SU1286627A1 - Способ автоматического управлени процессом брожени - Google Patents
Способ автоматического управлени процессом брожени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1286627A1 SU1286627A1 SU853833708A SU3833708A SU1286627A1 SU 1286627 A1 SU1286627 A1 SU 1286627A1 SU 853833708 A SU853833708 A SU 853833708A SU 3833708 A SU3833708 A SU 3833708A SU 1286627 A1 SU1286627 A1 SU 1286627A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- fermenter
- rate
- microorganisms
- carbon dioxide
- culture medium
- Prior art date
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 9
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 16
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 2
- 235000005583 doda Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 8
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 3
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 125000000174 L-prolyl group Chemical group [H]N1C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[C@@]1([H])C(*)=O 0.000 description 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229940101580 micro-k Drugs 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013587 production medium Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
11286627
Изобретение относитс к бродильной промьшшенности, а именно к производству спирта из крахмалистого сьфь , и частично может быть использовано в производстве спирта из других видов j сырь .
Цель изобретени - повьпнение выхода целевого продукта.
.Сущность изобретени заключаетс в следующем.
В течение процесса биосинтеза скорость вьщелени углекислого газа, св занна с синтезом биомассы и про /r f .;;-.
Qtt.
(6)
где K,K,K,j - коэффициенты пропор15;и- ональности, определ емые из соотношений
к,, К,
.-
V N v Kj
г Использу измер емые величины
, QN и ОП, соотношение /|u определ ют по уравнению (6) и по его велиiS
чине осуществл ют регулирование температуры брожени в ферментере таким образом, чтобы соотношение /(4 бьшо максимальным.
На чертеже изображена система, реализующа предлагаемый способ.
Система соЪтоит из ферментера 1, контура регулировани рН культуральной св занна с синтезом продук- 20 среды в ферментере, включающего дат- та и биомассы;чик 2 рН культуральной среды, который
св зан через регул тор 3 рН с исполнительным механизмом 4, установленным на линии подачи буферного агента, контура регулировани температуры в ферментере , содержащего блок 5 измерени расхода буферного агента, блок 6 измерени скорости вьщелени углекислого газа в процессе микробиологического
дукта, определ етс соотношением
QCO.C к.,г (1)
где X - концентраци микроорганизмов;
Qf-n f- часть выдел ющегос углекис-
лого газа из ферментера.
К,К - коэффициенты пропорциональности .
Когда в ферментере накапливаетс большое количество биомассы, что характерно дл периодических процессов брожени и непрерывных процессов брожени с малой скоростью разбавлени , увеличиваетс часть вьщел ющегос
25
,углекислого газа, св занного с жизне- - синтеза, блок 7 определени оптической
плотности культуральной среды в ферментере , блок 8 определени окончани лаг-фазы роста микроорганизмов, блок 9 определени соотношени , экстремаль де тельностью микроорганизмов QCO
,Qco,(2)
где К - коэффициент пропорциональ- кости;
QCO iK часть вьщел ющегос углекис-35 ный регул тор 10 температуры брожё- лого газа, св занного с жиз- ни в ферментере, который св зан с неде тельностью микроорганизмов . Если во врем ферементации опреде40
исполнительным механизмом 11, установленным на линии подачи охлаждающей воды.
л ть оптическую плотность (ОП) культуральной среды в ферментере, тогда QCO можно определ ть из выражени
of
к,- 0. (3)
40
Система работает следующим образом.
Сигнал от датчика 2 рН культуральной среды подаетс на регул тор 3 рН культуральной среды, который сравнигде Kj - коэффициент цропорционально- 5 вает заданное значение рН в ферментере с текущим и формирует сигнал дл исполнительного механизма 4, измен ющего подачу буферного агента в ферментер . Скорость подачи буферного агента измер ют блоком 5 измерени расхода буферного агента, сигнал которого подаетс в блок 8 определени окончани лаг-фазы роста микроорганизмов . В блоке 8 во врем ферментасти .
