enligt uppfinningen föreslagna konstruktiva utform- ningen av blandningsenheten, som är ut/förd i ett stycke (black) med iuffiningsorganet, kan man i áäsfliflßsaflflvrå- ningen åstadkomma en stràlmässig eller genomblasnings- mässig omblandning(omrörning) av odlingsvätskan (vilket med andra ord innebär att odlingsvätskan kan blandas ,ne&e1st strålar eller genom genomblàsning), vilket är 10 15 20 25 30 35 447 121 _ 5 _ = av särskild betydelse vid val av de hydrodynamiska od- lingsförhàllandena för mikroorganismer av ena eller andra arter.
Genom att dels den horisontella, hàlförsedda platt- formen är anordnad i jäsningsanordningen och dels de utbytbara munstyckena är anordnade på luftningsorganet kan man i jäsningsanordningen enligt föreliggande upp- finning odla olika slags aeroba mikrorganismer, nycelium, en enskild vävnad, s.k. fytoautotrofer pà.vätskeformiga, fasta eller blandade substrat, varjämte processförlopp med(pà) immobiliserade enhymer eller celler kan genom- föras i jäsningsanordningen enligt uppfinningen.
Kort beskrivning av ritningsfigurerna Uppfinningen beskrives närmare nedan under hän- visning till bifogade ritning, pa vilken fig. l visar ett längdsnitt genom en i en frontvy tagen jäsnings- anordning enligt föreliggande uppfinning, fig. 2 visar ett längdsnitt genom en ut föringsform av munstycket för fornning av en vätskeström, fig. 3 visar ett längds- nitt genom den i fig. l visade jäsningsanordningen en- ligt föreliggande uppfinning, med backventilerna i kanmaren för fördelning av vätske - och gasströmmar i omvänt läge, fig. 4 visar en utföringsform av jäsnings- anordningen enligt uppfinningen med sju enskilda ar- betsbehàllare och ett gemensamt, av en drivanordning styrbart membran och fig. 5 visar en utföringsform av jäsningsanordningen enligt föreliggande uppfinning för mångsidig industriell användning.
Föredragna utföringsformer av uppfinningen Den i fig. l visade jäsningsanordnirzggen innefattar en med en värmeväxlingsnantel 2 försedd arbetsbehállare 1, i vars inloppsöppning ett bakteriefilter 3 för luft är anordnat. Behållaren 1 innehåller ett luftningsorgan (en luftare) 4 och en blandningsenhet (onrörningsenhet) 5, som är uppbyggd av ett vertikalt cirkulationsrör 6 och ett under rörets 6 undre ände anordnat membran 7, som är förbundet med en pneumatisk, på ritningen icke 10 l5 20 25 BO 35 447 121 _ 6 _ visad styrdrivanordning genom ett rörstycke 8.
Mellan membranet 7 och cirkulationsröret 6 är anordnad en styv(robust) mellanvägg 9, som är försedd med ett genomgående, i förhållande till mellanväggens 9 centrum förskjutet hål lo och är anordnad att tillsammans med membranet 7 bilda ett tillslutet rum ll. Luftnings- organet 4 och blandningsenheten 5 är uppbyggda i form av en enda enhet, som är anordnad på mellanväggen 9 och försedd med en kammare 12 för fördelning av vatske- eller gasströmmar. Kammaren 12 är i höjdled uppdelad me- delst två backventíler 13 och l4 i tre rum 15, 16 och 17, av vilka det mellan backventilerna 13 och l4 liggande rum- met 16 är förbundet med det i den styva mellanvägßen 9 p upptagna hålet lO och det under backventilen l4 liggande rummet l5 genom hal l8 är förbundet med arbetsbehållarens l vätskezon. Det ovanför backventilen 13 liggande rum- met 17 är förbundet med det inre hålrummet i cirkula- tionsröret 6, vars överände är införd i arbetsbehållarens l ovanför vätskan liggande zon.
