DE2700698C3 - Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von Einzellerprotein auf Basis von Äthanol - Google Patents
Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von Einzellerprotein auf Basis von ÄthanolInfo
- Publication number
- DE2700698C3 DE2700698C3 DE19772700698 DE2700698A DE2700698C3 DE 2700698 C3 DE2700698 C3 DE 2700698C3 DE 19772700698 DE19772700698 DE 19772700698 DE 2700698 A DE2700698 A DE 2700698A DE 2700698 C3 DE2700698 C3 DE 2700698C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fermenter
- ethanol
- gas
- oxygen
- biomass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 108010027322 single cell proteins Proteins 0.000 title claims description 5
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 title description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 17
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 12
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 12
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 11
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 244000286779 Hansenula anomala Species 0.000 description 22
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 20
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 7
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 241000235648 Pichia Species 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 5
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000589344 Methylomonas Species 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000007962 solid dispersion Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186046 Actinomyces Species 0.000 description 1
- 102000007698 Alcohol dehydrogenase Human genes 0.000 description 1
- 108010021809 Alcohol dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000222173 Candida parapsilosis Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019750 Crude protein Nutrition 0.000 description 1
- 241000580885 Cutaneotrichosporon curvatus Species 0.000 description 1
- 241000235646 Cyberlindnera jadinii Species 0.000 description 1
- 101710088194 Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000235058 Komagataella pastoris Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589348 Methylomonas methanica Species 0.000 description 1
- 241000192041 Micrococcus Species 0.000 description 1
- 244000294411 Mirabilis expansa Species 0.000 description 1
- 235000015429 Mirabilis expansa Nutrition 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000826199 Ogataea wickerhamii Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000586779 Protaminobacter Species 0.000 description 1
- 241000223253 Rhodotorula glutinis Species 0.000 description 1
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000235015 Yarrowia lipolytica Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000235033 Zygosaccharomyces rouxii Species 0.000 description 1
- PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N [N].NC(N)=O Chemical compound [N].NC(N)=O PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 238000012365 batch cultivation Methods 0.000 description 1
- 230000001851 biosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940055022 candida parapsilosis Drugs 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000005516 coenzyme A Substances 0.000 description 1
- 229940093530 coenzyme a Drugs 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000003958 fumigation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Chemical class 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 235000013536 miso Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000002897 organic nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002623 sporogenic effect Effects 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 230000004102 tricarboxylic acid cycle Effects 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/32—Processes using, or culture media containing, lower alkanols, i.e. C1 to C6
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/02—Separating microorganisms from the culture medium; Concentration of biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/14—Drying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von
Einzellerprotein auf Basis von Äthanol, bei dem in einem wäßrigen, einen pH-Wert von 2,5 bis 4
aufweisenden Nährmedium, das Nährsalze, saures Phosphat und stickstoffhaltige Substanz enthält, in
Anwesenheit von Äthanol und Sauerstoff äthanolverwertende Hefen bei Temperaturen von 20 bis 400C
unter aeroben Bedingungen in einem Fermenter kultiviert und die dabei gezüchtete Biomasse abgetrennt
und getrocknet als Proteinprodukt gewonnen wird.
Es besteht Bedarf an möglichst hochwertigen Nahrungsmitteln, um die ständig wachsende Zahl der
Menschen ausreichend und zweckmäßig zu ernähren.
