[go: up one dir, main page]

SU662579A1 - Method of automatic control of microorganism cultivation process - Google Patents

Method of automatic control of microorganism cultivation process

Info

Publication number
SU662579A1
SU662579A1 SU772452162A SU2452162A SU662579A1 SU 662579 A1 SU662579 A1 SU 662579A1 SU 772452162 A SU772452162 A SU 772452162A SU 2452162 A SU2452162 A SU 2452162A SU 662579 A1 SU662579 A1 SU 662579A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
concentration
microorganisms
unit
increase
living
Prior art date
Application number
SU772452162A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Иванович Пименов
Сергей Константинович Артюшин
Юрий Иванович Тараканов
Original Assignee
Pimenov Boris
Artyushin Sergej K
Tarakanov Yurij
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pimenov Boris, Artyushin Sergej K, Tarakanov Yurij filed Critical Pimenov Boris
Priority to SU772452162A priority Critical patent/SU662579A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU662579A1 publication Critical patent/SU662579A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Description

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ(54) METHOD FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE CULTIVATION PROCESS OF MICROORGANISMS

1 .- ,one .- ,

Изобретение относитс  к микробиологической , пищевой и медицинской промышленности и может примен тьс , в частности, дл  получени  живых вакцин.The invention relates to the microbiological, food and medical industry and can be used, in particular, for the production of live vaccines.

Известен способ автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов , предусматривающий измерение растворенного кислорода и регулирование величины рН среды, число оборотов мещалки, подачи компонентов питательной среды и подачи воздуха на аэрацию 1.A known method of automatically controlling the cultivation process of microorganisms involves measuring dissolved oxygen and regulating the pH value of the medium, the number of revolutions of the dowser, feeding the nutrient medium components and feeding air to the aeration 1.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что регулирование микробиологического процесса осуществл ют по вторичным признакам - потреблению кислорода, на величину которого оказывают вли ние различные факторы культивировани , измен ющие потреблени  кислорода микробной клеткой (температура рН перемешиваний и другие). В результате возникают неточности в регулировании процесса.A disadvantage of the known method is that the regulation of the microbiological process is carried out on the basis of secondary features - oxygen consumption, the magnitude of which is influenced by various cultivation factors that change the oxygen consumption of the microbial cell (temperature, pH of mixing, etc.). As a result, there are inaccuracies in the regulation process.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени .The aim of the invention is to improve the accuracy of control.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что регулируют величину окислительно-восстановительного потенциала и определ ют величину прироста концентрации живых организмов и отношение концентрации живых организмов к концентрации биомассы, а регулирование рН среды, окислительно-восстановительного потенциала, компонентов питательной среды, числа оборотов мешалки и подачи воздуха на аэрацию осуществл ют с учетом величины прироста концентрации живых организмов и отношени  концентрации живых организмов к концентрации биомассы . The goal is achieved by regulating the magnitude of the redox potential and determining the magnitude of the increase in the concentration of living organisms and the ratio of the concentration of living organisms to the concentration of biomass, and regulation of the pH of the medium, the redox potential, components of the nutrient medium, the number of revolutions of the agitator and air supply Aeration is carried out taking into account the magnitude of the increase in the concentration of living organisms and the ratio of the concentration of living organisms to the concentration of biomass.

На чертеже изображена схема, иллюстрирующа  осуществление способа автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов.The drawing shows a diagram illustrating the implementation of a method for automatically controlling the cultivation process of microorganisms.

