Способ получения биомассы микроорганизмов Советский патент 1992 года по МПК C12N13/00 

СП

С

Использование: биотехнология, способ выращивания микроорганизмов, например микроводорослей, при воздействии на куль- туральную жидкость магнитного поля при аэрации. Сущность изобретения: культу- ральную жидкость в процессе выращивания микроорганизмов с помощью насоса подают во внешнее устройство, в котором производится ее омагничивание и аэрация, после чего культуральную жидкость возвращают в объем, где происходит культивирование. Новым является применение магнитного поля при оптимальной напряженности и подача воздуха тангенциально потоку жидкости в начале пространства взаимодействия с магнитным полем. 1 ил.

Изобретение относится к биологии, в частности к способам выращивания микроорганизмов при воздействии на культуральную жидкость аэрацией под магнитным полем, и может быть использовано для массового культивирования микроорганизмов.

В биологии при культивировании микроорганизмов, в частности протококковых водорослей под открытым небом, широко используются способы, включающие выращивание микроорггнизмов в питательной среде с интенсивным продуванием воздуха, смеси углекислого газа с воздухом или углекислого газа через суспензию выращиваемых микроорганизмов.

Однако эти способы не позволяют увеличить концентрацию необходимых газов, особенно углекислого, в культуральной жидкости при интенсивном фотосинтезе и при высокой плотности клеток на 1 мл, что снижает получение биомассы микроорганизмов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения биомассы дрожжей, включающий выращивание микроорганизмов на питательной среде и аэрацию среды воздухом путем непрерывного пропускания восходящего или нисходящего потока со скоростью 6-40 м/с через цилиндрическую трубку, установленную в ферментере, с образованием жидкостной пленки, перемещаемой по поверхности трубки, на поверхность которой наносят слой катализатора титана, при поддержании температуры воздушного потока и поверхности трубки 38-39°С с последующим отделением биомассы.

Основным недостатком этого способа является незначительное увеличение выхо sj

CJ

%

|4

N

IN3

pa Биомассы по сравнению с ранее указанными способами и большой расход воздуха.

Целью изобретения является повышение выхода биомассы и снижение расхода воздуха путем проведения аэрации под воздействием магнитного поля с одновремен- ным омагничиванием культуральной жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения биомассы микроорганизмов, заключающемся в их культивировании на жидкой питательной среде в условиях аэрации с последующим отделением биомассы, аэрацию культуральной жидкости осуществляют под воздействием магнитного поля, причем воздух подают .нгенциально потоку жидкости в начале пространства взаимодействия с магнитным полем.

На чертеже представлена установка для эезлизации предлагаемого способа.

Установка содержит прямоугольный бетонный бассейн 1, культуральную жидкость 2, насос 3, устройство 4 аэрации, источник 5 магнитного поля, компрессор 6, распылитель 7 воздуха, подводящие трубопроводы 8-10.

Вход насоса 3 трубопровода 8 связан с культуральной жидкостью 2, а выход его соединен трубопроводом 9 с аксиальным входом устройства 4 аэрации, выход которого тоубопроводом 10 связан с бассейном 1. Выход компрессора 6 связан с тангенциальным входом устройства 4 аэрации, снабженного распылителем 7. Устройство 4 аэрации помещено в зону действия источника 5 магнитного поля.

Способ реализуется следующим образом.

Бассейн 1 заполняется культуральной жидкостью 2 и насосом 3 подается в устройство 4 аэрации с одновременной подачей воздуха от компрессора 6, который пройдя через распыпитель 7, уже только в мелкодисперсном состоянии под воздействием источника 5 магнитного поля взаимодействуете культуоальной жидкостью 2, насыщая ее газами, находящимися в воздухе. При этом увеличивается количество растворенных газов в культуральной жидкости,

Особенно существенное значение имеет увелииение концентрации в культуральной жидкости кислорода и углекислого газа,

т.к. это приводит к интенсификации роста микроорганизмов и увеличению выхода биомассы.

Попадая по трубопроводу 10 в бассейн

1, культуральная жидкость и нерастворившийся воздух осуществляют дополнительное перемешивание среды с выделением из-за перепада давления мелкодисперсных газов, которые, частично растворяясь, дополнительно обогащают уже обедненную культуральную жидкость.

П р и м е р. В бассейне размером 2x10 м и глубиной 0,4 м под открытым небом культивировалась хлорелла при толщине слоя 20

см.

8 качестве устройства 4 аэрации использовали серийный аппарат для магнитной обработки водных систем типа П-10 производительностью 10 м3/ч и напряженностью магнитного поля в пространстве взаимодействия 96 кА/м, на входе которого был тангенциально установлен штуцер с распылителем из волокнисто-пористого полиэтилена для подачи воздуха от компрессора, обслуживающего установку, производигельносгью 50 м3/ч.

Скорость протекания культуральной жидкости через аппарат была установлена 1,5 м/с, воздуха 5 м/с.

Выращивание производилось на среде Тамия с постоянной аэрацией воздухом, обогащенным углекислым газом, из баллонов на фазе ускорения роста до 0,5% на экспоненциальной фазе до 1.5% и на фазе

замедления роста до 2,5 Продолжительность выращивания составляла 10 сут. Вы- од биомассы по сравнению с контролем и прототипом увеличился более чем в 5 раз, а расход воздуха сократился более чем в 3

раза.

Формула изобретения Способ получения биомассы микроорганизмов, включающий их культивирование ка жидкой питательной среде в условиях

аэрации с последующим отделением биомассы, отличающийся тем, что. с целью повышения выхода биомассы и снижения расхода воздуха, аэрацию культуральной жидкости осуществляют под воздействием

магнитного поля, причем воздух подают тангенциально потоку жидкости в начале пространства взаимодействия с мэ нитным полем.

////////////////