Способ автоматического управления процессом приготовления питательной среды для выращивания микроорганизмов Советский патент 1990 года по МПК C12Q3/00 

Изобретение относится к микробиологии, в частности к способам автоматического управления процессом приготовления питательных сред для выращивания микроорганизмов, например хлебопекарных дрожжей.

Цель изобретения - повышение выхода биомассы микроорганизмов при ферментации.

Способ автоматического управления процессом приготовления питательной среды для выращивания микроорганизмов на установке непрерывного действия, содержащей смеситель и сборник готового раствора, предусматривает стабиЛИЗацию расхода мелассв, регулирование расхода воды в зависимости от концентрации peдyциpyюшJ x веществ.ХРВ) , стабилизацию уровня в смесителе воздействием на расход готовой смеси, измерение рН готовой смеси, регулирование подачи серной кислоты в зависимости от величины. рН. Кроме того, согласно способу регулируют расход воды в за-, данном соотношении с расходом мелассы, в случае выхода уровня в сборнике готового раствора за верхний или нижний допустимые значения корректируют расход мелассы в зависимости от уровня в смесителе, а расход готового рас

;D :л

;D

твора из смесителя корректируют по уровню в сборнике.

Иа чертеже представлена схема для реализации предлагаемого способа.

Установка непрерывного действия дпя приготовления питательной среды состоит из смесителя 1, оснащенного мешалкой 2, к входу которого подключены трубопроводы дпя подачи мелассы 3, воды 4 и серной кислоты 5, а выход соединен трубопроводом 6 с входом сборника 7 готовой смеси.

Перемещение жидкости в сборник 7 может осуществляться либо принудитель но ;насосом 8, либо самотеком (при раз меЦении сборника ниже уровня смесителя);. К выходу сборника 7 подсоединен трубопровод 9 подачи питательной среды на ферментацию.

Автоматическая система управления, результирующая данный способ управления процессом приготовления питательной среды, включает контуры регулирования расхода мелассы, расхода воды, величины рН готовой смеси и защиты от переполнения или опорожнения сборника готовой питательной среды. Контур регулирования расхода М(лассы состоит из датчика 10 расхода меласси, датчика 11 уровня в смеситеше, переключателя 12, регулятора 13 и исполнительного механизма 14. Контур регулирования расхода воды состоит из датчика 10 расхода мелассы, датчика 15 расхода воды, датчика 16 концентрации РВ, ре- гулйтора 17 соотношения и исполнительного механизма. 18. Контур регулирования величины рН состоит из датчика 19 величины рН, регулятора 20 и исполнительного механизма 21. Контур регулирования расхода готовой смеси состоит из датчика 11 уровня в смесителе, датчика 22 расхода готовой смеси, датчика 23 уровня в сборнике готовой смеси, переключателя 24, регулятора 25 и исполнительного механизма 26. Контур защиты от переполнения или опорожнения сборника готовой смеси включает датчик 23 уровня в сборнике и-релейный преобразователь 27, управляющий пер(аключателями 12 и 24, изменяющими структуру контуров регулирования расходов мелассы и готовой смеси.

Способ реализуют следующим образом Система работает в одном из двух режимов, определяемых положением уровня в сборнике 7 готовой смеси. Если уровень находится в допустимой облас

ти, выделенной на чертеже штриховкой то сигнал на выходе преобразователя 27 отсутствует и переключатели 12 и 24 находятся в положении, показанном на чертеже, соответствующем нормальной работе. В этом случае расход мелассы 3, подаваемой в смеситель 1, имеряется датчиком 10 и стабилизируется на заданном уровне регулятором 13 и исполнительным механизмом 14. Расход воды 4, подаваемой в смеситель 1 измеряется датчиком 15, а расход мелассы - датчиком 10, оба сигнала подаются на регулятор 17 соотношения. Коэффициент соотношения расходов меласса-вода корректируется по концентрации РВ, измеряемой датчиком 16 концентрации РВ. Корректировка осуществляется так, чтобы при увеличении концентрации РВ коэффициент соотношения уменьшался, а при уменьшении концентрации РВ увеличивался.

