Способ получения биомассы микроорганизмов

ОП ИСАН ИЕ Сфюа СоветскихСоциалистическихРеспубяин) М С 12, В 1/О Государственный иомитет Совета Министров СССР ое делам изобретений и открытий31) 7101 7 74 43) Опублнков Ф но 05.05.78. БюллЕтЕнь 1 53) УДК 663, 45 (088, 8) Дата опубликования описания 200478) Автор нзобрете Иностранец и Альфред ОгюстЛефранс(71) эаявител 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМО я интенсивность среды и время отока обеспечидимого для мива кисло о а в ясняется тем, что мен циркуляции питательно однятия восходящего ают растворение необ кроорганизмов количес способу вд нижнюю час тельной ср 3500 м она це восхожд смеси скор 0,3 м/с. В случа количество тавлять от Осущест ба обеспеч вания в жел получаемыхВ конкостнойют до 25 Изобретение относится к технической .микробиологии., а именно к способам получения биомассы микроорганизмов,Известен способ получения биомассы микроорганизмов, предусматривающий культивирование последних на питатель ной среде, циркулирующей по замкнутому контуру, образованному восходящими и нисходящими потоками, возникающими под действием вдуваемого газа Я .Однако процесс культивирования ми.кроорганизмов по этому способу недостаточно интенсивен.Целью изобретения является интен,сификация процесса.Для этого согласно .предлагаемомуувание газа осуществляют вть восходящего потока питаеды, расходуя его от 700 до1 ма площади в часения потока газожидость потока замедля культивирования дрожжей. вдуваемого газа должно сос до 3000 м /м в час, ление предлагаемого спосовает возможность регулиро" аемых пределах количества микроорганизмов. Это объи пвхо5 т р дсреде.Для осуществления предлагаемогоспособа могут быть использованы ферментеры, конструктивно выполненные внескольких вариантах и обеспечивающиепод действием вдуваемого газа циркуляцию питательной среды по контуру, образованному восходящими и нисходящимипотоками.На Фиг, 1 схематично изображен фер"ментер, выполненный по одному из возможных вариантов; на фиг. 2 - фермен,тер, выполненный по другому варианту;.на Фиг.З - графическое изображение вос- ЯО ходящего и нисходящего потоков питательной среды с указанием их скоростейпри работе по известному способу; наФиг, 4 -. то же, что на фиг, 3, но приработе по предлагаемому способу,Ферментер, выполненный по одномуиэ вариантов и применяемый для осуществления описываемого способа фиг.1)представляет собой закрытый цилиндрический сосуд 1, внутри которого коак сиально размещена циркуляционная труформула изобретения 1. Способ получения биомассы микроорганизмов путем культивирования последних на питательной среде при непре рывной циркуляции восходящего и нисхоба, имеющая цилиндрический нижний участок 2, переходящий в конусообразныйверхний участок 3. В результате в Ферментере имеются две секции (внутренняяи наружная), по которым происходит вос хождение потока питательной среды иего нисхождение,ферментер подсоединен к системе подачи питательной среды трубопрово О дом 4 и к системе подачи газа трубопроводом 5. Верхняя часть ферментера связана с нижней трубопроводом 6, служащим для возврата углекислого газа, выделяющегося в ходе процесса. Для 15 отвода избыточного количества газа имеется трубопровод 7, а для отвода готового сусла - патрубок 8.ферментер такого типа служит для проведения процесса спиртового брожения, для осуществления которого используют сусло, представляющее собой разбавленную мелассу и содержащее 17 подверженных сбраживанию сахаров. 25При осуществлении способа сусло вводят в Ферментер непрерывным потоком по трубопроводу 4. В нижнюю часть восходящего по циркуляционной трубе потока вдувают поступающий по трубопроводу 5 гаэ (кислород). Под его действием газо- жидкостная смесь поднимается восходящим потоком по циркуляционной трубе, причем во время прохождения конусообразного расширяющегося вверх участка 3, скорость потока падает. Выйдя из этой трубы, смесь опускается нисходящим потоком. Образующийся в ходе процесса брожения газ по трубопроводу 6 иэ верхней части Ферментера попадает в нижнюю. Избыточное количество углекислого газа отводится из ферментера по трубопроводу 7. Регулируя количество пода-, ваемого в ферментер кислорода,.