DD149080A1 - Verfahren zur gewinnung von einzellerprotein - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von mikrobiellem Eiweisz, vorzugsweise Einzellerprotein auf der Basis von Kohlenwasserstoffen und Aethanol. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Masznahmen und Einsatzprodukte die Stoffumwandlung so durchzufuehren, dasz eine hoehere Ausnutzung der Einsatz- und Hilfsprodukte ermoeglicht wird. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dasz eine in an sich bekannter Weise auf Erdoeldestillat bzw. Kohlenwasserstoffen gezuechtete Biomasse extraktiv mit einem Aethanol-Kohlenwasserstoffgemisch, wobei die Kohlenwasserstoffe im Siedebereich von 40 - 120 Grad C liegen koennen, gereinigt wird und dasz dieses zur Extraktion verwendete Methanol von Extrakt bzw. vom Kohlenwasserstoffgemisch durch Zugabe von Wasser getrennt wird und zur Erzeugung einer zweiten Biomasse als Substrat eingesetzt wird. Die bei der Abtrennung der Biomassen anfallenden Stickstoffverbindungen, Naehrsalze und Spurenelemente enthaltende waeszrige Phasen werden ganz oder teilweise als Einsatzwasser fuer die Biomassegewinnung genutzt. Gleichfalls wird der im hydrophilen Loesungsmittelteil geloeste Extrakt als Fermentationshilfsmittel zur zweiten Biomassegewinnung genutzt.
Description
a) Titel der Erfindung
Verfahren zur Gewinnung von Einzellerprotein
b) Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von mikrobiellem Eiweiß, vorzugsweise Einzellerprotein auf der Basis von Kohlenwasserstoffen und Äthanol« Die Erfindung kann in Anlagen genutzt werden, in denen Biomassen auf Kohlenwasserstoffen (Erdöldestillaten) gezüchtet werden und die unter Verwendung von Lösungsmittelgemischen, deren einer Bestandteil Äthanol ist, extraktiv gereinigt werden
Die Erfindung ist einzuordnen in die IPK 0 12d 13/06
c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Bei der Herstellung von Einzellerprotein aus Erdöl- >]cj destillaten macht sich aufgrund der hohen Qualitätsanforderungen an das Endprodukt eine extraktive Reinigung der Zellmasse erforderlich, um anhaftende Kohlenwasserstoffe sowie unerwünschte biogene lipophile Zellinhaltsstoffe zu entfernen, Entsprechend einem bekannten Verfahren zur Gewinnung von Einzellerprotein aus Erdöldestillat, erfolgt die Aufarbeitung der Biomasse üblicherweise in mechanischen und thermischen Verfahrensstufen, wie Aufrahmung j Separationj Eindampfung und Trocknung,
Hierauf folgt die üblicherweise extraktive Aufarbeitung in den Stufen Fest-Flüssig-Extraktion, mechanische Lösungsmittelabtrennung, thermische Lösungsmitteltrennung β
Die extraktive Reinigung erfordert einen hohen Aufwand speziell in Bezug auf das Lösungsmittel. Gewöhnlich wird als Extraktionsmittel ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen, Äthanol und Wasser verwendete Ein großer Nachteil dieser Gemische ist der hohe Aufwand für die Trennung der nur teilweise mischbaren Lösungsmittelbestandteile, So ist z. B, für die Rückgewinnung von Äthanol eine komplette Destillationsanlage erforderlich.
Ein weiterer Nachteil ist, daß sich in dem im Kreisle lauf geführten Äthanol aus der Biomasse mit entfernte organische Säuren anreichern können, was zu einem hohen Aufwand für den Korrosionsschutz führt.
d) Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, ein energetisch günstigeres Verfahren zu schaffen, bei dem eine bessere Ausnutzung der Roh- und Hilfsstoffe erfolgt und eine Verminderung von Abprodukten und Verlusten eintritt.
e) Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Maßnahmen und Einsatzprodukte die Stoffumwandlung so durchzuführen, daß eine höhere Ausnutzung der Einsatz und Hilfsprodukte ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer ersten Stufe eine in an sich bekannter Weise auf Erdöldestillat gezüchtete Hefe aufbereitet, sowie mit einem Kohlenwasserstoff-Äthanol^Wasser-Gemisch extrahiert und auf mechanischem und thermischem Wege
das Lösungsmittelgemisch von der Biomasse getrennt wird und danach das Lösungsmittelgemisch mit Wasser gebrochen und nach einer Phasentrennung die Äthanol, Nährsalze und lipophile Bestandteile enthaltende wässrige Phase direkt einer zweiten Stufe, bestehend aus einer Fermentation, mechanischer und thermischer Wasserabtrennungj zugeführt wird und ganz oder teilweise als Substrat der Fermentation dient. Die Trennung des Losungsmittelgemiscb.es durch Zusetzen von Wasser erfolgt in einem Abscheider« In diesem Abscheider entstehen zwei flüssige Phasen, wobei die leichte Phase, die die Kohlenwasserstoffe und den Extrakt enthält, nach Abtrennung der Kohlenwasserstoffe als Extraktphase aus dem Prozeß ausgeschleust wird. Die schwere Phase, die vorwiegend Wasser und Äthanol und darüberhinaus äthanollösliche Extraktbestandteile enthält, wird direkt als Einsatzprodukt für die zweite Stufe der Fermentation als Substrat genutzt, wobei für diese zweite Fermentationsstufe wahlweise die gleiche oder eine andere Mikroorganismenkultur eingesetzt werden kann. Als Einsatzwasser für die zweite Fermentationsstufe können Wasser aus der Biomasseabtrennung der ersten Biomassegewinnung Verwendung finden, die bereits Nährsalze und Spurenelemente sowie organische Stickstoffverbindungen enthalten, wobei noch erforderliche Nährsalze in üblicher Weise ergänzt werden können.
f) Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden« In einem kontinuierlich arbeitenden Drehscheibenextraktor mit einer Länge von 6 m und einem Durchmesser von 150 mm werden 23 kg/h sprühgetrocknete Biomasse, die durch Züchtung von Lodderomyces elongisporus auf Erdöldestillaten im Siedebereich des Dieselkraft-
-ZL- 9 1 §
stoffes erzeugt wurde, im Gegenstrom mit einem Eohlenwasserstoff-Äthanol-Wasser-Gemisch extraktiv gereinigt. Nach mechanischer und thermischer Lösungsmittelabtrennung wird dieses in einem Phasenabscheider mit Wasser versetzt, wodurch die Mischung in zwei Phasen zerfällt. Die schwere Phase enthält 10 Ma»-% Äthanol. Diese Phase wird einem kontinuierlich arbeitenden Umwälzfermentor von 300 Liter Volumen, der eine Umwälzrate von 60 h aufweist, zugeführt* Bei einer Verweilzeit von 3 h, einer Produktivität von 6,0
—1 — Λ
g*l h , einem pH-Wert von 4,2 wurde eine Hefe Lodderomyces elongisporus gezüchtet. Der Ausbeutekoeffizient betrug 0,68 ·
Nach Abtrennung der Biomasse aus dem Fermentorablauf wurden die Separationswässer zu 25 % in den Prozeß zurückgeführte
Claims (1)
- Erfindungsanspruch1, Verfahren zur Gewinnung von Einzellerprotein, ge-• kennzeichnet dadurch, daß in einer ersten Stufe eine Biomasse in an sich bekannter Weise auf Erdöldestillat bzw* Kohlenwasserstoffen gezüchtet, extraktiv mit einem Kohlenwasserstoff-Äthanol-Wasser-Gemisch, wobei die Kohlenwasserstoffe im Siedebereich von 40 - 120° C liegen, greinigt wird, danach das Äthanol durch V/asserzugabe von der Extraktphase abgetrennt und die dabei entstehende Äthanol, Mahrsalze und lipophile Bestandteile enthaltende wässrige Phase einer zweiten Stufe, bestehend aus Fermentation, mechanischer und thermischer Wasserabtrennung, zugeführt wird und ganz oder teilweise als Substrat der Fermentation dient0Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil der in der ersten Stufe bei der Aufkonzentrierung anfallenden wässrigen organischen Stickstoffverbindungen sowie Nähr- und Spurensalze enthaltenden-Phase als Einsatzwasser für die zweite Stufe dient, wobei dieses Einsatzwasser in üblicher Weise durch erforderliche Nährsalze ergänzt werden kann; und daß die bei der Abtrennung der Mikroorganismen aus der zweiten Stufe anfallenden wässrigen Phasen ganz oder teilweise in den Prozeß zurückgeführt werden.3« Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der im hydrophilen Lösungsmittel gelöste Extraktteil als Fermentationshilfsmittel in der zweiten Stufe genutzt wirde4o Verfahren nach Punkt 1 - 3, gekennzeichnet dadurch, daß für die erste und zweite Stufe des Verfahrens die gleiche Mikroorganismenkultur eingesetzt wird.5>e Verfahren nach Punkt 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß als Kultur ein Mikroorganismus des Stammes Lodderomyces elongisporus zum Einsatz kommt.6» Verfahren nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die getrockneten Biomassen aus den zwei Stufen gemischt werden,.— Hierzu 1 Blatt Zeichnung —
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