Claims (1)

На схеме изображен ферментер 1 с мешалкой 2 и приводом 3,  вл ющимс  исполнительным механизмом регулировани  оборотов мешалки, с барба,тером 4 дл  подачи воздуха. Ферментер 1 снабжен датчиками 5-7 соответственно растворенного кислорода , рН среды и окислительно-восстановительного потенциалаи блоком 8 измерени  содержани  компонентов питательной среды, а также блоком 9 измерени  общей концентрации биомассы, например, оптический прибор, и блок 10 измерени  концентрации живых микроорганизмов и прироста концентрации живых микроорганизмов. Кон ЩнтраЦйК ) жйвых микроорганизмов можно определ ть, например цветным методом. Сущность метода заключаетс  в периодическом отборе проб среды с микроорганизмами из ферментера 1 в термостатированный инкубатор 11, куда добавл етс  из емкости 12 реагент, мен ющит свой цвет под действием живых микроорганизмов (например метйленова  синь). Степень обесцвечивани  зависит от количества живых микррорганизмов . Затем проба из инкубатора 11 поступает в блок 10 измерени  концентрации ЖЙШх ИйкрОорганйзмОв и прироста конценTiJatoH живых микроорганизмов. Блоки 9 и 10 измерени  общей концентрации биомассы и концентрации живых микроорганизмов подключены к блоку 13 Сравнени , где устанавливаетс  отношение между концентрацией живых икpoopгaнизмов и концентрацией биомассы. , Перечисленные блоки измерени  подключены к блоку 14 анализа сигналов и блоку 15 программного управлени , на котором задаетс  программа параметров культивировани  в ферм-ентере 1. Дл  выполнени  предлагаемого способа блок 14 анализа сигналов содержать электронную вь1числительную машину, обеспечивающую обработку сигналов, поступающих с измерительных блоков. Корректирующим сигналом  вл етс  сигнал, поступающий с блока 13 сравнени  и блока 10 измерени  прироста концентрации живых микроорганизмов . Блок 15 программного управлени  подключен к блоку подачи команд 16, команды с Кото рого-поступают на исполнительньге механизмы 3,17-20 регулировани  оборотов меШалки 2, рН среды, окйслительно-восстано в йтельНОго потенциала, подачи компонентов питательной среды Иподачи воздуха соот §ётственно . Способ осуществл етс  следующим об разом; Сигналы с блоков измерени  параметров культйЁйровани  и содержани  компонентов питательной среды, а также с блока 13 сравнени  отношени  концентрации живых микроорганизмов и общей биомассы и блока 10 измерени  прироста концентрации живых микроорганизмов поступают в блок 14 анализа сигналов. Коррёктйрую1Цймй СйТНаЛами включающими блок 14 анализа служат сигналы с блоков 13 и 10 сравнени  отношени  концентрации живых микроорганизмов к кон центрации биомассы и измерени  прироста К0 нЦейтраций живыХ микроорганизмов. При возникновении отклонений отношени  концентрации живых микроорганизмов К концентрации биомассы от единицы и отрицательном приросте концентрации живых микроорганизмов, анализирующа  система приступает к анализу сигналов поступающих от блоков измерени . В случае отклонени  какого-либо из параметров от заданного в программном блоке 14 или при снижении содержани  компонентов питательной среды через блок 16 подачи команд и исполнительные механизмы внос тс  коррективы или подаетс  команда на введение компонентов питательной среды. Корректировка осуществл етс  до тех .пор, пока отношение кон,1,ентрацйи живых микроорганизмов к концентрации биомассы достигнет единицы, а прирост концентрации живых микроорганизмов станет больше нул . После этого анализ параметров культивировани  прекращаетс  до нового нарушени  отнощени  и знака прироста концентрации живых микроорганизмов. В случае нарушени  процесс корректировки повтор етс  согласно заданной программ1 1 к необходимых соотношений. Таким образом, регулировка процесса культивировани  осуществл етс по отношению концентрации живых микроорганизмов к концентрации биомассы и по приросту концентрации живых микроорганизмов, которые наиболее чувствительны и Однозначно реагируют на изменение факторов культивировани . Формула изобретени  Способ автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов, предусматривающий измерение растворенного кислорода и регулирование величины рН среды, число оборотов мешалки, подачи компонентов питательной среды и подачи воздуха на аэрацию, отличающийс  тем , что, с целью повышени  точности управлени , регулируют величину окислительно-восстановительного потенциала и определ ют величину прироста концентрации живых организмов и отношение концентрации живых организмов к концентрации биомассы, а регулирование рН среды, окислительно-восстановительного потенциала, компонентов питательной среды, числа оборотов мешалки и подачи воздуха на аэрацию осуществл ют с учетом Величины прироста концентрации живых организмов и отноц1ени  концентрации живых организмов к концентрации биомассы . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 352562,.