Способ определения влагоустойчивости микроорганизмов

Способ определения влагоустойчивости микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (81) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.02.76 (21) 2320707!28-13 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.70. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 06,04.79 (,51). 1.К,i, С 12 К 1 00

Гасударственный комитет ле лелаа1 и.",обретений и открытий (53) УДК 577.15л;3.1 (088.8) (72) Авторы изобретения Э. Г. Тутова, О. И. Конюко, Н. А. Дисько и С. (71) Заявитель Ор" сна Трудового Красного Знамени инст и массообмена им. A. В. Лыков (54) СНОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЛАГОУСТО14ЧИВОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ где

G,- л(/

G., =

Изобретение относится к способам определения физических свойств материалов и может быть использовано в микробиологической, медицинской и пишевой отраслях промышленности.

Известен контактный способ определения влагоустойчивости микроорганизмов, при котором заданная конечная влажность биомассы принимается равной влажности смеси адсорбент-биомасса (1). Количество адсорбента, необходимое для обезвоживания биомассы согласно (1), рассчитывается по формуле

G„, G, — вес адсорбента и биомассы, кг;

5 Д Р„, и, — влажность адсорбента, биомассы и смеси, 0 0.

Недостатком этого способа определения влагоустойчивости микроорганизмов является то, что формулой (1) не учитываются массоемкости компонентов смеси, в то время как при сорбционном взаимодействии необходимо учитывать средние удельные массоемкости контактирующих тел.

Определение количества сорбснта по (1) приводит к сущсственной ошибке опыта, так как среднее значение влажности смеси совершенно не соответствует влажности каждого компонента смеси в отдельности.

Неточность результатов опыта усугубляется отбором для анализа средней пробы.

Цель изобретения — повышение точности определения влагоустойчивости и сокращение длительности эксперимента.

Для достижения поставленной цели измеряют влагоемкость (массоемкость) исследуемой биомассы и адсорбента во всем !

5 диапазоне изменяющегося влагосодержания по стандартным методикам, затем смешивают биомассу с адсорбентом в соотношении, обеспечивающем установление равновесного состояния при заданном конечном влагосодержании, чем достигается равенство потенциалов влагопереноса.

Количество абсолютно сухого адсорбента с учетом массоемкостей взаимодействующих компонентов определяют по формуле

644836

Gl Gg абсолютно сухой вес биомассы и адсорбента, кг; градиент влагосодер>каний; начальное и конечное влагосодер>кание биомассы, кг/кг; средняя изотермическая массоемкость биомассы и адсорбента, лиллЬ/д. где

/ /н> (. »

С,»„C«,, В качестве адсорбента используется инертный материал с известной удельной массоемкостью. Анализу подвергают всю подготовленную смесь биомассы — адсорбент.

Для интенсификации процесса влагопереноса контактное обезвоживание произзадят B вакууме при разрежении 5 — 20 лt.и рт. ст..

Принцип осуществления способа определения влагоустойчивости микроорганизмов не изменяется в зависимости от вида исследуемой культуры бактерий, а также от сорбционных свойств биомассы и адсорбента (массоемкостей), начальной и конечной влажности компонентов. Приводим конкретный пример определения влагоустойчивости микроорганизмов применительно к культурам: гриба Beauveria Bassiana (вариант 1 — W,, 30%, вариант II — W,, 5%) и Rhizobium leguminosarum штамм 245 А— клубеньковые бактерии гороха (вариант 1- Г 50%, вариант 11 — W„30%).

Пример. Для обезвоживания биомассы берут силикагель со средней изотермпческой массоемкостыо С,-,, = 4,1 . 10 моль/дж. 10 >ял биомассы заливают в стерильную колбу и туда же засыпают доведенный до абсолютно сухого веса силикагель, количество которого определяют по формуле (2) с учетом абсолютно сухого веса и массоемкостей биомассы исследуемых культур и с иликагеля (табл. графа 7).

Колбу закрывают стерильной ватной пробкой и ставят на 1 час в вакуум-сушильный шкаф при P = 10 лл рт. ст. Затем содержимое колбы подвергают микробиологическому анализу методом последовательных разведений. С этой целью в колбу наливают

90 лил стерильной воды (разведение B

10 раз), что способствует отмывке сорбента и переходу всех микробных клеток в исследуемую суспензию. Последующие разведения проводят обычным способом у>кс с полученной суспензией.

Исследование биомассы гриба Beauveг1а Bassiana.

