Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1987 года по МПК C12M1/04 

Изобретение относится к оборудованию микробиоло1 ической промьш.шеиности, а именно к алпаратам для вьфаидавания микроорганизмов, преимущественно на. жидких средах.

Цель изобретения - повьтшние производительности аппарата нутем стабилизирования рН культуральной среды и снижение при этом расхода xимliчec ких .реагентов.

На чертеже показан аппарат, продольный разрез.

В заполненную на определенный уровень культуральной жидкостью емкость i через аэратор 5 подается воздух, который диспергируется в жидкости и образует газожидкостную смесь в циркуляционном стакане 7. Через патрубок 9 в полость мембраны 8 подают пресную воду, которую отводят через .

Алпарат для вырапдивания микроорганизмов содержит емкость 1 с технологи-15 патрубок 10. При культивировании мик- ческими патрубками 2--4 для подвода и , роорганизмов, которые в процессе жиз- отвода жидкости и газа, размещенный в недеятельности поншкают рН среды, ее нижней части аэратор 5 с патрубками 6 для подачи сжатого воздуха, уста20

35

новленньц над аэратором циркуляционный стакан 7 с теплообменной рубашкой.

Емкость 1 снабжена устройством для электролиза культуральной среды, содержащим полупроницаемую мембра- 25 ну 8, выполненную в виде рукава с патрубками 9 и 10 для подвода и отвода воды, которая расположена в емкости 1 коаксиально циркуляционному стакану 7, и электрод 11, установлен- Q ный внутри мембраны 8 и подключенный к одному из полюсов источника 12 электрического питания, а другим электродом служит циркуляционный ста- кан 7, подключенный:к другому полюсу . источника 12. На днище емкости 1 установлена коническая вставка 13. Теп- лообменная рубашка стакана 7 сообщена патру бками 14 и 15 с системой подачи и отвода охлаждающей жидкости (не показана).

Мембрана 8 выполнена, например, из плотного тканого материала и посредством диэлектрических патрубков 9 и 10 сообщена с системой дискретной 1 одачи и отвода пресной воды из полосой мембраны.

Электрод 11 вьшолнен в виде стержня и размещен коаксиально в полости мембраны 8 с электрической изоляцией.

Источник 12 постоянного электрического питания с регулируемым на-- пряжениемМ а полюсах 60-220 В дру ; гим полюсом подключен к циркуляционному стакану 7 и заземлен.

Аппапат может быть использован для выр,чп1ивания аэробньгх микроорганизмов с возможностью обеспечения

40

электрод 11 подключают к источнику 12 в качестве анода, а циркуляционный, стакан 7 подключают к. источнику в качестве катода и через воду, на- ходящуюся в полости мембраны 8, и среду в стакане 7 пропускают постоянный электрический ток цлотностью 1-;; 10; А/м. В процессе электролиза отрицательные ионы воды и солей выводятся из среды в полость мембраны 8, откуда удгшяются с водой, пропускаемой через полость мембраны.

Положительно заряженные ионы воды переносятся электрическим током из полости.мембраны 8 в культуральную среду, где разряжаются на поверхностях цикруляционного стакана 7, подщелачивая среду. Процесс злектролиза . ведут в режиме стабилизирования рН среды в области, оптимальной для жизнедеятельности микроорганизмов, например 5-7, Плотность тока, пропускаемого через среду, регулируют напряжением источника 12 постоянного тока в пределах 60-220 В в зависимости от электрического сопротивления в цепи устройства для электролиза.

45

50

При культивировании, микроорганизмов, которые в процессе жизнедеятельности повышают рН среды, электрод 11 подключают к источнику 12 в качестве катода, а циркуляционныйстакан 7 подключают к источнику в качестве анода Электролиз ведут с обеспечением выврда из среды в полость мембраны 8 положительно заряженных ионов и разряда на циркуляционном стакане 55 отрицательных ионов. Таким образом, обеспечивают понижение рН среды и стабилизирование ее в оптимальном интервале значений. В процессе рабо

стабилизирования рН питательной среды в оптимальной области независимо от ее буферных свойств.

Аппарат работает следующим образом.

В заполненную на определенный уровень культуральной жидкостью емкость i через аэратор 5 подается воздух, который диспергируется в жидкости и образует газожидкостную смесь в циркуляционном стакане 7. Через патрубок 9 в полость мембраны 8 подают пресную воду, которую отводят через .

