Устройство для измерения теплопродукции микроорганизмов Советский патент 1988 года по МПК C12Q3/00 G01K17/00 

ел

со

00 00 4 ND

sj

1

Изобретение относится к тепломет- рии и может быть,применено при определении теплопродукции микроорганизмов в процессе выращивания их в ферментере.

Цель изобретения - повышение точности измерения теп юпродукции микроорганизмов в процессе их культивирования в ферментере.

На чертеже представлено устройств для измерения теплопродукции микроорганизмов.

Устройство для измерения теплопродукции состоит из ферментера 1 с мешалкой 2, которые заключены в сухо воздушный термостат 3, На валу 4, выполняющем роль теплового моста, мешалки 2 установлены равночувствитель

ные тепломеры 5 и 6, электрически, последовательно связанные между собой и вторичным прибором 7 и образующие стакан 8.

Внешняя боковая поверхность стакана 8 снабжена спиралеобразующей канавкой, а его днище - поперечной канавкой. Внешняя поверхность стакана 8 омывается термостатирующей жидкостью 9, залитой в термостатирующую емкость 10,

Для обеспечения изотермических сусловий культивирования за счет интенсивного теплоотвода теплопродукции микроорганизмов, вал и мешалка изготовлены из высокотеплопроводного материала, не действующего угнетающе на вьфащиваемые микроорганизмы, В случае изготовления вала и мешалки из красной меди их поверхность, непосредственно соприкасающаяся с ку- льтуральной средой, должна быть покрыта пленкой из материала, не влияющего угнетающе на развитие микроорганизмов.

Вращение мешалки осуществляется от электродвигателя 11 ременной пе- редачей 12 через шкив 13, установленной на теплоизолированном торце вала 4,-который крепится на подшипниках 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно до начала измерений ферментер заполняют питательной смесью, создают условия культивирования и в установившемся режиме определяют количество теплоты, необходимое подвести через мешалку к питательной среде для поддержания за0

5

данных температурных условии культи- вирования, поскольку при наличии аэрации количество теплоты, уносимое воздухом и парами воды, превышает количество теплоты, выделившейся за счет действия диссипативных сил.. Для большей точности измерения и оперативности количество отводимой из ферментера теплоты може.т быть компенсировано дополнительным нагревателем, установленным в ферментере. Затем производят высев посевного материала,

В процессе культивирования при выделении теплопродукции последняя по валу 4 мешалки 2, выполняющему роль теплового моста, и далее через тепломеры 5 и 6 отводится к термостатированной жидкости °, Возникшая при этом термо-ЭДС в тепломерах 5 и 6 фиксируется вторичным прибором : 7, тем самым непрерывно фиксируя величину удельных тепловыделений, образуемых в процессе роста микроорганизмов,

В качестве тепломеров использовали датчики теплового потока с чувствительностью 1,01 Вт/(м.мВ). Наличие на поверхностях тепломеров 5 и 6 спиралеобразующей и поперечной канавок позволяет снизить площадь омываемой поверхности тепломеров за счет увеличения коэффициента теплопереда.чи от тепломеров к омывающей жидкости, так как происходит разрушение ламинарного потока у поверхности тепломеров. Снижение площади тепломеров 5 и 6 ведет к повы- 0.шению точности измерений, так как

при тех же теплосъемах с объема куль- . туральной смеси металлоемкость вала значительно ниже. Наличие канавок увеличивает теплообмен более чем в 30 раз.

0

5

0

5

5

0

5

Таким образом, устройство для измерения теплопродукции микроорганизмов в ферментере позволяет увеличить точность измерения теплоты их жизнедеятельности в процессах, протекающих с интенсивными тепловыделениями, на 35 и более процентов за счет стабилизации заданной температуры культивирования, обеспеченной лучшим теплоотводом теплопродукции из объема ферментера через вал мешалки и тепломеры к термостатируемой жидкости, омывающей тепломер.

3.1388427

Формула изобретениявьтолнен в виде стакана, образованУстройство для измерения тепдопро-ного последовательно электрически

дукдии микроорганизмов, содержащеесвязанными между собой термочувствиферментер с мешалкой и тепломер, элек-;тельными элементами и установленного

трически связанный с вторичным при-на валу мешалки, на внешней боковой

бором, отличающееся тем,поверхности тепломера выполнена спичто, с целью повьшения точности, оноралеобразная канавка, а на его дниснабжено термостатирующёй емкостью,ще - поперечная канавка и вал мешалтепломер установлен в последней и JQки выполнен в виде теплового, моста.

Изобретение относится к тепло- метрии и может найти применение при определении теплопродукции микроорганизмов в процессе выращивания их в ферментере. Цель изобретения - повышение точности - достигается за счет того, что устройство снабжено термо- статирующей емкостью 10, наполненной термостатирующей жидкостью 9, в последней помещены последовательно включенные тепломеры 5 и 6, образующие стакан 8, который установлен на валу 4 мешалки 2, причем на внешней боковой поверхности тепломера 5 выполнена спиралеобразная канавка, а на днище стакана 8 - поперечная канавка и вал 4 мешалки 2 выполнен в виде теплового моста. 1 ил.