Cirkulationsrörets 6 fria överände är anordnad att uppbära luftningsorganet 4 i form av ett utbytbart muns- tycke, som i denna utföringsform av uppfinningen utgöres av en injektor av stråltyp (en sprutanordning av strål- typ)- _ Dessutom innehåller arbetsbehållaren l en horison- tell, med nål ao försedd plattform 19, som är avsedd för uppbärande av ett näringssubstrat i fast fas.
Den i fig. l visade jäsningsanordningen är s.k. polyfunktionell(dvs. kan uppfylla många funktioner), är av s.k.inokulatortyp och avsedd för laboratorieodling av mikroorganismer exempelvis bakterier, jäst och andra aeroba mikroorganismer, som kan tillväxa på vätskeformiga eller blandade näringssubstrat.
Jäsningsanordningen arbetar såsom följer.
Behållaren l fylles med en odlingsvätska, vars nivå icke får överstiga inställningsnivån för sprutanordningen 10 15 20 25 30 35 447 121 _ 7 _ av stråltyp (luftningsorganet 4), och tillslutes av bakteríefiltret 3. Styrande tryckluftimpulser från exempelvis en på ritningen icke visad generator för alstrande av pneumatiska impulser(tryckluftimpulser) inmatas därefter med förutbestämd frekvens i en under membranet 7 liggande kammare 21 genom inloppsrörstyc- ket 8.
Membranet 7 bringas därför att röra sig framåt och bakåt. När membranet 7 sänkes nedåt, suger det odlingsväts- kan bort från behållaren l in i det tillslutna rummet ll genom hålen 18, baokventilen 14, rummet l5 och hålet 10, samtidigt som backventilen 13 är stängd.
När membranet 7 rör sig uppåt, börjar den i hålrum- met ll befintliga odlingsvätsdan undnaträngas från detta genom hålet 10, rummet 16, oackventilen 13, cirkulations- röret 6 och luftningsorganet (injektorn eller sprutanord- ningen av stråltyp) 4 tillbaka, i form av strålar, in i behållaren l, samtidigt som backventilen 14 är stängd. De i luftningsorganet 4 bildade odlingsvätskestrålarna strömmar igenom den i behållaren l befintliga odlings- vätskevolymen, varför det luftsyre, som skall utsugas av odlingsvätskestrålarna från bebållarens l ovanför väts- kan liggande zon, finfördelas ocn i finfördelad form inma- tas i nämnda odlingsvätskevolym.
Samtidigt som membranet 7 rör sig framåt och bakåt, ändras även odlingsvätskenivån i arbetsbehållaren l så, att den följer efter membranets 7 rörelser, varigenom den i behållarens l ovanför vätskan liggande zon befintliga luften genom bakteriefiltret 3 bytes ut mot atmosfärisk luft.
Ifall blandade näringssubstrat användes, inställes i behållaren 1 den nerieentelle, med nålen 20 försedda plattformen 19, som uppbäres av cirkulationsröret 6 och bebållarens l väggar medelst elastiska ringar 22. Vid odling av mikroorganismer på dylika näringsmedier, kvar- bålles näringsmediernas olösliga beståndsdelar i fast 10 15 20 25 30 35 447 121 _ 3 _ fas på plattformen 19, varför de icke igensätter bland- ningsenheten 5. Genom att membranet 7 arbetar impulsvis, dvs. intermittent och hela odlingsvätskevolymen utför en framåt - och bakåtgående svängningsrörelse, igensät- tes de i plattformen 19 upptagna hålen 20 icke av de i substratet olösliga beståndsdelarna.
Om odlingsvätskan uppskummas kraftigt, överbryggar den luftningsorganet (sprutanordningen) 4, varför de i organet 4 bildade odlingsvätskestrålarna den ström- ningsmässiga(hydrauliska) finfördelningsgraden för luft in i odlingsvätskan. Detta resulterar i att skumbildnin- gen stabiliseras(konstanthålles) vid nämnda nivå.
Under dylika driftsförhållanden för jäsningsanordnin- gen genomföres odlingsvätskan massabytesförlopp(ämnes- omsättning) genom intensiv omblandning(omrörning) och skum- recirkulation, varvid det icke är mindre effektivt än detta byfiesförlopp vid stråimässig hydraulisk finförael- ning av luftsyre in i odlingsvätskan.
