Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Лабораторна ферментаційна установка для культивування базидіоміцетів, що містить біологічний реактор, яка відрізняється тим, що установка включає два біореактори, підключених паралельно через обв'язку до автоклава, компресора, термостатів, водонагрівача, блоки автоматичного управління роботою мішалки, блок автоматичного управління роботою компресора, датчик кисню, що герметично вставлений у біореактор, контактні термометри, що регулюють роботу термостатів та обв'язку, яка містить вентилі, клапани, ротаметри, обернені клапани та бактеріальні повітряні фільтри, з'єднані між собою магістралями.

Текст

Лабораторна ферментаційна установка для культивування базидіоміцетів, що містить біологічний реактор, яка відрізняється тим, що установка включає два біореактори, підключених паралельно через обв'язку до автоклава, компресора, термостатів, водонагрівача, блоки автоматичного управління роботою мішалки, блок автоматичного управління роботою компресора, датчик кисню, що герметично вставлений у біореактор, контактні термометри, що регулюють роботу термостатів та обв'язку, яка містить вентилі, клапани, ротаметри, обернені клапани та бактеріальні повітряні фільтри, з'єднані між собою магістралями. Зоя (13) 40900 (11) UA Запропонований спосіб культивування мікроорганізмів та апарат для його здійснення відрізняється вузькою спеціалізацією до живильного середовища (меляси) і продуценту [6]. До не доліків апарату відноситься і відсутність схеми підключення до допоміжних приладів та можливість його використання тільки в промислових умовах мікробіологічного виробництва (централізована подача стисненого повітря, пару). Апарат забезпечує недостатньо високий рівень асептичних умов культивування. Не регулюють ся процеси масообміну в ферментаційній камері. Найбільш близьким за технічною суттю і досяжності результату є апарат для глибинного культивування мікроорганізмів, що має можливість регулювання інтенсивності масообмінних процесів в субстраті [7]. Відмічається, що апарат має ємність з оболонкою обігріву, те хнологічні патрубки, кільцевий барботер, приводну мішалку, відбійники на опірних елементах. Не надається схема підключення ферментера до допоміжних приладів, що забезпечують стерилізацію апарату, се редовища та режим культивування продуцента. Проте, способи розташуван ня магістралей підключення та запірної арматури (в подальшо му, магістралі підключення і запірна арматура називаються "обв'язка") суттєво впливають на асептичні умови культивування. Апарат придатний до культивування лише одноклітинних мікроорганізмів, що не влаштовує вимоги до вирощування соматичних структур макроміцетів. В основу ви находу поставлено завдання розробки і монтажу лабораторної фермента ційної (19) Винахід відноситься до мікробіологічної промисловості, а саме до пристроїв для культивування соматичних структур базидіоміцетів. Ла бораторна ферментаційна установка з біологічними реакторами "Біор - 0,1" і "Біор - 0,25" може бути використана для поверхневого і глибинного культивування вищих базидіоміцетів (макроміцетів) - продуцентів біологічно активних речовин, зокрема молокозсідальних ферментів, в асептичних умовах напівпромислового експериментального виробництва для хар чової, медичної і хі мічної промисловостей. Умовою розвитку біотехнології біологічно активних речовин є подальший пошук нових нетрадиційних біологічних об'єктів, що мають цінні виробничі властивості. Перспективним є використання вищих базидіоміцетів у мікробіологічній промисловості [3-5,8]. Одним з важливих етапів розробки технології ферментації є експериментальні напівпромислові випробування штамів-продуцентів. Тому набуває актуальності питання монтажу досконалих лабораторних ферментаційних установок [1, 2, 6, 7]. Відомий апарат для культивуван ня мікроорганізмів, що складається з ферментатора і розміщених в ньому інокулятора та посівного приладу [1]. Недоліком апарату є наявність великої кількості запірної арматури, устаткувань для прокачування середовища, що значно збільшує ймовірність зараження культури мікроорганізму сто ронньою мікрофлорою та інактивації продуцента. Апарат придатний до культивування лише одноклітинних мікроорганізмів, що не влаштовує ви моги до вирощування макроміцетів. А ____________________ 40900 установки для культивування базидіоміцетів, у якій за рахунок включення до неї біологічних реакторів (ферментерів), запропонованої обв'язки і її будови підвищуються функціональні можливості фер ментерів в умовах лабораторії та покращуються асептичні показники як в апарата х, так і в системі магістралей і запірній апаратурі. Поставлене завдання вирішуєть ся тим, що лабораторна фермента ційна установка для культивування базидіоміцетів містить біологічний реак тор згідно винаходу, установка включає два біореактори (1,2) підключених паралельно через обв'язку до автоклаву (3), компресору (4), термостатів (5, 6), во донагрівача (7), блоки автоматичного уп равління роботою мішалки (8, 9), блок автоматичного уп равління роботою компресора (10), датчик кисню (11), що герметично вставний у біореактор, контактні термометри (12, 13), що регулюють роботу термостатів та обв'язку (14), яка містить вентилі, клапани, ротаметри, обернені клапани та бактеріальні повітряні фільтри з'єднані між собою магістралями. На фіг.1 показано схему устрою лабораторної ферментаційної установки. Лабораторна ферментаційна установка складається з біологічних реакторів "Біор-0,1" і "Біор-0,25", горизонтального автоклава "АГ-1", компресора "УК25-1,6М", термостатів "ТС-24А", во донагрівача "ЕВАН-100/1,25 И6", блоку автоматичного управління роботою мішалки "БУЕП-3", блоку автоматичного управління роботою компресора, рО2 - метра, контактних термометрів та обв'язки. На фіг. 2 показано схему устрою обв'язки лабораторної ферментаційної установки. Обв'язка складається з магістралей, виконаних тр убою Æ1,4 мм з харчової нержавіючої сталі, вентилів Рр 23 (Н-Д 22/2), клапанів 122-16 УХЛ 4 і ВД -125М, ротаметрів РМ-0,63Г, обернених клапанів, бактеріальних повітряних фільтрів (таблиці 1,2). Лабораторна ферментаційна установка працює та ким чином. 1. Стерилізація біореакторів, магістралей і запірної арматури паром (t° 121°С) від автоклава. Стерилізація біореактора "Біор-0,1" здійснюється по магістралі 11-3, а біореактора "Біор-0,25" - по магістралі 11-4. Скид газів і конденсату на зовні від "Біор-0,1" здійснюється по магістралі 6-18, а від "Біор-0,25" здійснюється по магістралі 7-19. 2. Заповнення ємності ферментерів (-а) рідким живильним середовищем через вентилі АВ027 і АВ-013М, розта шовані на кришках "Біор- 0,1" і "Біор-0,25" відповідно. 3. Стерилізація біореакторів і середовища паром (t° 121°С) від автоклава. Стерилізація біореактора "Біор-0,1" з рідким живильним середовищем здійснюється по магістралі 11-3, а біореактора "Біор-0,25" - по магістралі 11-4. Скид конденсату назовні від "Біор-0,1" здійснюється по магістралі 6-18, а від "Біор-0,25" здійснюється по магістралі 7-19; скид конденсату від оболонок ферментерів по магістралям 9-20 і 10-20 відповідно. 4. Інокуляція живильного середовища у біореакторах в асептичних умовах через вентилі АВ 027 ("Біор-0,1") або АВ-013М ("Біор-0,25") суспензією соматичних структур чистої культури макроміцета, наприклад ксилотрофу Hirschioporus laricinus (Karst.) Ryv. 5.Культивуван ня продуцента біологічно активних речовин при оптимальних значеннях температури і аерації стерильним повітрям та перемішуванні субстрату. Теп лоносій - дистильована вода подається до оболонок ферменте рів "Біор-0,1" і "Біор-0,25" по магістралям 12-9, 12-5 відповідно. Оптимальна температура у ферментерах підтримується завдяки подачі теплоносія до оболонки "Біор 0,1" по магістралі 17-9 і у зворотному напрямку - по магістралі 8-16; до оболонки "Біор-0,25" по магістралі 15-5 і у зворотному напрямку - по магістралі 10-14. Повітря від компресору до біореактора "Біор-0,1" подається по магістралі 13-2, а до біореактора "Біор-0,25" - по магістралі 13-1. 6. Встановлення величини рН, вмісту кисню, температури, накопичення метаболіту (наприклад, молокозсідального фер менту) у се редовищі під час фер ментації. Відбір проб для визначення величин рН, ферментативної активності культурального фільтрату здійснюється через технологічний патрубок ферментера і вентиль, який находиться на ньому. Вміст кисню автоматично встановлюється датчиком рО2 - метр (11). Температура живильного се редовища фіксується контактними термометрами (12, 13), що регулюють роботу термостатів. 