Bekanntermaßen findet die Eiweißherstellung aus Kohlenwasserstoffen ein steigendes Interesse aufgrund
der wachsenden Nachfrage nach eiweißhaltigen Produkten. Eine bekannte Möglichkeit zur Herstellung von
Eiweißprodukten, die entweder direkt als Nahrungsmittel für Menschen oder indirekt als Futtermittel für Tiere
zu dienen vermögen, ist die mikrobiologische Gewinnung von Einzellerprotein (sogenanntem »single cell
protein«; im folgenden abgekürzt als SCP bezeichnet)
ίο durch Züchtung von SCP-bildenden Mikroorganismen,
wie Hefen oder Bakterien. Es sind zu diesem Z*veck bereits manche Verfahren zur Durchführung von
biologischen Gärungsprozessen in Vorschlag gebracht und verschiedene Rohstoffe als Substrate für die
Herstellung von SCP vorgeschlagen worden. Beispielsweise begann die Entwicklung mit der Verwertung von
Kohlenhydrat-Abfälien aus der Industrie, wie Melasse aus der Zuckerherstellung, Sägemehl aus der Holzverarbeitung
und der in der Zellstoffindustric anfallenden Sulfitablauge. Neuere Verfahren benutzen aus Erdöl
erhältliche Produkte als Substrat; es wurden Mikroorganismen gefunden, die von Rohöl. n-Paraffinen,
Methan, Methanol und Äthanol leben können. Jedoch macht die Herstellung von SCP in Nahrungsmittclqualitat
bisher noch erhebliche Schwierigkeiten. Beim Einsatz von η-Paraffinen als Substrat werden vielfach
Bakterien verwendet, die die Steuerung der Prozesse und die Infektionsgefahr im Kulturmedium zu uniibcrwindbarcn
Problemen werden lassen. Darüber hinaus ergeben sich bei den bisher bekannten Arbeitsweisen
Schwierigkeiten bei der Homogenerhaltung der Vicr-Phascn-Mischung:
n-Paraffin. Wasser. Luft bzw. Sauerstoff und Feststoff. Die Substrat-Rohstoffe Erdöl und
η-Paraffin enthalten darüber hinaus toxische Stoffe, die durch aufwendige Rcinigungsprozessc entweder aus
dem Substrat oder aus dem Endprodukt, der Biomasse, entfernt werden müssen. Eine vollständige Reinigung
und die Gewinnung einer Biomasse, die keinerlei Spuren derartiger unerwünschter Stoffe mehr enthält, ist jedoch
ίο praktisch nicht möglich. Dies hat zur Folge, daß
derartige SCP-Produkte bei der Zulassung als Futtermittel auf den Widerstand von Behörden und Verbraucherorganisationen
stießen.
Um diesen Schwierigkeiten aus dem Weg zu gehen wurde bereits vorgeschlagen, Methanol und Äthanol als Substrat für die Herstellung von SCP zu verwenden. Es sind biosynlhetischen Verfahren bekannt, bei denen bestimmte Bakterienstämme, beispielsweise die Stämme Methylomonas species und Methylomonas niethanolica. Methylotrophic bacterium, Pseudomonas methanica oder auch Bakterienstämme der Gattungen Bacillus, Actinomyces, Protaminobacter, Micrococcus und Coryncbaclerium u. a. in einem synthetischen Nährmedium. welches als einzige oder überwiegende Kohlenstoffquelle Methanol enthält, fermentaliv vermehrt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Hefen auf Methanol- bzw. Äthanolhaltigen Substraten, und hier werden insbesondere Candida-Hefen eingesetzt. Bei beiden Verfahrensarten erhält man bekanntermaßen Substrat-Ausbeuten, die zwischen 40 und 45% liegen, und deren Sauerstoff-Ausbeute ca. 20 bis 25% beträgt. Der Proteingehalt der gewonnenen Eiweißprodukte liegt bei der Verwendung von Hefen bei etwa 60%, bei der Verwendung von Bakterien bei etwa 80%.
Um diesen Schwierigkeiten aus dem Weg zu gehen wurde bereits vorgeschlagen, Methanol und Äthanol als Substrat für die Herstellung von SCP zu verwenden. Es sind biosynlhetischen Verfahren bekannt, bei denen bestimmte Bakterienstämme, beispielsweise die Stämme Methylomonas species und Methylomonas niethanolica. Methylotrophic bacterium, Pseudomonas methanica oder auch Bakterienstämme der Gattungen Bacillus, Actinomyces, Protaminobacter, Micrococcus und Coryncbaclerium u. a. in einem synthetischen Nährmedium. welches als einzige oder überwiegende Kohlenstoffquelle Methanol enthält, fermentaliv vermehrt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Hefen auf Methanol- bzw. Äthanolhaltigen Substraten, und hier werden insbesondere Candida-Hefen eingesetzt. Bei beiden Verfahrensarten erhält man bekanntermaßen Substrat-Ausbeuten, die zwischen 40 und 45% liegen, und deren Sauerstoff-Ausbeute ca. 20 bis 25% beträgt. Der Proteingehalt der gewonnenen Eiweißprodukte liegt bei der Verwendung von Hefen bei etwa 60%, bei der Verwendung von Bakterien bei etwa 80%.
