SU1209713A1 - Способ автоматического управлени процессом брожени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к бродиль- ной промьшшенности, а именно к производству спирта из крахмалистого сырь , и частично может быть использовано в производстве спирта из других видов сырь .

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода целевого продукта.

Сущность способа заключаетс  в следующем,

Во врем  ферментации скорость вьщелени  углекислого ra3a(fQ в ферментере дает суммарную информацию о скорости роста микроорганизмов рхи о скорости синтеза целевого продукта :

cOi. c,XtCi4X (}

где ti, С - коэффициенты пропорциональности;

- концентраци  микроорганизмов .

Скорость роста микроорганизмов пропорциональна скорости изменени  оптической плотности культуральной среды УОП :

.C.f,,

сг

где Cj - коэффициент пропорциональности . Из уравнений (1) и (2) получим

|,с, (Ъ) оп

Использу  измер емые величины бсог оп .соотношение Ч /р определ ют по уравнению (3) и по нему осуществл ют регулирование рН культуральной среду в ферментере таким образом, чтобы соотношение 1 /(л было максимальным. Обеспечение максимального соотношени  1 /ju тож-г- дественно максимальному соотношению QCO /Von При этом при обеспечении максимального соотношени  )/м обеспечиваетс  ведение процесса брожени  на оптимальном уровне по величине рН культуральной среды, т.е. питательный субстрат во врем  процесса бро- жёни  будет расходоватьс  так, чтобы он обеспечил наибольщую скорость выделени  продукта с наименьшими затратами его дл  роста микроор га- низмов.

12097132

Система состоит из ферментера i контура регулировани  температуры брожени  в ферментере, включающего датчик 2 температуры брожени  в

5 ферментере, св занный через регул тор 3 температуры брожени  в ферментере с исполнительным механизмом 4, установленным на линии подачи охлаждающей воды, контура регулировани 

10 рН культуральной среды в ферментере S содержащего блок 5 измерени  оптической плотности культуральной среды, блок 6 усреднени  измеренных значений оптической плотности куль15 туральной среды, блок 7 дифференцировани  усредненного значени  оптической плотности, блок 8 измерени  скорости выделени  углекислого газа в процессе микробиологического

20 синтеза, блок 9 определени  соотношени , экстремальный регул тор 10 рН культуральной среды в ферментере, который св зан с исполнительным механизмом 11, установленным на линии

25iподачи буферного агента.

Система работает следующим образом.

.Сигнал от датчика 2 температуры брожени  в ферментере 1 подаетс  на регул тор 3 температурь брожени  в ферментере, который сравнивает заданное значение температуры брожени  с текущим и формирует сигнал дл  исполнительного механизма 4, изме35 н ющего подачу охлаждающей воды в ферментер. Оптическа  плотность измер етс  блоком 5 измерени  оптической плотности культуральной среды сигнал которого подаетс  на блок

0 осуществл ющий усреднение значени  оптической плотности культуральной среды методом скольз щего окна по следующей зависимости:

30

45

л ОП- (ОП1

I г 1

50

Где (On)j - значение оптической

плотности культуральной среды в момент времени t , ;

h - число измерений. Усредненный сигнал из блока 6 55 подаетс  на блок 7 дифференцировани , сигнал которого подаетс  на блок 9 определени  соотношени . В то же врем  блоком 8 измерени  скорости

45

л ОП- (ОП1

I г 1

Где (On)j - значение оптической

плотности культуральной среды в момент времени t , ;

h - число измерений. Усредненный сигнал из блока 6 подаетс  на блок 7 дифференцировани , сигнал которого подаетс  на блок 9 определени  соотношени . В то же врем  блоком 8 измерени  скорости

3

выделени  углекислого газа из ферментера. Сигналы из блоков 7 и 8 соответственно подаютс  на блок 9 определени  соотношени , где формируетс  сигнал, пропорциональньй соотношению удельной скорости выделени  целевого продукта (этилового спирта) с удельной скоростью роста микроорганизмов, который поступает в экстремальный регул тор 10 рН культуральной среды, формирующий сигнал дл  исполнительного механизм

11

, установленного на линии подачи буферного агента.

Экспериментальное исследование предлагаемого способа в процессе спиртового брожени  проводилось на ферментационной установке ФУ-6 дл  дрожжей Saccharomyces cerevisiae и показало, что по сравнению с известным предлагаемый способ автоматического управлени  процессом брожени  дает повышение выхода целевого продукта (этилового спирта) на 1,6%.

Укленасльш газ

Буферный агент

Редактор Н. Егорова

Составитель Г. Богачева

Техред О.НецеКорректоре. Черни

Заказ 469/34

Тираж 490

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Подписное

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ БРОЖЕНИЯ, заключающийся в регулировании величины pH в ферментере, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, измеряют скорость выделения углекис лого газа из ферментера И величину оптической плотности культуральной среды, а регулирование величины pH в ферментере производят до максимального значения величины соотношения 1 //М, определяемого из следующей зависимости: