Способ непрерывного культивирования микроорганизмов

Способ непрерывного культивирования микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Фе Ь »Ъ, ее а ?т; 5А

I — - -- -О-- -. (tt}651022

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 2109.77(2i) 2528860/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл.

С 12 В 1/08

Государственный комитет

СССР по «елам нэобретеннй и открытий (53) УДК 576.8 (088. 8) Опублииоваио05.03.79. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 070379 (72) Авторы изобретения

В.Л. Яровенко, Б.М ° Нахманович, В.В. Яровенко и П.A. Белозеров

P ) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (54) СПОСОБ НЕПРЕРНВ??ОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

ИИКРООРГАНИЗ? ?ОВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам непрерывного культивирования микроорганизмов, например, дрожжей для спиртового брожения, продуцентов, ферментов, антибиотиков.

Известны способы непреывного культивирования микроорганизмов с притоком свежей питательной среды и посевной .культуры в бродильную батарею ферментеров (в головной ферментер) и последовательного перемещения сбраживаемой-среды (1) .

Известны также способы непрерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающие изменение скорости подачи питательной среды и отвод выращенной культуры в зависимости от скорости ее роста (2).

Иэ известных наиболее близким по технической сущности является способ непрерывного .культивирования микроорганизмов, предусматривающий приготовление посевной культуры, передачу ее и питательного сусла в головной ферментер батареи и последовательное перемещение культуральной среды в ферментерах микроорганизмов непрерывно— проточным методом с притоком питательного сусла (3) . ЗО

Недостатком способа является сни- жение удельной скорости роста микроорганизмов . Только в головном ферментере удельная „скорость роста равна

0,09 — 0,10 ч., а в остальных она вместе со старением клеток снижается дс 0,02 — 0,05 ч." Кроме того, имеет место инфицирование процесса, вызываемого неравномерностью перемещения среды в батарее, что.ведет к снижению качества полученных микроорганизмов.

Так, например, при производстве хлебопекарных дрожжей снижается их мальтазная активность, устойчивость к хранению.

Целью изобретения является интенсификация процесса и предотвращение инфицирования среды.

Цель достйт ется тем, что в процессе культивирования осуществляют омолаживание клеточного состава среды с одновременным ингибированием выделившихся продуктов метаболизма путем передачи культуральной среды из первого головного ферментера во второй и иэ второго в последующий через

12-14 час при достижении микроорга" ниэмами экспоненциальной фазы физиологического развития, при этом отноше651022

Формула изобретения

50 ние притока к посевной культуре составляет 1:9.

По изобретению предусмотрено на протяжении всего процесса поддерживать скорость роста дрожжей, равной

0,3-0,5 ч.

Способ осуществляется следующим 5 образом.

Заполняют головные ферментеры посевными микроорганизмами и при заполнении 30 — 40о. !О

Сущность способа поясняется технологической схемой, согласно которой из маточников 1, посевные микроорганизмы последовательно передают в посевные ферментеры 2, 3 и 4 с одновременным притоком в них сусла.

Концентрацию микроорганизмов поддерживают на уровне 90-100 млн/мл.

Посевные микроорганизмы насосом 5 через промежуточную емкость 6 передают в головной ферментер 7. Приток свежего питательного сусла включают в этот ферментер, когда он будет заполнен на 30-40о оот объема. Заполнение всей батареи осуществляют последовательным перетоком, а именно 25 из 8 среда поступает в 9, 10, 11, 1?, 13 и 14.

На протяжении всего процесса культивирования, независимо от заполнения, через каждые 10-12 часов, по 30 достижении микроорганизмами экспоненциальной фазы физиологического развития, культуральную среду 7 из головного ферментера насосом 15 перекачивают в 8 ферментер, а 7-ой ополаскивают и вновь наполняют посевными микроорганизмами и питательным суслом. После этого также через 10-12 часов культуральную жидкость из 8 ферментера перекачивают насосом 15 в ферментер 9, а заполнение 8 фер40 ментера, после его ополаскивания, ведут из предыдущего ферментера. В остальных ферментерах процесс заполнения осуществляется обычным непрерывно-приточным методом. 45

Выделяющиеся газы из последнего ферментера 14 отводятся в спиртоловушку 16.

Пример

Культивирование осуществляли в батарее из 10 ферментеров объемом по 100 м .

В посевном ферментере концентрацию микроорганизмов увеличивали до

100 млн/мл, а затем передавали в 55 головной ферментер с притоком питательного сусла, при этом приток сусла составлял 10%, а посевные микроорганизмы 90%, т.е. 1:9.

Освобождение головных ферментеров осуществляли через 12 час.

Отношение объемов среды с молодыми клетками к общему объему батареи составляло 70%, а концентрация клеток в начале процесса 70 млн/мл, а в конце 80 млн/мп. Удельную скорость 65 роста микроорганизмов поддерживали равной 0,3-0,5 ч

Процесс культивирования имел продолжительность 40 час.

На графике показано содержание старых и молодых клеток в разли ные периоды процесса культивирования.

Как видно из графика, содержание молодых клеток поддерживается на высоком уровне на протяжении всего процесса (7-. — 8% млн/мл) и их количество снижается только в конце процесса на стадии возбраживания.

Данный способ имеет следующие технические экономические IIpeHMyrgecTBB.

Ограничение времени пребывания среды в головных ферментерах одновременно с омолаживанием клеточного состава устраняет задержки старой жидкости, предотвращается инфицирование среды и связанные с этим потери. Процесс ускоряется в 1,5 раза и составляет

40 час.Таким образом, указанная совокупность признаков, омоложение клетсчного состава и увеличение объема посевных микроорганизмов по отн=ш=..ию х притоку питательного сусла ведет к достижению нового неожиданного эффекта,предотвращение инфицирования среды и повышение удельной скорости роста микроорганизмов,что ведет к ускорению процесса.

Важнейшим приемом является ограничение пребывания микроорганизмов в экспоненциальной фазе физиологического развития до 12-14 час.

1. Способ непрерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающий приготовление посевной культуры, передачу ее и питательного сусла в галовной ферментер батареи и последовательное перемещение культуральной среды в ферментерах непрерывно-проточным методом с притоком сусла, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и предотвращения инфицирования среды, в процессе культивирования осуществляют омолаживание клеточного состава среды с одновременным ингибированием выделяющихся продуктов метаболизма путем передачи культуральной среды из первого головного ферментера во второй и из второго в последующий через 12-14 часов при достижении микроорганизмами экспоненциальной фазы физиологического развития, при этом отношение притока питательного сусла к посевной культуре составляет 1:9.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что удельную скорость роста микроорганизмов поддерживают равной 0,3-0,5 ч

651022

- 966 свидетел»». твэ ССС;-

12 В 1 /08 196

Составитель И. Привалова

Редактор В. Большакова Техред И.Асталош Корректоро. Билак

Тираж 527 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий

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

Заказ 736/27

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 361196, кл. С 12 В 1/08, 1970.

2. Авторск-:е

Р 242086, кл. С

3. Авторское

9 207185, кл. С

1", !