DE1067757B - Verfahren und Einrichtung zum Entlueften und Entschaumen von Naehrsubstraten bei kontinuierlichem Zuechten von Mikroorganismen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit einer Einrichtung zum Entgasen und Entschäumen von Nährsubstraten beim kontinuierlichen Züchten von Mikroorganismen, wobei die Flüssigkeit des Nährsubstrats mit Luft in einem oder mehreren Gärungsbehältern emulgiert wird. Stabile Luft-Flüssigkeits-Emulsionen verwendet man seit der Erkenntnis, daß die Vermehrung von Mikroorganismen beispielsweise außerordentlich begünstigt wird, wenn das Nährsubstrat nicht nur in mehr oder weniger unvollkommener Weise belüftet, sondern die erwähnte Emulsion erzeugt wird. Zur Aufarbeitung der auf diese Weise an den Züchtungsprodukten stark angereicherten, stark lufthaltigen und teilweise stark schäumenden Flüssigkeiten mußten neue Wege erprobt werden. In der Praxis hat man aber fast nur von dem sogenannten Überlaufverfahren Gebrauch- gemacht, bei welchem zunächst die stark schaumhaltige Emulsion oben von den Gärgefäßen abgezogen und dann diese Emulsion durch einen Zusatz von Antischaummitteln oder unter Anwendung von Schaum- oder Sohallschleudern in eine an Mikroorganismen verarmte Würze und eine stark angereicherte cremeartige Masse getrennt wurden. Nacheiner solchen bekannten Arbeitsweise wird der stark hefehaltige Schaum am oberen Ende eines Gärbottichs durch eine Leitung abgezogen und dann die sich abtrennende verarmte Würze über eine Leitung in den Bottich zurückgeführt, während die hefehaltige Masse zur weiteren Aufarbeitung entnommen werden kann. Die Entemulgi er ung der stark schaumhaltigen Überlauf flüssigkeit erfordert jedoch einen großen und damit kostspieligen Aufwand, wie den Einsatz von Zentrifugen oder Separatoren mit hohem Energieverbrauch oder die Verwendung gleichfalls kostspieliger Antischaummittel, welche die Oberflächenaktivität der vergorenen Würze entsprechend herabsetzt. Die Separatoren werden überdies bei einer solchen Arbeitsweise stark belastet und nutzen sich daher verhältnismäßig schnell ab. Die Aufarbeitung der Würzeemulsionen nach dem Überlaufverfahren hat daher in der Praxis nicht ganz befriedigt, zumal sich oft auch Schwierigkeiten bei der Entgasung ergaben. Die Erfindung ist nun darauf gerichtet, hier eine Verbesserung zu schaffen.

Nach der Erfindung geht man bei der Aufarbeitung der vergorenen Würzeemulsionen von dem Überlaufverfahren ganz ab und entzieht statt dessen- die Emulsion dem Gärungsbottich in der Nähe des Bodens. Diese Emulsion wird dann zunächst in eine aus mehreren Vorrichtungen bestehende Arbeitseinheit außerhalb des Gärungsgefäßes übergeführt, in welcher die eigentliche Entemulgierung stattfindet. Beispielsweise dient hierfür ein durch eine schräge Wand in zwei Verfahren und Einrichtung
zum Entlüften und Entschäumen
von Nahrsubstraten
bei kontinuierlichem Züchten
von Mikroorganismen

Anmelder:
Louis Alfred Auguste Lefrancois, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dx. phil. Dr. techn. J. Reitstötter, Patentanwalt, München 15, Haydnstr. 5

ao Beanspruchte Priorität;

