SU966673A1 - Способ автоматического управлени процессом непрерывного выращивани микроорганизмов в биореакторе и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПГОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ MИKЮOPГAHИЗ IOB В БИОРЕАКТОРЕ И УСТЮЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

i

Изобретение относитс  к автоматизации управлени  процессом непрерывного выращивани  микроорганизмов, в частности при биосинтезе дрожжей, и может быть использовано в других отрасл х микробиологической промыишенности .

Известен способ автоматического управлени  процессом непрерывного выращивани  микроорганизмов в биореакторе, предусматривающий регулирование подачи питательного раствора в зависимости от его расхода с коррекцией по концентрации и рН биомассы 1 .

Известно также устройство дл  ботцествлеии  данного способа, содержащее датчики расхода питательного раствора, концентрации и рН биомассы, регул тор стабилизации расхода питательного раствора с блоком заданн , св занный с исполнительиым механизмом, установленным на линии подачи питательного раствора , и через блок коррекции с датчиком рН среды с биомассой 1 .

Недостатком этого способа и устройства  вл етс  отсутствие св зей между параметрами микробиосинтеза в биореакторе   выходными

парг1метрами продук1а, поскольку одной из; важиых св зей  вл етс  св зь между концентрацией кислорода в среде и концентрацией биомассы . Кроме того, на поглощение кислорода микрооргаиизмами большое вли ние оказывает давление в биореакторе и поэтому не учет св зей между вышеуказанными параметрами уменьшает выход биомассы с единицы субстрата .

Цель .изобретеии  - повышение. выхода

10 биомассы.

Указанна  цель достигаетс  ем, что согласно способу автоматического управлени  процессом непрерывного выращивани  микроорганизмов в биореакторе,предусматривающем

«5 регулирование подачи питательного раствЪра в зависимости от его расхода с коррекцией по концентрации биомассы и рН среды с биомассой , регулируют подачу кислорода на аэрацию по соотношению концентраций био30 массы и растворенного кислорода с коррекцией по давлению в биореакторе.

Claims (1)

1. Устройство дл  автоматического управлени  процессом непрерывного выращивани  микроорганизмов в биореакторе, содержащее датчики расхода питательного раствора и через блок коррекции с датчиком рЙ среды с биомассой , снабжено датчиками растворенного кис лорода и давлени  воздуха, установленными в биореакторе, и регул тором соотношение концентрации биомассы и растворенного кислорода , выход которого подключен к исполни тельному механизму, установленному на линии подачи воздуха в бнореакторе, а вход с датчиками концентрации растворенного кисл рода и биойассы непосредственно и с датшком давлени  через блок коррекции., На чертеже изображена принципиальна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство включает в себ  биореактор ,, датчик 2 расхода питательного раствора, датчик 3 давлени  воздуха в биореакторе, датчик 4 концентрации растворенного кислорода в бибреакторе, датчик 5 концентрации биомассы , датчик 6 среды с биомассой, автоматический регул тор 7 соотношени  концентрации биомассы - концентрации кислорода среды, автоматический регул тор 8 стабилизации расхода питательного раствора, корректирующие блоки 9, 10 и 11 соответственно от датчиков 5, 6 и 3. Расход питательного раствора измер етс  датчиком 2, выход которого соединен с входом регул тора 8 расхода, выход последнего св зан с исполнительным механизмом изменени  расхода питательного раствора. Вход блока задани  регул тора 8 расхода св зан через корректирующие блоки 9 и 10 с датчиками 5 и 6 кон центрации биомассы и рН среды с биомассой соответственно. Вход автоматического регул тора 7 соотношени  (концентрации биомассы- концентраци  кислорода среды) св зан с датчиками 5 и 4 концентрации биомассы к кислорода среды. Выход регул тора 7 св зан с исполнительным механизмом изменени  расхода кислорода . Блок задани  регул тора 7 через корректирующий блок 11 подключен к датчику давлени  воздуха в биореакторе. Устройство работает следующим образом. Расход- питательного раствора регулируетс  регул тором 8, на вход которого поступает сигнал от датчика 2 и корректирующие сигналы на задание от датчика5 концентрации биомассы и датчика 6 рН среды с биомассой. Соотношение концентраци  биомассы - концентраци  растворенного кислорода регулируетс  регул тором 7 путем воздействи  на клапан расхода кислорода. Задание регул тора 7 корректируетс  по величине сигнала от датчика 3 давлени  в биореакторе. Увеличение или уменьшение концентрации биомассы автоматически приводит к увеличению или уменьшению подачи кислорода в биореактор. Увеличение или уменьшение концентрации биомассы автоматически приводит к увеличе1ШЮ или уменьшению подачи кислорода в биореактор . Причем оптимальна  величина соотношени  меж;ду концентрацией биомассы и концентрацией растворенного кислорода корректируетс  по величине давлени  воздуха в биореакторе .. Кроме того, в процессе выращиваии  микроорганизмов . -автоматачески поддерживаетс  расход питательного раствора с .коррекцией по величине суммарно1Х) сигнала от изменени  концентрации биомассы и рН среды с биомассой . ГГоддержание процесса поглощени  кис .лорода в биореакторе в оптимальном режиме позвол ет при прочих равиых услови х повысить выход биомассы. Данный способ бьш опробован при выращивании кормовых дрожжей на гидролизатах растительного сьфь . Установлено, что в условн х управл емости процесса по соотношению 1с01щентраци  кислорода в биореакторе - концентраци  биомассы выход дрожжей с единицы редуцирующих веществ (РВ) значительно выше, чем по способам, по которым не определ ют отношение концентрации кислорода к концентрации микроорганизмов и не корректнруют эту величину в ходе процесса по давлению в биореакторе. В случае выращивани  кормовых дрожжей на гидролизных средах наибольший выход биомассы с единицы основного сырь  (РВ) по предлагаемому способу получаетс  при значени х отношений концентраций биомассы к концентрации растворенного кислорода в диапазонах равных 300-600 г/г. Реализаци  устройства по предлагаемому способу позвол ет увеличить выход дрожжей с одного н toro же количества субстрата более чем 1,5 раза н соответственно снизить себестои мость продукта без дополнительных затрат. Формула изобретени  1. Способ автоматического управлени  процессом непрерывного выращивани  микроорганизмов в биореакторе I предусматривающий регулирование подачи питательного раствора в зависимости от его расхода с коррекцией по концентрации бйомассь и рН среды с биомассой , от ли чающийс  тем, «по, с целью повышени  выхода биомассы, регулируют подачу кислорода на азрацню по соотношению концентраций биомассы и растворен