кл. С 12 В 1/08 1971.The diagram shows a fermenter 1 with a stirrer 2 and a drive 3, which is the actuator for controlling the rotation of the stirrer, with a barb, with a terrain 4 for air supply. The fermenter 1 is equipped with sensors 5-7 respectively dissolved oxygen, pH and redox potential and measuring unit 8 for nutrient media, as well as unit 9 for measuring the total biomass concentration, for example, an optical device, and unit 10 for measuring the concentration of live microorganisms and the concentration increase. living microorganisms. The confection of microorganisms can be determined, for example by the color method. The essence of the method consists in periodic sampling of the medium with microorganisms from the fermenter 1 into the thermostated incubator 11, to which the reagent is added from the tank 12, which changes its color under the action of living microorganisms (for example, methylene blue). The degree of discoloration depends on the number of live microorganisms. Then the sample from incubator 11 enters unit 10 measuring the concentration of microorganisms and the increase in the concentration of live microorganisms. Blocks 9 and 10, measuring the total biomass concentration and the concentration of living microorganisms, are connected to Comparative Block 13, where a relationship is established between the concentration of living organisms and the concentration of biomass. The listed measurement units are connected to the signal analysis unit 14 and the program control unit 15, on which the culture parameters program in the farm center 1 is set. To perform the proposed method, the signal analysis unit 14 contains an electronic computing machine that processes the signals from the measurement units. The correction signal is a signal from the comparator unit 13 and the unit 10 for measuring the increase in the concentration of living microorganisms. The software control unit 15 is connected to the command supply unit 16, the commands from which are sent to the executive mechanisms 3.17-20 of the control of the rotation of the clevis 2, the pH of the medium, restored to the potential, supplying the components of the nutrient medium Air flow is correspondingly. The method is carried out as follows; The signals from the measurement units of culture parameters and the content of nutrient medium components, as well as from unit 13 comparing the ratio of the concentration of living microorganisms and total biomass and the unit 10 for measuring the increase in the concentration of living microorganisms enter the signal analysis unit 14. The Corrective Synthesis including analysis block 14 serves as signals from Blocks 13 and 10 comparing the ratio of the concentration of living microorganisms to the concentration of biomass and measuring the increase in K0 nCitration of live microorganisms. In the event of deviations in the ratio of the concentration of living microorganisms to the concentration of biomass from a unit and a negative increase in the concentration of living microorganisms, the analyzing system proceeds to the analysis of signals from measuring units. If any of the parameters deviates from the one specified in program block 14 or when the content of nutrient components decreases, commands are sent through block 16 and the actuators are corrected or a command is given to introduce nutrient medium components. The adjustment is made to those times, until the ratio of con, 1, concentration of living microorganisms to the concentration of biomass reaches unity, and the increase in the concentration of living microorganisms becomes greater than zero. After this, the analysis of cultivation parameters is stopped until a new violation of the ratio and sign of the increase in the concentration of living microorganisms. In case of violation, the adjustment process is repeated according to a predetermined program 1 1 to the required ratios. Thus, the adjustment of the cultivation process is carried out in relation to the concentration of living microorganisms to the concentration of biomass and the increase in the concentration of living microorganisms that are the most sensitive and clearly respond to changes in cultivation factors. The invention method for automatic control of the cultivation process of microorganisms, including measurement of dissolved oxygen and regulation of the pH of the medium, the number of revolutions of the agitator, the supply of nutrient components and the air supply to the aeration, characterized in that, in order to improve the accuracy of control, regulate the magnitude of the redox potential and determine the magnitude of the increase in the concentration of living organisms and the ratio of the concentration of living organisms to the concentration of biomass, and The pH of the medium, the redox potential, the components of the nutrient medium, the number of revolutions of the agitator and the air supply for aeration are regulated with regard to the magnitude of the increase in the concentration of living organisms and the ratio of the concentration of living organisms to the concentration of biomass. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 352562, .cl. From 12 to 1/08 1971. 1one 662579662579
SU772452162A 1977-02-04 1977-02-04 Method of automatic control of microorganism cultivation process SU662579A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772452162A SU662579A1 (en) 1977-02-04 1977-02-04 Method of automatic control of microorganism cultivation process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772452162A SU662579A1 (en) 1977-02-04 1977-02-04 Method of automatic control of microorganism cultivation process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU662579A1 true SU662579A1 (en) 1979-05-15

