Способ автоматического управления процессом спиртового брожения в аппарате Советский патент 1986 года по МПК C12F1/02 

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использовано для автоматического управления процессом биосинтеза этанола из крахмалистого сусла.

Цель изобретения - повьшение выхода целевого продукта за счет по,вдержания оптимального значения скорости вьоделенйя углекислого газа из аппарата по времени.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Так как при спиртовом брожении выделение целевого продукта (этанола) непосредственно связано с ростом микроорганизмов, о ходе процесса микробиологического синтеза этанола можно судить по скорости вьщеления углекислого газа из ферментера:

,,

где Q - количество выделившегося целевого продукта;

Q(.Q - скорость выделения угле кислого газа из ферментера;

К - коэффициент пропорциональности.

Для получения крахмалистого сусла применяют разные виды сырья, начальное значение концентрации глюкозы в культуральной среде меняется в довольно пшроких пределах. Так как концентрация глюкоэы; в культуральной среде является лимитирующим фактором роста микроорганизмов и выделения целевого продукта (этанола), для каждого значения начальной концентрации глюкозы, сбраживаемой на этанол, есть оптимальные значения скорости выделения углекислого газа из ферментера по времени при стабилизированном оптимальном значении рН культуральной среды для данной рассы дрожжей.

Следовательно для разных начальных значений концентрации глюкозы культуральной среды существуют разные оптимальные значения скорости выделения углекислого газа из ферментера по времени.

Таким образом, задав оптима аьные значения скорости выделения углекислого газа из ферментера по времени, для возможных начальных концентра- ций глюкозы культуральной среды, определенных экспериментальным путем, скорость выделения углекислого газа поддерживается на оптимальном значении по времени путем изменения подачи охлаждающей воды, при этом оптимальное значение скорости выделения углекислого газа из ферментера по времени устанавливается в зависимости от начальной концентрации глюкозы

культуральной среды, определяемой по начальной скорости выделения углекислого газа из ферментера в начальный момент времени.

На чертежеизображена система для

реализации предлагаемого способа.

Система состоит из ферментера 1, контура регулирования рН культуральной средыВ ферментере, включающего датчик 2 рН культуральной среды в

5 ферментере, соединенный через регу.лятор 3 рН культуральной среды с исполнительным механизмом 4, установленным на линии подачи буферного агента, и контура регулирования ско0 рости выделения углекислого газа из ферментера, включающего блок 5 измерения скорости выд(5ления углекислого газа из ферментера, блок 6 запоминания оптимальных значений скорости

5 выделения углекислого газа в зависимости от начальных концентраций глюкозы в культуральной среде, регулятор 7 скорости выделения углекислого газа из ферментера, который связан

Q с исполнительным механизмом 8, установленным на линии подачи охлаждающей воды.

Система работает следукицим образом.

5 Сигнал от датчика 2 рН культуральной среды в ферментере подается на регулятор 3 рН культуральной среды в ферментере, который сравнивает заданное значение рН культуральной среды с текущим и формирует сигнал для исполнительного механизма 4, изменяющего подачу буферного агента в ферментер Сигнал от блока 5 измерения скорости выделения углекислого газа из ферментера, пропорциональный текущему значению скорости выделения углекислого газа, подается одновременно в блок 6 запоминания оптимальных значений скорости вьщеления углекислого газа в зависимости от начальных концентраций Г.ПЮКОЗЫ в культуральной среде и регулятор.-7 скорости вьщеления углекислого газа, В блоке 6 заранее вводят оптимальные значения

скорости выделения углекислого газа из ферментера по времени для разных значений начальной концентрации глюкозы в культуральной среде. По теку

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использбвано для автоматического управления процессом биосинтеза этанола из крахмала сусла. Цель изобретения повышение выхода целевого продукта за счет поддержания оптимального значения скорости выдапения углекислого газа из аппарата по времени. О ходе процесса микробиологического синтеза судят по скорости выделения углекислого газа при сбраживании глюкозы в этанол. Оптимальное значение:рН культуральной среды стабильно дпя каждой рассы дрожжей. Дпя разных начальных значений концентрации глюкозы культуральной среды поддерживают оптимальные значения скорости выделения углекислого газа по времени путем изменения подачи холодной воды. Начальную концентрацию глюкозы определяют по начальной скорости выделения углекислого газа в начальный момент вре(Л мени. Выход этанола увеличивается на 1,04% в интервале начальной концентрации глюкозы в культуральной среде от 10 до 16%. 1 шт.