Суммарное вьщеление углекислого га- за из ферментера, таким образом, определ етс из выражени (4)
Qco,, «pX-fK,Z °
+KjOir(4)
Скорость роста микроорганизмов пропорциональна скорости потреблени азота микроорганизмами
ре с текущим и формирует сигнал дл исполнительного механизма 4, измен ющего подачу буферного агента в ферментер . Скорость подачи буферного агента измер ют блоком 5 измерени расхода буферного агента, сигнал которого подаетс в блок 8 определени окончани лаг-фазы роста микроорганизмов . В блоке 8 во врем ферментаQv ,K.(uX,
(5) 55 ции определ ют скорость роста микрогде К - коэффициент пропорциональности . Из уравнени (4) и (5) получаем:
организмов из следующей зависимости:
, . X(tK-,)-X(tK) jUX(t,)
.;;-.
Qtt.
(6)
где K,K,K,j - коэффициенты пропор15;и- ональности, определ емые из соотношений
к,, К,
.-
V N v Kj
г Использу измер емые вели
, QN и ОП, соотношение дел ют по уравнению (6) и по плотности культуральной среды в ферментере , блок 8 определени окончани лаг-фазы роста микроорганизмов, блок 9 определени соотношени , экстремальный регул тор 10 температуры брожё- ни в ферментере, который св зан с
исполнительным механизмом 11, установленным на линии подачи охлаждающей воды.
Система работает следующим образом.
Сигнал от датчика 2 рН культуральной среды подаетс на регул тор 3 рН культуральной среды, который сравнивает заданное значение рН в ферментевает заданное значение рН в ферментере с текущим и формирует сигнал дл исполнительного механизма 4, измен ющего подачу буферного агента в ферментер . Скорость подачи буферного агента измер ют блоком 5 измерени расхода буферного агента, сигнал которого подаетс в блок 8 определени окончани лаг-фазы роста микроорганизмов . В блоке 8 во врем ферментаорганизмов из следующей зависимости:
, . X(tK-,)-X(tK) jUX(t,)
де uX(t) - скорость роста микроор- ганизмов в момент времени t.
XCt.KM)X (t)
ut -k
концентраци микроорганизмов в момент времени .5
k-1
концентраци микроорганизмов в момент времени
Ьк;
интервал времени между Ю
измерени ми.
Когда uX(t) превьшает заранее заданную величину А, блок 8 выдает сиг-, нал на блок 9 определени соотношени 1-5 и начинает управление температурного режима в ферментере.
В то же врем блоком 6 измерени скорости вьщелени углекислого газа измер ют скорость выделени углекислого газа из ферментера и блоком 7 определени оптической плотности ку- льтуральной среды измер ют оптическую
плотность культуральной среды. Сигна- лы из блоков 6 и 7 измерени соответственно подают на блок 9 определени соотношени , в котором формируют сигнал , пропорциональный соотношению удельной скорости вьщелени целевого продукта с удельной скоростью роста микроорганизмов, который поступает в экстремальный регул тор 10 температуры брожени в ферментере, которьй формирует сигнал дл исполнительного механизма 11, установленного на линии подачи охлаждакицей воды.
