Аппарат для твердофазной ферментации

Аппарат для твердофазной ферментации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к микробиологии , к аппаратам для ферментации микроорганизмов на твердых средах . Цель изобретения - повьппение производительности. Аппарат содержит емкость 1 с патрубками 2 и 3 для подвода и отвода газа соответственно, размещенные в емкости 1 трубчатые элементы 4 для ввода газа в субстрат с отверстиями 5, при этом элементы 4 t (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU» 1406151 (50 4 С 12 M 1/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ ОССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ",:,г W с л!

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (2 l ) 4088356/31-13 (22) 07.05.86 (46) 30.06.88.. Бюл. К 24 (71 ) Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения

АН СССР и Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР (72) Б.И,Смолин, Б.Ф.Нестеров и Ю.В.Редикульцев (.53) 577,15.631.8(088.8) (56) Патент ФРГ У 2345241, кл. С 05 У 3/06, 1982 ° (54) АППАРАТ ДЛЯ ТВЕРДОФАЗНОЙ ФЕРМЕН-ТАЦИИ (57) Изобретение относится к микробиологии, к аппаратам для ферментации микроорганизмов на твердых средах. Цель изобретения — повышение производительности, Аппарат содержит емкость 1 с патрубками 2 и 3 для подвода и отвода газа соответственно, размещенные в емкости 1 трубчатые элементы 4 для ввода газа в субстрат с отверстиями 5, при этом элементы 4

14061 выполнены коническими с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, Кроме того, емкость 1 содержит перфорированные перегородки 6 и 7 для. удержания субстрата, поддон 8 для сбора жидкости и крышку 9. При этом трубчатые элементы 4 укреплены в крышке 9 посредством уплотнителей 10 и соединены через сильфоны 11 с теплообменником 12 и патрубком 2, а в поддоне 8 имеются гнезда 13 для датчи,ков и патрубок 14 для удаления жид51 кости. Аппарат размещен в термостатируемой камере 15 с прозрачной дверцей

16,в которой также установлены нагреватель 17, охладитель 18, вентилятор 19 и источник света 20. Предложенный аппарат позволяет осуществлять равномерное распределение газа по всему объему субстрата и регулировать условия ферментации путем перемещения трубчатых элементов на заданную глубину. 1 ил.

Изобретение относится к техничес-: кой микробиологии, к устройствам для периодической ферментации микроорганизмов на твердых питательных средах. Цель изобретения — повышение производительности путем более равномерного распределения газа в субстрате.

На чертеже изображен аппарат для твердофазной ферментации, продольный 10 разрез °

Аппарат содержит емкость 1 с патрубком 2 для подвода газа и.патрубком 3 для отвода газа из емкости .1, вертикально размещенные внутри емкос- 15 ти 1 трубчатые элементы 4 с отверстиями 5, расположенными по их длине для ввода газа в субстрат, при этом трубчатые элементы 4 выполнены коническими и установлены с возможностью 20 перемещения в вертикальной плоскости.

Кроме того, емкость 1 содержит перфо рированные верхнюю 6 и нижнюю 7 перегородки для удержания твердого субстрата, поддон 8 для сбора жидкос- 25 ти и крышку 9, в которой укреплены трубчатые элементы 4 с уплотнителями

10; Трубчатые элементы 4 соединены посредством сильфонов 11 с теплообменником 12, подключенным к патрубку 30

2 для подвода газа,,Боковая стенка емкости 1 выполнена светопрозрачной, а поддон 8 снабжен гнездами 13 для установки в них датчиков и патрубком

14 для удаления из него жидкости и газа, Аппарат для твердофазной ферментации в термостатируемой камере

15 с прозрачной дверцей 16, причем в камере 15 также размещены нагреватель

17, охладитель 18, вентилятор 19 и источник 20 света, Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 заполняется увлажненными частицами твердого субстрата и микроорганизмами, которые располагаются между перфорированными перегородками

6и7.