I fig. 4 visas ännu en utföringsform av luftnings- munstykcet, som nar formen av en halvsfär 23 och funge- rar som organ för formning av en plan ringformig vätske- ström.
Att i jäsningsanordningen ersätta det i fig. 1 visade luftningsorganet 4 i form av en sprntanordning av strål- typ med det i fig. 2 visade halvsfärformade luftningsor- ganet 23 gör det möjligt att åstadkomma en tunn odlings- vätskefilm, som rinner ned längs behållarens l genomskin- liga väggar, varför denna utföringsform av jäsningsanord- ningen enligt föreliggande uppfinning kan användas för odling av fytoautotrofa mikroorganismer och mikroalger.
Den i fig. 3 visade utföringsformen av jäsnings- anordningen enligt uppfinningen skiljer sig från den i fig. l visade jäsningsanordningen endast med avseende på backventilernas 13 och 14 placeringsläge, nämligen att de i fig. 3 visade ventilerna 13 och 14 är inställda i ett omvänt läge i förhållande till ventilerna 13 och 14 ..- fn 10 15 20 25 BO 35 447 121 ._ 9 _. i den i fig. 1 visade utföringsformen. De i fig. 3 vi- sade ventilerna 13 och 14 möjliggör alltså att jäs- ningsanordningen enligt fig. 3 drives under intermitten- ta(pulsvisa) genomblåsningsförhållanden.
Den i fig. 3 visade utföringsformen av jäsningsanord- ningen kan även utföra många funktioner, är en s.K. ino- kulatortyp och är avsedd för laboratorieodling av aeroba mikroorganismer eller svampmycelium, som tillväxer på fasta, vätskeformiga eller blandade substrat, samt för genomförande av omsättningsförlopp för steroider med immobiliserade celler eller enzymer eller för odling av en enstaka vävnad.
Den i fig. 3 visade utföringsformen av jäsningsanord- ningen enligt föreliggande uppfinning arbetar såsom föl- jer.
Behållaren 1 fylles med en odlingsvätsaa, vars nivå icae får överstiga inställningsnivån för luftningsorga- net 4, och tillslutes av bakteriefiltret 3. Styrande tryca- luftimpulser från exempelvis en på ritningen icke visad generator för alstrande av tryckluftimpulser inmatas dä- refter med förutbestämd frekvens i den under membranet 7 liggande Kammaren 21 genom inloppsrörstycket 8.
Jamtidigt bringas membranet 7 att ut föra en fra- måt- och bakåtgående rörelse. När membranet 7 rör sig i riatning uppåt, undantränger det luft från det tillslut- na rummet ll genom hålet 10, rummet 16, backventilen 14 och hålen 18 in i oehållarens 1 vätskevolym, varför den- na genomblåses med nämnda luft, samtidigt som hela od- lingsvätskevolymen impulsvis(intermittent) blandas in- tensivt och mättas med luftsyret. Samtidigt är backven- tilen 13 stängd. När membranet 7 rör sig bakåt (i riktning nedåt), är baekventilen 11+ stängd, varför luft från be- hàllarens l ovanför vätsnan liggande zon på nytt inmatas i det tillslutna rummet l genom luftningsorganet 4, cir- kulationsröret 6, ventilen l3, rummet 16 och hålet 10.
Luft, som nefinner sig i behållarens l ovanför vätskan li- 10 15 zo- 25 30 35 447 121 _ 10 _ ggande zon, bytes ut mot atmosfärisk luft genom bakte- riefiltret 3 synkront med membranets 7 rörelser analogt med vad som beskrivits ovan för den i fig. l visade jäsningsanordningen.
Om odlingsvätskan uppskummas intensivt, överbryg- gar skummet luftningsorganet 4, varför skum i stället för luft under jäsningsanordningens arbetsförlopp kom- mer att inmatas i det tillslutna rummet ll, vilket resul- terar i mindre intensiv luftning av odlingsvätskan och i att skumnivån i behållaren l stabiliseras(hålles konstant) .
