DD151005A3 - Verfahren zur zuechtung und abtrennung von mikroorganismen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zuechtung und Abtrennung von Mikroorganismen, wobei die Zuechtung in Gegenwart einer selbstaendigen dispergierten Oelphase erfolgt. Die Anwendung nichtionogener Tenside auf der Basis von Addukten aus Propylenoxid und Aethylenoxid als Fermentations-und Separationshilfsmittel ist allgemein bekannt. Optimale wirksame Eigenschaften werden aber vornehmlich als Fermentationshilfsmittel erreicht. Um die spezifischen Leistungsparameter durch Anwendung der Addukte aus Aethylenoxid-Propylenoxid auch in der Stufe der Seperation weiter zu verbesserns, wurde gefunden, dasz Nukleinsaeuren oder Nukleotide, die leicht aus Mikroorganismen abgetrennt werden koennen und bei ihrem alleinigen Einsatz fuer die Fermentation oder Separation keine positiven Wirkungen zeigen, in Kombination mit sAethylenoxid-Propylenoxid sowohl in der Fermentation als auch in der Separation als Hilfsmittel dienen koennen.
Description
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Verfahren zur Züchtung und Abtrennung von Mikroorganismen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Züchtung und Ab-. trennung von Mikroorganismen, wobei die Züchtung in Gegenwart einer selbständigen dispergierten ölphase erfolgt.
Die Erfindung ist anwendbar bei der Züchtung und Abtrennung von Mikroorganismen für die Erzeugung eiweißhaltiger oder anderer wertvoller Produkte»
Allgemein bekannt ist die Anwendung bestimmter nichtionogener Tenside als Fermentationshilfsmittel zur Verbesserung der Stoffaustauschvorgänge aerober Fermentationsprozesse nach DD-PS 36,727* Desweiteren ist ein Verfahren bekannt nach DE-OS 2,544*625 und der britischen Patentschrift 1»499»118, bei der das gleiche Fermentationshilfsmittel auch zur Abtrennung der ölphase aus der Mikroorganismensuspension vorteilhaft als einziges Separationshilfsmittel genutzt wird.
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Bei diesem Verfahren handelt es sich im Falle des alleinig verwendeten Hilfsmittels sowohl für die Züchtung (Fermentation) als auch für die Abtrennung (Separation) um ein Addukt aus Propylenoxid und Äthylenoxid mit einem mittleren Molekulargewicht von 1750 - 2ü20e Dieser Hilfsstoff wird normalerweise nur als Fermentationshilfsmittel wirksame
Um diesen Hilfsstoff auch als Separationshilfsmittel für die Ölaotrennung wirken zu lassen, wird gemäß o· g· Patentschriften die Konzentration erhöht und die Separation unmittelbar nach Erwärmung auf 60 - 90 0C durchgeführt* Der Bedarf an diesem Hilfsmittel in den angegebenen Mengen "bis zu 2 g/kg führt zu einer merklichen Kostenbelastung des Verfahrens·
Außerdem treten meßbare Anteile des o. g· Polyäthylenoxid-Propylenoxid-Adduktes bei 60 - 90 0C in die ölphase über, falls die Aufgabe der ölabtrennung besteht« Für bestimmte Anwendungsfälle des weiterzuverwendenden Öles kann die Anwesenheit von Polyäthylenoxid-Propylenoxid-Addukten nur in bestimmten Mengen toleriert werden, so daß eine Entfernung mittels zusätzlicher Verfahrensstufen notwendig wird. Diesen Nachteil gibt es ebenso für biogene hochmolekulare Tenside oder Tensidgemische, die für den gleichen Verwendungszweck eingesetzt werden. Weiterhin ist nach DD-Patent 104-o099 ein Verfahren bekannt, nach dem für den Fermentations- und Separationsprozeß vorteilhaft eine Kombination zweier, auf chemischem Wege synthetisierte Tenside eingesetzt werden.
Es hat sich jedoch für die Herstellung von eiweißhaltigen Produkten oder anderer Wertstoffe aus Mikroorganismen als Nachteil erwiesen, Tenside als Hilfsmittel einzusetzen, da diese an den Zellwänden der Mikroorganismen adsorbiert werden und den weiteren Verarbeitungsprozeß stören können oder in den Endprodukten unerwünscht sinde
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Insgesamt ist auch aus ökonomischer und betriebstechnischer Sicht ein hoher Bedarf an Fremdhilfsinitteln, wie sie Tenside bekanntlich darstellen, prinzipiell von Nachteil« - · ·,. ,-. ·>.. .·.. .· ·. ·. -. -.· ··.'. ..: ·. '
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Senkung des Bedarfs an Hilfsmitteln der Äthylenoxid-Propylenoxid-Adduktklasse für den Fermentations- und Separationsprozeß bei gleichbleibenden oder verbesserten spezifischen Leistungsparametern dieser Verfahrensstufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, physikalisch chemische Bedingungen im Fermentations - Separationsge-Eiisch zu schaffen, unter denen eine qualitativ neue Wirkung der o. g. Hilfsmittel ermöglicht wird«, Diese Aufgabe sollte durch Substanzen erreicht werden, die von den Mikroorganismen selbst erzeugt oder durch gesonderte Verfahren aus diesen abgetrennt und dem Prozeß zugeführt werden können, wobei diese Substanzen wegen der sowohl durch chemische als auch biogene Tenside möglichen Nachteile Tensidwirkung haben und vor allem auch bei Temperaturen von 50 - 90 0C in Ölen nahezu unlöslich sein sollen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Nukleinsäuren oder Nucleotide, die durch bekannte Verfahren leicht aus Mikroorganismen abgetrennt werden können und die bei ihrem alleinigen Einsatz für die Fermentation oder Separation keine positive Beeinflussung des Fermentationsprozesses
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oder Separationsprozesses bewirken, in Kombination mit Äthylenoxid-Propylenoxid-Addukten sowohl in der Fermentation als auch in der Separation als Hilfsstoffe dienen können*
Es wurde gefunden, daß im Fermentationsprozeß die Zugabe an Äthylenoxid-Propylenoxid-Addukt um 10 -* 40 % verringert werden konnte, ohne daß sich die Stoffaustauschparameter verringerten, wenn dem Fermentationsgemisch eine wäßrige Nukleinsäurelösung in einer solchen Menge zugegeben wurde, daß die Konzentration an Nukleinsäuren mindestens 50 mg/1 Fermentationsgemisch betrug.
