Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов Советский патент 1983 года по МПК C12Q3/00 

Изобретение относится к микробиопогии и может быть испопьзовано в дрржжевой промышпекности. ° По осноЕНому авт. св. № 619504 известна система автоматического управпения процессом культивирования мик роорганизмов на среде, содержащей мелассу и азотсодержащие сопи, вкпючанэщая датчик дпя определения количества киспорода во входящем в апт1а рат возду хе, бпоки определения соответственно разности между количеством киспорода во входящем воздухе и отработанных газах и количества кислорода, необходимог доя эндогенного дыхания, компаратор, датчики концентрации кислорода, установленные на пинии подачи воздуха в аппарат и линии отработанных газов, и программный блок управления, датчики концентрации связаны с входом блока определения разности между количеством киспорода .во входящем воздухе и отработанных газах, выход которого подкпюче 1 к одному из входов блока определения количества кислорода, необходимого Д71Я эн0.огенного дыхания, к другому входу его датчик для определения количества кислорода во входящем в аппарат воздухе, а выход этого бпока соединен с входом компаратора, при этом вхо последнего связан с программным блоком управления; а выход - одновременно с исполнительными механизмами, усгановпенными на линии подачи мелассы и азотсодержащих солей (ij. Недостатком известной системы автоУатического управления процессом культивирования является то, что она не обе печивает высокого-вы хода биомассы при требуемом качестве дрожжей, так как в процессе управпения концентрация биомассы в аппарате учитывается только косвенно по разности концентраций киспорода во входящем воздухе и отработаннь х газах. Цепью изобретения является повыше- ние выхода биомассы. Указанная цель достигается тем, что система автоматического управления про цессом культивирования микроорганизмов на среде, содержащей мелассу и азотсодерйшщие соли, включающая датчик дпя определенгия количества кислорода во входящем в аппарат воздухе, блоки определе1гая соответстг енно разности меж ду количеством кислорода во входящем воздухе и отработанных газах и количества киспорода, необходимого для эндогенного дыхания, компаратор, датчики концентрации кислорода, установленные на пинии подачи воздуха в аппарат и линии отработанных газов, и программный блок управления, датчики концентрации связаны с входом блока определения разности между количеством кислорода во входящем воздухе и отработанных газах, выход которого подключен к одному из входов бпока определения количества киспорода, необходимого для эндогенного дыхания, к другому входу его - датчик для определения количества киспорода во входящем в аппарат воздухе, а выход этого бпока соединен с входом компаратора, при этом вход последнего связан с программным блоком управления, а выход - одновременно с исполнительными мехавизмаь{и, установленными на пинии подачи мелассы и азотсодержащих сопей, снабжена датчиками температуры купьтурапьной жидкости и концентрации биомассы, установленными в аппарате, исполнительным механизмом, расположенным, на линии подачи воздуха в аппарат, и блоком управления,при этом вход последнего соединен с датчиками температуры культуральной жидкости, концентрации биомассы и количества кислорода во входящем воздухе и с блоком дт определения количества кислорода необкопимого для -эндогенного цыкания, а выход подключен к исполнительному механизму, расположенному на линии попачи воздуха в аппарат. На чертеже приведена структурная схема предложенной системы автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов. Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов содержит аппарат 1, в котором происходит процесс культивирования мик;роорган1 змов, датчики 2 и 3 концентрашш кислорода, установленные на пинии подачи воздуха в аппарат и линии отработанных газов, блок 4 определения разности между котгчеством кислорода во входящем воздухе и отработанных газах, бпок 5 дпя опредепения количества киспорода, необходимого дпя эндогенного дыхакия, датчик 6 для определения количества кислорода во входящем-в аппарат воздухе, датчик 7 дпя определения концентрации биомассы в культура льной жидкости, датчик 8 дпя определения температуры купьтуральной жгщкости в аппарате, бпок 9 дпя выработки управляющего сигнала на вменение подачи воздуха в аппарат с помощью исполнительного ме-

ханизма 10, компаратор 11, программный блок 12 управления, испопнитепьдаге механизмы 13 и 14, установпенные на гганиях 15 и 16 подачи мепассы и Iазотсодержащих солей.,

Система работает следующим образом

Сигналы с датчиков 2 и 3 поступают в блок 4, на выходе которого формируется сигнал, величина которого пропорциональна разности концентраций кисаорода во входящем воздухе и отработанны газах. С выхода блока 4 сигнал поступает на первый вход блока 5, на второй вход которого одновременно поступает сигнап с выхода датчика 6. В блоке 5 формируется сигнал, величина которого пропорциональна количеству кислорода, потребленному микроорганизмами. С выхода блока 5 этотсигнал поступает на компаратор 11, на управляющий вход которого подается сигнап с программного блока 12, управляющего работой компаратора 11 в зависимости от фазы развития дрожжей и целей процесса. Компаратор 11 воздействует на исполнительные механизмы 1з и 14, установленные на пиниях

15 и 16 подачи мелассы и азотсодержащих солей, увеличивая или уменьщая их расход.

Одновременно с подачей сигнала с блока 5 на компаратор 11, сигнал с блока 5 поступает на -один из входов блока 9, на другие входы которого поступают сигналы с датчика 6 количества кислорода во входящем воздухе, датчиков 7 и 8 концентрации биомассы и температуры культуральной жидкости в аппарате.-В блоке 9 происходит сравнение значений сигналов с блока 5 и датчика 6, определяется их разность, вырабатывается управляющий сигнал, пропорциональный этой разности. В этом же блоке управляющий сигнал корректируется в соответствии со значениями сигналов от датчиков 7 и 8 и с выхода блока 9 посту пает на исполнительный механизм 10 с регулирующим органом, изменяя подачу воздуха в аппарат.

Применение предлагаемой системы автоматического управления позволит увеличить выход биомассы на 5-8%.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ по авт. св. № 619504, отличающаяся тем, чго. с цепью повышения выхода биомассы, она снабжена датчиками температуры купьтурапьной жидкости и концентрации биомассы, установпенными в аппарате, испопнитепьным механизмом, распопоженным на пинии подачи воздуха в аппарат, и блоком управления, при этом вход поспеднего соединен с дaтчvIкaми температуры купьтурапьной жидкости, концентрации биомассы и копичества кислорода во входящем воздухе и с блоком .дня определения копичества кислорода, необходимого для эндогенного дыхания, а выход подключен к исполнительному механизму, расположенному на линии подачи воздуха в аппарат.