В объеме термостатируемой камеры

15 при закрытой дверце 16 поддержива ют заданную температуру за счет работы нагревателя 17, охладителя 18 и вентилятора 19. Вентилятор 19 переме-! шивает воздух внутри камеры 15, обеспечивая равномерное распределение температуры по всему объему, Предварительно простерилизованный и увлажненный газ (воздух) подается через патрубок 2 в теплообменник 12, проходя через который принимает температуру, заданную в камеру 15, после чего через сильфоны 11 поступает внутрь трубчатых элементов 4. Коническое выполнение элементов 4 обеспечивает одинаковый напор газа по всей их длине.

Поэтому расход воздуха через отверс .. тия 5 равномерный s объеме твердого субстрата. Так как трубчатые элементы

4 установлены с возможностью перемещения в вертикальной . плоскости, то можно заранее обеспечить увеличение, уменьшение или равномерность расхода газа по глубине их погружения в субстрат и, таким образом, создать

1406151

Аппарат позволяет работать с широким кругом видов твердого суб" страта, отличающихся как по консистенции, так и по величине частиц, а также при ферментациях с повышенной влажностью твердого субстрата и наряду с получением биомассы проводить сравнительные эксперименты пуВ тем локальной зонной аэрации, увлажнения, отвода тепла и метаболитов в едином, общем объеме.

Формула изобретения

Составитель Н.Осипов

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 3155/22 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 оптимальные условия аэрации микроорганизмов и увлажнения среды, Кроме того, подаваемый таким образом внутрь субстрата воздух, зараl нее доведенный в теплообменник 12 до заданной температуры, в сумме с термостатируемым объемом воздуха в камере 15 обеспечивают равномерные температурные условия по всему объему аппарата.

Воздух, пройдя сквозь толщу среды в аппарате, далее через перфорированные перегородки 6 и 7 поступает в патрубки 3 и 14 и удаляется наружу.

Выходящий газ уносит с собой парообразные и газообразные метаболиты из биомассы. Избыток .влаги вместе с жидкими метаболитами стекает в поддон

8 и также удаляется через патрубок 14.2р

В ходе процесса ферментации постоянно или периодически включается источник 20 света, при этом ультрафиолетовое излучение обеспечивает внутри камеры 15 асептические условия25 о при перемещении трубчатых элементов

4, проведении отбора проб на анализ и т.п., а видимое излучение стимулирует ход ферментации в емкости 1 °

Визуальные наблюдения за ходом 3р этого процесса осуществляют через прозрачные дверцу 16 камеры 15 и стенку емкости 1.

Ввод инокулята в объем твердого субстрата может осуществляться вместе с потоком аэрации через трубчатые элементы 4.

По окончании процесса ферментации аппарат отключают от системы газоснаб4 жения, извлекают из камеры 15, снимают крышку 9 вместе с трубчатыми элементами 4, полученный биопродукт подают на дальнейшее использование или анализ.

Таким образом, применение конических трубчатых элементов с отверстиями позволяет получить равномерное и равноскоростное истекание воздуха или посевного инокулянта в твердый субстрат. Равномерное распределение инокулята при посеве сокращает время прорастания гриба в толще твердого субстрата и тем самым повышает производительность (прирост) получаемого продукта. Этому же способствует . исключение застойных зон, улучшение условий тепло- и массогазообмена растущего мицелия. Установка трубча-. тых элементов с возможностью их перемещения в вертикальной плоскости позволяет, не нарушая асептические условия хода процесса,. сменять зоны наиболее активной аэрации, массообмена и посева инокулята.

Аппарат для твердофазной ферментации, содержащий емкость с патрубка ми для подвода и отвода газа и вертикально размещенные внутри емкости трубчатые элементы с отверстиями, расположенными по их длине, для ввода газа в субстрат, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности путем более ,равномерного распределения газа в субстрате, трубчатые элементы выполнены коническими и установлены с воз" можностью перемещения в вертикальной плоскости