I detta fall genomföras massabytesförloppet (ämne- somsättningen) i jäsningsanordningen genom intensiv skum- cirkulation, varvid det är icke mindre effektivt än mas- sabytesförloppet vid jäsningsanordningens arbete under genomblåsningsförhållanden.
Vid odling av mikroorganismer på fasta substrat eller vid genomförande av omsättningsförlopp mellan ste- roidföreningar och en immobiliserad biologisk katalysator placeras steroidföreningarna på den horisontella platt- formen l9, varvid de luftas medelst luft, som impulsvis (intermittent) strömmar in genom hålen 20, när membra- net 7 rör sig.
Om man på ett fast substrat exempelvis halm önskar odla svampmycelium, kan luft, som tillföres luftnings- steget, vätas(fuktas) genom att ett vätskeformigt näri- ngsmedium eller vatten placeras i en zon under den ho- risontella plattformen l9. Svampmyceliet odlas i detta fall analogt med vad som beskrivits ovan under hänvis- ning till den utföringsform av jasningsanordningen, där odlingsvätskan luftas genom genomblåsning.
Den i fig. 4 visade jäsningsanordningen kan även utföra många funktioner, är av s.k.odlartyp (odlingsbe- nållartyp) och avsedd för odling av aeroba mikroorganismer under användning av olika slags näringssubstrat, odling av enstaka vävnadskulturer och fotoautotrofa mikroorga- lO 15 20 25 30 35 447 121 _ 11 _ nismer och mikroalger samt för genomförande av omsätt- ningsförlopp för bioorganiska föreningar under användning av immobiliserade enzymer eller celler.
Den i fíg. 4 visade utföringsformen av jäsningsanord- ningen enligt föreliggande uppfinning utgöres av en sats av exempelvis sju jäsningsanordningar, som liknar den i fig. l visade jäsningsanordningen och är inneslutna i en gemensam värmeväxlingsmantel 2. öamtliga dessa jäs- ningsanordningars under membranet 7 liggande rum är fö- renade till ett enda gemensamt rum medelst en kanal 24, som genom rörstycket 8 är förbunden med en gemensam, i fig. 4 icke visad pneumatisk styrdrivanordning. Den i fig. 4 visade utföringsformen av jäsningsanordningen en- ligt föreliggande uppfinning är uppbyggd såsom för mas- sanvändning avsedd laboratorieenhet och kan finna använd- ning ívetenskaps- och forskningsinstitut, företag inom mikrobiologisk och medicinsk industri, s.k. bakteriolo- giska sanitetslaboratorier för kontroll av mikrobiolo- gisk förorening av det omgivande mediet(miljön) etc.
Denna jäsningsanordning kan användas för utförande av såväl Vetenskaps- och forskningsarbeten som rutinmäs- siga analys- och kontrollarbeten överallt, där man i detta syfte använder utrymmes-och energikrävande vip- panordningar med kolvar. Denna utföringsform av jäsnings- anordningen är försedd med en oberoende termostatregle- ringsanordning och kräver icke några speciella lokaler med reglerbara värmedriftförhållanden.
En dylik utföringsform av jäsningsanordningen en- ligt föreliggande uppfinning är särskilt bekväm i de fall, då man vid odling av en bestämd mikroorganism måste välja de mest lämpliga dynamiska processförhål- landena.
Arbetsprincipen för den i fig. 4 visade jäsnings- anordningen liknar den för de i fig. l och 3 visade ut- föringsformerna och utmärker sig av att man använder en gemensam drivanordning, som tillförsäkrar att alla 10 15 25 30 35 447 121 _ 12 _ de sju jäsningsanordningarna arbetar synkront med va- randra under såväl lika sem olika biananingsförnålianaen i desamma. Härigenom kan man samtidigt odla mikroorga- nismer i sju upprepade odlingssteg, vilket är av särs- kild betydelse inom den praktiska forskningen.