7. Злив середовища (куль турального фільтрату) че рез технологічний патрубок ферментера і вентиль та магістраль 20; виділення метаболіту, наприклад, молокозсідального ферменту. Після цього, цикл повто рюється. Систе ма приладів та обладнання поєднана в лабораторну ферментаційну уста новку та ким чином, що дозволяє проводити процес культивування макроміцетів як синхронно, так і асинхронно в паралельно підключених ферментерах (біологічних реакторах). Таким чином, запропонована лабораторна ферментаційна установка має спрощен у те хнологію монтажу, придатної до умов автономного експериментального виробництва та фермента ції макроміцетів. Під час культивуван ня продуцента є можливість фіксації і регулювання важливи х умов і показників процесу. Ви користана нова схе ма монтажу обв'язки, що дозволяє підвищити асептичні умови культи вуван ня за рахунок можливості сте рилізації паром всієї уста новки, забезпечує авто номну, безпечну роботу лабораторної ферментаційної уста новки. Лабораторна установка придатна до поверхневого і глибинного ви рощування шта мів грибів порядку Basidiomicetes з різних систе матичних гр уп - продуцентів біологічно активних ре човин для харчової, медичної і хі мічної промисловостей. Джерела інформації, які використані при укладанні заявки. 1. А.с. 1010122 СССР. Аппарат для выращивания микроорганизмов/ Мельников И.А., Доросинский Л.Б., Иванцов В.В., Юрьевич Ю.И., Надеждина А.В. Заявка № 3299794 от 2.06.81, опубл. 7.04.83, кл. С 12 М 1/04. Етапи 1 і 3 стерилізації обладнання і середовища можуть бути поєднані. У цьому випадку робота лабораторної ферментаційної установки починається з заповнення ємності ферментера (-рів) живильним середовищем. 2 40900 2.A.C . 1161545 СССР. Аппарат для выращивания микроорганизмов/ Мельников И.А., Доросинский Л.Б., Иванцов В.В., Юрьевич Ю.И. Заявка № 3690278 от 6.01.84, опубл. 15.06.85, кл. С 12 М 1/04. 3. Белки, ферменты и стерины базидиальных грибов / Под ред. О.П.Низковской. Л.: Наука, 1979.-72 с. 4. Белова Н.В., Ефремова И.Я. Препараты из высших гри бов - объект патентно-правовой охраны // Ми кология и фитопатология. - 1992. -26, вып. 4. -С. 321-324. 5. Бухало А.С. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре. - Киев: Наук. думка, 1988. -144 с. 6. Патент 2008347 С1 Российской Федерации. Способ культивирования микроорганизмов и аппарат для его осуществления /Корнеев А.Д., Алибеков К.Б., Жженова А.В., Салятов Ю.П., Громов Г.А. Заявка № 4940106/13 от 31.05.91, кл. С 12 М 1/4, С 12 N 1/00. 7. Патент 22018528 С1 Российской Федерации. Аппарат для глубинного культивирования микроорганизмов/ Третьяков А.П., Щербаков Г.Я. Заявка № 93012477/13 от 10.03.93, кл. С 12 М 1/02 (прототип). 8. Соломко Э.Ф., Дудка И.А. Перспективы использования высших базидиомицетов в микробиологической промышленности // ВНИИСЭНТИ: Обзорная информация. Сер.3. - М., 1985. - 48 с. Умовні позначення Позначення Таблиця 1 Назва пристрою ротаметр обернений клапан вентиль регулюючий клапан бактеріальний повітряний фільтр _____________ магістраль Таблиця 2 Призначення магістралей № магістралі Призначення 13-1 повітря від компресору до "Біор-0,25" 13-2 повітря від компресору до "Біор-0,1" 11-3 11-4 пар від автоклаву до "Біор-0,1" пар від автоклаву до "Біор-0,25" 15-5 теплоносій від термостату до оболонки "Біор-0,25" 6-18 скид газів і конденсату від "Біор-0,1" 7-19 скид газів і конденсату від "Біор-0,25" 8-16 17-9 теплоносій від оболонки "Біор-0,1" до термостату теплоносій від термостату до оболонки "Біор-0,1" 10-14 12-9 теплоносій від оболонки "Біор-0,25" до термостату вода від во донагрівача до оболонки "Біор-0,1" 12-5 вода від во донагрівача до оболонки "Біор-0,25" 20 скид конденсату від оболонок "Біор-0,1" і "Біор-0,25", злив культурального фільтрату 3 40900 Фіг. 1 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4 40900 5

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Laboratory fermentation unit for cultivation of basidiomycetes

Автори англійською

Nehrutskyi Serhii Fedorovych, Boiko Mykhailo Ivanovych, Fedotov Oleh Valeriiovych, Poliakh Viktor Oleksanrovych

Назва патенту російською

Лабораторная ферментационная установка для культивирования базидиомицетов

Автори російською

Негруцкий Сергей Федорович, Бойко Михаил Иванович, Федотов Олег Валериевич, Полях Виктор Александрович

МПК / Мітки

МПК: C12M 1/36, C12M 1/04

Мітки: установка, лабораторна, базидіоміцетів, ферментаційна, культивування

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-40900-laboratorna-fermentacijjna-ustanovka-dlya-kultivuvannya-bazidiomicetiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Лабораторна ферментаційна установка для культивування базидіоміцетів</a>

Подібні патенти