CZ2006156A3 - Zpusob zjištování fermentovatelnosti vlákniny a zarízení k provedení tohoto zpusobu - Google Patents

Abstract

Zpusob spocívá v tom, že je provádena soucasná fermentace alespon dvou druhu vlákniny, z nichž jedna je vzorková a je u ní známo množství vytvárenýchplynu z fermentace, pricemž množství vytvárených plynu z fermentace jsou snímána u všech soucasne fermentovaných druhu vlákniny a jsou porovnávána s hodnotami vytvárených plynu u vzorkové vlákniny. Hodnoty množství vytvorených plynu jsou prevedeny na signály, které jsou pocítacove zpracovány a znázorneny na obrazovce pocítace. Zpusob je vetšinou doplnen provádením analýzy vytvárených plynu, pricemž hodnoty získané pri analýze plynu jsou vetšinouprevedeny na signály, které jsou dodávány do pocítace a porovnávány s hodnotami analýzy plynu ze známého vzorku vlákniny. Zarízení k provedení zpusobu je tvoreno fermentory (11 , 12) s míchadly ( 1 ), na které jsou napojena cerpadla ( 5 ) pro dopravu vlákniny a cerpadla ( 6 ) pro cirkulaci vlákniny. Fermentory ( 11 , 12 ) jsou opatreny merícími sondami ( 2 ) pH a teploty, merícími sondami ( 3 ) vodivosti roztoku a merícími sondami ( 4 ) kyslíkua jsou napojeny na prutokomery ( 7 ), dále napojené na analyzátory ( 16 ) plynu, které jsou pres rozhraní ( 8 ) napojeny na pocítac ( 9 ).

Description

(57) Anotace:

Způsob spočívá v tom, že je prováděna současná fermentace alespoň dvou druhů vlákniny, z nichž jednaje vzorková aje u ní známo množství vytvářených plynů z fermentace, přičemž množství vytvářených plynů z fermentace jsou snímána u všech současně fermentovaných druhů vlákniny a jsou porovnávána s hodnotami vytvářených plynů u vzorkové vlákniny. Hodnoty množství vytvořených plynů jsou převedeny na signály, kteréjsou počítačově zpracovány a znázorněny na obrazovce počítače. Způsob je většinou doplněn prováděním analýzy vytvářených plynů, přičemž hodnoty získané při analýze plynů jsou většinou převedeny na signály, kteréjsou dodávány do počítače a porovnávány s hodnotami analýzy plynů ze známého vzorku vlákniny. Zařízení k provedení způsobuje tvořeno fermentory (11 , 12) s míchadly (1 ), na kteréjsou napojena čerpadla ( 5 ) pro dopravu vlákniny a čerpadla ( 6 ) pro cirkulaci vlákniny. Fermentory (11 , 12 ) jsou opatřeny měřícími sondami ( 2 ) pH a teploty, měřícími sondami (3 ) vodivosti roztoku a měřícími sondami ( 4 ) kyslíku ajsou napojeny na průtokoměry ( 7 ), dále napojené na analyzátory ( 16 ) plynů, kteréjsou přes rozhraní ( 8 ) napojeny na počítač ( 9 ).

CM

N

O

4 4 4

• 4

Způsob zjišťování fermentovatelnosti vlákniny a zařízení k provedení tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zjišťování fermentovatelnosti vlákniny a zařízení k provedení tohoto způsobu. Způsob je možno používat zejména jako diagnostický test v klinické výživě i jako test na kvalitu vlákniny

Dosavadní stav techniky

Zjišťování fermentovatelnosti vlákniny bylo možno doposud stanovit pouze chemickou analýzou a vyhodnocením fermeiace pro určitý druh vlákniny. Nelze však doposud zjistit fermentovatelnost vlákniny pro konkrétní lidský organizmus nebo provádět porovnání jednotlivých druhů vlákniny.

Cílem vynálezu je proto nalezení způsobu, kterým bude možno snadnější cestou zjišťovat fermentovatelnost a tudíž : vhodnost příslušné vlákniny pro daný lidský organizmus a lépe zjišťovat hodnoty fermentovatelnosti různých druhů vlákniny.