Bei Einsatz von Methanol als Substrat besieht der Nachteil, daß die gewonnene Biomasse als Protein für
den menschlichen Verbrauch nur indirekt eingesetzt
werden kann, da solche Eiweißprodukte nur als Tierfuttermittel benutzbar sind, solange gegen die
Zulassung als Nahrungsmittel direkt für die menschliche Ernährung seitens der Behörden Vorbehalte und
Verbote bestehen. Wenn Bakterien eingesetzt werden, besteht dazu der Nachteil, daß große Gefahr von
Infektionen durch fremde Bakterien vorhanden ist und dies noch dadurch gefördert wird, daß derartige
Prozesse bei einem pH-Wert von 6 bis 7 gefahr^.■
werden. Dieser pH-Wert gibt den Fremdbakterien ideale Wachstumgsbedingungen. Durch Einsatz von
Hefen, insbesondere gewisser Hefen der Saccharomycetoideae- und Cryptococcoideae-Unterfamilien, wie sie
von der amerikanischen Food and Drug Administration zur direkten Verwendung in für den menschlichen
Verbrauch bestimmten Nahrungsmitteln zugelassen sind, auf Äthanol als Substrat und die Gewinnung von
als Nahrungsmittelprodukte direkt für den menschlichen Verbrauch geeigneter SCP ermöglicht.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Oxydation eines oxydierbaren Materials, insbesondere eines Kohlenwasserstoffes,
bei dem Proteine anfallen (DE-OS 22 39 000). In der Beschreibung dieses Verfahrens werden insbesondere
Maßnahmen zum Beseitigen von Verunreinigungen in den bei diesem Verfahren auftretenden
Gasgemischen hervorgehoben. Die Herstellung der Proteine und die dabei erzielbaren Ausbeuten werden
nicht näher erläutert.
Beschrieben ist auch noch ein Fermentationsverfahren zur Gewinnung von Proteinen (US-PS 38 56 626). M
Die Beschreibung enthält jedoch keine Schilderung des ganzen Produktionsablaufes. Die Beschreibung beschränkt
sich auf die Erläuterung von Baktcrienstämmen. Mikroorganismen, bei dem Verfahren verwendete
technische Einrichtungen usw. Die Beschreibung enthält -15
keine Hinweise auf crzielbare Ausbeuten, die einen Vergleich mit anderen Fermentalion.',vcrfahren zulassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren dieser Art zu schaffen, das mit gegenüber den -»ο
bekannten Verfahren höherer Substrat- und Sauerstoff-Ausbeute arbeitet und zu SCP-Produkten höherer
Reinheit führt.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß *">
Anspruch I erzielbaren hohen Ausbeuten erklären sich daraus, daß durch die tangentiale Einführung des mit
den ultrafeinen Sauerstoffblasen angereicherten Nährmediums optimale Bedingungen für das Hefewachstum
erreicht werden. Es kommt hinzu, daß bei dem bekannten Verfahren Luft, die an den Vorgängen nicht
teilnehmenden Stickstoff enthält, eingeführt wird. In dem Fermenter nimmt dieser Stickstoff entsprechend
seinem Anteil in der Luft ein bestimmtes Volumen ein, das für die Reaktionen verloren geht. Ein größeres totes
Gasvolumen bildet sich aus. Beim erfindungsgemäßen Verfahren beschränkt sich das Gasvolumen auf den
noch nicht verbrauchten Sauerstoff und das bei der Fermentation entstehende Kohlendioxyd. Durch die
ständige Bewegung des Kulturmediums und die b0 genannte im Vergleich zum Stand der Technik kurze
Aufenthaltszeit des Gas-Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches, die einem schnellen Umpumpen entspricht, wird
dieses Kohlendioxyd rasch abgezogen und damit der Gasgehalt im Fermenter auf einem Minimum gehalten. b5
Damit wird praktisch der gesamte Innenraum des Fermenters für die gewünschten zur Bildung der
Biomasse führenden Reaktionen ausgenutzt.
