Способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов

,ЯО 143739 12 3/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИ ЕТЕЛЬСТ ТОРСНО ис 9АВЛЕ- МИКРООСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СФ 845144, кл. С 05 В 27/00, 19Авторское свидетельство СССВ 522228, кл. С 12 Я 3/00, 1974(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПНИЯ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯОРГАНИЗМОВ(57) Изобретение относится к микробиологической промьппленности и мо" жет быть использовано для автоматического управления процессами культивирования микроорганизмов, Цель изобретения - повьшение точности дозирования питательного субстрата. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют дыхательный коэффициент и флуоресценцию биомассы, в ферменте, стабилизируют рН и температуру в ферментере и осуществляют изменение подачи питательного субстрата в зависимости от текущего значения дыхательного коэффициента и флуоресценции. 1 ил.Изобретение относится к микробиологической промышленности и можетбыть использовано для автоматического управления процессами культивиро. вания микроорганизмов.Цель изобретения - сокращениепродолжительности процесса культиви"рования за счет более точного дозирования питательного субстата. 10. На чертеже изображена блок-схемасистемы для осуществления способаавтоматического управления процессомкультивирования микроорганизмов,Система для осуществления способауправления на ферментере 1 содержитконтур стабилизации температуры вферментере, состоящий из датчика 2температуры,соединенного с регулятором 3 температуры, выход которого 20соединен с исполнительным механизмом 4 на линии подачи охлаждающейжидкости в рубашку ферментера, контура стабилизации рП, содержащегодатчик 5 рН в ферментере, соединенного с регулятором 6 рН, выход которого подключен к исполнительному механизму 7 на линии подачи аммиачной воды, и контура регулирования подачипитательного субстрата, состоящего из 30датчиков 8-10 соответственно концентрациий кислорода и углекислого газав отходящих из ферментера газах ифпуоресценции биомассы в ферментере,блока 11 определения дыхательногокоэффициента, регулятора,12, соединенного с выходом блока 11 и датчика10, выход регулятора 12 соединен сисполнительным механизмом 13 на линиипитательного субстрата.40Способ осуществпяется следующимобразом,Ва время ферментации датчик 2 температуры выдает сигнал. пропорцио нальный температуре в ферментере.Сигнал поступает на регулятор 3 температуры, где сравнивается с задан"ным значением, и в зависимости отрезультата сравнения выдает управля"ющий сигнал исполнительному механизму 4, который в свою очередь увеличивает расход жидкости на охлаждениеферментера или уменьшает его в зависимости от того, меньше температура в ферментере по сравнению с за 55данной или больше. Контур стабилизации рН работаетследующим образом,От датчика 5 рН сигнал, пропорциональный значению рН в ферментере, поступает на вход регулятора 6 рН, где сравнивается с заданным значением. Аналогично контуру стабилизации температуры регулятор 6 рН выдает, в зависимости от результата сравнения, соответствующий сигнал исполнительному механизму 7 на линии подачи аммиачной воды. При этом если рН в ферментере меньше заданного, подача аммиачной воды уменьшается, если выше - увеличивается.Контур регулирования подачи питательного субстрата работает следующим образом.Сигналы от датчика 8 и 9 концентрации кислорода и углекислого газа поступают на блок 11 определения дыхательного коэффициента по выражению,3СсоЩ21-Сдгде С - концентрация углекислотысов отходящих газах, об.7;Со - концентрация кислорода вотходящих газах, об,7;21 - концентрация кислорода ввоздухе, поступающем в ферментере, об.й.Сигнал, пропорциональный Щ, от блока 11 поступает на вход регулятора 12. Сигнал от датчика 1 О флуоресценции поступает на корректирующий вход того же регулятора 12 субстрата, тем самым осуществляют регулирование подачи питательного устройства с коррекцией в зав,еимости от измеренной флуоресценции. При избытке кислорода в отходящих газах концент,рация углекислоты мала и КЯ майо - регулятор 12 формирует управляющее воздействие исполнительному механизму 13 на линии подачи питательного субстрата - увеличить расход субстрата. Если же концентрация кислорода в ферментере снижается до критической, сигнал датчика 10 флуоресценции резко увеличивается и регу" лятор 12 формирует управляющее воздействие исполнительному механизму 13, который уменьшает расход питательного субстрата, что приводит к восстановлению нормальных, аэробных условий ведения ферментации в ферментере 1.Корректор С.ЧернПодписное едактор Н,Киштулинец каз 5855 25 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушкомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/ зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,з 14311 редлагаемый способ автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов испытан в лабораторных условиях на ферментационной установке ФУдля полупериодического процесса культивирования микроорганизмов ЕзсЬегсЬха со 1 д. Состав питательной среды соответ-, ствовал регламенту, питательным субстратам для подпитки являлся 1 Е-ный раствор глюкозы.( В результате реализации предлагае,мого способа повышается точность дозирования питательного субстрата по сравнению с пропитом, продолжительность ферментации уменьшается на 9,77 при одинаковом выходе сухого вещества в конце ферментации. Формула изобретенияСпособ автоматического управленияпроцессом культивирования микроорганизмов, предусматривающий измерениедыхательного коэффициента Щ в процессе культивирования микроорганизмов, регулирование подачи питательного субстрата в зависимости от дыхательного коэффициента и стабилизацию температуры и рН в ферментере,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью сокращения продолжительностипроцесса культивирования за счетболее точного дозирования питательного субстрата, измеряют флуоресценцию биомассы в ферментере, а регулирование подачи питательного субстрата осуществляют с коррекцией взависимости от флуоресценции.