а также его скорость, устанавливают необходимую интенсивность циркулирования 45 газо-жидкостной смеси, что в свою очередь обеспечивает возможность произ"водства в желаемых количествах микроорганизмов (дрожжей) или спирта.ферментер, выполненный по другому 50варианту, имеет сужающуюся кверху конусообразную центрально установленнуютрубу 9. В этом случае каналом длявосходящего потока газо-жидкостнойсмеси служит пространство, образованное внутренней поверхностью корпуса 10Ферментера и трубой, а для нисходящегопотока - пространство, образованноесамой трубой 9, Воздух вдувают в нижнюю часть канала для восходящего потока смесиКонструкция трубы 9 обеспечивает замедление скорости восходящего потока с высоты 3,0 м.П р и м е р. Для выявления преимуществ предлагаемого способа и известного выращивают дрожжи в Ферментере(фиг.2) диаметром 11,2 м с непрерывной подачей 80 м 3/г питательной среды.Последнюю готовят из свекловичной или сахарной патоки или их смеси.Сусло обогащают минеральным азотом и Фосфорной кислотой или растворимым фосфатом. Минеральный азот вводят в виде сульфата, Фосфата, аммиачной жидкости, мочевины, рН среды поддерживают на уровне 5,0.При работе по известному способу сусло разводят до содержания 25 г/л восстановителей сахаров, вдувают 42500 м /г атмосферного воздуха.3Горизонтальная часть, соответству-, ющая зоне вдувания, составляет 25 2 мФР э У ю т.е. на 1 и приходится 1700 м вдуваемого воздуха в час.В ферментере уровень жидкости (статический) равен 4 м, что соответствует 400 м обрабатываемой жидкости.3Если объем Щ жидкости в ферментере разделить на часовой объем Ч вводимого сусла,. то получают величину, обратную разведению ,О , т.е. ,а , и называемую время прохождения, Для описываемого случая3400 м ч,б = 5 часов.80 м При работе по известному способуполучают 1 т/ч 92-ных дрожжей. Скорости восходящих струй (фиг.3, а) увеличиваются и достигают в верхней точке 0,9 м/с,При работе по предлагаемому способу вдувают 2300 мз/м " в час вОэдуха.Общее его количество составляет57500 м /ч. Объем подаваемой питатель 3ной среды тот же, т.е. 80 м 3/г, а содержание восстановителей сахаров внем 50 г/л.Скорость восходящего потока, начиная с уровня 3 м, замедляют и доводятдо О,б м/с. Таким образом суслу даютвремя, необходимое для осуществленияконтакта развивающихся микроорганизмов с газообразными и жидкими веществами в нем. Это обеспечивает в своюочередь увеличение выхода дрожжей идоведение их до 2 т/г (92-ных) в данном примере, т.е. увеличение в двараза по сравнению с работой по известному способу,Значение коэФфициента Р (времяпрохождения) можно уменьшить, еслиобъем ферментера изменить путем выделения мертвого пространства эо.ны 11. Это будет в свою очередь,обеспечивать интенсификацию процесса.дящего потоков питательной среды позамкнутому циклу посредством вдуваниягаза, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью интенсификации процесса,вдувание газа осуществляют в нижнюючасть восходящего потока питательнойсреды, при этом коичеэство газа составляет 700-3500 м /м /ч,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что скорость восходящего потока гаэожидкостной смеси замедляют до конца восхождения до 0,3. м/с.3. Способ по пп. 1, 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что при культивировании дрожжей количество вдуваемого газа равно 1000-3000 мэ/мэ/ч.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент СССР 9 298130, кл. С 12 С 11/04, 1971..иип. а ов СССР илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 акаэ 2198/2 Тираж 5 ЦНИИПИ Государственног по делам изо 113035 Москва Жель М .Борис 8 комитет бретений -35 Ра Подписное Совета Минис открытий кая наб. д.