Frankreich, vom 5. Januar 1954

Louis Alfred Auguste Lefrangois, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Abteilungen unterteiltes Aufnahmegefäß, in dessen einem Abteil die vollständige Entschäumung und Entemulgierung stattfindet, während das zweite Abteil zur Aufbewahrung der homogen gewordenen Flüssigkeit dient, welche anschließend einer gewöhnlichen Zentrifuge zugeleitet und dort von den. gezüchteten Mikroorganismen befreit werden kann. Je nach, den angewendeten speziellen Arbeitsbedingungen kann zwischen dem Gärbottich und dem Aufnahmegefäß in die Hauptabzugsleitung eine beliebige Entlüftungsvorrichtung eingeschaltet werden, welche die Umwandlung der Würzeemulsion in eine homogene Flüssigkeit unterstützt. Eine Steigleitung kann dabei den in der Entgasungsvorrichtung abgeschiedenen und an Mikroorganismen angereicherten Schaum in das Gärgefäß zurückleiten, wodurch die Konzentration der Würze an Mikroorganismen, was unter Umständen von Vorteil ist, erhöht wird.

Um den gegebenenfalls durch falsches Arbeiten entstehenden Überlauf des Gärgefäßes zu beseitigen und zweckmäßig mitzuverwerten, ist ferner gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Lei-

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Claims (5)

