Устройство для измерения теплопродукции микроорганизмов

09Заа аа 1 И Г(ВУДМэСТВЕЙЙЫЙ ЙОМЙТЕФ ССС 1 з по делдм иажрп-:ний и оеецтий ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) ЗзцйФрэЗ, н отвода воды из охлаждающей рубаннси.ар. (22) 1946 Жментора, соединенные посредством .блока;юре . (46) 23,10,83. Ьюл. У 39деления разности темнературс блоком умно. (72) Л П. Лебедей и Е. Ф, Андреев ження, и интегратор, соединенный с регистра (7 Ц Вееаоюэный научно. исследовательский .тором теплопродукции, о т л и ч а ю щ е -. беиеяннческнй институт .. е с я тем, что, с,целью повышения точности, (53) бб 3.14.033,2,62 (ОВВ.) оно снабжено калориметрическим. блоком; (56) 1. Кафаров В,.В., Винаров А, 10., . служащим для определения количества тепло. Гордеев Л. С. Моделирование биохимических . ты, выделяемой при работе мешалки, поФлореакторов, М "Лесная йромышлеиность",щаемой при барботйровании воздуха и, гидро. 1979, с. 41. ;" . лизе питательной среды. в ферментера, тепло 2, Беляев Б. М Литера Э. И. Стабилн-: мером для определения соличества твплов, задия температурм в дрожжерастнльных аппа- . отводимой в окружающую среду, и суммато ратях.- - "Гидролизнан и лесохимическая., ром,прн этом один из:входов последнего нромыаленность", 1973, Яф 2, с, 10 11, - : соединен с блоком умножения, а два другихвхода через дополнительный блок умноЖВиия (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ., и блок памяти соответственно соединены с 9 ТЕИЛОПРОЯУКЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ, .тепломером и калориметрическим блоком,содержайее реобразователи температуры, ус- , причем выходы сумматора связаны с реги.таиовленные соответственно на линиях пощчистратором теплопродукнии и интегратором.10497 45 Изобретение относится к теплометрии и может найти применение при определении теплопродукщш микроорганизмов в процессе вы. ращивания. их в ферментереИзвестно устройство для определения теплопродукции микроорганизмов в промыщленном ферментере по потребленному за тот же отрезок времени в процессе биосинтеэа количеству кислорода, содержащее датчик кислорода, связанный с регистратором теплопродук 10 ции 1111 ри реализации данным устройством спо.соба определения теплопродукции не обеспе.чивается достаточная точность, поскольку, в соответствии с вторым началом термодинами ки, любой необратимый процесс сопровожда.ется образованием теплоты диссипации. В процессе культивирования микроорганизмов систе. ма далека от равновесия и скорость образования теплоты диссипации в ней невелика, а поэтому не вся теплота диссипации успевает покинуть пределы системы - чань ее использует.ся внутри системы. Поэтому6 Игде Ч - удельная днссипативная функция системы;98 - функция внешней диссипацни;Уь,- функция внутренней диссипации.И, таким образом, в соответствии с указанным способом величина Чне учитывается при про.ведении измерений теплопродукции, что приво. дит к значительным погрешностям.Наиболее близким по технической сущнос.ти является способ измерения теплопродукции микроорганизмов в промышленном ферментере путем измерения количества тепла отводимого охлаждающей жидкостью. При этом количество тепла определяют путем измерения температуры охлаждающей жидкости на выходе из тер 40 мостатирующей рубашки при постоянных зна.чениях расхода жидкости н ее начальной темпе. ратуры из соотношения где 9,5. Я- удельная теплопродукция микроорганизмов;Я- количество воды, затрачиваемоена охлаждение ферментера;С р - теплоемкость воды;Т., - температура воды на входе врубашку ферментера;Т 2 ф) - переменная во времени темпе.ратура воды на выходе иэ рубашки ферментера,Для реализации данного способа извеспю устройство, содержащее преобразователи тем.пературы, установленные соответственно на 56 3 линиях подачи и отвода воды из охлаждающей рубашки ферментера, соединенные посредствомблока определения разности температур с блоком умножения, и интегратор, соединенный срегистратором теплопродукции 121,Недостатком устройства является низкая. точность измерения теплопродукции микроор.ганиэмов, поскольку не учитываются тепловы.деления, связанные с работой мешалки и теп.лопоглощения, связанные с отдачей теплоты вокружающую среду, с барботированием воздуха и с гидролизом питательной среды. Поскольку указанные величины тепловьщелении и теп.лопоглощений соизмеримы с теплопродукцивймикроорганизмов, то достоверность результа.тов без учета этих величин не может быть высокой.Цель изобретения - повышение точностиизмерения теплопродукции микроорганизмовв промышленном ферментере в процессе ихкультивирования.Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения теплопродукции микроор-,гайизмов, содержащее преобразователи температуры, установленные соответственно на ли.ниях подачи и отвода воды из охлаждающейрубашки ферментера, соединенные посредст.вом блока определения разности температурс блоком умножения, и интегратор, соединенный с регистратором теплопродукции, снабже.но калоримдтрическим блоком, служащим дляопределения количества теплоты, выделяемойнри работе мешалки, поглощаемой при барботировании воздуха и гидролизе питательнойсреды в ферментере, тепломером для определения количества теплоты, отводимой в окру.жающую среду, и сумматором, при этом один (иэ входов последнего, соединен с блоком умножения, а два других входа через дополнительный блок умножения и блок памяти соответственно соединены с тепломером и калори.метрическим блоком, причем выходы сумматора связаны с регистратором теплопродукциии интегратором,На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для измерения теплопродукции микроорганизмов; на фиг. 2 - теплограммы удельныхтепловыделений микроскопического грибаАз ре . 1 Иоэ Ы е г Т - 33,Устройство для измерения теплопродукциимикроорганизмов содержит преобразователи 1и 2 температуры (фиг, 1), установленные соответственно на линиях подачи и отвода воды изохлаждающей рубашки ферментера,соединенныепосредством блока 3 определения разности температур через блок 4 умножения с одним из входов сумматора 5, К второму входу сумматора 5 через блок 6 памяти подключен калориметрический блок 7, служащий для определеФййеде ВИэ анализа, теплограмм (Фиг, 2). видно,Ъким образом, устройство дли определим. что и:.Фоответствн с известным техинчеасим "., ния теплопрМЮчйеФ: микроорганизмов в: про .уааюнйм;:,кривая:.Д) удельных тецввьщеае мьппленном Фермеитере позвоайт увеличить Фйфяф,Отббрежаех Всей реальнОЙкартины точностФ измерен 9 г теилопрффсцнщ микроор вьщбре)ювя кудиурон бнолОгичаского тепла втанизмов в прщессе зв глубинного культивн-. поопессе ее роста в щлнчий от кривой (2); рования на:49%: : болев асчетучета теплополучеиной.сйовклпйе данного устройства. иьщелеийй, нь 1 званймж раоотоф мевалки, и Этот вывод пщеерждается сривой (3) потреб теплопоглощеинй, вызванных теплоотдачей в зле культурой растворенного а культураль- окружающую.среду, барботированнем воздуха ипВ:среде киолорода в прюцесее ее вьтрааииа М через культуральнув жидкость и гидролизом нии н фефментвре, питательной среды.1049756 орректорА. Пов Редакто анд 1 Заказ 8Тираж 873Государственного комитета СССРм изобретений и открытийва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4 / 5 одни сное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 03/38 ВНИИПИ по дела 113035, Моск