Podstata vynálezu

Vytyčeného cíle je dosaženo způsobem: podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je prováděna současná fermentac í alespoň dvou druhů vlákniny, z nichž jedna je vzorková a je u ní známo množství vytvářených plynů z fermentace, přičemž množství vytvářených plynů z fermentace jsou snímána u všech současně fermentovaných druhů vlákniny a jsou porovnávána s hodnotami vytvářených plynů u vzorkové vlákniny.

Za účelem snadnějšího porovnání množství vytvářených plynů jsou tato množství dále převedena na signály, které jsou počítačově zpracovány a znázorněny na obrazovce počítače. Například jsou zpracovány do křivek, znázorňujících na obrazovce počítače množství vytvořených plynů z fermentace všech měřených druhů vlákniny ve stejných časových jednotkách. Následně se porovnává průběh všech znázorněných křivek. Při porovnávání množství vytvořených plynů z fermantace více druhů vlákniny, přičemž jeden druh této vlákniny je určen

-2• ·

jako porovnávací vzorek, je možno určit, který druh vlákniny je pro organizmus, ze kterého byla vybrána bakteriální násada, nejvýhodnější. Při použití stejné bakteriální násady je tak také možno podle vývoje plynů za určitou časovou jednotku zjišťovat fermentovatelnost a tím také vhodnost příslušného druhu vlákniny pro daný lidský organizmus. Naopak při použití stejného druhu vlákniny pro různé fermentační procesy je možno použít různé bakteriá ní násady, tudíž z různých lidských organizmů, z nichž jedna je určena jako porovnávací vzorek, při porovnání výsledných údajů je možno zjistit, pro který lidský organizmus je příslušná vláknina nejvhodnější.

Způsob je zpravidla doplněn prováděr m analýzy vytvářených plynů, přičemž získané hodnoty jsou většinou převedeny na signály, které jsou dodávány do počítače a porovnávány s hodnotami známé ίο vzorku vlákniny.

Jedno ze zařízení k provedení způsobu je tvořeno více fermentory, napojenými na průtokoměry plynů, které jsou dále napojeny na počítač. Signály od průtokoměrů všech fermentorů jsou vedeny do počítače, cde jsou znázorňovány na obrazovce s možností vzájemného porovnání.

Průtokoměry jsou zpravidla napojeny a analyzátory plynů, které mohou být rovněž napojeny na počítač. Analyzátor plyr ů vyhodnotí přítomnost plynů v každém z fermentorů. Vyhodnocené hodnoty mohou oýt v analyzátoru převedeny na signály, zaslané do počítače, kde jsou znázorňovány na obrazovce s možností vzájemného porovnání.

Fermentory jsou většinou opatřeny měřícími sondami pH a teploty, vodivosti roztoku a množství kyslíku, napojenými na počítač. Měřící sondy vyhodnotí zjištěné údaje a převedou je ve formě signálu do počítače. Na základě těchto údajů je možno upravit pH a teplotu, vodivost roztoku a rnožství kyslíku na potřebné hodnoty, zajišťující stejné podmínky pro fermentac které má vzorek, podle kterého je prováděno porovnávání.

Fermentory jsou většinou doplněny čerpadlem pro dopravu vlákniny a čerpadlem pro cirkulaci vlákniny.

-3Přehled obrázků na výkrese

Zařízení k provedení způsobu podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkrese.

