SU1253998A1 - Устройство дл непрерывного определени концентрации глюкозы в процессах культивировани микроорганизмов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к микробио- .логическим производствам, а именно к аппаратуре дл  контрол  параметров микробиологического синтеза, и может найти применение при автоматическом контроле в регулировании ;Концентрации глюкозы при культивировании бактерий, продуцентов антиби ;отиков, дрожжей и т.д.

Цель изобретени  - повышение .точности в стерильных услови х.

На фиг,1 приведена принцшшалзь- на  схема устройства.; на фиг.2 - диализна  камера, разрез.

Устройство дл  непрерьтного определени  концентрации глюкозы в процессах культивировани  микроорганизмов в ферментере 1 содержит детектирующий кислородный электрод 2, сое- диненную с ним диализную камеру 3, заполн емую жидким ферментом, тюспе- довательно.соединенные дополнительный детектирующий кислородный электрод 4 сумматор 5, электронньй регул тор 6, токовый измеритель 7 и электролизер 8, аэратор 9 регул тор 10 соотношени  давлений, подложку П и побудитель I2 расхода дл  протачивани  фермента через диализную камеру. При этом диализна  камера образована с . канавкой I3 в подложке 1I и закрыта полупроницаемой мембраной 14. Рабоча  поверхность диализной камеры 3 расположена непосредственно в ферментере I. Дополнительный детектирующий кислород мй электрод 4 соединен с электролизером 8, установленным на выходе фермента из диализной кгшеры и подключен к cy мaтopy 5, аэратор 9 непосредственно подключен к диализной камере 3 и через регул тор 10 соотношени  давлений соединен с ферментером , а побудитель J2 расхода св зан с электролизером 8 и аэратором 9.

Устройство работает следующим образом.

Гхюкоза, растворенна  в культу- ральной жидкости ферментера. , диф- фундарует через полупроницаемую мембрану 14, вьтолненную, например, из ароматического полиамида Сульфанол 4Т, толщиной 300 мкм и размерами пор 200 А, диализной камеры 3 в поток фермента, циркулирующего в зам кнутой гидравлической системе, состо щей из диализной камеры З, электролизера 8 плоскокамерного типа с разде

5

5

0

5

n

0

45

50

55

л ющей катодную и анодную камеры пр мой перегородкой из плотного шелка,- побудител  рахода 12 перистальтического типа и аэратора, представл ющего собой сосуд объемом 300 мл с вводом сжатого воздуха.

Продиффундированна  через полупроницаемую мембрану 14 глюкоза фер- ментативно окисл етс  кислородом, растворенным в ферментном растворе, до глюконовой кислоты. Разностный сигнал с детектируюидах кислородных электродов 2 и 4, включенных встреЧно через сумматор 5, отражает степень уменьшени  концентрации кислорода, растворенного в ферментном растворе, так как детектирующий электрод 2 установлен на линии подачи ферментного потока в диализную камеру 3, где происходит окисление, а детектирующий кислородный электрод 4 установлен на выходе ферментного потока из диализной камеры 3 после электролизера 8. Разностный сигнал детектирующих кислородных электродов с выхода сумматора 5 поступает на вход электронного регул тора 6 в качестве переменной, заданием регул тора .  вл етс  О, поэтому электронный регул тор поддерживает нулевое значение разностного сигнала детектирующих кислородных электродов путем изменени  тока электролиза электролизера 8, т.е. при установившемс  режиме регулировани  количество кислорода , генерируемое электролизе- ром 8 при определенной силе тока, протекающего через токовьй измеритель 7 на электроды электролизера, равно количеству кислорода, потребленного в диализной проточной камере 3 на ферментативное окисление глюкозы. Так как количество кислорода , израсходованное на окисление глюкозы, пропорционально количеству окисленной им глюкозы, то сила тока, электролиза, измер емого токовым из- мерителем 7, пропорциональна концентрации глюкозы в ферментере. Значение силы тока электролиза электролизера в установившемс  режиме пропорцио- концентрации глюкозы и не зависит от изменени  характеристгес детектирующих кислородных электродов .

Дл , поддержани  отрицательного или нулевого градиента давлени  на полупроницаемой мембране диализной камеры 3, преп тствующего забиванию

3.}

пор полупроницаемой мембраны, регул тор 10 соотношени  давлений, под ключенный входом к ферментеру 1 а выходом - к аэратору 9, поддерживает в аэраторе 9, а значит и во всей гидравлической системе устройства, необходимое давление, регулиру  подачу сжатого воздуха в аэратор 9.

2539984

так, что градиент давлени  на полунепроницаемой мембране всегда отрицательный и ПОСТОЯННЬЕЙ.

В результате реализации изобре- 5 тени  повьпиаетс  точность определени  концентрации глюкозы в стерильных услови х в процессе культивировани  более, чем в 2 раза.

f

;/

Составитель Н.Алкеев редактор Т.Парфенова Техред И.Попович

Заказ 4686/28 Тираж 490Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

(pus. 2

Корректор М.Пожо

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ В ПРОЦЕССАХ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ в ферментере, содержащее детектирующий кислородный электрод и соединенную с ним заполняемую жидким ферментом диализную камеру, образованную с одной стороны полупроницаемой мембраной, бтличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности в стерильных условиях, оно снабжено последовательно соеди ненными дополнительным детектирующим кислородным электродом, сумматором, электронным регулятором, токовым измерителем и электролизером, аэрато ром, регулятором соотношения давле-< ний, подложкой и побудителем расходе для прокачивания фермента через ди ализную камеру, при этом последняя образована канавкой в подложке, рабочая поверхность диализной камеры расположена непосредственно в фер-: ментере, дополнительный детектирующий кислородный электрод соединен с электролизером, установленным на выходе фермента цз диализной камеры^и подключен к сумматору, аэратор непосредственно подключен к диализной камере и через регулятор соотношения давлений соединен с ферментером, а побудитель расхода связан с электролизером и аэратором.

   ьэ сл со ζ© ς© □о ί