Способ автоматического определения скорости потребления кислорода микроорганизмами

Номер патента: 1409655

Авторы: Манкявичюс, Милашаускас, Симутис, Станишкис

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ИЩЩДД РЕСПУБЛИН 12 М 1/ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СТВУ ИДЕТ ВТОРСН уевслоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Каунасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса (72) М.З . Милашаускас, Ю.-К,Ю,Станишкис, Р.Ю. Симутис и М.М. Манкявичюс (53) 663. 1 (088.8)(56) Авторское свидетельство. СССР 9 1231880, кл. С 12 11 1/00, 1984.Авторское свидетельство СССР В 1294012, кл. С 12 Я 1/00, 1985. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕ- . НИЯ СКОРОСТИ ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА МИКРООРГАНИЗМАМИ(57) Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам автоматического определения переменных процесса биосинтеза, Целью изобретения является повышение точности определения скорости потребления растворенного кислорода микроорганизмами.Перед измерением прокачивают культуральную среду через измерительнуюячейку с помощью прокачивающего устройства, останавливают прокачиваниекультуральной среды, а скорость потребления растворенного кислорода микроорганизмами определяют измерениеминтервала времени, через который микроорганизмы исчерпывают растворенныйкислород в культуральной среде в измерительной ячейке, т,е. стабилизирется концентрация растворенного кирода микроорганизмами в измерительной ячейке. 2 ил.Изобретение относится к биотехноогии, в частности к способам автомаического определения переменных проесса биосинтеза.5Цель изобретения - повышение тоц -ности определения скорости потреблениярастворенного кислорода микроорганизмами.Если иэ ферментера отобрать частькультуральной среды в измерительнуюячейку малой емкости, то концентрация растворенного кислорода в ней будет уменьшаться, вследствие потребления кислорода микроорганизмами, Впредлагаемом способе для определенияскорости потребления растворенногокислорода применяется электрод растворенного кислорода, установленный визмерительной ячейке. Для того, чтобы свойства культуральной среды в измерительной ячейке были идентичнысвойствам культуральной среды в ферментере, должны удовлетворяться дваусловия, т,е. измерительная ячейка 25должна быть установлена в непосредственной близости к ферментеру и культуральная среда должна прокачиватьсячерез измерительную ячейку некотороевремя с помощьюпрокачинающих устЭОройств (перистальтический насос),чтобы исключить застояние культуральной среды в магистралях, связывающихферментер и измерительную ячейку,Таким образом, предоставляетсявозможным определение скорости потребления растворенного кислорода микроорганизмами по концентрации растворенного кислорода в культуральнойсреде. Для этого останавливают прока- Аочивание культуральной среды и фиксируют момент времени г., их остановки,В момент временикультуральнаясреда, находящаяся в измерительнойячейке, идентична культуральной среде в ферментере. Во время роста ижизнедеятельности микроорганизмов визмерительной ячейке растворенныйкислород потребляется микроорганизмами, и концентрация растворенногокислорода в культуральной среде уменьшается, Изменение концентрации ра"створенного кислорода в измерительной ячейке измеряется электродомрастворенного кислорода и путем дифференцирования полученных значенийопределяется скорость потреблениярастворенного кислорода микроорганизмами,При исчерпании растворенного кисло.рода микроорганизмами в измерительной ячейке, производная концентрациирастворенного кислорода становитсяравной нулю и фиксируется момент времени 1, при котором производная концентрации кислорода становится равнойнулю. Это означает, что растворенныйкислород в измерительной ячейке полностью исчерпан микроорганизмами итем самым момент времени г. определяет конец измерения скорости потребления растворенного кислорода микроорганизмами, при котором концентрация растворенного кислорода в измерительной ячейке не меняется,Таким образом, о скорости потребления растворенного кислорода микроорганизмами можно судить по длительности интервала времени от моментаостановки прокачивания культуральнойсреды до момента концентрации растворенного кислорода микроорганизмамив измерительной ячейке, т.е. стабилизации исчерпания растворенного кислорода в культуральной среде, находящейся в измерительной ячейке, причем при изменении скорости потребления растворенного кислорода микроорганизмами в культуральной среде будет меняться время исчерпания растворенного кислорода микроорганизмами визмерительной ячейке,Скорость потребления растворенногокислорода микроорганизмами определяется по уравнениюи характеризуется углом наклона производнойконцентрации растворенного кислородаво времени, как показано на фиг,.где С - концентрация растворенногоокислорода в культуральнойсреде в измерительной ячейке- момент времени остановкипрокачивающих устройств;- момент времени исчерпанияйрастворенного кислородамикроорганизмами в культуральной среде в измерительной ячейке,На фиг, 2 показана система, реализующая данный способ,Система состоит из ферментера ,прокачивающих устройств 2 и 3, измерительной ячейки, включающей измерчтельную кювету 4, электрод 5 растворенного кислорода, исполнительного механизма 6, бпока 7 определения кон-, центрации растворенного кислорода, блока 8 дифференцирования, блока 9 управления, блока 10 измерения интервала времени и преобразующего блока 11. 10Система работает следующим образом.При измерении концентрации растворенного кислорода, прокачивающее устройство 2 подает культуральную среду 15 в измерительную кювету 4, становленную в непосредственной близости к ферментеру, и электродом 5 растворен. ного кислорода измеряется концентрация растворенного кислорода в культу 20 ральной среде, и сигнал электрода по-. дается на блок 7 определения концентрации растворенного кислорода в культураль ной среде, Из измерительной кюветы 4 культуральная среда в фермен 25 тер возвращается посредством прокачивающего устройства 3.Если определяется скорость потребления растворенного кислорода микро . организмами, сигналы от блока 9 управления (управление осуществляется оператором) подаются на прокачивающие устройства 2 и 3 (останавливаются двидвигатели перистальтических насосов) и на исполнительный механизм б (закрывается магистраль подачи культураль" ной среды в измерительную кювету 4, чтобы не происходило диффузии растворенного кислорода из ферментера в измерительную кювету) и на блок 10 измерения интервала времени (фиксируется момент времени 1 остановки прокачивающих устройств 2 и 3), Растворенный кислород в культуральной среде, находящийся в измерительной кюве45 те 4, будет потребляться микроорганизмами, и изменение концентрации ра-". створенного кислорода измеряется электродом 5 растворенного кислорода, сигнал которого подается на блок 850 дифференцирования, в котором путем численного дифференцирования определяется скорость потребления растворенного кислорода микроорганизмами в измерительной кювете 4. Сигнал от бло 55ка 8 дифференцирования подается на блок 10 измерения интервала времени.Когда микроорганизмы исчерпывают растворенный кислород в культуральнойсреде, находящейся в измерительнойкювете, выходной сигнал блока 8 дифференцирования становится равным нулю, и блок 10 измерения интервалавремени фиксирует этот момент времении определяет интервал времениМ = С- Т, . Сигнал от блока 10подается на преобразующий блок 11, вкотором определяется скорость потребления растворенного кислорода микроорганизмами, пропорциональная интервалу времени ьС, определенному вблоке 10 измерения интервала времени по градуировочной характеристике,определяемой экспериментальным путемдля используемой измерительной ячейки,Для последующих измерений скоростипотребления растворенного кислородамикроорганизмами, культуральная средаопять прокачивается через измерительную кювету определенное время, берется новая проба и повторяются описанные операции.При реализации данного способа абсолютная погрешность определения скорости потребления растворенного 0 не не превышает 0,05 г/лч.Формула изобретенияСпособ автоматического определения скорости потребления кислорода мик-. роорганизмами, предусматривающий прокачивание культуральной среды через измерительную ячейку и измерение концентрации растворенного кислорода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в процессе определения скорости потребления растворенного кислорода микроорганизмами останавливают прокачивание культуральной среды, измеряют интервал времени от момента остановки Прокачивания культуральной среды до момента стабилизации концентрации растворенного кислорода микроорганизмами в измерительной ячейке а определение скорости потребления кислорода микроорганизмами осуществляют по измеренному интервалу времени.1409655 Редактор И ляни аказ 344 б Тираж 520 исно ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раущская наб , д жгород, ул. Проектная риити Составител Техред Л.О оизводственно-полиграфическо Г, Богачевйнык Корректор В.Романенко

Смотреть

Заявка

4051877, 07.04.1986

КАУНАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. АНТАНАСА СНЕЧКУСА

МИЛАШАУСКАС МИНДАУГАС ЗИГМОВИЧ, СТАНИШКИС ЮРГИС-КАЗИМЕРАС ЮРГЕВИЧ, СИМУТИС РИМВИДАС ЮОЗОВИЧ, МАНКЯВИЧЮС МАРЮС МИКОЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C12M 1/34

Метки: кислорода, микроорганизмами, потребления, скорости

Опубликовано: 15.07.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1409655-sposob-avtomaticheskogo-opredeleniya-skorosti-potrebleniya-kisloroda-mikroorganizmami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ автоматического определения скорости потребления кислорода микроорганизмами</a>

Похожие патенты