Способ автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов Советский патент 1978 года по МПК C12K1/10 C12B1/08 

ность пребывания сбраживаемого раство ра в ферментере.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса биосинтеза путем создания оптимальных усвовий культивирования микроорганизмов при

производстве лимонной кислоты.

Дпя этого по предлагаемому способу задание на расход питательного раствора определяют по кон.центрациа биомассь с коррекцией по рН, а регули{ювавие его уровняВ ферментере осушествдяют путем изменения подачи в отводимый сброженный раствор.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реали юиюго предла гаемый способ.

Устройство включает в себя неярерывнодействуюший ферментер 1, снаблшнный транспортным эрлифтом 2 для перекачки сбраживаемой среды в последующий аппарат или сборник, датчики 3-6 уровня, концентрации и биомассы, рН cpezjbi, температуры, расходомеры 7 и 8/питательного раствора и воздуха на транспортный эрлифт с вторичным прибором 9, регулирующие нриборы и 1феобрааователи 1О--14 температуры среды, уровня, рН среды, коныентраинн биомассы, расхода питательного меяассного раствора и исполнительные механизмы 15-17,

Питательный раствор, поступающий в 4 рментер 1, измеряется расходомером 7, сигнал от которого поступает на регулятор 14, связанный с исполнительным механизмом 17. Задание регулятору 14 расхода устанавливается регулятором 13 концентрации биомассы, на-который noc тупает сигнал от датчика 4, Коррекния задания регулятору 13 вводится регулятором 12 рН среды величина которого измеряется датчиком 5,

.Температура сбраживаемой среды контролируется датчиком 6 и поддерживает ся регулятором, связанным с испопнйтельным механизмом 16,

Количество воздуха на транспортный арпифт 2 измеряют расходомером 8, уровень сбраживаемой среды - датчиком 3 и стабилизируют регулятором 11, соединенным с исполнительным механизмом 15,

Сущность предлагаемого способа автоматического управления процессом непрерывного биосинтеза заключается в следующем. В соответствии с заданной про йзводительностью устанавливают задания регуляторам 14 и 11 расхода питательного мелассного раствора и воздуха на транспортный эрлифт. Одновременно устанавливают задания регуляторам 13, 12 f iO концентрации биомассы в среде рН среды и темлературы биосинтеза в наиболее оптимальном диапазоне для культиврования микроорганизмов.

При изменении расхода питательного мелассного раствора сигнал от расходомера 7 поступает на регулятор 14, который, воздействуя на исполнительный механизм 17, восстанавливает заданное значение. .

При изменении концентрации биомассы в среде и сохранении величины рН в заданных пределах сигнал от датчика 4 поступает на регулятор 13,. который вводиткоррекцию задания регулятору 14 расхсн. да, изменяюшему количество подаваемого в феррментер 1 питательного раствора

Если при сохранении заданного , значения концентрации биомассы в среде изменяется величина Рн среды сверх заданного диапазона, то сигнал Ьт датчика 4 поступает на регулятор 12 и вводится двойная коррекция заданий на регуляторы 13 и 14, при этом последний возгдействует на исполнительный механизм 17.

Поскольку при увеличении или уменьшении расхода подаваемого раствора происходит изменение урорня сбраживаемой среды в ферменторе, что контролируется датчиком 3, то стабилизация уровня обеспечивается воздействием регулятора 11 на исполнительный механизм 15, регулирующий расход воздуха на транспортный эрлифт 2, а спедоватеяьно и его производительность.

Аналогичным образом обеспечивается ч. стабилизация температуры биосинтеза в контуре: датчик 6, регулятор 10 и исполнительный механизм 16,

Описываемый способ позволяет стабилизировать температуру биосинтеза и уровень среды в ферментере и поддерживать в оптимальных для биосинтеза пределах концентрацию биомассы в сбрасываемой среде и ее рН, что дает возможность повысить эффективность биосинтеза за счет увеличения съема продукции с единицы объема ферментера и снизить удельный расход меламассы при увеличении активности процесса при постоянных условиях брожения.

При применении описываемого способа Б лабораторных условиях выход целевого продукта (лимонной кислоты) увеличился на 10-15%, а содержание побочных кислот уменьшилось на 1О-12%.

Формула изобретения Способ автоматического управления hpoueccoM непрерывного выращивания микроорганизмов, предусматривающий регулирование подачи питательного раствора в зависимости от его расхода и уровня в ферментере и измерение концентрации биомассы и рН среды, о т л и ч а ю щ и йс а тем, что, с целью повышения эффективности процесса биосинтеза путем создания оптимальных условий культивирования микроорганизмов задание на расход питатепьного раствора определяют по концентрации биомассы с коррекцией по рН, а регулирование его уровня в ферментере осуществляют, путем изменения подачи воздуха в отводимый сброженный раствор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство № 253726, кл. С 12 В 1/10, 1968.

2.Авторское свидетельство №412241, кл. С 12 В 1/08, 1971.

Питательный. J1 растВор Воздух В I CSpQjKeHHbiu