170667. lajstromszámú szabadalom • Szabályozó ber antibiotikumok előállítására

3 170667 4 rásokkal ez a fluktuáció bekövetkezik, így a felsorolt paraméterek optimális értéken tartása gyakorlatilag lehetetlen feladatot jelent. A fermentációs eljárások során keletkező átmeneti és állandó habok között anyagátadási szempontból lényeges különbség áll fent. Az átmeneti habok folyamatosan megújuló felületei az újonnan képződő felületek koncentráció különbsége következtében elősegíthetik az anyagátadást, míg az állandó habok vékony rétegeiben a koncentrációkülönbség hamarosan kiegyenlítődik és a stabilan fennmaradó vékony folyadékrétegekben az anyagátadás minimálisra csökken. (Kaffarov Bp. 1967. Az anyagátadás alapjai, 251. o.) A korábban említettek szerint az összefüggő stabil habok bizonyos mennyiségű habgátló anyag hatására összeesnek, sőt rövidebb-hosszabb ideig tartó habzási szünetek is bekövetkezhetnek. A habgátló anyagok mennyiségétől függően tehát a fermentlé paramétereinek erős fluktuációját okozza, következésképpen a fluktuáció mértéke az olajadagok nagyságának és az adagolás ütemének függvénye. Találmányunk lényege az a felismerés, hogy ha a habgátló anyagot kis adagokban, de folyamatosan juttatjuk a fermentlébe és az adagolás üteme szorosan követi a habzásintenzitás változását, megvalósítható a fermentlé-levegő diszperz rendszer olyan állandó összetétele, amely minimálisra csökkenti a fermentációs paraméterek káros fluktuációját, miközben a fermentlé habzásban van, de a folyamatosan adagolt habzásgátló hatására a felületek állandóan megújulnak, azaz a rossz anyagátadási tulajdonságokkal rendelkező stabil habok tulajdonképpen kedvezőbb tulajdonságú instabil habokká alakulnak. Az, hogy a közel állandó habmennyiség és a habszint mennyivel kell meghaladja az optimális állapot biztosítása érdekében a fermentlé-levegő diszperz rendszer habzásmentes volumenét, illetve szintjét, a termelt antibiotikum törzs oxigénigényének és a keverés levegőztetés intenzitásának függvénye, ezért azt esetenként kísérleti úton kell meghatározni. Egyes fermentációknál az anyagcsere funkciókat a fermentleben található anyagcsere termékek menynyisége is erősen befolyásolhatja pl. a széndioxid gátló hatása (Nyíri L., Lengyel Z. Biotechn. and Bioeng. 7, 343. 1965.) Ezen fermentációk esetében a fermentlevek kiszellőztetése, azaz a gátló hatások megszüntetése érdekében célszerű bizonyos számú, a fentiek szerint általában előnytelen hatású erősebb beavatkozás (fluktuáció) biztosítása is. Ez a felismerés képezi eljárásunk kiegészítését az említett fermentációk esetére való kiterjesztése céljából. Fermentációs folyamatok habzásgátlására ismeretesek olyan berendezések, amelyek a habszint elektródával vagy optikai úton történő érzékelése útján meghatározott mennyiségű habgátló anyagot juttatnak a fermentorkészülékbe. Pl. CHEMAP és a New Brunsvick Scientific Co. Inc habzásgátló adagoló berendezései. Az ismert berendezések szabályozó szervei általában P, illetve PID jellegűek, adagnagyság szabályozóval és az adagok között beállítható időkésleltetéssel rendelkeznek, amelyek beavatkozó szervként általában az adagnagyságot a nyitvatartás idejével szabályozó elektromágneses, vagy pneumatikus szelepet, ritkábban különféle típusú adagolószivattyút üzemeltetnek. A találmány szerinti követelmények kielégítésére általunk kialakított habzás szabályozó berendezés (1. sz. ábra) I. érzékelő szerve önmagában ismert habszint érzékelő elektróda, III. beavatkozó szerve önmagában ismert időarányos működtetésű pneumatikus vagy elektromágneses membránszelep, JI. parancs adó szerve az általában alkalmazott, proprorcionális jelleget biztosító célszerűen 2 jelerősítő 3 parancsjel adó és 4 beállítható késleltető elemekből álló Il/a szabályozóból és azzal párhuzamosan, bemenetével az 1 habszint érzékelőhöz, kimenetével a beállítható 4 késleltető másik bemenetére kapcsolt, 6 ütemadóval kapcsolatban álló, 5 összegező-kivonó számlálóból, 8 ütemadóval kapcsolatban álló 7 összegező-számláló egységből és ütemszám 9 összehasonlító egységből kialakított, Il/b. kiegészítő szervből áll. Eljárásunkat a penicillium chrysogenum, tehát nagy oxigénigényű aerob fermentáció ismertetésével szemléltetjük. Az 1. példa ismert eljárással végzett penicillin fermentálás, melynél a habzásgátló anyag adagolása manuálisan történik. A 2. példa ismert eljárással végzett penicillin fermentálás, melynél a habzásgátló anyag adagolása ismert automatikus adagolóberendezéssel történik. A 4. példa a találmány szerint végzett penicillinfermentálás, melynél a habzásgátló anyag adagolása a találmány szerinti automatikus adagoló, illetve habzásszabályozó alkalmazásával történik. 1. példa: 1800 liter térfogatú, állandó fordulatszámú nyitott turbinakeverővel felszerelt, rozsdamentes acélból készült fermentorkészülékben, 1200 liter V-penicillint termelő mikroorganizmus tenyészetet 160.060 lajstromszámú magyar szabadalom szerint készítettünk. A fermentlé felhabzása esetén a habzásgátló napraforgóolajat kézi úton adagoltuk, esetenként 0,3-0,6 litert, illetve olyan mennyiségben, amely a habzást átlagosan 30 percen át teljesen megszüntette. A fermentációt 140 órán át folytattuk, megkísérelve fermentáció közben a pH pontos tartását szaharóz adagolásával, amit azonban a habzásgátló adagolásoknál jelentkező hirtelen 0,2 pH emelkedések miatt nem tudtunk megvalósítani. A fermentáció időtartama alatt a keverő 320 kWó energiamennyiséget fogyasztott, az összes napraforgóolaj fogyasztás 32 kg volt. A fermentáció során elért legmagasabb hatóanyagtartalom mennyiség 9650 NEml V-penicillin volt. 2. példa: • Az 1. példában leírt fermentáció kivitelezése során a napraforgóolajat habzás esetén automatikusan habzásgátló adagolóberendezéssel adagoltuk. Az automatikus adagolást a következőképpen valósítottuk meg: a kihabzás veszélyének elkerülhetősége szempontjából megengedett maximális habszint magasságban két elektromos szondát építettünk be a fer-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2