Патент 544668

Способ автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов

 

ОПИСАН

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ тн1 544668

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (51) М. Кл.з С 12В 1/08 (22) Заявлено 06.01,76 (21) 2313360/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликовапня описания 30.03.77 (53) УДК 663.14.036 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. A. Батманова и Е. Е. Дмитриев (71) Заявитель

Всесоюзное научно-производственное и проектно-конструкторское объединение «Гидролизпром» (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

НЕПРЕРЫВНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к технической микробиологии.

Известен способ автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов, например кормовых дрожжей, предусматривающий регулирование концентрации подаваемого субстрата, расходов воздуха и растворов минеральных солей по величине экономического коэффициента использования субстрата (отношение количества выращенной биомассы к количеству утилизированного субстрата).

Однако такой способ недостаточно точен н эффективен, так как экономический коэффициент, принятый в качестве основного управляющего параметра, определяется без учета содержания в субстрате фурфурола и оксиметилфурфурола — веществ, являющихся ингибиторами во время культивирования микроорганизмов.

Известно, что при концентрации фурфурола в субстрате 0,02% интенсивность поглощения кислорода дрож>кахти снижается в 3 раза, а выход биомассы — на 7 — 12%. На 10% снижается выход биомассы при содержании в субстрате 0,1% оксиметилфурфурола.

С целью повышения точности управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов по предлагаемому способу во время непрерывного выращивания микроорганнзмов определяют содержание фурфурола н окснметнлфурфурола в субстрате, н в зависимости от полученных значений корректируют величину экономического коэффициента использования субстрата.

Во время выращивания микроорганизмов, например кормовых дрожжей, измеряют концентрацшо биомассы н PB в субстрате н отходящей культуральной жидкости, а также содер10 жанне фурфурола п окснметплфурфурола. Затем определяют экономический коэффициент использования субстрата;

С,— С, J

Сз — С,— С, 15 где Y — экономический коэффициент использования субстрата;

C> — концентрация биомассы в поступающем субстрате;

20 Се — концентрация биомассы в культуральной жидкости;

C3 — концентрация PB в субстрате;

C — концентрация PB в культуральной жидкости;

25 C; — концентрация фурфурола в смеси с окспгметнлф рф ролом.

В зависимости от значения полученного коэффициента Y регулируют концентрацию субстрата н расходы минеральных солей н воз30 духа.

544668

Формула изобретения

Составитель М. Андреева

Техред А, Камышникова Корректор Л. Денискина

Редактор Н. Хубларова

Заказ 369/4 Изд. № 2!2 Тираж 589 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Е1а чертеже схематично изображено устройство для реализации предлагаемого способа автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов.

После каждого измерения концентрации подаваемого субстрата сигналы с датчика 1 концентрации PB в субстрате (Сз), датчика 2 концентрации культуральной жидкости (С4), датчика 3 концентрации микроорганизмов в культуральной жидкости (С ) и датчика 4 содержания фурфурола и оксиметилфурфурола в субстрате (Св) поступают в блок 5 вычисления экономического коэффициента (Y) и проверяются на выполнение ограничений. В случае неудовлетворительных результатов из блока 5 поступает сигнал на исполнительный механизм 6 о перекрытии линии отбора культу— ральной жидкости из ферментера.

Вычисленное значение У из блока 5 поступает на сравнение с предыдущим значением Y в блок памяти 7. Результаты передаются в блок управления 8 регуляторами 9 и 10 расхода воздуха и питательных солей. Регуляторы

9 и 10 в соответствии с сигналами от датчиков

11 и 12 расхода воздуха и питательных солей отрабатывают задание.

Одновременно сигнал с выхода блока 5 поступает на вход блока 13, регулирующего соотношение субстрата и воды для достижения требуемой концентрации подаваемого субстрата. С выхода блока 13 сигналы поступают на исполнительные механизмы 14, 15 подачи субстрата и воды. С датчиков 16, 17 и 18 сигналы об отработке задания поступают на вход бло5 ка 13.

Входящий в схему контур управления (датчик уровня 19, регулятор 20 и исполнительный механизм 21) служитдля поддержания уровня.

Периодически задаваемые изменения кон10 центр ации субстрата осуществляются с помощью блока 22. Последний воздействует на исполнительный механизм 14 импульсами заданной длительности в соответствии с заложенной программой.

Способ автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроор20 ганизмов, например кормовых дрожжей, предусматривающий регулирование концентрации подаваемого субстрата, расходов воздуха и раствора минеральных солей по величине экономического коэффициента использования суб25 страта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, определяют содержание фурфурола и оксиметилфурфурола в субстрате, и в зависимости от полученных значений корректируют величину экономиче30 ского коэффициента исгользования субстрата.