tung vorgesehen, welche diesen Schaum dem Aufnahmebottich zuführt, wo er gleichfalls in eine homogene Flüssigkeit und Luft umgewandelt wird. Bei der Erfindung handelt es sich nicht nur um eine neue und besonders zweckmäßige Anordnung von an sich bekannten Vorrichtungen, sondern es kommt tatsächlich ein ganz neues, bei dem Luft-Flüssigkeits-Emulsions-Verfahren bisher nicht bekanntes Arbeitsprinzip zur Anwendung. Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung, in der Fig. 1 das Verfahrensprinzip und Fig. 2 eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung zum Entgasen und Entschäumen darstellt. Die Würze fließt von einem Gärgefäß 2, das über eine Rohrleitung 3 gespeist wird, durch eine Leitung 1, die am Boden dieses Gefäßes abgeht. Die schon teilweise entgaste Würze wird durch die Leitung 1 zu einer Entgasungsvorrichtung geleitet. Hierfür dient ein Entgasungskasten 4, dessen oberer Teil an eine Rohrleitung 5 angeschlossen ist, die in den oberen Teil der Gärgefäße mündet und den Schaum zurückzuführen gestattet. Ein Absperrventil 7, das sich vorzugsweise hinter dem Entgasungskasten befindet und von Hand oder selbsttätig gesteuert werden kann, regelt am Boden des Gefäßes einen konstanten statischen Druck ein, so daß der Spiegel einer nicht in Emulsion umgewandelten Flüssigkeit konstant gehalten wird. Wird die Einlaufmenge in dem oder den Gefäßen konstant gehalten, so kann eine Handbetätigung genügen. Ist dies aber nicht der Fall, so muß das Absperrventil zwangsgesteuert werden. Eine solche Zwangssteuerung ist stets vorzuziehen. Ein Staubehälter 8 zum Reifmachen, der belüftet werden kann, steht im unteren Teil mit dem oder den Entwicklungsgefäßen in Verbindung. Er erhält eine fast ganz emulsionsfrei gemachte Flüssigkeit, die in normaler Weise durch Überlauf abfließt, wodurch in allen Fällen eine Mindestfüllung in dem oder den Entwicklungsgefäßen aufrechterhalten wird. Einen Vorratsbehälter 9 für die emulsionsfrei gemachte Flüssigkeit werden die Kräfte durch Pumpen entnommen und dann der Nachbehandlung unterworfen, wodurch die Flüssigkeit von den in Suspension befindlichen Mikroorganismen getrennt werden soll und deren Volumen die Weiterentwicklung trotz der zeitweisen Nachbehandlung aufrechterhalten soll. Der Staubehälter 8 und der Vorrätsbehälter 9 können zu einem Gefäß vereinigt werden, das durch eine vorzugsweise schrägstehende Innenwand 10 geteilt ist, welche den Flüssigkeitsspiegel im Staubehälter 8 konstant hält. Die beiden Behälter können auch voneinander getrennt sein, insbesondere wenn der Vorratsbehälter unterhalb des Staubehälters angeordnet werden soll. Die Rohrleitung 11, durch welche gegebenenfalls der Schaum aus dem oberen Teil des oder der Entwicklungsgefäße abläuft, mündet ohne weiteres oder mit Zwischenschaltung eines Schaumzerstörers in den Staubehälter 8. In gewissen Fällen können eine oder mehrere dieser Vorrichtungen fortfallen. Die Stau- und Vorratsbehälter können zu einem Gefäß vereinigt werden. Ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, kann man auch das Absperrventil beseitigen, wobei dann der statische Flüssigkeitsspiegel durch den Staubehälter konstant gehalten wird. Das Ventil 7 und der Entgasungskasten 4 können gegebenenfalls durch eine Schleudervorrichtung, etwa durch eine Kreiselpumpe oder eine sonstige Pumpe, ersetzt werden, die zum Entgasen eingerichtet oder mit einer Entgasungsvorrichtung versehen ist, welche dann mit einer A7Orrichtung zum Einstellen der Fördermenge zusammenarbeiten kann. Das Ventil 7 kann übrigens auch vor dem Entgasungskasten 4 eingeschaltet werden und wird dann zum Einstellen von Hand betätigt oder zwangsgesteuert. Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 besitzt der Behälter 2 eine Höhe von 12 m und einen Durchmesser von 5 m. Oben ist er durch einen Deckel verschlossen, von dem eine Rohrleitung von 30 cm Durchmesser ausgeht, die auf eine Rinne ll mündet, die ihrerseits zu dem Staubbehälter 8 führt. Der Behälter 2 wird bei 3 über eine Rohrleitung? gespeist. Dieses Gefäß ist durch Vergasung mit Emulsion angefüllt, die sich im Gleichgewicht mit einer Wassersäule von 3,50 m befindet. Eine Leitung von 11 cm ist cm über dem Boden angeschlossen. Ein selbsttätiges Ventil 7 hält die Konstanz der Füllung des Behälters 2 aufrecht und leitet das Abfließen am Boden eines im waagerechten Schnitt rechteckigen Behälters 8, der 1,50 m breit, 3 m hoch; und 2,50 m lang ist. Der Inhalt des Behälters 8 läuft in den Behälter 9 über einen Uberfall, der eine Höhe von 1,80 m besitzt. Der Überlauf fließt auf eine EbenelO ab, die eine Neigung von 60° in dem Behälter 9 aufweist, der 1,50 m breit, 3 m hoch und 2,50 m lang ist. Der Boden des Behälters 8 befindet sich auf derselben Ebene wie der Boden des Behälters 2 und der Boden des Behälters 9 30 cm unterhalb dieser Ebene. Die Behälter 8 und 9 besitzen keine Deckel. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entlüften und Entschäumen von in einem oder mehreren Gärgefäßen befindlichen Nährsubstraten bei kontinuierlichem Züchten von Mikroorganismen, dadurch gekennzeichnet, daß das unter konstantem statischem Druck stehende emulgierte Nährsubstrat aus dem unteren Teil des oder der Gärgefäße abgezogen und in eine außerhalb des Gärgefäßes angeordnete Anlage übergeführt wird, die aus einem durch eine schräge Wand in zwei Abteilungen unterteilten Aufnahmegefäß besteht, in dessen einem Abteil die Emulsion vollständig entschäumt und entemulgiert wird, und dann die homogenisierte Flüssigkeit in das zweite Abteil geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Gärbottich (2) abgezapfte Emulsion zunächst in einem ersten Aufnahmebottich (8-9) aufbewahrt wird, bis der größte Teil des Schaums verschwindet.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Gärbottiche (2) mit an deren unterem Ende angebrachter Hauptabzugsleitung (1) und einem daran angeschlossenen Aufnahmebehälter (8-9), welcher vorzugsweise durch eine vertikal geneigte, einen Überlauf der Flüssigkeit ermöglichende Zwischenwand (10) in zwei Abteile unterteilt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein in der Hauptabzugsleitung (1) angeordnetes, regelbares und vorzugsweise zwangsgesteuertes Absperrorgan (7).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, gekennzeichnet durch eine in der Hauptabzugsleitung (1)