Установка для культивирования микроорганизмов Советский патент 1985 года по МПК C12M1/04 

Изобретение относится к микробиологической промьшшенности, в частности к культивированию аэробных микроорганизмов в ферментаторах, например, -при производстве средств защиты растений. Известна установка для культив рования аэробных микроорганизмов, в которой необходимый для их дыхания воздух забирается из окружающей атмосферы, причем воздух барбо тирует через культур альную жидкость в виде мелких пузырьков. Для получения чистой культуры воздух в ферментатор подается стерильным. Стерилизация воздуха осуществляется с помощью фильтров гру бой и тонкой очистки flj. Однако в известной установке пр фильтращга через фильтры тонкой очистки больших объемов аэрируемог воздуха возможно проникновение в ферментатор отдельных микроорганизмов, способных вызвать загрязне ние основной культуры либо привест к ее гибели. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае мому результату является установка для культивирования микроорганизмо содержащая ферментатор, снабженный аэратором и патрубками для подвода и отвода воздуха, и систему рециркуляции воздуха, включающую насос и устройство для очистки воздуха о продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, связанные трубопроводами с ферментатором Устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизйа выполнено в виде специального контура, содержащего колонну, заполненную адсорбентом, поглощакицим црюдукты мета болиэма. Для подгаиткя потребленног кислорода KMeeiTCH контур, снабженный датчиками кокцентрацви кнслород связанными с исполнительньм механизмом, регулирующим додачу кислоро да из баллонов 2. J Недостатком уетаиоеки является ее высокая сложность, тлзванная наличием епесрнального контура поглощения углекислого газа и других газообразных продуктов метаболизма а также коитура автоормяой пбдпитки кислорода с соответствующими измерительными и испо 1Я11телышм1и устро ствами, причем автовомжай источник кислорода и поглотитель газообразНьк продуктов метаболизма требуют периодической замены, что порождает удобства при эксплуатации устройства. Цель изобретения - упрощение установки и повьпиение надежности ее работы. Поставленная цель достигается тем, что в установке для культивирования микроорганизмов, содержащей ферментатор, снабженный аэратором и патрубками для подвода и отвода воздуха, и систему рециркуляции воздуха, включающую насос и устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, связанные трубопроводами с ферментатором, устройство для .очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов содержит герметичную камеру и размещенную внутри нее полую вставку, стенки которой выполнены из пористой пленки, при этом полая вставка подключена к трубопроводам системы рециркуляции, а герметичная камера подсоединена к побудителю расхода воздуха и rt)общена с атмосферой. На чертеже показана установка, разрез. Установка дпя культивирования микроорганизмов содержит ферментатор 1, снабженшз1й аэратором 2, патрубкам 3 дпя подвода воздуха и патрубком 4 для отвода воздуха. Система рециркуляции воздуха включает насос 5 и устройство для очистки воздуха и продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, которое содержит rfepметичиую камеру 6 и размещенную внутри нее полую вставку 7, стенки которой вьгаолнены из пористой пленки. Полая вставка 7 подключена к трубопроводам 8 и 9 системы рециркуляции, а герметичная камера 6 Подсоединена к побудителю 10 расхода воздуха и посредством трубопровода 11 сообщена с атмосферой. Кроме того, ферментатор 1 содержит патрубок 12 для загрузки питательной среды, патрубок 13 для выгрузки гштат льной среды, датчик 14 уровня пены,патрубок 15 для подачи пеногасителя и перемешивающее устройство 16.

3

Трубопровод 11, связьшающий камеру 6 с атмосферой, снабжен отсечным клапаном 17. Система рециркуляции имеет датчик 18 концентрации кислорода, установленный на трубопроводе 9. В камере бив полой вставке 7 установлены датчики 19 статического давления, соединенные с регулятором 20 перепада давления . Регулятор 20 перепада давления соединен с исполнительным механизмом 21, установленным на трубопроводе 22, сообщающим камеру 6 с побудителем 10 расхода воздуха. На трубопроводе 22 установлен также подогреватель 23 воздуха и клапан 24.

