Способ получения биомассы микроорганизмов

Способ получения биомассы микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республин (11}606553

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАУЕНУУ (61) Дополнительный к патенту (22} ЗаЯвлено 20.01.72 (21) 1740901/28-13 (23) Приоритет - (32) 20. 01. 71 (31) 7101774 (33) Франци я (51) М. Кл. с

С 12, В 1/08

Государственный иомитет

Совета Министров СССР ое делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 0505.78. БюллЕтЕнь №17 (53} УДК 663.45(088,8} (45) Дата опубликования описания 200478 (72) Автор изобретения

Иностранец

Луи Альфред Огюст Лефрансуа (Франция} (71) заявитель (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к технической .микробиологии., а именно к способам получения биомассы микроорганизмов.

Известен способ получения биомассы микроорганизмов, предусматривающий 0 культивирование последних на питатель» ной среде, циркулирующей по замкнутому контуру, образованному восходящими и нисходящими потоками, возникающими под действием вдуваемого газа flj . 10

Однако процесс культивирования ми.кроорганизмов по этому способу недостаточно интенсивен.

Целью изобретения является интен,сификация процесса. t0

Для этого согласно .предлагаемому способу вдувание газа осуществляют в нижнюю часть восходящего потока питательной среды, расходуя его от 700 до

3500 м на 1 м площади в час. В кон- о0 з це восхождения потока газожидкостной смеси скорость потока замедляют до

0,3 м/с.

В случае культивирования дрожжей. количество вдуваемого газа должно сос- 90 тавлять от 1000 до 3000 м /м в час.

Осуществление предлагаемого способа обеспечивает возможность регулирования в желаемых пределах количества получаемых микроорганизмов. Это объ- 80

2 ясняется тем, что меняя интенсивность циркуляции питательной среды и время поднятия восходящего потока обеспечи вают растворение необходимого для микроорганизмов количества кислорода в среде.

Для осуществления предлагаемого способа могут быть использованы ферментеры, конструктивно выполненные в нескольких вариантах и обеспечивающие вод действием вдуваемого газа циркуляцию питательной среды по контуру, образованному восходящими и нисходящими потоками.

На фиг. 1 схематично изображен ферментер, выполненный по одному из возможных вариантов; на фиг. 2 — фермен,тер, выполненный по другому варианту; .на фиг.З - графическое изображение восходящего и нисходящего потоков питательной среды с указанием их скоростей при работе по известному способу; на фиг. 4 -. то же, что на фиг. 3, но при работе по предлагаемому способу.

Ферментер, выполненный по одному иэ вариантов и применяемый для осуществления описываемого способа (фиг.1) представляет собой закрытый цилиндрический сосуд 1, внутри которого коак(сиально размещена циркуляционная тру606553

Формула изобретения

1. Способ получения биомассы микроорганизмов путем культивирования последних на питательной среде при непре68 рывной циркуляции восходящего и нисхоба, имеющая цилиндрический нижний участок 2, переходящий в конусообразный верхний участок 3. В результате в ферментере имеются две секции (внутренняя и наружная), по которым происходит вос-S хождение потока питательной среды и его нисхождение.

Ферментер подсоединен к системе подачи питательной среды трубопрово- 10 дом 4 и к системе подачи газа трубопроводом 5. Верхняя часть ферментера связана с нижней трубопроводом 6, служащим для возврата углекислого газа, выделяющегося в ходе процесса. Для (5 отвода избыточного количества газа имеется трубопровод 7, а для отвода готового сусла - патрубок 8.

Ферментер такого типа служит для проведения процесса спиртового брожения, для осуществления которого используют сусло, представляющее собой разбавленную мелассу и содержащее 17% подверженных сбраживанию сахаров.

28

При осуществлении способа сусло вводят в Ферментер непрерывным потоком по трубопроводу 4. В нижнюю часть восходящего по циркуляционной трубе потока вдувают поступающий по трубопроводу 5 гаэ (кислород). Под его действием газожидкостная смесь поднимается восходящим потоком по циркуляционной трубе, причем во время прохождения конусообразного расширяющегося вверх участка 3, скорость потока падает. Выйдя из этой трубы, смесь опускается нисходящим потоком. Образующийся в ходе процесса брожения газ по трубопроводу 6 иэ верхней части ферментера попадает в нижнюю.