I den i fig. 5 visade utföringsformen av jäsnings- anordningen enligt föreliggande uppfinning innehåller den ena arbetsbehållaren l- till skillnad från behållaren l i samtliga ovan beskrivna jäsningsanordningar- tre, av mellanväggen 9 uppburna blandningsenheter (blandninga- anordningar) 5, vilka kan användas växelvis för att va- rierande önskade luftnings- och blandningsförhållanden skall kunna förinställas.
I exempelvis centrumdelen av behållaren l kan man inställa blandningsanordningen 5, som är avsedd att ar- beta under genomblåsningsförhållanden(såsom genomblås- ningsanordning), medan blandningsanordningarna 5, som är avsedda för arbete under s.k.strålmässiga blandningsförhål- landen, kan placeras i behållarens l periferidel.
I denna utföringsform av jäsningsanordningen enligt föreliggande uppfinning åstadkommes alltså blandade (kom- binerade) blandningsförhàllanden, samtidigt som gas- och vätskeströmmarna bringas att växelverka med varandra i motström, vilket medverkar till att odlingsvätskan mät- tas med gas intensivare (ytterligare), varigenom jäsnings- anordningen erhåller avsevärt större funktionsmässiga möj- ligheter, isynnerhet vid arbete med kraftigt uppskum- ningsbara substrat, när man önskar intensifiera ämnesom- sättningen(massabytesförloppet) i det "föremål" (det medium), som skall undersökas, genom intensivare skumcir- kulation utan ökning av skumvolymen.
Dessutom kan man med de så inrättade blandningsanord- ningarna 5 bättre avlägsna- från behållarens l väggar- vid dessa fastnade partiklar av substrat och mikroorga- nismer.
Den i fig. 5 visade utföringsformen av jäsnings- anordningen enligt föreliggande uppfinning kan arbeta 10 15 20 447 121 _13 _. från en enda drivanordning under användning av inlopps- rörstycket 8 och kanalen 24, som är förbunden med de under membranen 7 liggande rummen 21.
Industriell användbarhet Den enligt föreliggande uppfinning utformade jäs- nin¿sanordningen är av s.k. polyfunktionell typ och kan användas: - inom mixrobiologisx industri(inom mixrobiologin) såsom jäsningskärl för (genomförande av) mikrobiologisk syntes av äggviteprodukter(proteinprodukter), bioomsätt- ning av vegetabiliska råmaterial, behandling av av- fallsprodukter i och för utnyttjande av dessa etc; - inom livsmeaelsindustrin såsom blandningsanord- ning, anordning för blandning(omrörning) av vätsxeformiga medier, genomförande av jäsningsförlopp etc; - inom medicinsk industri såsom reaktionsbehållare vid framställning av läkemedelspreparat exempelvis vid omsättning av steroider etc; ~ inom kemisk industri såsom reaktionsbehållare för blandning av vätsxeformiga medier, genomförande av reak- tioner under användning av katalysatorer i fast fas.