Die Verhinderung einer Schaumbildung und das Vermeiden eines Gai.polsters werden gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung (Anspruch 2) dann begünstigt, wenn das Gas-Flüssigkeits-Feststoffgemisch
mit einer solchen Umpumpgeschwindigkeit durch den Fermenter durchgeleitel wird, daß sich bildende
Gasblasen mitgerissen und vor einer Schaumbildung aus dem Fermenter abgeleitet werden.
Hierzu hat sich als zweckmäßig herausgestellt, reinen Sauerstoff zuzuführen. Mit dem Erzeugen von reinem
Sauerstoff sind Kosten verbunden. Diese werden jedoch durch die bei Verwendung von reinem Sauerstoff
entstehenden Vorteile aufgewogen. Zum Beispiel fällt kein N2 an, das eine Schaumbildung begünstigt und nur
abgeleitet werden muß. Das Abgas besteht daher lediglich aus CO2 und unverbrauchtem O2.
Als vorteilhaft hat sich weiter herausgestellt, daß die in dem Fermenter entstandene Biomasse außerhalb des
Fermenters abgekühlt wird. Hierzu wird sie in einen
dem Fermenter nachgeschalteten Wärmetauscher eingeleitet. In dessen oberem Bereich wird sie entgast.
Vorteilhaft arbeitet man beim erfindungsgemäßen Verfahren so, daß man den pH-Wert des Nährmediums
auf 3,5 und die Aufenthaltszeit des Gas-Flüssigkeits-Feslstoffgemisches
im Fermenter auf 0,6 h-' cinsiellt, und es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn
man mit bis zu 3 ιτιμ zerteiltem Sauerstoff begast.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß man hohe Subslratausbeuten, die zwischen 70 und
80% liegen, und hohe Sauerstoffausbeuten von ca. 80% und mehr erreicht und gleichzeitig SCP-Produkte
höchster Reinheit gewinnt.
Zu der Beschickung des Fermenlers mit reinem Sauerstoff statt mit Luft, wie nach dem Stand der
Technik, sei noch ausgeführt, daß der Sauerstoff nicht völlig rein zu sein braucht. Eine Reinheit von 95% reicht
aus. Ebenso darf der Sauerstoff Feuchtigkeit enthalten.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einer im Verhältnis zum Durchmesser und zur Höhe des
Fermenters hohen Pumpenleistung gearbeitet. Bei einem Volumen von 20 m1 allein im Fermenter wird
etwa 30mal pro Stunde umgepumpt. Die hohe Pumpenleistung bewirkt weiter, daß sich im Fermenter
kein Gaspolster bildet und entstehende Gasblasen sofort weitergeleitet und ausgedrückt werden. Nicht
verbrauchter O2 und das entstehende CO2 werden
zusammen mit der entstehenden Biomasse im Fermenter hochgedrückt und können sich erst im Gasraum im
oberen Bereich des Wärmetauschers entspannen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich dementsprechend um einen aeroben Gärungsprozeß,
bei dem Mikroorganismen in einem im wesentlichen Äthanol als Kohlenstoffquelle enthaltenden
Nährmedium gezüchtet werden und dabei eine ganz bestimmte Gas-Flüssigkeits-Verteilung und Mischwirkung
zwischen dem Nährmedium und dem zur Begasung des Nährmediums eingesetzten Sauerstoff
aufrechterhalten und die Aufenthaltszeit des Gas-Flüssigkeits-Feststoffgemisches
im Fermenter auf den angegebenen bestimmten Wert, vorzugsweise 0,6 h ',
eingestellt wird. Als »Aufenthaltszeil« wird das Verhältnis von Strömungsgeschwindigkeit des Mediums
zu dessen Volumen in der Fermentervorrichtung bezeichnet.
