Способ контроля концентрации микроорганизмов, взвешенных в жидкой среде, содержащей газы

Способ контроля концентрации микроорганизмов, взвешенных в жидкой среде, содержащей газы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности контроля концентрации микроорганизмов в ферментере. В процессе культивирования с помощью насоса среда всасывается из ферментера в измерительную кювету . После подъема пузырьков газа, находящихся в среде, измеряют интенсивность Ф1 прошедшего через кювету света. Затем с помощью насоса среду из кюветы возвращают в ферментер и измеряют интинсивность Ф2 света, прошедшего через кювету, заполненную воздухом. О концентрации микроорганизмов судят по величине 1п( Ф2 7Ф1), при этом на полученную величину не оказывают влияния изменение интенсивности Фо-падающего на кювету светового лотока, изменение коэффициента преобразования светового потока в электрический сигнал, а также поглощение света веществом, отлагающимся на стенках кюветы в процессе культивирования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 12 M 1/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4301672/13 (22) 10,09.87 (46) 23.05.91. Бюл. М 19 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) В,П.Соколов, В.М.Колмогоров, B,Ñ.Ãëóхов, B.В,Зиновьев и Е.А.Рубан (53) 663,1(088.8) (56) Патент Франции М 2264871, кл. С 12 M 1/34, 1975. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

МИКРООРГАНИЗМОВ. ВЗВЕШЕННЫХ В

ЖИДКОЙ СРЕДЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ ГАЗЫ (57) Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности контроля концентрации микроорганизмов в ферментере. В процессе культиИзобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов в ферментерах и может быть использовано в микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности контроля концентрации микроорганизмов, На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа, Устройство содержит линию I подачи среды, измерительную кювету 2 и всасывающий насос 3. К окошкам измерительной кюветы 2 подсоединены торцы световодов 4 и 5. На противоположном торце световода 4 находится источник 6 света, а на противоположном торце световода 5 — фотоприемник

ЯЛ«1650692 А1 вирования с помощью насоса среда всасывается из ферментера в измерительную кювету. После подъема пузырьков газа, находящихся в среде, измеряют интенсивность Ф1 прошедшего через кювету света.

Затем с помощью насоса среду иэ кюветы возвращают в ферментер и измеряют интинсивность Ф света, прошедшего через кювету, заполненную воздухом. О концентрации микроорганизмов судят по величине

In(Фг г Ф1 ), при этом на полученную величину не оказывают влияния изменение интенсивности ФО-падающего на кювету светового потока, изменение коэффициента преобразования светового потока в электрический сигнал, а также поглощение света веществом, отлагающимся на стенках кюветы в процессе культивирования. 1 ил.

7. Сигнал с выхода фотоприемника поступа- О ет на измерительную схему. Работой насоса Q3

3 управляют подачей пневмосигналов на его управляющий вход 8. О

Устройство размещают на ферментере © так, чтобы конец линии подачи среды был погружен в жидкость. находящуюся в ферментере, и стерилиэируют совместно с ферментером. По завершении режима стерилизации ферментер заполняют питательной средой и производят культивирование микроорганизмов.

Способ осуществляют следующим образом.

8 первом такте работы всасывающего насоса 3 (например, при сжатии его камерной полости) происходит выталкивание стерильного воздуха из полости насоса в

1650692 ферментер, при этом внутренняя полость измерительной кюветы 2 и линии 1 подачи среды остаются заполненными воздухом.

Во втором такте камерная полость всасывающего насоса расширяется и жидкость из ферментера заполняет линию 1 подачи среды и измерительную кювету 2. После подьема пузырьков газа, находящихся в среде, проводят измерение интенсивности прошедшего через кювету 2 света, Сигнал на выходе фотоприемника 7 определяется соотношением

Uz= K Ф, где Uz — амплитуда электрического сигнала;

Ф1 — световой поток, поступающий на поверхность фотоприемника 7 через кювету

2, заполненную анализируемой средой.

В соответствии с законом Бугера — Ламберта — Бера ф е — @ с+)х сд где Фо — световой поток, поступающий на вход измерительной кюветы; я — коэффициент, учитывающий поглощающие свойства среды;

С вЂ” концентрация микроорганизмов в среде;

I — толщина (база) кюветы;

С, — величина, характеризующая поглощение вещества, нарастающего с течением времени на стеклах кюветы;

4 — толщина слоя поглощающего вещества на стенках, В третьем такте происходит сжатие камерной полости насоса 3, при этом измерительная кювета 2 и линия 1 подачи среды полностью освобождаются от среды и оказываются заполненными воздухом.

Проводят измерение интенсивности света, прошедшего через кювету, заполненную воздухом. Величина сигнала на выходе фотоприемника

Uz -- K> 42, где 42- световой поток, поступающий на поверхность фотоприемника через кювету, заполненную воздухом

Ф ф е 1ксх

Для определения концентрации микроорганизмов, содержащихся в среде, вычисляют логарифм отношения Фг к Ф е — х Сх

Ж =Рот Ст Т е

Полученная величина пропорциональна концентрации микроорганизмов в среде и не зависит от величины исходного светового потока Ф>, коэффициента преобразования Ki светового потока в электрический сигнал, в также не зависит от поглощения

35

5

20 света веществом, остающимся на стенках кюветы.

B отличие от предлагаемого способа выходной сигнал по прототипу зависит от различных факторов: стабильности светового потока Ф, поступающего на вход измерительной кюветы, стабильности степени поглощения вещества на стеклах кюветы, а также стабильности коэффициента К> преобразования светового потока в электрический сигнал, Таким образом, предлагаемый способ за счет дополнительного фотометрирования кюветы после возврата среды в ферментер и определения концентрации микроорганизмов по результатам двух фотометрирований, как логарифм отношений сигнала дополнительного второго фотометрирования к сигналу первого фотометрирования после подъема пузырьков газа. содержащихся в среде, позволяет исключить не только погрешность контроля, связанную с содержащимися в среде пузырьками газа, но и по сравнению с известным способом позволяет исключить практически все виды погрешности, связанные с изменением светового потока источника излучения (старения источника), с зарастанием стекол кюветы, нарушением соосности источника и приемника излучения, а также изменением чувствительности приемника излучения и коэффициента преобразования усилительного тракта электрического сигнала и существенно повысить точность контроля концентрации микроорганизмов.

Кроме того, предлагаемый способ не требует применения механических очистителей кюветы, что существенно повышает надежность работы и стерилизации внутренней полости измерительной кюветы.

Формула изобретения

Способ контроля концентрации микроорганизмов, взвешенных в жидкой среде, содержащей газы. включающий периодическое принудительное всасывание среды из ферментера в измерительную кювету. освещение кюветы светом и измерение интенсивности прошедшего через кювету света после подьема пузырьков газа, содержащихся в среде, и принудительный возврат среды из кюветы в ферментер, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля. измеряют интенсивность прошедшего через кювету света после возврата среды в ферментер, а концентрацию микроорганизмов определяют по логарифму отношения интенсивности

1650692

Составитель H.Àëêååâ

Редактор Н.Рогулич Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко t

Заказ 1583 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 прошедшего через кювету света после возврата среды в ферментер к интенсивности света, прошедшего через заполненную сре-. дой кювету.