Claims (3)

447 121 14 P a t e n t k r a v '“
1. Jäsningsanordning innefattande dels en med en värme- växlingsmantel försedd arbetsbehållare, i vars inloppsöppning ett bakteriefilter för luft är anordnat, dels ett i arbetsbehål- laren anordnat luftningsorgan och dels en i arbetsbehållaren an- ordnad blandningsanordning, som är uppbyggd av ett vertikalt cir- kulationsrör och ett under cirkulationsrörets undre ände anordnat membran, som är förbundet med en styrdrivanordning, k ä n n e - t e c k n a d a v att en styv mellanvägg (9) är anordnad mellan membranet (7) och cirkulationsrörets (6) undre ände, vilken mel- lanvägg (9) är försedd med ett genomgående, i förhållande till mellanväggens (9) centrum förskjutet hål (10) och är anordnad att tillsammans med membranet (7) bilda ett tíllslutet rum (11), och av att luftningsorganet (4) och blandningsanordningen (5) är ut- förda såsom en enda, av mellanväggen (9) uppburen enhet, som är försedd med en kammare (12) för fördelning av vätske- och gas- strömmar, vilken i höjdled, medelst två backventiler (13 och 14) är uppdelad i tre rum (15, 16 och 17), av vilka det mellan back- ventilerna (13 och 14) liggande rummet (16) är förbundet med det i den styva mellanväggen (9) upptagna hålet (10) och det under backventilen (14) liggandet rummet (15) är förbundet med arbets- behâllarens (1) vätskezon, under det att det ovanför backventilen (13) liggande rummet (17) är förbundet med det inre hålrummet i' cirkulationsröret (6), vars överände är införd i arbetsbehållarens (1) ovanför vätskan belägna zon,varvid styrdrivanordningen är an- ordnad att tillföra tryckluftimpulser till en kammare (21) under membranet (7), så att detta bringas att röra sig fram och åter under undantñàgning av odlingsvätska eller luft i det tillslutna rummet (11) resp insugning av odlingsvätska eller luft från be- hållaren (1) till rummet, så att odlingsvätskan resp luften bringas att cirkulera från det tillslutna rummet (11), genom hålet (10), det mellanliggande rummet (16), och därefter,i fallet odlings- vätska,genom den övre backventilen (13), cirkulationsröret (6), luftningsorganet (4) och tillbaka till arbetsbehållaren (1) i form av strålar under absorption av luft, som ersättes med ny luft, som intränger genom bakterfiiiltret (3), resp.i fallet luft, genom den undre backventilen (14), hålet (18), arbetsbehållaren (1), där odlingsvätska genomblåses med luft, sedan genom luft- ningsorganet (4), cirkulationsröret (6), den övre backventilen (13), 447 121 15 det mellanliggande rummet (16), hålet (10) och tillbaka till det tillslutna rummet (11).
2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att cirkulationsrörets (6) övre ände uppbär luftnings- organet (4) i form av ett munstycke för formning av den fràn röret (6) utströmmande vätskeströmmen.
3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att arbetshállaren (1) innehåller en hori- sontell, med hál (20) försedd plattform (19) för uppbärande av ett substrat i fast fas.
SE8403053A 1982-10-10 1984-06-06 Jesningsanordning med membranpump SE447121B (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823494601A SU1090711A1 (ru) 1982-10-10 1982-10-10 Ферментер
PCT/SU1983/000009 WO1984001582A1 (en) 1982-10-10 1983-04-29 Fermenter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8403053D0 SE8403053D0 (sv) 1984-06-06
SE8403053L SE8403053L (sv) 1984-06-06
SE447121B true SE447121B (sv) 1986-10-27

Family

ID=21030181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8403053A SE447121B (sv) 1982-10-10 1984-06-06 Jesningsanordning med membranpump

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4656138A (sv)
JP (1) JPS60501389A (sv)
CH (1) CH658069A5 (sv)
CS (1) CS246590B1 (sv)
DD (1) DD241532A3 (sv)
DE (1) DE3390269C2 (sv)
HU (1) HU193041B (sv)
SE (1) SE447121B (sv)
SU (1) SU1090711A1 (sv)