патрубок 10. При культивировании мик- роорганизмов, которые в процессе жиз- недеятельности поншкают рН среды,

патрубок 10. При культивировании мик- роорганизмов, которые в процессе жиз- недеятельности поншкают рН среды,

электрод 11 подключают к источнику 12 в качестве анода, а циркуляционный, стакан 7 подключают к. источнику в качестве катода и через воду, на- ходящуюся в полости мембраны 8, и среду в стакане 7 пропускают постоянный электрический ток цлотностью 1-;; 10; А/м. В процессе электролиза отрицательные ионы воды и солей выводятся из среды в полость мембраны 8, откуда удгшяются с водой, пропускаемой через полость мембраны.

Положительно заряженные ионы воды переносятся электрическим током из полости.мембраны 8 в культуральную среду, где разряжаются на поверхностях цикруляционного стакана 7, подщелачивая среду. Процесс злектролиза . ведут в режиме стабилизирования рН среды в области, оптимальной для жизнедеятельности микроорганизмов, например 5-7, Плотность тока, пропускаемого через среду, регулируют напряжением источника 12 постоянного тока в пределах 60-220 В в зависимости от электрического сопротивления в цепи устройства для электролиза.

При культивировании, микроорганизмов, которые в процессе жизнедеятельности повышают рН среды, электрод 11 подключают к источнику 12 в качестве катода, а циркуляционныйстакан 7 подключают к источнику в качестве анода Электролиз ведут с обеспечением выврда из среды в полость мембраны 8 положительно заряженных ионов разряда на циркуляционном стакане отрицательных ионов. Таким образом, обеспечивают понижение рН среды и стабилизирование ее в оптимальном нтервале значений. В процессе работы устройства рН среды контролируют посредством рН-метра.

Тепло, выделяемое на электроде 11 выводят с водой, пропускаемой через полость мембраны 8, а биологическое тепло из культуральной среды отводят посредством воды, пропускаемой через теплообменную рубашку стакана 7 .

По сравнению с известной предлагаемая конструкция аппарата облада.ет повьшенной производительностью за счет стабилизирования рН культураль- ной среды, которое осуществляют за счет электролиза среды без введения в нее стабилизирующих рН химических реагентов. Кроме того, пропуск через среду постоянного электрического то- ка плотностью 1-10 А/м и образование в среде католита воды стимулируют жизнедеятельность микроорганизмов и повышают выход биомассы.

Составитель.Н,Осипов редактор Н.Киштулинец Техред Л.Сердюкора Корректор:А..Зимокосов

Заказ 3540/27 Тираж 499 .Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, Д

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость с техноло- гическими патрубками, размещенный в ее нижней части аэратор и установленный над ним циркуляционный стакан с теплообменной рубашкой, отличаю- ац и и с я тем, что,, с целью повышения производительности путем стабили- загщи рН культуральной среды и сниже-. ния при этом расхода химических реагентов, емкость снабжена устройством для электролиза культуральной среды, содержащим полупроницаемую мембрану, выполненную в виде рукава с патрубками для подвода и отвода воды, которая расположена коаксиально циркуляционному стакану, и два электрода, один из которых ус гановлен внутри рукава и подключен к одному из полюсов источника электрического питания, а другим электродом служит циркуляционный стакан, подключенный к другому полюсу источника.

Изобретение относится к оборудованию микробиологической промьш- ленности. Пель изобретения заключается в повышении производительности аппарата путем стабилизирования рН куль- туральной среды и снижения при этом расхода химических реагентов. Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит емкость 1, технологические К тпураяч/ ItfUtfffOCrfft патрубки 2-4 для подвода и отвода жидкости и газа, аэратор 5 и циркуляционный стакан 7, устройство для электролиза культуральной среды. Последнее содержит полупроницаемую мембрану 8, выполненную в виде рукава с патрубками 9 и 10 для подвода и отвода воды. В мембране установлен электрод 11, подключенный к источнику питания. Вторым электродом служит циркуляционный стакан 7. В процессе выращивания микроорганизмов через электроды пропускают постоянный электрический ток и пределах 0-220 3 для поддержания заданного значения рН в культуральной среде. Избыток образующихся свободных: ионов, удаляется из полости рукава , полупроницаемой мембраны.проточной водой. Пропускание электрического тока через среду с плотностью стимулирует жизнедеятельность микроорганизмов и повьппает выход биомассы. 1 ил. ff (Л 00 со вазЗуа/ноHtlfVffOCfffffOtf tHfCb Аф gffa йода