Способ определения экономического коэффициента в процессе культивирования микроорганизмов

(19) (и)Ш 4 С 12 Ц 3/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ цК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ть потребления кис(21) 3784469/28-13(71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) Д.Я.Левишаускас, Ю-К,Ю.Станишкис, Р.Ю.Симутис и В.В.Кильдишас (53) 663.1(088.8)(56) Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М.: Мир, 1978, с.17-18.Авторское свидетельство СССР У 527427, кл. С 12 Я 3/00, 1976. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА В ПРОЦЕССЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ по углеродному субстрату, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения его в реальном масштабе времени, измеряют скорость потребления азота микроорганизмами и вычисляют скорост потребления кислорода по формуле 3 о,О-к 1 р,О,=(где 4 В - расход воздуха, л/ч0,21 - объемное содержание кислорода в воздухе;0 г - плотность кислорода,г/л0 - объемное содержание кислорода в выходящих газах;- объем среды в ферментере,л 1а определение экономического коэффициента осуществляют по формулефи1102где 1 - экономический коэффициент0- скорость потребления азота;Яо," скорослорода- расход .воздуха, л/ч;объемное содержаниекислорода в воздухе;ао - плотнОсть кислорода,г/л,д; - объемное содержание кислорода в выходящих газах,Мо, - объем среды в ферментере, л,1а определение экономического коэффициента осуществляют по формулеОиосгде 1 - экономический коэффициент;011 - скорость потребленияазота;1 о - скорость потреблениякислорода;К - коэффициент пропорциональности.Г 1 р и м е р. На Ферментационнойустановке ФУ-б в ферментерах с рабочей емкостью 1,5 л непрерывнымспособам на глюкозе выращиваликармавь:е дрожжи Сапс 1 Ыа У 11 з.Расход воздуха определяли по скорости подачи воздуха, которую регистрировали дискретным счетчиком с точностью Ь = 0,01 л/ч., Концентрациюкислорода в выходящих газах определяли магнитным анализатором кислорода.ЬЯ 5 130 (предель 1 измерения объемных долей О 15-21%). Информация оскорости подачи воздуха и концентрации кислорода в выходящих газахчерез интерфейс подавалась намикраЭВИ - "Электроника-б 0", гдескорость потребления кислородагЯ , 1 яычпсляляся пс фсрыуляО,адрФ й12Изобретение относится к биоинженерии и может быть использовано в микробиологической промышленности.Целью изобретения является повышение точности определения экономического коэффициента в реальном масштабе времени.Сущность изобретения заключается в том, что в процессе культивирования микроорганизмов измеряют скорость потребления азота микроорганизмами и вычисляют скорость потребления кислорода по формуле 1 с,757 Ягде Ов - расход воздуха, л/ч0,21 - объемное содержание кислорода в воздухе;п, - плотность кислорода,г/л,5 1 п, - объемное содержание кислорода в выходящих газах;/ - объем среды в ферментеУре,л.1 О Так как источником азота в средеявлялся сульфат аммония, то приусвоении дрожжами 8 Нп среда подкислялась,и измеряли скорость подачиг20%-ной аммиачной водыпн Ядля пад 15держания постоянного рН среды, которая использовалась как значение,пропорциональное скорости потреб 1 гПения азота О 1 д,1 1 Информация о2931 через интерфейс подавалась намикрлоЭВМ "Электроника-бО".Значения экономического коэффициента по углеродному субстратунопределяли из формулыаа ксэффициент К установлен экспери,ментально и соответствует 0,74.Во время ферментации полученныезначения экономического коэффициенЗО та по углгродному субстрату сравнивали с значениями экономическогокоэффициента, полученными, применяяметод, предложенный в прототипе(т.ея когда его определяли с паяхмощью Формулы У - - где д х - из 65менение концентрации микроорганизмовзг определенное время а(.+),Ь 5 - изменение концентрации субф 11 страта за это самое время), а такжес действительными значениями экономического коэффициента, которые определяли не в реальном масштабе времени путем обработки соот 45 ношений У/5, сглаживающими сплайлнами и определений производной 1/ зчисленными методами.Исследовали состояния культурыпри разных переходных режимах в те 5 О чение 60 ч.Результаты экспериментов приведены в таблице.Реализация данного способа определения экономического коэффициентапо углеродному субстрату обеспечивает повьппение точности определения экономического коэффициента посравнению с прототипом и позволяетдля оперативного контроля правильности ведения процесса биосинтезапо определенному метаболитическомупути, что в конечном итоге позволяетувеличить выход биомассы иснизить затраты питательного субстрата. Значение1 по прототипу Скорость разбавления (О),ч Истинное значение Время Н), ч Скоростьпотребления коростьотреблеия азота кислорода са), "Заказ 858/39 Тираж 490ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3121 определить экономический коэффициент по углеродному субстрату с среднеквадратичной погрешностью ьЧ 0,0033 "г,. определение значений экономического коэффициента по углеродному субстрату проводится в реальном масштабе времени. Это создает возможность экономическбго коэффициентал с 3 х Гк ( = - .), -гэ Значения, определяемые попредложенному способу, ф(Ге