Příklady provedení způsobu podle vynálezu

Příklad č.1

Bylo třeba zjistit, zda příslušný drun vlákniny vyhovuje pro daný lidský organizmus. Za tím účelem byla proveden, fermentace této vlákniny v jednom z fermentorů a ve druhém fermentoru byla prováděna fermentace zkušebního vzorku, jehož hodnoty fermentace jsou známy, přičemž oba druhy vlákniny byly naočkovány bakteriální násadou z daného lidského organizmu. Množství vytvořených plynů v zadaných časových úsecích byla snímána ja+ u zkoušené vlákniny, tak u zkušebního vzorku a převedena na signály, dodané dáia do počítače, kde byly znázorněny ve formě grafu a vytvořená křivka zkoušené vlákniny byla porovnávána s vytvořenou křivkou od zkušebního vzorku a na základě tohoto zjištění bylo posouzeno, zda je zkoušený druh vlákniny pro daný lidský organizmus vhodný. Při fermentaci byly také odebírány bioplyny od zkoušené vlákniny a od vzorku vlákniny a prováděna jejich analýza, přičemž naměřené hodnoty byly ořeváděny na signály, dále dodávané počítači, kde byly převedeny do křivek, znázorněných na obrazovce. Vzhledem k tomu, že metan je podstatný plyn vznikaj-oí při fermentaci, porovnáním hodnot metanu se známými hodnotami vzorku je možno rovněž zjistit, zda fermentovaný druh vlákniny vyhovuje pro daný lidský organizmus.

Příklad č.2

Bylo třeba zjistit fermentovatelnost daného druhu vlákniny. Za tím účelem se do jednoho z fermentorů umístila vláknina zkoušená a do druhého z fermentorů se umístil vzorek vlákniny, jejíž hodnoty fermentace byly již známy. Následně se oba druhy vlákniny naočkovaly stejnou bakteriální násadou - organickým kalem a provedla současná fermentace obou druhů vlákniny. Dále byly vyhodnocováno množství plynů vzniklých při fermentaci u obou fermentovaných vzorků a převáděno na signály, vedené do počítače, kde byly znázorněny do křivek a umožnily vzájemné

porovnání, na základě kterého se zjistila lepší nebo naopak horší fermentovatelnost zkoušené vlákniny oproti vzorku se známými hodnotami. Také i v tomto případě byla současně u obou druhů vlákniny prováděna analýza vytvoření metanu a zjištěné hodnoty byly převedeny na signály, dodané do počítače, k umožnění převodu těchto hodnot do křivek na obrazovce, podle kterých bylo možno provést porovnání fermentovatelnosti podle vývinu metanu.

Příklad zařízení k provedení způsobu podle \ ynálezu

V daném příkladu provedeni je zařízen; tvořeno fermentorem 11 pro umístění zkoušené vlákniny a fermentorem 12 prc umístění vlákniny jako vzorku, jehož hodnoty vzniku plynů při fermentací jsou ; námy. Oba fermentory 11 a 12 jsou opatřeny míchadly 1 a měřícími sondami 2 pro snímání pH a teploty, měřícími sondami 3 pro snímání vodivosti roztoku a měřícími sondami 4 pro snímání množství kyslíku, které jsou napojeny přes rozhranní 8 na počítač 9. Vrchní části fermentoru 11 pro umístění zkoušené vlákniny i fermentoru 12 pro umístění vlákniny jako vzorku, jsou napojeny na průtokoměry 7 ρ ynů, které jsou rovněž napojeny přes rozhranní 8 na počítač 9. Vláknina je do fermentoru 11 pro umístění zkoušené víákniny a do fermentoru 12 pro umístění vlákniny jako vzorku, dopravována peristaltickými čerpadly 5. pro dopravu vlákniny. Fermentory 11, 12 jsou dále opatřeny membránovými čerpadly 6 cirkulace: vlákniny. Pohony těchto čepradel 5, 6 jsou rovněž napojeny přes rozhraní fi na počítač 9. Fermentory 11,12 jsou opatřeny topným zařízením 13 ventilem 14 přívodu nusíku a ventilem 15 výstupu vzduchu. Průtokoměr 7 je napojen na analyzátor 16 plynů, rovněž napojený přes rozhraní 8 na počítač 9. Vypouštění roztoku z fermentorů H a 12 se provádí vypouštěcími ventily 17, umístěnými ve spodní části fermentorů li a 12.