Вариант 1.

Начальная влажность биомассы 96 /о масса влаги (влагосодержание— масса сухого вещества

=-24 кг/кг).

Конечная влажность биомассы 30% (влагосодержание 0,421 кг/кг) .

Средняя изотермическая массоемкость биомассы, определенная для исследуемого диапазона влагосодержания, составляет:

С«,„= 10,0 10 люль/дж.

Количество силикагеля определяем по

1О формуле (2)

0,4 24 — 0,42)

0,42

41107

4,36 . 10-

Вариант П.

Начальная влажность биомассы 96% (влагосодержание 24 кг/кг) .

Конечная влажность биомассы 5% (влагосодержание 0,052 кг/кг) .

Средняя изотермическая массоемкость биомассы

С „,, = 4,3 . 10 лоль/дж.

Количество силикагеля

0,4!24 — Π052)

==195 г.

Зо

0,052

4,3 . !0-7

Исследование биомассы клубеньковых бактерий гороха, Вариант 1.

Начальная влажность биомассы 98% (влагосодержание 49 кг/кг) .

Конечная влажность биомассы 50% (влагосодержание 1 кг/кг). Средняя изо40 термическая массоемкость биомассы

С„, = 7 10 лоль/дж.

Количество силикагеля

2(49 — — 11

4.1 10

7,0.10 7

В ариант EI.

Начальная влажность биомассы 98% (влагосодержание 49 кг/кг) .

Конечная влажность биомассы 30% (вл агосодерж ание 0,421 кг/кг) .

Средняя,изотермическая массоемкость биомассы

C,», = 6,5 10 люль/дж.

Количество силикагеля

G = — - :-- - — — 36,0 г.

2 (4 .1 — 0,42! )

0,421

4,1 10

644836

Таолппа

Массоемкость, 10т,ноль/дяс

Выживаеколичество, мость, о

Количество силпкагелч!

Конечная влажность биомассы

Начальная влажность биомассы, %

F» х х х

О. х сз

Материал биомасса силикагель

410,0

53,5

10,0

Биомасса гриба

Beauveria Bassiana

13,5

1! 9,0

195

4,3

4,1

1

Биомасса клубеньковых бактерий гороха

Штамм 245а

73,0

670,0

16,5

4,1

98

400 44

36,0

6,5

4,1

98

GAU а 1

1/ а 2

Cin, где

Формула изобретения

Составитель Э. Тутова

Техред Н. Строганова

Корректор И. Симкина

Редактор H. Грязнова

Заказ 50/161 Изд. № 172 Тираж 548 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Численные значения, соответствующие исследуемым культурам бактерий и велиИз анализа таблицы видно, как резко влияет .изменение влажности на жизнеспособность клеток. Изменение влажности клубеньковых бактерий на 20% почти в 20 раз снижает выживаемость. Это подтверждает необходимость точного определения влажности смеси, возможного при использовании предложенного способа.

Экспериментальные данные показали, что способ определения влагоустойчивости 10 микроорганизмов обеспечивает высокую степень точности анализа: действительная влажность биомассы соответствует заданной по условиям эксперимента величине, количество жизнеспособных клеток не за- 15 висит от релаксации их в объеме смеси и количества адсорбента. Кроме того, снижается длительность эксперимента.

Способ определения влагоустойчивости микроорганизмов путем смешивания пробы биомассы с адсорбентом для сорбции влаги и последующего определения количества 25 жизнеспособных микроорганизмов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, перед смешиванием определяют удельную массоемкость пробы биомассы и адсорбента и рассчитывают ко- 30 личество адсорбента, необходимое для смешивания в зависимости от начальной и заданной конечной влажности биомассы, начинам конечной влажности, сведены в таблицу. чальной влажности адсорбента и установленной удельной массоемкости биомассы и адсорбента по формуле бв — абсолютно сухой вес биомассы кг

ЛУ = U U — градиент влагосодержания, кг/кг;

U„U, — начальное и конечное влагосодержание биомассы, кг/кг;

С,,„„С„„— средняя изотермическая массоемкость биомассы и адсорбента люль/дж

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве адсорбента выбирают инертный к биомассе материал, например силикагель, с удельной влагоемкостью не ниже 15 — 20%.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сорбцию проводят в вакууме при разрежении 5 — 20 лм рт. ст.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Бекер М. Е. «Обезвоживание микробной биомассы», Издательство «Зинатне,», Рига, 19б7, с. 81.