Пристрій для активації мікроорганізмів

УКРАЇНА (19) (13) А (506 С 12 М 1/42; С 12 N 13/00 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД без проведення експертизи по суті не підставі Постанови Верховної Ради України І*3769-ХМ ВІД 23 XII 1993 р Публікується в редакції заявника (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ АКТИВАЦІЇ МІКРООРГАНІЗМІВ 1 (21)95031190 (22)16.03 95 (24)15.07.97 (46)27.02.98. Бюл. Ьк 1 (47)15.07.97 (72) Лошицький Павло Павлович (73) Науково-дослідний Інститут "ОРІОН" (57) Устройство для активации микроорганизмов, содержащее цилиндрическую емкость с крышкой и технологическими патрубками для подачи и отвода культуральной жидкости, облучатель, включающий излучатели, и формирователь напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь напряжения содержит маломощный генератор импульсных колебаний типа "менздр" ультразвуковой частоты, к входным клеммам которого подключен модулятор, создающий импульсы инфразвуковой частоты, а излучатели, закрепленные на диэлектрических пластинах, установленных эквидистантно и параллельно друг другу на общем диэлектрическом основании, на каждой пластине размещены по высоте параллельными рядами, перпендикулярно плоскости пластины, на расстоянии друг от друга, равном длине акустической волны в жидкости на ультразвуковой частоте, и таким образом, что излу чатели на смежных пластинах расположены друг по отношению к другу в шахматном порядке, причем каждый излучатель выполнен в виде конденсатора с двумя выводами, заполненного полимерным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью є < 5 и имеющего форму стержня прямоугольного или круглого сечения, длина которого в четыре-шесть раз больше его поперечных размеров и равна длине акустической вопны в диэлектрике на ультразвуковой частоте, на концы каждого конденсатора насажены конические диэлектрические наконечники, при этом расстояние между наконечниками излучателей, размещенных на одной диэлектрической пластине, и плоскостью смежной с ней пластины равно половине длины акустической волны а жидкости на ультразвуковой частоте, диэлектрическое основание с пластинами закреплено на конце штока, проходящего через отверстие в центре крышки, на которой размещен механизм фиксации положения штока по высоте относительно дна емкости, выводы всех излучателей соединены между собой параллельно и подключены к выходным клеммам формирователя напряжения. Изобретение относится к оборудованию для выращивания микроорганизмов и может быть использовано в пищевой и микробиологической промышленности. Известно использование физических факторов: - электромагнитных полей [Авт.св. СССР № 1564189, кл. С 12 N 13/00, опубл. 20451 15.05.90; Авт.св. СССР 1592328. кл. С 12 N 1/18, опубл. 15.09.90]; - электрических полей [Авт.св. НРБ 41226, кл. С 12 N 13/00; Экон. пат. ГДР № 248140, кл. С 12 М 1/00, опубл. 29.07.87; Междунзр. заявка РСТ i\fc 87/02705. кл. С 12 N 13/00, опубл. 07,05,87]; - акустических полей [Междунар. заявка РСТ N? 85/01514, кл. С 12 N 13/00, опубл. 11.04.85] для воздействия на микробиологические объекты, в частности, на дрожжи, находящиеся в жидкой питательной среде, для обеспечения ускорения роста их биомассы. При этом используются электромагнитные, электрические и акустические поля различных частотных диапазонов, спектров и мощностей. Каждое из таких воздействий обеспечивает увеличение биомассы микроорганизмов по сравнению с контрольными образцами, т.е. с необлученными микроорганизмами. Однако увеличение не может быть значительным, так как в большинстве случаев для воздействия на большие объемы культуральной жидкости требуются (применяются), особенно в производственных установках, мощности больших уровней, которые разрушают большое количество клеток, т.е. эффективность воздействия низка. В некоторых из описанных выше устройств и способов воздействия на микроорганизмы используют КВЧ-излучение низкой интенсивности, но такие способы могут быть использованы только в лабораторных условиях при облучении малых объемов культуральной жидкости. По той же причине все излученные устройства требуют больших энергозатрат для получения положительного эффекта. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для активации микроорганизмов электрическим полем [авт.св. СССР № 1479592, кл. С 12 М 1/00, опубл, 15.05.89], содержащее емкость с крышкой и патрубками для подачи и отвода культуральной жидкости, размещенный в емкости облучатель, включающий излучатели-электроды различной полярности, расположенные между собой эквидистантно и подключенные к формирователю напряжения, представляющего собой регулируемый источник высокого напряжения, при этом излучатели имеют определенную конструкцию и место расположения. Устройство-прототип обеспечивает активацию микроорганизмов электрическим полем большой мощности при упрощенной конструкции облучателя. Прототипу присущи те же недостатки, которые имели место в установках (спосо 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 6ах)-аналогах, а именно; необходимость использования высокого напряжения при воздействии на большие объемы микроорганизмов, что приводит к разрушению части клеток. По этой причине увеличение биомассы при таком воздействии незначительно°по сравнению с необлученным контрольным рбоазцом. Использование ^сто^ника высокргр напряжения приводит к усложнению конструкции и увеличению энергозатрат. Предлагаемое изобретение направлено на, создание такого устройства для активации микроорганизмов, в катером новое выполнение облучателя и формирователя напряжения позволило бы получить следующий технический результат - существенное увеличение биомассы микроорганизмов при воздействии на большие объемы культуральной жидкости полями низкой интенсивности. Указанный технический результат позволит увеличить выход целевого продукта, в частности, дрожжей, а значит, увеличить производительность и уменьшить себестоимость всего технологического процесса при уменьшении энергозатрат. Указанная задача решается за счет того, что в устройстве для активации микроорганизмов, в том нисле и дрожжей, содержащем цилиндрическую емкость с крышкой и технологическими патрубками для подачи и отвода культуральной жидкости, облучатель, включающий излучатели, и формирователь напряжения, согласно изобретению, формирователь напряжения содержит маломощный генератор импульсных колебаний типа "меандр" ультразвуковой частоты, к входным клеммам которого подключен модулятор, создающий импульсы инфразвуковой частоты, а излучатели, закрепленные на диэлектрических пластинах, установленных эквидистантно и параллельно друг другу на общем диэлектрическом основании, на каждой пластине размещены по высоте параллельными рядами, перпендикулярно плоскости пластин, на расстоянии друг от друга, равном длине акустической волны в жидкости на ультразвуковой частоте, и таким образом, что излучатели на смежных пластинах расположены друг по отношению к другу в шахматном порядке, причем каждый излучатель выполнен в виде конденсатора с двумя выводами, заполненного полимерным диэлектриком с диэлектрической проницаемостью £