Избыточное количество углекислого газа отводится из ферментера Ilo трубопроводу 7. Регулируя количество пода, ваемого в ферментер кислорода,.а также его cKopocTb устанавливают необходимую интенсивность циркулирования 45 газо-жидкостной смеси, что в свою очередь обеспечивает возможность производства в желаемых количествах микроорганизмов (дрожжей) или спирта.

Ферментер, выполненный по другому 50 варианту, имеет сужающуюся кверху конусообразную центрально установленную трубу 9. В этом случае каналом для восходящего потока газо-жидкостной смеси служит пространство, образованное внутренней поверхностью корпуса 10 ферментера и трубой, а для нисходящего потока - пространство, образованное самой трубой 9. Воздух вдувают в нижнюю часть канала для восходящего потока смеси ° Конструкция трубы 9 обеспечивает замедление скорости восходящего потока с высоты 3,0 м.

Пример. Для выявления преимуществ предлагаемого способа и известного выращивают дрожжи в Ферментере (Фиг.2) диаметром 11,2 м с непрерывной подачей 80 м /r питательной среды.

Последнюю готовят из свекловичной или сахарной патоки или их смеси.

Сусло обогащают минеральным азотом и Фосфорной кислотой или растворимым фосфатом. Минеральный азот вводят в виде сульфата, фосфата, аммиачной жидкости, мочевины, рН среды поддерживают на уровне 5,0.

При работе по известному способу сусло разводят до содержания 25 г/л восстановителей сахаров, вдувают

42500 м /r атмосферного воздуха.

Горизонтальная часть, соответству-, ющая зоне вдувания, составляет 25 2 м

Ф

I э Я т.е. на 1 и приходится 1700 м вдуваемого воздуха в час.

В ферментере уровень жидкости (статический) равен 4 м, что соответствует 400 м обрабатываемой жидкости.

В

Если объем Щ жидкости в ферментере разделить на часовой объем Ч вводимого сусла,. то получают величину, обратную разведению,Ф, т.е.,а, и называемую время прохождения .

Для описываемого случая

400 м ч ,б = 5 часов.

80 м

При работе по известному способу получают 1 т/ч 92%-ных дрожжей. Скорости восходящих струй (фиг.3, а) уве-. личиваются и достигают в верхней точке 0,9 м/с.

При работе по предлагаемому способу вдувают 2300 мз/м в час воздуха.

Общее его количество составляет

57500 M /ч. Объем подаваемой питатель3 ной среды тот же, т.е. 80 м /r, а содержание восстановителей сахаров в нем 50 г/л.

Скорость восходящего потока, начиная с уровня 3 м, замедляют и доводят до О,б м/с. Таким образом суслу дают время, необходимое для осуществления контакта развивающихся микроорганизмов с газообразными и жидкими веществами в нем. Это обеспечивает в свою очередь увеличение выхода дрожжей и доведение их до 2 т/г (923-ных) в данном примере, т.е. увеличение в два раза по сравнению с работой по известному способу. (Значение коэФфициента (время прохождения ) можно уменьшить, если объем ферментера изменить путем выделения мертвого пространства эо.ны ll. Это будет в свою очередь,обеспечивать интенсификацию процесса.

606553 дящего потоков питательной среды по замкнутому циклу посредством вдувания газа, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, вдувание газа осуществляют в нижнюю часть восходящего потока питательной среды, при этом количество газа составляет 700-3500 м /м /ч.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что скорость восходящего потока гаэожидкостной смеси замедляют до конца восхождения до

0,3. м/с.

3. Способ по пп. 1, 2, о т л ич а ю шийся тем, что при культивировании дрожжей количество вдуваемого газа равно 1000-3000 м /м /ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СССР Ю 298130, кл. C 12 С 11/04, 1971.

606553

+!Он

Составитель М.Андреева

Заказ 2198/2 Тираж 568 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская неб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4