Im Falle der erforderlichen ölabtrennung aus diesem Ferment at ionsgemisch mittels Separatoren bei 60 - 90 0C verringerte sich der' Bedarf an Äthylenoxid-Propylenoxid-Addukt ebenfalls in der gleichen Größenordnung· Es tritt eine synergetische Wirkung bei Kombination der nichttensidischen Nukleinsäuren und der tensidisch wirkenden Äthylenoxid-Prcpylenoxid-Addukte ein«
Die-Erfindung soll an Hand eines typischen Verfahrensbeispiels erläutert werden.
In einem 500 1 Rührfermentor wird Candida guilliermondii kontinuierlich auf Erdöldestillat als Kohlenstoffquelle unter aeroben Bedingungen gezüchtet.
Folgende Bedingungen und Verfahrensparameter werden eingestellt:
Füllmenge im Fermentor: · 200 kg
zugeführte Luftmenge: 23 Kubikmeter pro
Stunde
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spezifischer Rührerleistungs-
eintrag: 1,5 Watt/Kilogramm
Erdöldestillatanteil im . ' ' ·
Fermentationsgemisch.: 15 Gewichtsprozent
mittlere Verweilzeit im Permentor: 5 Stunden
Dem Permentor wurde weiterhin eine Nährlösung zugeführt, die Stickstoff, Kalium, Phosphor sowie Nähr- und Spurenfelemente in ausreichendem Maße enthielt. Außerdem wurde in den Fermentor die wäßrige Lösung der Hilfsstoffkombination aus Nukleinsäuren und Äthylenoxid-Propylenoxid-Addukt dosiert« Diese Lösung enthielt 10 g/l Nukleinsäuren sowie 40 g/l Äthylenoxid-Propylenoxid-Addukt mit einem mittleren Molekulargewicht von 1850« Insgesamt wurde so viel dieser Lösung in den Permentor eingebracht, daß während des gesamten kontinuierlichen Betriebes die Konzentration an Nukleinsäure zwischen 60 - 50 mg/1 und die des Äthylenoxid-Propylenoxid-Adduktes zwischen 240 -'20O mg/1 Fermentationsflüssigkeit gehalten wurde. Im Permentor wurde während des Versuchs eine Biomassekonzentration von 23 Gramm Hefetrockensubstanz pro.Liter Ferment at ionsflüssigke it erreicht.
Aus dem Fermentor wurden kontinuierlich 40 Liter pro Stunde abgezogen«
Dieser Produktstrom, in dem die dem Fermentor zugesetzte Hilfsstoffkombination in der o· go Konzentration enthalten waren, da beide Hilfsstoffe in nur ganz geringen Mengen von den Mikroorganismen adsorbiert werden, wurde nochmals mit Äthylenoxid-Propylenoxid-Lösung in solcher Menge gemischt, daß die Konzentration anschließend 500 mg/1 betrug und sofort bei 60 0C separiert.
Die erhaltene Mikroorganismenphase wurde der weiteren Verarbeitung zu einem Protein - Vitaminkonzentrat zugeführt.
Claims (1)
- 2 1 5 79 8ErfindungsanspruchVerfahren zur Züchtung und Abtrennung von. Mikroorganismen durch Zugabe von. Äthylenoxid-Propylenoxid-Addukten gekennzeichnet dadurch, daß als Fermentations— und Se.parationshilfsmittel eine Kombination aus Nukleinsäuren und/ oder Nukleotiden und Athylenoxid-Propylenoxid-Addukten verwendet wird, wobei die Konzentration an Nukleinsäuren bzw. Nukleotiden mindestens 50 Milligramm pro Liter, bezogen auf die Wass.erph.ase bei der Züchtung und Abtrennung der Mikroorganismen, beträgt.
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| DD21579879A DD151005A3 (de) | 1979-09-26 | 1979-09-26 | Verfahren zur zuechtung und abtrennung von mikroorganismen |
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