Способ управления процессом культивирования микроорганизмов в теплостатном режиме Советский патент 1976 года по МПК C12B1/00 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к технике управления процессами проточного культивиро-вания микроорганизмов.

Известен способ управления процессом культивирования микроорганизмов в теплостатном режиме, предусматривающий поддержание концентрации биомассы на заданном уровне и регулирование скорости подачи питательной среды. Однако известный способ имеет невысокую точность управления процессом культивирования микроорганизмов.

Кроме того, известный способ не может быть использован при культивировании микроорганизмов на оптически гетерогенных питательных средах, содержащих н-алканы, масла или твердые, оптически плотные частицы.

С целью цовыщения точности управления процессом культивирования микроорганизмов, регулирование скорости подачи питательной среды осуществляют в зависимости от тем-пературы культуральной среды.

На чертеже дана схема установки, реализующая предлагаемый способ.

Установка содержит ферментер 1, термометр сопротивления 2, регулятор 3, систему 4 управления дозаторами, дозаторы 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Культивирование м.икроорганизмов проводят в теплостатном режиме, поддерживая концентрацию биомассы на заданном уровне и регулируя скорость подачи питательной среды.

Регулирование скорости подачи питательной среды осуществляют в зависимости от температуры культуральной среды.

Значительная часть энергии, высвобождаемая при окислении субстрата микроорганизмами и выделяемая в виде тепла во внешнюю среду, отводится из ферментера через систему термостатирован.ия.

Температуру культуральной среды в нетермостатируемом ферментере постепенно повыщают до оптимальной для культивирования данного микроорганизма за счет выделяемого тепла микроорганизмами при окислении субстрата. Температуру культуральной среды в ферментере непрерывно измеряют термометром сопротивления, сигнал которого поступает в регулятор, где он сравнивается с-заданной оптимальной температурой культивирования. В случае повышения температуры культуральной среды выше заданной оптимальной температуры регулятор включает снстему управления дозаторами, н в ферментер подается нитательиая среда, причем скорость подачи последней зависит от величины

рассогласования между реальной температурой в ферментере и заданной оптимальной температурой культивирования.

Вывод культуральной среды с клетками из ферментера обеспечивается системой слива.

В случае падения температуры культуральной среды в ферментере ниже оптимальной ноток свежей питательной среды прекращается.

Спосо-б апро бирован в лабораторных условиях и поясняется примером его выполнения.

Пример. В проточных условиях культивируют дрожжи Candida tropicalis ИБФМ-303 на среде с н-алканами, для чего в ферментер объемом 10 л вносят 5 л минеральной питательной среды состава: 2% гексадекаяа и инокулят из расчета 1,5 г/л (по сухому весу).

Культивировапие проводят при аэрации 5 л/мин и скорости вращения мешалки 800 об/мин.

На регуляторе устанавливают оптимальную температуру клльтивирования данного микроорганизма, равную 36,5°С, и отключают систему автоматического термостатирования. Затем при достижении температуры культуральпой среды 36,5°С автоматически включается проток. При этом концентрация биомассы

стабилизируется в пределах 6,4-6,8 г/л н поддерживается в условиях проточного культивирования длительное время.

В предлагаемом способе управления процессом культивирования микроорганизмов в тенлостатном режиме по сравнению с известным достигается стабилизация температуры культивирования в зоне оптимума с точностью ±0,1°.

Предлагаемый способ может быть реализован в диапазоне внешней температуры от 10°С до оптимальной температуры для данного микроорганизма.

Формула изобретения

Способ управления процессом культивировапия микроорганизмов в теплостатном режиме, предусматривающий поддержание концентрации биомассы на заданном уровне и регулирование скорости подачи питательной среды, отличающийся тем, что, с целью повып1ения точности управления процессом культивирования микроорганизмов, регулирование скорости подачи питательной среды осуществляют в зависимости от температуры культуральпой среды.