Система автоматического контроля процесса ферментации аэробных культур

союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУ БЛИН 04 С 12 М 1/36 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(54)(57) СИСТЕКОНТРОЛЯ ПРОЦЕ НЫХ КУЛЬТУР в хода аэрируюце культуральнойре и концент кислого газа н ферментатора, определения ко МА АВТОМАТИЧЕСКОГО ССА ФЕРМЕНТАЦИИ АЭРОБ- ключающая датчики расго воздуха, массы жидкости в ферментатораций кислорода и угле- а входе и выходе иэ связанные с блоком нцентрации микрооргагосуадРственний номитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР 11 р 865902, кл. С 12 М 1/04, 1982,ЯОяя 7(щ низмов, о т л и ч а ю.щ а я с ятем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, она снабжена двумя блоками вычитания, блоками деления и умножения и дифференциатором, при этом входы первого блока вычитания соединены с датчиками концентра- ций кислорода на входе и выходе из аппарата, входы блока делениясвязаны с датчиками расхода азрирующего воздуха и массы культуральной жидкости в ферментаторе, выходы первого блока вычитания и блока деления соединены с входами блока умножения, выход которого соединен с одним из аЮ входов второго блока вычитания, два других входа последнего подключены соответственно непосредственно и че" ,рее диффереициатор о выходом опека С определения концентрации микроорганизмов.Изобретение относится к устройствам контроля за протеканием ферментации аэробных .культур, например аминокислоты лизина, и может быть использовано в пищевой, микробиологической и химико-фармацевтической промыш-, ленности.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.На чертеже приведена блок-схема 1 О предлагаемой системы автоматического контроля процесса ферментации аэробных культур.Система содержит датчик 1 культу- ральной жидкости в Ферментаторе 15 2, установленные на линии подачи аэрирующего воздуха датчики 3-5 расхода аэрирующего воздуха и концентраций во входящем воздушном потоке кислорода и углекислого газа, установ ленные на линии выхода аэрирующего воздуха из ферментатора датчики 6 и 7 концентраций в выходящем воздушном потоке кислорода . углекислого газа, блок 8 определения концентра-25 ции микроорганизмов, блоки 9 и 10 вычитания, блок 11 деления, блок 12 умножения, а также дифференциатор 13,Датчики 3 и 1 расхода аэрирующего воздуха, массы культуральной жидкос- ЗО ти в ферментаторе 2 и датчики 4, 6, 5 и 7 концентраций кислорода и углекислого газа соответственно на входе и выходе из аппарата соединены с блоком 8 определения концентрации микро- З 5 организмов. Датчики 1 и 3 связаны, кроме того, с блоком 11 деления, а датчики 4 и 6 - с блоком 9 вычитания, Выходы блоков 9 и 11 соединены с входами блока 12 умножения, выход которого соединен с одним из входов блока 10 вычитания, два других входа которого связаны непосредственно и через дифференциатор 13 с выходом блока 8 определения концентрации микроорганизмов.Система работает следующим образом.Сигналы от датчиков 1,3,4, 6, 5 и 7 массы .среды в ферментаторе расхода аэрирующего воздуха, концентраций кислорода и углекислого газа соответственно на входе и выходе из аппарата поступают в блок 8, гдепроизводится определение концентрации микроорганизмов в,среде, Сигналы от датчиков 1 и 3, кроме того, постудают на блок 1 деления, где формируется сигнал пропорциональньй ве 1личине вгде О - расход аэрирующегсвоздуха; ш - масса среды, которыйздесь же умножится на постоянньй коэффициент К, = вгде- плотностьРсреды; а - стехиометрический коэффициент, Сигналы от датчиков 4 и,6,кроме блока 8, поступают на блок 9вычитания, где происходит формирование сигнала, пропорционального велик к . к кчине С,-С где С, и С, - соответственно концентрация кислорода во входящем и выходящем из ферментаторавоздушном потоке. Сигналы с выходовблоков 9 и 11 поступюат на входы бло.ка 12 умножения, с выхода которогоснимается сигнал, пропорциональныйвеличинеЭтот сигнал поступает на один извходов блока 10 вычитания. На двадругих его входа подаются соответственно сигнал, пропорциональный концентрации микроорганизмов х, которьйснимается непосредственно с выходаблока 8, и сигнал пропорциональныйего производнойв , который формийруется при прохождении выходногосигнала блока 8 через дйфференциатор13, причем здесь же производится умножение выходного сигнала на постоянньй коэффициент К = - где с - стец кхиометрический коэффициент, В блоке10 вычитания производится вычитаниеиз сигнала, поступившего с блока 12,сигнала, поступившего с блока 8, исигнала, поступившего с блока 13,а также умножение результирующегосигнала на постоянный коэффициента,К = - , где а и Ь - стехиометрические коэффициенты. В результате указанных операций в блоке 10 определяется величина скорости измененияконцентрации целевого продукта в средеТаким образом, использование данной системы автоматического контроляпроцесса ферментации аэробных культур позволяет по сравнению с прототипом дополнительно определять важнейший параметр процесса, что даетвозможность осуществлять качественное оперативное управление и тем самым повысить выход целевого продукта