Система автоматического контроля качественных показателей процесса выращивания микроорганизмов

Авторы патента:

C12M1/36 - с контролем условий или времени, например автоматически управляемые ферментеры (управление или регулирование вообще G05)

Изобретение относится к системам автоматического контроля микробиолоЫческого производства и направлено на ускорение процесса измерений параметров культивирования, выполняемых для группы ферментеров. В процессе культивирования микроорганизмов одновременно в группе ферментеров последовательно осуществляется отбор пробы воздуха, подаваемого на аэрацию и выходящих из каждого ферментера газов. Отобранные пробы анализируются на содержание кислорода и углекислого газа и по измеренным величинам вычисляются скорость потребления кислорода, дыхательный коэффициент и т.п. для каждого ферментера. Входящий в систему блок определения состояния ферментеров позволяет исключить из цикла измерения неработающие ферментеры, что позволяет уменьшить цикл измерения для остальных ферментеров. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ HblA KOMMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4634531/13 (22) 09.01.89 (46) 15,01,92. Бюл. ЬЬ 2 (71) В се союэн ы и проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт автоматизации пищевой промышленности (72) Ю.М.Музалевский (53) 663,1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 700538, кл. С 12 М 1/36, 1978. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ПРОЦЕССА ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к системам автоматического контроля микробиологического производства и направлено на

Изобретение относится к микробиолог гии, в частности к системам автоматического контроля качественных показателей выращивания микроорганизмов, например показателей интенсивности дыхания и накопления биомассы микроорганизмов в процессе периодической ферментации.

Целью изобретения является ускорение измерений, выполняемых для группы ферментеров.

На чертеже приведена схема системы автоматического контроля качественных показателей процесса выращивания микроор

Гднизмов.

Система содержит устройства отбора 1 на общем трубопроводе 2 подачи воздуха и на трубопроводах отходящих из ферментеров 3 газов, устроиствэ 4 отбора пробы соединены с входами блока 5 входных клапанов, к одному выходу которого под„, SU „„1705337 А1 (и)з С 12 M 1/36 ускорение процесса измерений параметров культивирования, выполняемых для группы ферментеров. В процессе культивирования микроорганизмов одновременно в группе ферментеров последовательно осуществляется отбор пробы воздуха, подаваемого на аэрацию и выходящих из каждого ферментера газов. Отобранные пробы анализируются н а содержание кислорода и углекислого газа и по измеренным величинам вычисляются скорость потребления кислорода, дыхательный коэффициент и т.п. для каждого ферментера. Входящий в систему блок определения состояния ферментеров позволяет исключить иэ цикла измерения неработающие ферментеры, что .Я позволяет уменьшить цикл измерения для остальных ферментеров. 1 ил. ключены последовательно соединенные устройство 6 подготовки пробы. включающее побудитель расхода 7 и осушитель 8 газа. и датчик-анализатор 9 газа на кислород и двуокись углерода, а ко второму выходу вЂ” устройство 10 продувки линий отбора пробы.

Датчики расхода воздуха 11 подключены к входам коммутатора 12 и устройства 13 определения состояния ферментеров, Система содержит также вычислительное устройство 14, запоминающее устройство

15, регистрирующее устройство 16 и групповое управляющее устройство 17.

Предлагаемая система работает следующим образом.

В начале цикла по команде КО управляющего устройства 17 осуществляется отбор пробы воздуха иэ общего трубопровода 2. которая из отборного устройства 1 по, устройству 4 через первый выход блока 5 кла1705337

«läíîâ (как показано на чертеже) побудителем 7 пролувается через осушитель 8 и датчик-анализатор 9. Одновременно устройство 13 определения состояния ферментеров по сигналам датчиков 11 о«уществляет контроль расходов воздуха и при превышении заданного порога расхода выдает соответствующий дискретный сигнал в управляющее устройство 17, которое вырабатывает сигнал, например К1, подключения на продувку устройства 3 отбора пробы из первого ферментера 3, подключаемого к устройству 10 через второй выход блока 5 клапанов. Остальные отборные устройства

1 и устройства 4 в зто время отключены блоком 5 клапанов, По истечении заданного времени, достаточного для завершения переходного процесса и установления показаний датчика-анализатора, по командам К 5 и К 6 управляющего устройства 17 осуществляется запись показаний датчика-анализатора в запоминающее устройство 15. После этого по команде К 1 к датчику-анализатору

9 подключается второй ферментер 3, а на продувку подключается следующий рабочий ферментер. Через заданное время по команде К 1 к входу вычислительного устройства 14 через коммутатор 12 подключается соответствующий датчик расхода, а по команде К 7 из запоминающего устройства

15 вызываются значения концентраций кислорода и двуокиси углерода в воздухе и накопления биомассы, которые по команде К

5 вместе с показаниями датчика-анализатора 9 используются для расчета скорости потребления кислорода, дыхательного коэффициента и накопления биомассы.

Результаты вычислений записываются по команде К 6 в запоминающее устройство

15. Периодически по команде К7 управляющего устройства 17 расчетные данные выводятся иэ запоминающего устройства 15 на регистрирующее устройство 16, Предлагаемая система может быть реализована с использованием серийно выпускаемых клапанов с исполнительными механизмами, газоанализаторов co еспоМогательными устройствами к ним и датчиков расхода воздуха.

