устройство для отвода верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов

Формула изобретения

Устройство для отвода верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов, содержащее вертикально установленную на оси корпуса аппарата телескопическую трубу и отводной патрубок, отличающееся тем, что оно снабжено средством для создания магнитного поля в верхнем слое культуральной жидкости и выделения инфицирующей микрофлоры, выполненным в виде вертикально установленного трубчатого каркаса, верхняя часть которого сообщена с телескопической разгрузочной трубой, при этом трубы каркаса имеют отверстия для отвода пены и жидкости и снабжены закрепленными на них проволочными сетками для подключения к источнику постоянного тока и создания отрицательного заряда в верхней части каркаса и положительного заряда в его нижней части.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к микробиологической промышленности, точнее к устройствам для отвода верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов.

Известно устройство для отвода верхней фазы продукта (пенно-жидкостного слоя) из аппарата для выращивания микроорганизмов, содержащее вертикально расположенный трубопровод, сообщенный с зоной корпуса, в которой расположен верхний слой культуральной жидкости, и связанный с ним отводной патрубок, подключенный к отборочному аппарату [1].

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает четкого разделения фаз культуральной жидкости и осуществляет свою работу только при достижении в аппарате определенного уровня.

Ближайшим техническим решением к предложенному является устройство для отвода верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов, содержащее вертикально установленную на оси корпуса аппарата телескопическую трубу с воронкой в верхней части и отводным патрубком [2].

Однако при работе данного устройства отбор верхней фазы культуральной жидкости ведется не равномерно по всей ее поверхности, а сконцентрированно около воронки, за счет чего производится не полное удаление данной фазы из аппарата. Кроме того, при работе данного устройства отсутствует четкое разграничение фаз культуральной жидкости на ту, которую необходимо отобрать (вывести), и ту, которая должна остаться в аппарате.

Технический результат изобретения заключается в более четком разделении фаз культуральной жидкости и своевременном отводом дрожжей и инфицирующих культуральную жидкость микроорганизмов из аппарата для выращивания микроорганизмов на протяжении всего технологического процесса и улучшения, таким образом, качества биомассы.

Это достигается тем, что предложенное устройство для отвода верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов, содержащее вертикально установленную на оси корпуса аппарата телескопическую трубу и отводной патрубок, снабжено средством для создания магнитного поля в верхнем слое культуральной жидкости и выделения инфицирующей микрофлоры, выполненным в виде вертикально установленного трубчатого каркаса, верхняя часть которого сообщена с телескопической разгрузочной трубой, при этом трубы каркаса имеют отверстия для отвода пены и жидкости и снабжены закрепленными на них проволочными сетками для подключения к источнику постоянного тока и создания отрицательного заряда в верхней части каркаса и положительного заряда в его нижней части.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображено предложенное устройство в аксонометрии.

Устройство для отвода верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов содержит установленную по оси корпуса 1 аппарата телескопическую трубу 2 с отводным патрубком 3 и средство для создания магнитного поля в верхнем слое культуральной жидкости и выделения инфицирующей микрофлоры, выполненное в виде вертикально установленного трубчатого каркаса 4, верхняя часть 5 которого сообщена с телескопической трубой. Трубы верхней части 5 каркаса имеют на боковых поверхностях овальные отверстия 6 для забора пены, а трубы нижней части 7 каркаса на верхней поверхности - щелевидные отверстия 8 для забора жидкой фазы. Разная форма отверстий обусловлена различной плотностью отбираемых фаз. Трубы каркаса снабжены закрепленными на них проволочными сетками 9 и 10 для подключения к источнику постоянного тока и создания отрицательного заряда в верхней части каркаса и положительного заряда в его нижней части. Верхняя 5 и нижняя 7 части каркаса 4 жестко соединены между собой при помощи пустотелых стоек 11.

Сообщение телескопической трубы 2 с верхней частью 5 каркаса обеспечивает возможность наличия вакуума в трубах каркаса. Масса последнего рассчитывается таким образом, чтобы его верхняя часть находилась над поверхностью жидкости, а нижняя - была погружена на необходимую глубину.

Устройство работает следующим образом.

Оно может быть установлено как в аппаратах непрерывного действия, так и периодического, поскольку наличие телескопической трубы обеспечивает возможность перемещения в корпусе 1 как поплавка.

На большинстве микробиологических предприятий при необходимости отбора части культуральной жидкости во время ведения технологического процесса его осуществляют из нижних слоев среды, способствуя тем самым удалению наиболее крупных клеток микроорганизмов из аппарата. Более рациональным является отбор жидкости сверху. При этом в поток отбираемой жидкости вовлекаются пена, значительная часть дрожжевой и бактериальной микрофлоры. Установлено также, что концентрация мертвых клеток в пенной фазе выше, чем в жидкой. Таким образом, при отборе верхней фазы культуральной жидкости непрерывно оздоровляется биомасса.

Известно различие во флотационной способности полезных и диких дрожжей. Такая дифференциация позволяет избирательно выводить инфицирующую микрофлору до установления динамического равновесия с низкой концентрацией посторонних клеток в популяции.

Дрожжевые клетки всегда имеют отрицательный заряд, причем перезарядка их невозможна.

Магнитная обработка оказывает положительное действие на дрожжи. Величина напряженности магнитного поля и время его действия различны для разных культур микроорганизмов и должны определяться в каждом конкретном случае.

На проволочные сетки 9 и 10 подают напряжение постоянного тока.

Отрицательно заряженные дрожжевые клетки, находящиеся между сетками, будут отталкиваться от нижней 10 (заряженной отрицательно) и притягиваться к верхней 9 (заряженной положительно). Дрожжевые клетки, которые окажутся ниже каркаса, будут отталкиваться от него в сторону днища аппарата из-за одноименности зарядов молекул и нижней проволочной сетки 10 источника. После создания магнитного поля на сетках 9 и 10, которые закреплены на соответствующих частях каркаса, последний будет выталкиваться культуральной жидкостью на уровень раздела фаз. В результате этого в корпусе 1 аппарата четко разделяются фазы культуральной жидкости на верхнюю и нижнюю.

Одновременно с подачей напряжения на сетки включается вакуумный насос (на чертеже не изображен). В телескопической трубе 2 создается разряжение и верхняя фаза продукта начинает удаляться из корпуса через отверстия 6 и 8 труб каркаса.

Уровень напряженности магнитного поля и количество отбираемой верхней фазы продукта подбираются в конкретном аппарате для выращивания микроорганизмов при помощи изменения расстояния между верхней 5 и нижней 7 частями каркаса, размерами отверстий и величиной подаваемого напряжения.

Предложенное устройство может использоваться как для отвода из аппарата только пенной фазы (при периодическом культивировании микроорганизмов), так и для отвода пеножидкостной фазы. Отбор только пенной фазы осуществляется путем перекрывания щелевидных отверстий 8 на нижней части каркаса.

Таким образом, в конструкции устройства обеспечивает четкое разграничение верхней и нижней фаз культуральной жидкости и своевременный отвод дрожжей и инфицирующих культуральную жидкость микроорганизмов из аппарата для выращивания микроорганизмов на протяжении всего технологического процесса, что улучшает качество готового продукта.