fcs wurde überraschend gefunden, daß sich bei Begasung von tangential in den Begasiingsraum
eingebrachter Nährlösung mit ultrafeinen Sauerstoffblasen in der Größenordnung von etwa I bis 7 ιπμ,
vorzugsweise 3 ιτιμ, eine stabile Gas-FIüssigkeits-Feststoff-Dispersion
bilden läßt, die mit relativ hoher Geschwindigkeit durch den Fermenterraum geführt
werden kann, ohne daß sie bricht und ohne daß die bei den bekannten Verfahren dieser Art lästige Schaumentwicklung
eintritt Wie weiterhin gefunden wurde, ist das Hefewachstum in dem so dispergierten Medium optimal
und führt zu den gegenüber dem bisherigen Stand der Technik überraschend hohen Substrat- und Sauerstoff-Ausbeuten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit zahlreichen für diese Zwecke bekannten Hefestämmen
durchgeführt werden. Vorteilhaft verwendbare Hefen sind beispielsweise sporogene Hefen, die sich infolge
ihres hohen Dehydrogenase-Alkohol-Niveaus in Medien mit relativ hoher Äthanol-Konzentration zu
vermehren vermögen, wie die Spezies S. cheresiensis, S. beticus, S. montuliensis und S. rouxii sowie Bäckereihefen,
wie verschiedene Reben der Spezie S. Cerevisiae. Es können auch die sonstigen für diese Zwecke bekannten
geeigneten Hefen, wie die Spezies Hansenula anomala, Candida utilis und Rhodotorula Glutinis sowie sonstige
Candida-Arten, wie Candida curvata, Candida lipolytica, Candida pulcherima, Candida parapsilosis, sonstige
Hansenula-Arten, wie Hansenula miso, Hansenula wickerhamii und Saccharomyces-Arten, wie Saccharaomyces
carlsbergensis, Saccharamyces cerevisiae, Saccharamyces fragilis und Pichia-Arten, wie Pichia
pastoris und Pichia haplophyla auf verschiedenen Nährböden eingesetzt werden. Sämtliche verwendeten
Hefen verarbeiten als Kohlenstoffquelle Äthanol in annehmbarer Ausbeute. Unter diesen Hefen hat sich
besonders die Hefe Hansenula anomala (Rebe 926) in bezug auf Äthanolausbeute, Wachstumsgeschwindigkeit
und besonders hohe Qualität des gewinnbaren Eiweißproduktes bewährt.
Bei dem als Kohlensloffquelle eingesetzten Äthanol kann es sich um Äthanol aus natürlichen Rohstoffen
und/oder synthetisches Äthanol, wie es beispielsweise durch Anlagerung von Wasser an hochreines Äthylen
industriell gewonnen wird, handeln. Das Äthanol wird dem Kulturmedium in relativ hoher Konzentration, die
nach oben durch die bei 15 bis 20% liegende Verträglichkeitsgrenze für die Hefezellen begrenzt ist.
vorteilhaft in einer Konzentration von 1 bis 13%, vorzugsweise 10%, zugesetzt.
Kulturmedien, die üblicherweise verwendet werden, enthalten in gebräuchlicher Art assimilierbare Quellen
von Stickstoff, Mineralsalze und darin z. B. Phosphor. Magnesium, Calcium, Kalium, Schwefel und Natrium
sowie Spurenmineralien, wie Kupfer, Mangan, Molybdän, Zink, Eisen, Bor, Jod u.a. Die relativen Mengen
dieser Nährstoffe können in bekannter Weise in Abhängigkeit von dem speziell verwendeten Mikroorganismus
schwanken. Darüber hinaus kann das Nährmedium in bekannter Weise Vitamine enthalten, wenn
deren Anwesenheit für die Entwicklung des Mikroorganismus förderlich ist. In den vorteilhaft einsetzbaren
Kulturmedien können beispielsweise die folgenden Bestandteile in den arr^ebenen Mengen vorhanden
sein:
Saures Kaliumphosphat
(oder eine entsprechende Menge
Phosphorsäure) 0,02 bis 0,2%
(oder eine entsprechende Menge
Phosphorsäure) 0,02 bis 0,2%
Ammoniumsulfat
(oder eine die entsprechende
Stickstoffmenge ergebene Menge an
Harnstoff) 0,02 bis 1,0%
(oder eine die entsprechende
Stickstoffmenge ergebene Menge an
Harnstoff) 0,02 bis 1,0%
Magnesiumsulfat 0,01 bis 1,0%
Sonstige Wachstumsfaktoren 0,1 bis 10,0%
Zu den sonstigen Wachstumsfaktoren können beispielsweise NaCi, KCl, CaCl2, KJ, FeCIj, ZnSO4, CuSO4.
