Способ определения концентрации кислорода в культуральной жидкости в ферментере

 

Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов. Цель изобретения - повышение точности определения концентрации кислорода в культуральной жидкости в ферментере. В процессе культивирования микроорганизмов в ферментере измеряют расход G тк технологического кислорода, концентрацию C тк кислорода в технологическом кислороде, расход G а абгаза из фермента, концентрацию C а кислорода в абгазе и давление P газов в ферментере. Концентрацию C O @ растворенного в культуральной жидкости кислорода определяют по формуле : C O @ =K 1 .P .[C а-K 2(G ткС тк-G аС а)], где K 1 и K 2 - эмпирические коэффициенты. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН

09) П1) щ)g С 12 Q 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 микроорганизмов. Цель изобретенияповышение точности определения концен; трации кислорода в культуральной жид- кости в ферментере. В процессе культивирования микроорганизмов s фермен тере измеряют расход С„ технологического кислорода, концентрацию С „ кислорода в технологическом кислороде, расход Сс, абгаза из ферментера, концентрацию С кислорода в абгазе и

0 давление P газов в.ферментере. Концентрацию Со растворенного в культу2 ральной жидкости кислорода определя ют по Формуле: Са K 9CCa КЫъкСк

Ог Оа . -ГаС ), где К и К -,эмпиРические коэФФициенты. 1 ил.

3 где f: (K1.) 02

С

СО- w тк

Саг иС а концентрация кислорода в культуральной жидкости, технологическом

d Cpa 02, а 0а (К1. )О (Хо Са Р кислороде и абгазе соответственно; расходы абгаза из фер-, ментера и технологиСО )- рх1 у

GCé-С С ц а тн к ра

Ga* тк (2) rOCelАРСТ ЕНН и H0Mmay

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ 1ННТ СССР

1 (21) 4294485/30-13 (22) 03.08.87 (46) 23,09.90, Бюл. Р 35 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" .(72) А.Г.Григорьев (53) 663. 1(088.8) (56) Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. — И,, 1972, с, 105-107. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

КИСЛОРОДА В КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ В

ФЕРИЕНТЕРЕ (57) Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования

Изобретение относится к техничес» кой микробиологии, а именно к способам контроля процесса культивирования.микроорганизмов, н может быть использовано в микробиологической, медицинской и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности определения концентрации кислорода в культуральной жидкости в ферментере.

Концентрация кислорода в культуральной жидкости определяется из уравнений материального баланса жид-кой и газовой фазы по кислороду время; объемный коэффициент массопередачи по кислороду; константа Генри растворимости кислорода в культуральной жидкости; удельные затраты кислорода; удельная скорость роста микроорганизмов, удельный вес кислорода;

1594217 4

dC0aа . 01

45 ческого кислорода в ферментер соответственно;

Р - давление в ферментере;

Х - концентрация биомассы.

Так как процесс культивирования протекает при повышенном давлении„ то оа 16г Р

6 Р где б - удельный вес при нормальном о

6Ъ давлении Р6.

Подстановка (3) в (2) дает . pX- R = (G C, „--G,e ). (4) 4,Ро

В стационарном случае

D Я

G (5)

Э где Чю - объем ферментера;

D и С - удельная скорость протока к . И скорость протока культуральной жидкости соответственно.

Подстановка (5) в (4) дает а СкК P (СткСткС@СФ ) >

2.

6 6àPo где а = o ф

Решая для стационарного случая совместно уравнения (1) и (6), на-ходят выражение для концентрации растворенного в культуральной жидкости кислорода с -к ) ((:, -к (с,„с, -с,с, )) ()) и где К f6

Р, (К„7, На чертеже изображена схема установки для предлагаемого способа.

Установка содержит ферментер 1, датчики расхода 2 технологического кислорода, концентрации 3 кислорода в потоке технологического кислорода, расхода 4 a6rasa, конценграции 5

26

36 кислорода в абгазе и давления 6 газа

1 в ферментере, устройство 7 отбора проб культурапьной жидкости .с сигнализатором. Выходы всех датчиков и уст ройства 7 соединены с входом вычислительного устройства 8.

Способ осуществляют следующим образом, Первоначально в серии установочных опытов идентифицируются коэффициенты К < и К при этом концентрация кислорода в .культуральной жидкости определяется одним из известных методов.

После определения коэффициентов К

H К в процессе культивирования В ферментере 1 с помощью датчика 2-6 определяют С- „, С „, G<, C Р и эти значения вводят н вычислйтельное устЪ райство 8, которое согласно Формуле (7) вычисляет концентрацию растворенного в культуральной жидкости кислорода.

Иснользование предлагаемого способа позволяет повысить точност определения растворенного в культуральной жидкости кислорода и за счет этого увеличить производительность процесса ферментацни приблизительно на О, 5Х.

Формула изобретения

Способ определения концентрации кислорода в культуральной жидкости в ферментере в процессе культивирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, измеряют давление Р s ферментере, расходы технологического кислорода в ферментер С к н абгаза из ферментера

G, концентрации кислорода в техноО . б . логическом кислороде С „ и абгазе С©, а определение концентрации С кислорода в культуральной жидкости осуществляют по формуле

0 6а

С=РС (K(+K G )-К РС „Стк к где К и К вЂ” эмпирические коэффициенты.

1-594217

Составитель Н.Алкеев

Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2814 терни 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101