Способ выращивания микроорганизмов

(и) 572492 ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДЕУЕЙЬС 1 ВУ Союз Советски Социалистических Республик51) Государственный комитет Совета Министров СССР 53) УДК 663.14(08834 Опублг Дата о вано 15,09.77бликования ллетен по делам изобретении и открытийписан Белозе хманович, В. В, Яровенко, П,еденев и В. Ф. Шамриновательский институт продукт рожения 54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМ 2 20 2) Авторы изобретения В. Л. Яровенко, Б, М, На В. П. Л 1) Заявитель Всесоюзный научно-исследИзобретение относится к микробиологической промышленности и может оыть использовано для выращивания микроорганизмов, например дрожжей.Г 1 о основному авт. св.485142 известен способ выращивания микроорганизмов, по которому после заполнения ферментеров и достижения стационарной фазы развития микроорганизмов часть культуральной жидкости с дрожжами выводят из потока и разделяют на твердую (дрожжи) и жидкую фракции одним из известных средств, например при помощи фильтра или сепаратора.Затем для подавления инфицирующей микрофлоры осуществляют раздельно одно- или многоступенчатую обработку фракций антисептиком. Твердую фракцию промывают при 20 С подкисленной серной кислотой до рН 2,5, обрабатывают антисептиком, например лактоцидом, с активностью 150 - 200 ед. при 20 С, а затем возвращают в головной ферментер, Жидкую фракцию также обрабатывают антисептиком, например лактоцидом, с активностью 50 - 60 ед. и подают в последующий за головным ферментер, сохраняя ри этом прямоточность полупродуктов в непрерывном процессе культивирования микроорганизмов.Недостатком дчто из-за различт анного спосооа является то, юго физиологического состояния микроорганизмов в ферментерах батареи имеет место наличие лаг-фазы их развития при поступлении среды из каждого предыдугцего ферментера в последующий, В результате этого процесс протекает недостаточно эффективно.С целью интенсификации процесса в предлагаемом способе отбор культуральной жидкости и разделение ее нз фракции проводят на всех фазах развития микроорганизмов, осуществляя при этом дополнительную рециркуляцию отделенной биомассы с каждой последующей стадии на предыдущую и смешивание клеток различных фаз их роста, например лаг-фазы и экспоненциальной, с одновременным дополнительным притоком, свежей среды во второй по ходу процесса ферментер батареи. Кроме того, скорость перемещения биомассы снижают в 1,5 - 1,7 раз по отношению к основному потоку культуральной жидкости.На чертеже показана схема установки, по ясняющая предлагаемый способ.Способ осуществляется следующим образом.В фсрментере 1 микробные клетки находятся в лаг-фазе, в ферментере,2 - в состоянии начальной экспоненциальной фазе, в ферментере 3 - в экспоненциальной фазе, в ферментере 4 - в стационарной фазе в йерментерах35 и б - в фазе затухания или лизиса. Из ферментера 1 отбирают насосом 7 часть культуральной жидкости, разделяют ее на сепараторе 8, после чего биомассу обрабатывают антисептиком, например лактоцидом, и направляют во 2-й ферментер батареи. Из ферментера 3 в ферментер 4 часть ферментационной среды поступает самотеком, а часть подают через фильтр 9 с помощью насоса 7. Это создает рециркуляцию и дополнительное смешение микроорганизмов с различными фазами роста, а именно экспоненциальной и стационарной. Аналогичный процесс происходит в последующих ферментерах 5 и б оатареи, где смешиваются при рециркуляции микроорганизмы стационарной фазы и фазы затухания.Отделяемый, таким образом, от культуральной жидкости фильтрат перемещается от ферментера 1 до ферментера б, т. е. в направлении, совпадающем с движением потока среды. Отделенная биомасса перемещается с каждой последующеи стадии на предыдущую, например с экспоненциальной на лаг-фазу, т. е. в направлении, обратном потоку.Частичная рециркуляция микроорганизмов и дополнительное смешение их фаз роста на всех стадиях развития устраняет период лагфазы, имеющий место при поступлении среды из каждого предыдущего ферментера в последующий. Это приводит к ускорению роста микроорганизмов и повышению плотности их популяции.Снижение скорости перемещения биомассы относительно основного материального потока на всех стадиях процесса увеличиваег степень ее воздействия на ферментационную среду и повышает продуктивность дрожжевой системы. Скорость перемещения биомассы снижают в 1,5 - 1,7 раз.Комплексное воздействие этих факторов (повышение плотности и продуктивности дрожжевой системы) позволяет увеличить скорость притока свежей среды во второй ферментер и повысить производительность всего процесса.Г 1 р и м е р. Г 1 роводилось непрерывное культивирование микроорганизмов. После заполнения ферментеров и достижения стационарности процесса из ферментера 1 отбирали 30% культуральной жидкости с дрожжами Яассйагогпусез сегечЫае, насосом 7 направляли в сепаратор 8 для разделения на твердую фракцию (дрожжи) и фильтра-., При возвратеФормула изобретения 301. Способ выращивания микроорганизмовпо авт. св. К 485142, отличающийся тем, что, с целью итенсификации процесса, отбор культуральной жидкости и разделение ее 35 на фракции проводят на всех фазах развитиямикроорганизмов, осуществляя дополнительную рециркуляцпю отделенной биомассы с каждой последующей стадии на предыдущую и смешивание клеток различных фаз их роста, 40 например лаг-фазы и экспоненциальной, с одновременным дополнительным притоком свежей среды во второй по ходу процесса ферментер батареи.2, Способ по п, 1, отличающийся тем, 45 что скорость перемещения потока культуральной жидкости поддерживают более высокой относительно скорости перемещения биомассы, предпочтительно в 1,5 - 1,7 раза. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство Мо 485142,С 12 В 1/08, 1975, 50 кл. концентрированной биомассы в 1-й ферментер плотность дрожжей в нем увеличилась с 90 млн/мл до 130 млн/мл. При концентрировании биомассы в 3-м ферментере плотность дрожжей увеличилась на 40 млн/мл, в 4-м - на 34 млн/мл, в 5-м - на б 0 млн/мл. Таким образом, дополнительное увеличение плотности дрожжевых клеток по всей батарее составило 174 млн/мл, Перемещение потока питательной 10 среды от головного до хвостового ферментерапроисходило за 42 - 48 ч со скоростью 13 м/ч.Скорость потока биомассы равнялась 7,75 м/ч и была в 1,7 раз меньше скорости основного потока.15 Предлагаемый способ обеспечивает интенсификацию процесса культивирования микроорганизмов и способствует повышению производительности всей батареи до 220 О/о. Батарея ферментеров выводится на наиболее произво дительный режим ферментации, характеризующийся экспоненциальной и стационарными фазами роста микроорганизмов, Задержка, перемещение и смешивание микробных клеток позволяет осуществить кооперативные взаимо действия и совмещение их функций с направленным процессом ферментации.572492 Заказ 2080/ Изд121 Тираж 563дарственного комитета Совета Министро по делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ПодписноеССР О Го ипография, пр. Сапунова,Составитель Э. Шахтимир дактор Г. Мозжечкова Техред М. Семенов 1(орректоры: Л. Брахнина и О. Тюрина