Zkoušená vláknina i vláknina jako vzorek jsou dopraveny peristaltickými čerpadly 5 pro dopravu vlákniny do fermentorů 11 a 12, kde jsou naočkovány bakteriální násadou a míchány míchadly 1. Dále se na základě údajů měřících sond upraví pH a teplota na stejné hodnoty v obou fermentorech 11 a 12, stejně jako se upraví vodivost roztoku podle údajů měřících sond 2 a množství kyslíku v roztoku se ·· ··

-5upraví podle údajů měřících sond 4. Průtoko něry 7 jsou měřeny průtoky plynu, které jsou převáděny na signály, vedené do počítače 9, kde jsou znázorněny na obrazovce ve tvaru křivek grafů, které je možno vzájemně porovnávat a tak zjišťovat rozdíl mezi hodnotami fermentace u zkoušené vláknin / oproti vzorku vlákniny, u které jsou hodnoty fermentace již známy. Fermentory .1, 12 jsou vyhřívány topným zařízením 13. Před provedením fermentace je z fermentorů 11, 12 vytlačen vzduch ventily 15 výstupu vzduchu, dusíkem, který je přiveden ventily 14 přívodu dusíku. Průtokoměry 7 jsou většinou napojeny na analyzátor 16. rovněž napojený přes rozhraní £ na počítač 9. Tak je možno na obrazovce počúače 9 porovnávat přímo vznik bioplynu při fermentaci vlákniny jako vzorku a vláknin / zkoušené při současném analyzování jednotlivých složek bioplynu, jako metanu, vodíku a kysličníku uhličitého.

-6PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (12)

1. Způsob zjišťování fermentovatelncsti vlákniny, vyznačující se tím, že je prováděna současná fermentace alespoň tvou druhů vlákniny, z nichž jedna je vzorková a je u ní známo množství vytvářených plynů z fermentace, přičemž množství vytvářených plynů z fermentace jsou snímána u všech současně fermentovaných druhů vlákniny a jsou porovnávána s hodnotami vytvářených plynů u vzorkové vlákniny.

2. Způsob zjišťování fermentovatelnosť vlákniny podle nároku 1, vyznačující se tím, že hodnoty množství vytvořených plynu jsou převedeny na signály, které jsou počítačově zpracovány a znázorněny na obrazovce počítače.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je doplněn prováděním analýzy vytvářených plynů.

4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že hodnoty, získané při analýze piynů jsou převedeny na signály, které jsou dodávány do počítače a porovnávány s hodnotami analýzy plynů ze známého vzorku vlákniny.

5. Zařízení k provedení způsobu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je tvořeno více fermentory ( 11, 12. ), napojenými na průtokoměry ( 7 ) plynů, které jsou dále napojeny na počítač ( 9 ).

6. Zařízení k provedení způsobu podle nároku 3, vyznačující se tím, že průtokoměry ( 7 ) plynů jsou napojeny na analyzátory (16) plynů.

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že analyzátory ( 16 ) plynů jsou napojeny na počítač ( 9 ).

8. Zařízení podle nároku 5 až 7, vyznačující se tím, že fermentory ( 11, 12 ) jsou opatřeny měřícími sondami ( 2 ) pH a teploty.

9. Zařízení podle nároku 5 až 8, vyznačující se tím, že fermentory ( 11, 12 ) jsou opatřeny měřícími sondami ( 3 ) vodivoss roztoku.

10. Zařízení podle nároku 5 až 9, vyznačující se tím, že fermentory ( 11, 12 ) jsou opatřeny měřícími sondami (4 ) kyslíku.

-7• ·

11. Zařízení podle nároku 8 až 10, vyznačující se tím, že měřící sondy ( 2 ) pH a teploty, měřící sondy ( 3 ) vodivosti roztoku a měřící sondy ( 4 ) kyslíku jsou napojeny na počítač ( 9 ).

12. Zařízení podle nároku 5 až 11, vyznačující se tím, že fermentory (11, 12 ) jsou doplněny čerpadly ( 5 ) pro dopravu vlákniny a čerpadly ( 6 ) pro cirkulaci