Способ управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов

СО 1 ОЭ СОВЕТСКИХсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 09) (И)зю СО 5 В 2700госудюственнцй комитет сссрпо делаем изобретений и открытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) К,В.Балжекас и Ю.-К,Ю,Станишкис (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 663. (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР, Р 390136, кл. С 12 Я 3/00,1974,2Авторское свидетельство СССР У 879569, кл, С 05 П 27/00, 1980, (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, предусматривающий изменение подачи в ферментер микроэлементов в зависимости от соотнощения расходов микроэлементов и питательного субстрата и изменениеподачи питательного субстрата в за"висимости от разности между приведенными вязкостями культуральнойсреды и смеси микроэлементов и пи",тательного субстрата, при поддержании этой разности на максимальномуровне, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиуправления и сокращения времени брожения за счет улучшения качествакультивируемых микроорганизмов, определяют средний размер клеток микроорганизмов, а значение приведеннойвязкости культуральной среды корректируют в зависимости от этого среднего размера.Изобретение относится к микробиологической промышленности и можетбыть использовано при непрерывномкультивировании микроорганизмов.Известен способ управления процес 5сам непрерывного культивирования микроорганизмав, предусматривающий изменение подачи в ферментер микроэлемен.тов в зависимости от соотношения рас.ходов микроэлементов и питательного субстрата и изменение подачи питательного субстрата Г 11Однако данный способ не учитываеткачество биомассы микроорганизмов,а это не позволяет эффективно вести 5процесс непрерывного культивированияи получить максимальный выход целевого продукта, поскольку в процессекультивирования не учитываются изменения размеров микроорганизмов - 20прямого показателя условий культивирования. Для получения качественнойбиомассы клетки, с одной, стороны,допжны пройти процесс созревания",после чего начинается синтез ДНК, бел 25ка и других продуктов, а, с другойстороны, пребывание клеток длительноевремя в ферментере (при малом стоке)приводит к изменению их жизнеспособности. Поэтому желательно, чтобь 1 в 30ферментере присутствовали клетки определенного среднего размера,Известен также способ управления гроцессом непрерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающий изменение подачи в ферментер микроэлементов в зависимости от соотношения расходов микроэлементов и питательного субстрата и изменение подачи питательного субстрата в зави-: - симости от разности между приведенными вязкостями (при температуре 20 С ) культуральной среды и смеси микроэлементов и питательного субстра".а при поддержании этой разности на максимальном уровне 2Недостатком этого способа является :.о чта приведенная вязкость куль 50 ."уральной среды не дает полного представления о количестве биомассы микроорганизмов, так как при том же количестве биомассы вязкость культу- ральной среды зависит от величины55 клеток микрорганизмов, Например, если в культуральной среде присутствуют мелкие клетки, то при том же количестве биомассы вязкость культуральной среды будет более высокая, чем с присутствием клеток большого размера.Цель изобретения - повышение точности управления и сокращение времени брожения за счет улучшения качества культивируемых микроорганизмовПоставленная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов, предусматривающему изменение подачи в ферментер микроэлементов в зависимости от соотношения расходов микроэлементов и питательного субстрата и изменение подачи питательного субстрата в зависимости ат разности между приведенными вязкостями культуральной среды и смеси микроэлементов и питательного субстрата,при поддержании этой разности на максимальном уровне, определяют средний размер клеток микроорганизмов, а значение приведенной вязкости культуральнай среды корректируют в зависимости ат этого среднего размера.Сущность способа непрерывного культивирования микроорганизмов заключается в том, что в ферментер подают питательный субстрат, например глю-, козу, и другие микроэлементы, необ,ходимые для культивирования, опргде,нляют приведенные вязкости смеси питательных веществ и культуральнойсреды и средний размер клеток микроэрганизмов, уточняют значение вязкости в зависимости ат среднего размера клеток при помощи специальнойтаблицы (или графика), определяютразность между приведенной вязкостьюсмеси питательных веществ и приведенной вязкостью культуральной среды и в зависимости от величины этой разности осуществляют подачу питательнога субстрата, причем величину разности между приведенными вязкостями поддерживают на максимальном уровне.П р и м е р , В ферментер подают, питательный субстрат, например глюкозуи другие микроэлементы, необходимые для культивирования, например, дрожжей ЯассЬагошусез. В процесс культивирования через определепные промежутки времени (например через каждые 2 ч)отбирают пробы питательной и культуральнай сред. Зги пробы помещают в термастабилизатор (20 С) и через 5 мин с помощью, например, капиллярнога вискозиметра определяют приведенные вяз92475 Составитель Г.БогачеваРедактор М.Бандура Техред В.Далекорей Корректор А, Зимокосов Заказ 3254/3 Тираж 842ВНИИ 1 П 1 Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Подписное Филиал ШП 1 "1 атент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Э10 кости питательной и культуральной сред, определяют средний размер клеток микроорганизмов, например, капиллярно-кондуктометрическим устройством, уточняют значение приведенной вязкости культуральной среды по заранее составленной специальной таблице (или графику) , после чего вычисляют разность между приведенными вязкостями питательной и культу- ральной среды, При увеличении разности увеличивают подачу пи 1 зтельного субстрата, а при уменьшении раэностиуменьшают подачу субстрата, Изменение подачи питательного субстрата приводит к изменению стока биомассы из ферментера, тем самым стабилизирует средний размер клеток путем изменения времЕни пребывания клеток вферментере.Использование предлагаемого способа управления по сравнению с базовым, эа который принят способ культивирования дрожжей ЯассЬагошусеэ наферментационной. установке УФ, позволяет повысить точность поддержания 10 количества биомассы в ферментере на1 ю3-5 Х и :ократить время брожения на10-157. за счет улучшения качествабиомассы таких дрожжей, применяемыхкак засевные, так как поддержание вферментере клеток уменьшенного размера позволяет повысить их общуюповерхность.