Способ дезинтеграции микроорганизмов Советский патент 1987 года по МПК C12M1/00 

Изобретение относится к биотехнологии и может найти широкое применение в микробиологической промьшшен- ности, а также в различных областях народного хозяйства, использующих методы биотехнологии или связанных с работами, требующими тонкого и сверх тонкого измельчения материалов.

Цель изобретения - повышение выхода биополимеров клеток.

На фиг.1 изображена циклограмма импульсов давления в объеме мелющих тел; на фиг.2 - дезинтегратор, продольный разрез.

Способ заключается в следующем.

Суспензию микроорганизмов подают насосом в проточную камеру 1 дезинтегратора. Давление в слое мелющих тел отсутствует и запуск дезинтегратора происходит при минимальном моменте нагрузки.

После запуска привода мешалки 2 и насоса включают генератор 3 импульсов и устанавливают частоту импульсов, равной 0,1 -гя Ц Д скорость вращения мешалки (об/мин) и скважность импульсов 10, что соответствует минимальному времени дезинтегрирующего воздействия и минимальному нагреву суспензии. По трубопроводу 4 импульсы давления подают в полость 5 на мембрану 6.

Устанавливают на генераторе амплитуду нижнего уровля давления (фиг.1, ,), равную сумме давления, создаваемого насосом, и гидростатического давления на мембрану 6. При этом гарантируется целостность слоя мелющих тел (мелющие тела прижаты друг к другу) и, как следствие, воспроизводимость результатов дезинтеграции от цикла к циклу.

Далее на генераторе 3 устанавливают амплитуду верхнего уровня давления в слое мелющих тел (фиг.1, Pgepxl пределах от 0,002 до 0,2 МПа/см в зависимости от прочности оболочек дезинтегрируемых микрорганизмов.

Контролируя любым известным способом производительность процесса и качество дезинтеграции, увеличивают амплитуду давления в слое мелющих - тел или уменьшают скважность импульсов, добиваясь максимального выхода биополимеров при сохранении их фи- . зико-химических свойств.

При давлении ниже 0,002 МПа/см

предложенный способ не оказьюает эффекта, при давлении свьше 0,2 МПа/см значительно увеличивается мощность, затрачиваемая на дезинтеграцию. При скважности более 10 создаваемое импульсное давление не успевает распространиться в слое мелющих тел оказать влияние на процесс дезинтеграции. При скважности импульсов меньше, двух давление в слое мелющих тел не успевает упасть до Рщ,. , что не позволяет осуществить данный способ. Частоту импульсов определяют по формуле f (0,11) -2- 60

, где п - скорость вращения

мешалки об/мин}.Пример. Дезинтеграцию микроорганизмов суспензии клеток Saccha- romyces cerevisiae проводят при частоте вращения мещаЛки 3000 об/мин и концентрации клеток в суспензии 10% в камере дезинтегратора с мешалкой.

Для граничных значений давлений 0,002 до 0,2 МПа/см устанавливают поочередно граничные значения час- тот импульсов 5 и 50 Гц и скважности 2 и 10.

При исполь.зовании предложенного способа эффект повьш1ения выхода биополимеров получается благодаря тому, что при создании импульсного давления в слое мелющих тел достигается значительно большая интенсивность . дезинтегрирующего воздействия без перегрева дезинтегратора.

0

5

Поток суспензии микроорганизмов Для дезинтеграции при нижних предельных значениях 0,15 л/мин, при верх- Них предельных значениях 0,45 л/мин.

Эффективность дезинтеграции при нижних предельных значениях давления, частоты и скважности 2 и 10 - от 78 до 73%. Сравнительная проверка дезинтеграции известным способом при протоке суспензии 0,15 л/мин показьшает- эффективность дезинтеграции 73%.

Эффективность дезинтеграции при верхних предельных значениях давления, частоты и скважности 2 и 10 - от 96 до 92%. Сравнительная проверка дезинтеграции известным способом при протоке 0,45 л/мин показьшает эффективность дезинтеграции 54%.

Формула изобретения

Способ дезинтеграции микроорганизмов, предусматривающий перемешивание суспензии микроорганизмов с мелющими телами в проточной камере дезин- j тегратора отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода биополимеров клеток, мелющие тела

цзиг.1

подвергают в процессе дезинтеграции воздействию импульсного давления с амплитудой 0,002-0,2 МПа/см и скважностью импульсов 2-10,при этом частоту импульсов определяют по.

п

(0,1-1,0) -gg, где

формуле f

п - скорость вращения мешалки,об/мин.

Изобретение относится к биотехнологии, может быть использовано при тонком и сверхтонком измельчении материала в микробиологической промьш- ленности. Цель изобретения - повышение выхода биополимеров клеток. Суспензию микроорганизмов перемешивают С мелющими телами (МТ) в. проточной камере 1 дезинтегратора. В процессе дезинтеграции МТ подвергают воздействию импульсного давления с амплитудой 0,002-0,2 МПа/см и скважностью импульсов 2-10. Частоту импульсов определяют по формуле f (О,1- 1,0) п/бО, где п - скорость вращения . мешалки 1, об/мин. Запуск дезинтегратора происходит при минимальном моменте нагрузки. Амплитуду нижнего уровня давления выбирают из расчета целостности МТ и воспроизводимости результатов, Амплитуду верхнего уровня давления выбирают в зависи- мости от прочности оболочек дезинтегрируемых микроорганизмов. В слое МТ при импульсном давлении дезинтегрирующее воздействие происходит без перегрева дезинтеграта. 2 ил. S (Л с Вьмод со о 00 ufO