Family

ID=20695433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772452162A SU662579A1 (en) 1977-02-04 1977-02-04 Method of automatic control of microorganism cultivation process

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU662579A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5401412A (en) * 1993-07-20 1995-03-28 Biochem Technology, Inc. Method and apparatus for monitoring biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof
US5466604A (en) * 1994-03-08 1995-11-14 Biochem Technology, Inc. Apparatus for monitoring biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof
US5552319A (en) * 1993-07-20 1996-09-03 Biochem Technology, Inc. Apparatus and method for monitoring and controlling biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof
US5811255A (en) * 1995-09-20 1998-09-22 Yellowstone Environmental Science Apparatus and method for anaerobic respirometry
US6106718A (en) * 1998-07-01 2000-08-22 Biochem Technology, Inc. Enhanced denitrification process by monitoring and controlling carbonaceous nutrient addition

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5401412A (en) * 1993-07-20 1995-03-28 Biochem Technology, Inc. Method and apparatus for monitoring biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof
US5552319A (en) * 1993-07-20 1996-09-03 Biochem Technology, Inc. Apparatus and method for monitoring and controlling biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof
US5466604A (en) * 1994-03-08 1995-11-14 Biochem Technology, Inc. Apparatus for monitoring biological activity in wastewater and controlling the treatment thereof
US5811255A (en) * 1995-09-20 1998-09-22 Yellowstone Environmental Science Apparatus and method for anaerobic respirometry
US6106718A (en) * 1998-07-01 2000-08-22 Biochem Technology, Inc. Enhanced denitrification process by monitoring and controlling carbonaceous nutrient addition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3926737A (en) Method and apparatus for control of biochemical processes
EP0156176A1 (en) Fermentation control system
US11603517B2 (en) Method for monitoring a biotechnological process
CN116224806A (en) Fermentation operation variable optimization control method based on digital twin technology
SU662579A1 (en) Method of automatic control of microorganism cultivation process
CN118956605A (en) A production method of beneficial microbial additive for morel growth
Vigie et al. Adaptive predictive control of a multistage fermentation process
SU978114A1 (en) Multiorganism cultivation process automatic control method
Veres et al. Automated fermentation equipment I. program‐controlled fermentor
WO2009013066A1 (en) Method for fermenting cell cultures
Jenzsch et al. Optimization and control of industrial microbial cultivation processes
SU859436A1 (en) System for microorganism culturing process control
SU700538A1 (en) Automatic control system of microorganism cultivation process
SU810801A1 (en) Method of automatic control of microorganism culturing process
SU619511A1 (en) Method of automatic control of microorganism continuous growing process
SU953631A2 (en) Micro organism growth process automatic control system
SU966673A1 (en) Method and apparatus for automatic control of continuous growing of microorganisms in bioreactor
SU1648980A1 (en) Process for automated control of growing fodder yeast in continuous action yeast-growing apparatus
SU1043167A1 (en) Method for automatically controlling concentration of microorganisms
SU1684341A2 (en) Method of automatic control of microorganism growth process
SU829664A1 (en) Method of automatic control of microorganism culturing process
SU1455340A1 (en) Method of automatic control of the intermittent process of growing animal cells in agitated fermenters
SU1062262A1 (en) Method for automatically controlling culturing of microorganisms
SU1437396A1 (en) Method of automatic control of microorganism cultivation process
SU1346676A1 (en) Method of automatic control for process of yeast cultivation