Способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов

,1ВЕВлв; ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗО 6 РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени технологическийинститут пищевой промышленности(56) Авторское свидетельство СССРУ 412241, кл. С 12 Я 3/00, 1971.(54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, закЬвчающийся в регу-,лировании подачи питательной средыв зависимости от величины отклонения дыхательного коэффициента от заданного значения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличенияпроизводительности процесса выращивания микроорганизмов, при превышении дыхательным коэффициентом заданного значения осуществляют дополнительное регулирование до заданногопредела подачи воздуха на аэрацию взависимости от величины отклонениядыхательного коэффициента от заданного значения, а регулирование подачи питательной среды осуществляютпри снижении величины дыхательногокоэффициента ниже заданного значения н при достижении предела регулирования подачи воздуха на аэрацию.20 В ферментер 6 загружают засевные хлебопекарные дрожжи (микроорганизмы) и питательную среду. На вход ферментера непрерывно подают воздух на аэрацию и питательную среду. Отработанный воздух поступает в линию отходящих газов на выходе ферментера.В линии отходящих газов устанавливают газоанализаторы 1 и 2, в линии по дачи воздуха на аэрацию помещают расходомер 4, а в линии подачи питательной среды - расходомер 5. Сигналы с Изобретение относится к микробиологической промышленности и можетбыть использовано при автоматическомуправлении Процессом периодическоговоздушно-приточного выращивания 5микроорганизмов в ферментере илидроюкерастительном аппарате.Цель изобретения - увеличениепроизводительности процесса выращивания микроорганизмов.1 ОНа фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления способаавтоматического управления процессом выращивания микроорганизмов,на фиг. 2-4 - кривые изменения дыхательного коэффициента Ц, расходавоздуха на аэрацию Г и расхода питательного субстрата Р во временив ходе управления.Устройство для автоматическогоуправления процессом содержит газо- фанализатор 1 концентрации углекислого газа и газоанализатор 2 концентрации кислорода, задающий блок 3,расходомеры 4 и 5, служащие соответственно для измерения расхода воздуха на аэрацию и расхода питательнойсреды, подаваемой в ферментер 6. Выходы расходомеров 5 и 4 через аналого-цифровой преобразователь 7соединены с входом арифметико-логического блока 8,Арифметико-логический блок 8 можетвыполнять функцию подпрограммы, входящей в состав программного обеспечения управляющей вычислительной машины (не показана), Выход арифметико-логического блока 8 через цифроаналоговый преобразователь 9 соединен с входами исполнительных механизмов 10 и 11. Последние установлены соответственно на линиях подачивоздуха на аэрацию и подачи питательной среды.Способ осуществляют следующим образом. газоанализаторов 1 и 2 и расходомеров 4 и 5 после преобразования в аналого-цифровом преобразователе 7 в цифровой вид поступают в арифметико.логический блок 8.Блок 8 вычисляет количество выделяющегося углекислого газа в данный момент времени путем перемножения значений расхода воздуха на аэрацию (сигнал с расходомера 4) и концентрации углекислого газа в отходящих газах. Блок 8 также вычисляет количество потребляемого кислорода в данный момент времени путем перемножения значений расхода воздуха (сигнал с расходомера) и разности концентрации кислорода во входящем воздухе (сигнал из задающего блока 3) и концентрации кислорода н отходящих газах (сигнал с газоанализатора 2).Величину концентрации кислорода во входящем воздухе принимают равной 21 об, Е и заранее вводят в арифметико-логический блок 8, В задающем блоке 3 заранее устанавливают предельное значение Рц расхода воздуха на азрацию, которое также поступает в блок 8 через аналого-цифровой преобразователь 7.Затем арифметико-логический блок 8 вычисляет значение дыхательного коэффициента Я. как отношение количества выделяющегося углекислого газа к количеству готребляемого кислорода. В блоке 8 также происходит сравнение вычисленного значения дыхательного коэффициента Ц со значением ф, заранее установленным в задающем блоке 3 и веденным в блок 8, Если дыхательный коэффициент Ц июке заданного значения О", что является признаком недостаточной подачи питательной среды в ферментер 6, на выходе арифметико-логического блока 8 формируют управляющий сигнал на увеличение расхода питательной среды Р в зависимости от отклонения дыхательного коэффициента Я от заданного значения й, . Сигнал с блока 8 после преобразования цифроаналоговым преобразователем 9 в аналоговый вид поступает на вход исполнительного механизма 11, что соответствует отрезкам АВ и СР (фиг. 4). Если дыхательный коэффи- циент превышает заданное значение, что является признаком недостаточной подачи воздуха на аэрацию, на выходе блока 8 формируют управляющий сигнал.г Новикдюкова ставительхред Л,С Редактор А. Иишкин орректор Т. Колб Тирам 490 екаэ 4588/2ВНИИПИ иое Подкомитета СССРи открытий осударственного лам изобретений сква, 3-35, Раув по 113035,. Произ венно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектна 3 252 на увеличение расхода на аэрацию Рц в зависимости от отклонения дыхательного коэффициента Я от заданного значения Я . При этом сигнал с блока 8 после преобразования цифроаналоговым преобразователем 9 в аналоговый вид поступает на вход исполнительного механизма 10, что соответствует отрезкам ВС и ВЕ (фиг. 3). Если расход воздуха на аэрацию дос тигает предельного значения Гц - точка Е на кривой зависимости расхода воздуха от времени (фиг. 3), при условии превышения дыхательным коэффициентом заданного значения на вы ходе арифметико-логического блока 8, формируют управляющий сигнал на 339 4уменьшение расхода питательной среды Р в зависимости от отклонениядыхательного коэффициента Я от заданного значения Я , при этом сигналс блока 8 поступает на вход исполнительного механизма 1 (отрезок ЕРна фиг. 4).На фиг. 2 - 4 представлены всеситуации, возможные при выращивании микроорганизмов. Таким образом, при наличии автоматического управления в течение всего времени выращивания микроорганизмов значение дыхательного коэффициента поддеркивается близким к заданному.