SU1684341A2

SU1684341A2 - Способ автоматического управлени процессом культивировани микроорганизмов

Info

Publication number: SU1684341A2
Application number: SU894705921A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Ануфриев
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1991-10-15

Abstract

Изобретение относитс к биотехнологии и направлено на повышение точности регулировани процесса культивировани микроорганизмов Цель изобретени повышение точности регулировани процесса культивировани микроорганизмов При возрастании концентрации этанола в куль- туральной среде в ферментере по сигналу датчика концентрации этанола измен етс задание регул торам расхода питательной среды и воздуха на аэрацию таким образом чтобы прекратить рост концентрации этано ла в культуральной среде 1 ил

Description

Изобретение относитс к биотехнологии , а именно к способам автоматического управлени процессом культивировани микроорганизмов, и вл етс усовершенствованием изобретени по авт ев N 1346676

Целью изобретени вл етс повышение точности регулировани процесса культивировани микроорганизмов

На чертеже показана структурна схема системы автоматического управлени процессом культивировани микроорганизмов, реализующа предлагаемый способ

Система содержит ферментер 1, в котором выращивают микроорганизмы контур регулировани подачи питательной среды, состо щий из датчика 2, регул тора 3 и исполнительного механизма 4, контур регулировани расхода воздуха, поступающего на аэрацию, состо щий из датчика 5 регул тора 6 и исполнительного механизма 7 а также датчика 8 и измерительного прибора 9 концентрации в культуральной среде

Система работает следующим образом При культивировании микроорганизмов в ферментер 1 непрерывно подаетс воздух на аэрацию и непрерывно (или дискретно - по соответствующей программе при периодическом процессе) - питательна среда Расход подаваемой питательной среды из мер етс датчиком 2 расхода, сигнал с кото- рс о поступает на регул тор 3. В регул торе 3 - авниваютс заданна и измеренна величины расхода питательной среды и формируетс управл ющий сигнал дл исполнительного механизма 4, установлен ного на линии подачи питательной среды в ферментер 1, и таким образом поддержива етс заданный расход питательной среды Точно так же стабилизируетс и расход воз духа на аэрацию

В процессе роста микроорганизмов эта нол в культуральную среду микроорганиз (Л

с

о

00 4 СО

to

мами не выдел етс или выдел етс в ничтожном количестве, заранее известном. Если концентраци углеродного субстрата в питательной среде ферментера начинает по каким-либо причинам увеличиватьс или же начинает уменьшатьс количество растворенного кислорода в культуральной среде, то начинаетс ингибирование роста микроорганизмов и резко увеличиваетс концентраци этанола в культуральной среде Это обусловлено тем, что при изменении физико-химических параметров культуральной среды в ферментере мен ютс пути метаболизма микроорганизмов и начинаетс сбраживание углеродного субстрата в этанол.

При измерении датчиком 8 концентрации этанола в культуральной среде сигнал с датчика 8 поступает на измерительный и преобразующий прибор 9 концентрации этанола. Сигналы с выхода измерительно- преобразующего прибора 9 поступают в виде корректирующих сигналов на регул тор 3 расхода питательной среды, уменьша заданный уровень расхода, что приводит к снижению концентрации углеродного субстрата в ферментере 1, и на регул тор 6 расхода воздуха на аэрацию, увеличива заданное значение расхода воздуха, что приводит к увеличению концентрации растворенного кислорода в культуральной среде. Процесс уменьшени заданного значени расхода питательной среды и увеличени заданного значени расхода воздуха на аэрацию продолжаетс до тех пор, пока концентраци этанола в культуральной среде перестанет увеличиватьс , т.е. процесс брожени окончитс и установитс нормальный технологический процесс культивировани микроорганизмов.

Изменение задани дл регул торов расхода питательных веществ и воздуха в зависимости от текущего значени концентрации этанола в культуральной среде осуществл етс следующим образом, путем умножени численного значени задани на поправочный (корректирующий) коэффициент , полученный экспериментально.

Если значени концентрации этанола в культуральной среде меньше 1% (следы), то поправочный коэффициент равен 1, если же значени более 1%, то поправочные коэффициенты будут иметь значени , приведенные в табл.1 и 2.

В зависимости от выбранного типа измерительного преобразующего прибора выходные сигналы по каждому каналу преобразуютс в соответствующий выходной сигнал, поступающий на задатчики соответствующих регул торов.

Предложенный способ позвол ет повысить точность регулировани по сравнению с прототипом, так как позвол ет одновременно устранить две причины изменени путей метаболизма: избыток углеродного субстрата и недостаток растворенного кислорода .

Claims

Формула изобретени Способ автоматического управлени процессом культивировани микроорганизмов по эвт.сп. № 1346676, отличаю щи й- с тем, что. с целью повышени точности регулировани , регулируют расход воздуха на аэрацию с коррекцией в зависимости от концентрации этанола в культуральной среде.

Поправочный коэффициент дл изменени задани на расход воздуха

Конуе нтраци этанол а, jk 1 -- 2 3 4

Таблица

Поправочный коэффициент

1,020 1,027 1,034

Поправочный коэффициент дл изменени задани на расход питательных веществ (мелассы при производстве хлебопекарных

дрожжей )

Концентраци этанола, G

.

2 3 4

Питатель- От па среда

Воздух

Таблица

Корректирующий коэффициент 0.990 0.980 0,972 0,968

ъ