WO (1) WO1984001582A1 (sv)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4727040A (en) * 1985-03-01 1988-02-23 New Brunswick Scientific Co., Ltd. Sparger for fermentation and tissue culturing vessels
DE3810843A1 (de) * 1988-03-30 1989-10-12 Michael Etzold Antrieb fuer volldurchmischte bioreaktoren
WO2019126654A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Cuello Joel L Axial dispersion bioreactor (adbr) for production of microalgae and other microorganisms
WO2020041762A1 (en) 2018-08-24 2020-02-27 Cuello Joel L Mobile and modular cultivation systems for vertical farming
CN109220557B (zh) * 2018-09-28 2023-11-28 天津绿圣蓬源农业科技开发有限公司 一种曝气效率高的瓶栽食用菌基质发酵装置
RU195650U1 (ru) * 2019-06-28 2020-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет" Лабораторный ферментер
CN111662803B (zh) * 2020-06-11 2023-06-13 中农新科(苏州)有机循环研究院有限公司 一种气升式发酵罐气液循环系统
CN114854513A (zh) * 2022-05-10 2022-08-05 贺兰神(宁夏)国际葡萄酒庄有限公司 一种微氧循环作用可调的葡萄酒酿制罐

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2146326A (en) * 1935-11-22 1939-02-07 Int Suiker En Alcohol Cie Inte Process for obtaining alcohol by fermentation of liquids containing carbohydrate
GB1151526A (en) * 1966-08-10 1969-05-07 Richard Whittington Friedel Improvements in and relating to Sound Systems
US3664770A (en) * 1970-02-18 1972-05-23 Golden Arrow Mfg Ltd Diaphragm pumps
CA929121A (en) * 1970-05-08 1973-06-26 National Research Council Of Canada Non-ramified culture growing apparatus
GB1331163A (en) * 1970-07-13 1973-09-26 Hitachi Ltd Method for aerobic fermentation
SU373292A1 (ru) * 1971-03-18 1973-03-12 У. Э. Вкестур, И. А. Стурманис, С. Э. Селга , М. Ж. Кристапсонс Институт микробиологии Августа Кирхенштейна ШйгЕШЕО-ТЕКОНЕОШ
ZA76812B (en) * 1975-04-29 1977-04-27 Farmaceutici Italia A laboratory fermenter
US4173516A (en) * 1976-07-15 1979-11-06 Chemap Ag Device for cultivating cells of animal and human tissues
US4255360A (en) * 1979-08-27 1981-03-10 Jeffries Kerry P Water aerator and method

Also Published As

Publication number Publication date
US4656138A (en) 1987-04-07
CS266283A1 (en) 1985-12-16
CH658069A5 (de) 1986-10-15
HU193041B (en) 1987-08-28
DE3390269C2 (de) 1987-04-02
SE8403053D0 (sv) 1984-06-06
DE3390269T1 (de) 1984-11-15
SU1090711A1 (ru) 1984-05-07
CS246590B1 (en) 1986-10-16
DD241532A3 (de) 1986-12-17
SE8403053L (sv) 1984-06-06
JPS60501389A (ja) 1985-08-29
WO1984001582A1 (en) 1984-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4649117A (en) Air lift bioreactor
US20050186669A1 (en) Apparatus and method for preparing and culturing cells
US7819576B2 (en) Pneumatic bioreactor
Terrier et al. Two new disposable bioreactors for plant cell culture: the wave and undertow bioreactor and the slug bubble bioreactor
US8137959B2 (en) Method of cell cultures and device for implementing it
US5075234A (en) Fermentor/bioreactor systems having high aeration capacity
Spier et al. Application of different types of bioreactors in bioprocesses
CN100523167C (zh) 细胞培养系统
US4727040A (en) Sparger for fermentation and tissue culturing vessels
JPH03504926A (ja) 動物細胞懸濁培養用の静的酸素処理装置
WO2018025686A1 (ja) シングルユース培養装置及び培養方法
US10344257B2 (en) Horizontally rocked bioreactor system
US8409854B2 (en) Bioreactor provided with equipment with flexible walls
US3201327A (en) Fermentation apparatus and process
JPH01168272A (ja) 細胞培養用ファーメンター
SE447121B (sv) Jesningsanordning med membranpump
US20050118702A1 (en) Bio-reactor
RU2763318C1 (ru) Лабораторный мультиплатформенный газовихревой биореактор
RU2363729C1 (ru) Аппарат для суспензионного культивирования клеток тканей или микроорганизмов
RU2050415C1 (ru) Биореактор для культивирования клеток на микроносителях
SU1751192A1 (ru) Аппарат дл выращивани микроорганизмов
JP2560462Y2 (ja) 培養装置
RU1773936C (ru) Аппарат дл выращивани микроорганизмов или клеток
JPH03160982A (ja) 培養装置
JPH03195488A (ja) 生物細胞の通気培養方法及び通気ガス噴出装置及び通気培養装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8403053-5

Effective date: 19911108

Format of ref document f/p: F