Стенки полой вставки 7 изготовлены из тонкой лавсановой пленки толпиной 10 мкм. Для обеспечения асептических условий в ферментаторе размер пор пленки не должен превьшать 0,1-0,4 мкм.

Устройство работает следующим образом.

В предварительно простерилизованый ферментатор 1 через патрубок 12 для загрузки среды вводится стерильная питательная среда. Одновременно через патрубок 15 для подачи пеногасителя вводится посевной материал. Затем питательную среду с находящимся в ней посевньи материалом начинают перемешивать с помощью перемешивающего устройства 16. Для обеспечения оптимальных условий роста микроорганизмов среду аэрируют, подавая воздух через патрубок 3 и аэратор 2. Необходимый для нормального на всех стадиях роста микроорганизмов расход воздуха обеспечивается насосом 5, который свйзан с датчиком 18 концентрации кислорода. Отходя1ЦИЙ из ферментатора 1 воздух по трбопроводу 8 поступает в тюлую вставку 7, в которой происходит дифузионный обмен через стенку из пористой пленки газообразными продуктами метаболизма и кислородом и воздуха, подаваемым в герметичную камеру 6. При этом тфодукты метаболизма выводятся из системы рециркуляции, а необходимое количество кислорода вводится в нее. Воздух с восстановленным газовым составом

1544-4

минуя датчик 18 концентрации кислорода, вновь подается по трубоп14оводу 9 насосом 5 и потом через аэратор 2 в ферментатор 1. Ферментатор 1 снабжен также датчиком 14 уровня пены, который при повышении уровня пены выше допустимого дает сигнал на ввод пеногасителя через патрубок 15 подачи пеногасителя.

0 Так как для обеспечения нормальных условий диффузионного обмена необходимо равенство статических давлений воздуха по обе стороны пленки, . полая вставка 7 и камера 6 снабжены

5 датчиками 19 статического давления, которые посредством регулятора 20 перепада давления и исполнительного механизма 21 увеличивают или уменьшают расход подаваемого воздуха,

0 выравнивая тем самым статическое давление в полой вставке 7 и в камере 6. Необходимый расход воздуха в трубопроводе 22 обеспечивается побудителем 10 расхода воздуха. Для

5 исключения конденсации на поверхности пленки влаги, содержащейся в аэрирующем воздухе, на трубопро- воде 22 установлен подогреватель 23 воздуха. Воздух, пройдя камеру 6,

Q выводится по трубопроводу 11 наружу, в атмосферу. Для обеспечения одновременной стерилизации острьм паром ферментатора 1, патрубков 3 и трубопровода 8,полой вставки 7 на трубопроводах 22 и 11 установлены клапаны 17 и 24, которые позволяют создавать необходимое для стерилизации давление пара в полой вставке 7 и камере 6,

Таким образом, вьщолнение в из, вестной установке для культивирования микроорганизмов устройства для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подш{тки потребляемых компонентов в виде герметичной ) камеры и размещенной внутри нее полой вставки, стенки которой выполневы КЗ пористой пленкиj и подключение ее к трубопроводам системы рещфкуляции, а герметичной камеры - к побудителю расхода воздуха позволяет зиачительно упростить конструкцию установки и одновременно повысить надежность защиты культуральной жидкости от посторонней

гшкрофяоры. ,) ../. ,(пс(реру из отпосд вры

УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ШКРООРГАНИЗМОВ, содержащая ферментатор, снабженный аэратором и патрубками дли подвода и отвода воздуха, и систему рециркуляции воздуха, включающую насос и устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов, связанные трубопроводами с ферментатором,о тличающаяся тем, что, с целью упрощения установки и повышения надежности ее работы, устройство для очистки воздуха от продуктов метаболизма и подпитки потребляемых компонентов содержит герметичную камеру и размещенную внутри нее полую вставку, стенки которой выполнены из пористой пленки, при этом полая вставка подключена к трубопроводам системы рециркуляции а герметичная камера подсоединена к побудителю расхода воздуха и сооб(Л щена с атмосферой.