6.2 Періодичний спосіб культивування з підживленням

Спосіб є розвитком періодичного і відрізняється від нього тим, що спочатку в апарат завантажують тільки частину живильного середовища а іншу кількість її вводять у ході процесу у виді так названого підживлення. Витрата підживлення служить додатковим керуючим впливом і дозволяє деякою мірою регулювати склад культуральної рідини.

Система автоматичного керування таким процесом поряд із усіма функціями, характерними для періодичного процесу культивування, повинна забезпечити автоматизацію дозування підживлення. На практиці застосовують два способи автоматичного дозування: програмний і параметричний. Програмний спосіб полягає в тому, що витрата підживлення автоматично регулюється відповідно до заданої програми. Програму заздалегідь розраховують для «середнього» процесу, і якщо фізіологічні властивості культури в конкретному процесі за якимись причинами відрізняються від середнього рівня, то ефективність керування знижується.

При параметричному способі керування витрата підживлення регулюється в залежності від значень деякого параметра, що характеризує поточний фізіологічний стан популяції мікроорганізмів. У цьому випадку відхилення властивостей процесу від «середнього» викликає зміна контрольованого параметра і відповідну корекцію програми дозування підживлення.

Прикладом періодичного процесу культивування з підживленням може служити товарна стадія у виробництві хлібопекарських дріжджів. Перед засівбою в апарат завантажують живильное середовище, яке містить тільки 5 % розрахункової кількості меляси, призначеного для процесу в цілому. Інша кількість дозується в ході культивування порційним дозатором, роботою якого керує спеціальний програмний пристрій, чи програмними регуляторами витрати.

Автоматична система порційного дозування складається з мірника-дозато, об'ємного типу і програмного керуючого пристрою. Керуючий пристрій виробляє дискретні сигнли на включення клапанів подачі розчину меляси в дозатор і зливу його вмісту в дріжджевирощувальний апарат. Частота імпульсів відповідає заданому для поточного часу процесу середній витраті підживлення.

Система програмного регулювання витрати підживлення складається з витратоміра, регулятора з програмним задатчиком і регулюючого клапана.

Рисунок 6.3 Автоматична система регулювання витрати підживлення по концентрації пар спирту в газах, що відходять

Параметричне керування витратою підживлення при культивуванні хлібопекарських дріжджів можливо за різними показниками, що характеризує фізіологічний стан популяції. Наприклад, якщо витрата меляси перевищує швидкість її споживання і, отже, у культуральної рідини зростає концентрація цукрів те інтенсифікується процес бродіння. При цьому частина цукру, що надходить з підживленням, перетворюється в спирт, концентрація пар якого в газах, що відходять, зростає. Одна з автоматичних систем параметричного керування подачею розчину меляси у виробництві хлібопекарських дріжджів (рис.6.3) складається з аналізатора 1 пар спирту в газах, що відходять, регулятора 2 і регулюючого клапану 3. Система забезпечує таку витрату меляси, при якому швидкість споживання цукру на ріст біомаси дріжджів близька до швидкості його надходження в дріжджевирощувальний апарат з підживленням. Даний режим культивування є найбільш економічним.