5
-5
0
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ автоматического управлени процессом брожени , включающий регулирование температуры брожени в фер- ментере, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода целевого продукта, дополнительно измер ют скорость выделени углекислого газа, вьщел ющегос из ферментера, скорость потреблени азота микроорганизмами в ферментере, оптическую плотность куль- туральной среды и определ ют окончание ЛАГ-фазы роста микроорганизмов путем-, сравнени скорости потреблени азота микроорганизмами с заданной, а регулирование температуры брожени производ т по окончании ЛАГ-фазы роста микроорганизмов таким образом, чтобы максимизировать соотношение, определ емое из следующей зависимости:05//Wк гЧМ2Ifр;,к„где JK - удельна скорость роста микроорганизмов; - удельна скорость вьщепеницелевого продукта;QCO скорость вьщелени углекислого газа; Q к, скорость потреблени азотамикроорганизмами; 015 - оптическа плотность культуральной среды в ферментере;К, ,К, К- коэффициенты пропорциональности .BytpepHb/u агентУглекислый газf fОхлатдающай дода
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853833708A SU1286627A1 (ru) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Способ автоматического управлени процессом брожени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853833708A SU1286627A1 (ru) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Способ автоматического управлени процессом брожени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1286627A1 true SU1286627A1 (ru) | 1987-01-30 |
Family
ID=21154747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853833708A SU1286627A1 (ru) | 1985-01-02 | 1985-01-02 | Способ автоматического управлени процессом брожени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1286627A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814489C2 (ru) * | 2017-09-29 | 2024-02-29 | Унибио А/С | Оптимизирование процессов брожения |
| US11959063B2 (en) | 2017-09-29 | 2024-04-16 | Unibio A/S | Optimization of fermentation processes |
-
1985
- 1985-01-02 SU SU853833708A patent/SU1286627A1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 311961, кл. С 12 Q 3/00, 1972. * |
| Изобретение относитс к микробиологии и направлено на повьппение выхода целевого продукта путем регулировани температуры брожени в ферментере. Измер ют скорость вьщелени углекислого газа, скорость потреблени азота микроорганизмами (М), оптическую плотность культуральной среды. По величине потреблени азота М определ ют окончание ЛАГ-фазы роста М. Температуру брожени в ферментере регулируют по окончании ЛАГ-фазы роста М по максимальному соотношению удельной скорости роста М и удельной скорости вьщелени целевого продукта, определ емому по расчетной формуле, 1 ил. с * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814489C2 (ru) * | 2017-09-29 | 2024-02-29 | Унибио А/С | Оптимизирование процессов брожения |
| US11959063B2 (en) | 2017-09-29 | 2024-04-16 | Unibio A/S | Optimization of fermentation processes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU783125B2 (en) | Optimisation of fermentation processes | |
| US4021304A (en) | Process for continuous cultivation of protein-producing microorganisms | |
| Watson | The present status and future prospects of the turbidostat | |
| Yamane | Application of an on‐line turbidimeter for the automation of fed‐batch cultures | |
| Barwell et al. | Regulation of Pyruvate Kinase by Fructose 1, 6‐diphosphate in Saccharomyces cerevisiae | |
| SU1209713A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом брожени | |
| SU1437396A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом культивировани микроорганизмов | |
| SU1346676A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом культивировани дрожжей | |
| SU1465459A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом брожени | |
| SU1062262A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом культивировани микроорганизмов | |
| SU1178760A1 (ru) | Способ автоматического управлени анаэробным процессом брожени | |
| SU1275036A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом спиртового брожени в аппарате | |
| SU1747492A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом выращивани микроорганизмов | |
| SU1590480A1 (ru) | Система автоматического управлени процессом непрерывного культивировани микроорганизмов | |
| SU1364635A1 (ru) | Способ определени максимальной удельной скорости роста микроорганизмов при их культивировании на жидкой питательной среде | |
| SU859436A1 (ru) | Система управлени процессами выращивани микроорганизмов | |
| SU418523A1 (ru) | ||
| SU1214750A1 (ru) | Способ определени экономического коэффициента выхода этилового спирта | |
| SU1698294A1 (ru) | Способ управлени периодическим процессом культивировани микроорганизмов | |
| SU1479518A1 (ru) | Способ автоматического управлени многостадийным процессом брожени | |
| SU810801A1 (ru) | Способ автоматического управлени пРОцЕССОМ ВыРАщиВАНи МиКРООРгА-НизМОВ | |
| Sobotka et al. | Chemical engineering aspects of submerged production of citric acid | |
| SU950768A1 (ru) | Способ определени кинетических параметров роста микроорганизмов | |
| SU940144A1 (ru) | Система автоматического управлени периодическим процессом биосинтеза микроорганизмов в ферментере | |
| SU1684341A2 (ru) | Способ автоматического управлени процессом культивировани микроорганизмов |