Величина рН готовой смеси, измеряемой датчиком 19 на выходе из смесителя 1, стабилизируется изменением расхода серной кислоты с помощью исполнительного механизма 21, управляемого регулятором 20. Расход готовой питательной среды из смесителя 1 в сборник 7 регулируется контуром, сос- тояшзнм из датчика 22, регулятора 25 и исполнительного механизма 26, задание регулятору 25 формируется в зависимости от величины уровня в смесителе 1, измеряемого датчиком 11.

При отклонении уровня в сборнике 7 готовой питательной среды, измеряемого датчиком 23, вверх или вниз от допустимого значения появляется сигнал на выходе преобразователя 27, переводящий переключатели 12 и 24 в положение, показанное на чертеже пунктирной линией. В этом случае задание регулятору 13 расхода мелассы изменяется в зависимости от отклонения уровня в смесителе 1, измеряемого датчиком I1. Пропорционально изменению расхода мелассы изменяется также расход воды в соответствии с описанным, следовательно, состав готовой смеси не изменяется.. Задание регулятору 25 расхода готовой смеси формируется датчиком 23 уровня в сборнике готовой смеси. После восстановления уровня в сборнике 7 система воз враща- ется в состояние, указанное на чертеже.

Использование предлагаемого способа автоматического управления процессом приготовления питательной среды позволяет повысить точность регулирования концентрации РВ и величины рН и стабильность подачи среды на ферментацию, а следовательно,, улучшить условия питания микроорганизмов и за счет этого повысить выход целевого продукта (биомассы микроорганизмов).

За счет увеличения точности стабилизации качественных показателей среды экономия сырья составляет 1,5-2%,

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом приготовления питательной

1595904

да мелассы, измерение рН смеси, стаби лизацию уровня в смесителе путем воздействия на расход готовой смеси и корректирование расхода воды в зависимости от концентрации редуцирующих веществ в готовой смеси, отлича ющий с я тем, что, с целью повышения выхода биомассы микроорганизмов

10 при ферментации, регулируют подачу серной кислоты в смеситель в зависимости от рН смеси и расход воды в зависимости от расхода мелассы, измеряют уровень в сборнике готовой сме15 си. сравнивают его с допустимыми значениями, и в случае выхода уровня в сборнике готовой смеси за допустимые значения, корректируют расход мелассы в зависимости от уровня в смесителе.

,,iri ui в смесителе

среды для выращивания микроорганизмов,20 а расход готовой смеси из смесителя - предусматривающий стабилизацию расхо-по уровню в сборнике готовой смеси.

1595904

да мелассы, измерение рН смеси, стабилизацию уровня в смесителе путем воздействия на расход готовой смеси и корректирование расхода воды в зависимости от концентрации редуцирующих веществ в готовой смеси, отличающий с я тем, что, с целью повышения выхода биомассы микроорганизмов

при ферментации, регулируют подачу серной кислоты в смеситель в зависимости от рН смеси и расход воды в зависимости от расхода мелассы, измеряют уровень в сборнике готовой смеси. сравнивают его с допустимыми значениями, и в случае выхода уровня в сборнике готовой смеси за допустимые значения, корректируют расход мелассы в зависимости от уровня в смесителе.

,,iri ui в смесителе

а расход готовой смеси из смесителя - по уровню в сборнике готовой смеси.

Изобретение относится к области микробиологии, в частности к способам автоматического управления процессом приготовления питательных сред для выращивания микроорганизмов, например хлебопекарных дрожжей. Целью изобретения является повышение выхода биомассы микроорганизмов при ферментации. Способ предусматривает регулирование расходов мелассы и воды в смеситель в заданном соотношении с коррекцией этого соотношения в зависимости от концентрации регулирующих веществ в готовой смеси, стабилизацию PH готовой смеси, стабилизацию уровня в смесителе воздействием на расход готовой смеси из смесителя. В случае выхода уровня в сборнике готовой смеси за допустимые значения расход мелассы корректируют по уровню в смесителе, а расход готовой смеси - по уровню в сборнике. 1 ил.