Использование предлагаемой системы позволяет повысить оперативность и достоверность информации о ходе процесса, что, в свою очередь, позволит улучшить качество управления подачей питательного субстрата и аэрацией в процессе ферментации, В результате будет достигнуто улучшение использования сырья, т.е, повышение выхода целевого продукта или биомассы, а также снижены затраты электроэнергии на аэрацию, Формула изобретения

Система автоматического контроля качественных показателей процесса выращивания микроорганизмов, содержащая датчик расхода воздуха, подаваемого в ферментер, вычислительное устройство и устройства отбора и подготовки проб отходящих из ферментера газов, последнее подсоединено к датчикам концентрации кислорода и двуокиси углерода, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью ускорения измерений, выполняемых для группы ферментеров, она снабжена устройством отбора воздуха из общего трубопровода, дополнительными устройствами отбора и датчиками расхода, число которых соответствует числу ферментеров, блоком клапанов, устройством продувки линий отбора пробы. коммутатором, устройством определения состояния ферментеров, групповым управляющим, запоминающим и регистрирующим устройствами, при этом выходы блока клапанов соединены с устройствами отборов, причем первая группа выходов подсоединена к устройству подготовки пробы, а вторая вЂ” к устройству продувки, выходы датчиков расхода воздуха подсоединены к входам коммутатора и устройства определения состояния ферментеров, выход коммутатора соединен с выходом вычислительного устройства, выходы устройства определения состояния ферментеров вЂ” с входами группового управляющего устройства, выходы которого соединены с управляющими входами блока клапанов, коммутатора, вычислительного и запоминающего устройств, информационный вход последнего соединен с выходом вычислительного устройства. а выход вЂ” с входами вычислительного и регистрирующего устройств.

17 1rz337

Составитель Н.Алкеев

Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М.ШаРоши

Заказ 170 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

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

Система автоматического контроля качественных показателей процесса выращивания микроорганизмов

Изобретение относится к процессам брожения и питательным средам и может быть использовано в микробиологической промышленности, например в производстве кормового белка

Установка для культивирования микроорганизмов // 1664835

Изобретение относится к микробиологической промышленности, точнее к установкам для выращивания микроорганизмов

Устройство для определения количества микроорганизмов // 1652334

Изобретение относится к технической микробиологии и может быть использовано для определения бактериальной обсеменен ности пищевых продуктов

Способ контроля концентрации микроорганизмов, взвешенных в жидкой среде, содержащей газы // 1650692

Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности контроля концентрации микроорганизмов в ферментере

Установка для измерения массы культуральной жидкости в процессе культивирования микроорганизмов // 1597381

Изобретение относится к технической микробиологии и направлено на повышение точности измерения массы культуральной жидкости в ферментере в процессе культивирования микроорганизмов

Устройство для определения скорости выделения тепла микроорганизмами // 1535891

Изобретение относится к биотехнологии и направлено на повышение точности измерения скорости выделения тепла микроорганизмами в процессе их культивирования в ферментере

Устройство для автоматического измерения концентрации этанола в культуральной среде // 1527253

Изобретение относится к микробиологии и направлено на повышение точности и уменьшение инерционности измерения концентрации этанола в культуральной среде

Устройство для автоматического ферментативного определения концентрации пенициллина в процессе биосинтеза // 1525206

Изобретение относится к устройствам для контроля процесса ферментации антибиотиков и направленно на повышение точности контроля концентрации пенициллина в процессе его биосинтеза

Прибор для поддержания газовой фазы в культиваторе клеток // 1504247

Изобретение относится к биологической технике, а именно к приборам для поддержания газовой фазы при выращивании клеток в культиваторе, и может найти применение как в медицинской, так и в микробиологической промышленности

Способ измерения массы культуральной жидкости в ферментере в процессе культивирования // 1479504

Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и может быть использовано в микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности

Способ получения биомассы и устройство для его осуществления // 2105059

Устройство для оценки качества продуктов живой и неживой природы // 2122025

Установка для производства биопродукта // 2123525

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к биотехнологичсскому оборудованию, используемому в процессах выращивания микроорганизмов

Установка биологической очистки газов // 2156805

Изобретение относится к области очистки газообразных сред и может быть использовано при очистке отходящих газов в микробиологической, лакокрасочной, химической, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленности, а также при переработке продукции сельского хозяйства

Способ экспресс-определения нестерильности питательных сред для глубинного культивирования микроорганизмов, клеток животных и вирусов в биореакторах // 2307166

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в производстве биопрепаратов

Светодиодная матрица для освещения планшетов с лунками для клеток и автоматизированная стеллажная система для их обработки // 2315093

Изобретение относится к технике для выращивания тканей растений

Способ и устройство для получения фикоэритрина с высокой оптической плотностью // 2315094

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способам и устройствам для получения окрашивающих веществ, и может быть использовано в пищевой и косметической промышленности, а также при проведении различного рода биологических исследований

Устройство для непрерывной культуры с мобильным сосудом, позволяющим выполнять отбор наиболее подходящих вариантов клеток // 2373273

Способ культивирования фототрофов и установка для его осуществления // 2450049

Изобретение относится к области биотехнологии

Способ получения микроаэрофильных условий для культивирования кампилобактеров // 2055885

Изобретение относится к работе с ферментами или микроорганизмами с контролем условий или времени и может быть использовано для клинической и лабораторной диагностики кампилобактериоза этиологического фактора острых кишечных заболеваний (ОКЗ)