Способ определения концентрации углеводов в процессе ферментации Советский патент 1985 года по МПК C12Q1/06 

4 41

СП Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам определения концентрации углеводов при выращивании микрооргаНИЗМОВ. . Известен способ определения концентрации углеводов в процессе культивирования микроорганизмов, включаю щий определение средней удельной скорости роста микроорганизмов и вычисление концентрации при помощи калибровочной кривой ij . Недостатками данного способа являются низкая точность и невозможность использования при непрерьюном культивировании микроорганизмов. , Наиболее близким к предлагаемому является способ определения концентрации углеводов в процессе ферментации, включающий измерение скорости потребления кислорода микроорганизмов 23 При этом осуществляют также изме рение расхода углеводов и импульсну подачу избыточной дозы углеводов и измерение приращения потребления кислорода, вызванное импульсной подачей избытка углеводов. Недостатком известного способа является низкая точность, связанная с колебаниями расхода углеводов, по ;даваемых в ферментер, что неизбежно при промышленной ферментации. Цель изобретения - повышение точ ности определения концентрации угле водов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему измерение скорости потребления кислорода микроор ганизмами, скорост потребления кислорода измеряют непрерывно, дополнительно непрерывно измеряют скорость потребления азота а концентращоо углеводов вычисляют по формуле .. О, K5(K,-Qa-t 2-Qi -b-Q С - концентрация з глеводов, Q, - скорость потребления азот QI- скорость потребления кисл рода, кг/м. ч; К, коэффициен-пя пропорционал ности 4 константа, характеризующа субстрат, кг/м; максимальная удельная ско рость роста микроорганизмов на данном субстрате, ч. Способ осуществляют следующим образом. Непрерьгоно измеряют скорость потребления кислорода и азота микроорганизмами и по расчетной формуле, используя известные значения К - Кг, в любой момент времени вычисляют концентрацию углеводов в субстрате. С целью вычисления значений К.-Кс, Как эти величины имеют тевденцию к плавному изменению при длительном проведении процесса, используют следующий прием. Периодически, через несколько часов измеряют концентрацию биомассы и концентрацию углеводов какими-либо известнь&ш способами,например высушиванием для биомассы и эбулиостатическим способом для концентрации углеводов. По полученньм данным рекурентным методом вычисляют значение коэффициентов К - К-}, используя формулу i iQz-XzQ, где М - удельная скорость роста микроорганизмов за период между двумя измерениями, а также значения К и Kj, используя формулу - К4М. Вычисленные значения используют при определении концентрации углеводов в период до следующей коррекции величин К - Kj. Пример. В ферментерах емкостью 100л непрерьгоным способом на сульфитных щелоках выращивали кормовые дрожжи Candida utilis. Скорость потребления кислорода определяли магнитным газоанализатором. Так как источником азота в среде являлся сульфат аммония, то при усвоении дрожжами аммиака среда подкислялась и скорость подачи 20%-ной аммиачной воды для поддержания постоянного рН среды использовали как зна чение, пропорциональное скорости потребления азота. Периодически, через 4 ч осуществляли коррекцию величины К -К по данным збулиостатического и гравитационного анализов.

В таблице приведены характерные изменения величин K Kg в непрерьшном процессе выращивания дрожжей Candida utilis на сульфитных щелоках.

Относительная погрешность определения концентрации углеводов предлагаемым способом не превышает 3%, а способом-прототипом 5%.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ УГЛЕВОДОВ В ПРОЦЕССЕ ФЕРМЕНТАЦИИ, включающий измерение скорости потребления кислорода микроорганизмами, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения, скорость потребления кислорода измеряют нецрерывно, дополнительно непрерывно измеряют скорость потребления азота, а концентрацию углеводов вычисляют по формуле K5(-Q7- iQO-K3Qi с - концентрация углеводов, где кг/м; Q,- скорость потребления азота, кг/м. ч; Q скорость потребления кислорода, кг/м.ч; k,-К - козффициенты пропорциональности; К4 константа, характеризующая субстрат, кг/и; (/) S максимальная удельная скорость роста микроорганиз 1 мов на данном субстрате, ч

1,113.50,124,9

1,0513,550,144,0

0,25

0,24

0,245

0,256

0,259

0,249

0,251

0,24