MnSO4, CoCI2, H3PO3 gehören.
Beispiele für Stickstoffquellen sind neben anorganischen Ammoniumsalzen, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumphosphat,
Ammoniumchlorid und Ammoniumnitrat, organische Stickstoffverbindungen, wie Harnstoff
und ggf. Aminosäuren.
Die Züchtung wird bei Temperaturen von etwa 20 bis 400C und in einem sauren pH-Bereich von etwa 2,5 bis 4,
vorteilhaft bei 35°C und pH 3,5 durchgeführt.
Γ5 Der Gärprozeß kann chargenweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Beim chargenweisen Betrieb
wird das größte Mikroorganismenwachstum innerhalb von 12 bis 24 Stunden nach Züchtungsbeginn erreicht
und der gesamte Inhalt des Fermenters nach gewünschter Aufenthaltszeit, vorzugsweise 0,6 h1, abgezogen.
Bei der kontinuierlichen Verfahrensführung wird entsprechend der Aufenthaltszeil im Fermenter die
erforderliche Menge an frischer Nährlösung periodisch zugeführt, während die entsprechende Menge an
Hefesuspension periodisch abgenommen wird.
Im Verlauf der chargenweisen Züchtung kann man während der logarilhmischen Wachstumsphase des
Mikroorganismus auf kontinuierliche Betriebsweise mit der entsprechenden Aufenthaltszeit umstellen.
Der Sauerstoff kann als reiner Sauerstoff oder verdünnt, z. B. in Form von mit Sauerstoff angereicherter
Luft, zugeführt werden. Es ist zweckmäßig, mit reinem Sauerstoff zu arbeiten, damit das End-Eiweißprodukt
ohne zusätzliche Reinigungsmaßnahmen in optimaler Reinheit gewonnen werden kann.
Die erfindungsgemäß erforderliche ultrafeine Verteilung des zugeführten Sauerstoffs in maximal 7 ιημ,
vorteilhaft 1 bis 3 ηιμ kleine Bläschen kann durch beliebige bekannte Düsen, poröse Scheiben oder
dergleichen erfolgen. Zweckmäßig werden Sintermetallplatten entsprechender Porosität und Porenweite
benutzt.
Die erfindungsgemäß erforderliche Relativbewegung des strömenden Mediums und des zugeführten Sauerstoffs
wird vorteilhaft durch langentiale Zuführung der im Kreislauf bewegten Kulturflüssigkeit zu dem von
unten nach oben eingedüsten Sauerstoff bewirkt.
Die Mikroorganismen können vom Kulturmedium nach bekannten Verfahren, zum Beispiel durch Zentrifugieren
und/oder Filtration, die mit einer Ausflockungsstufe kombiniert sein können, abgetrennt werden. Das
Endprodukt fällt beim erfindungsgemäßen Verfahren in einer so hohen Reinheit an, daß man es nach einfachem
Waschen und Trocknen für die gewünschten Verwendungszwecke direkt einsetzen kann.
Beispiel
Es wurde folgendes Nährmedium verwendet:
Es wurde folgendes Nährmedium verwendet:
Liter wäßrige Lösung
Komponente
Menge
KH2PO4 2,0 ml
(NH4J2SO4 0,2 g
MgSO4 · 7 H2O 1,0 g
Lösung von anderen Wachstumsfaktoren 10.0 ml
Die Lösung der anderen Wachstumsfaktoren hatte folgende Zusammensetzung:
1 Liter wäßrige Lösung
(Lösung der anderen Wachstumsfaktoren)
Komponente
Menge
CuSO< - 5 H2O
ZnSO4 · 7 H2O
MnSO4 - H2O
FeCl3 · 6 H2O
ZnSO4 · 7 H2O
MnSO4 - H2O
FeCl3 · 6 H2O
0,06 g
1,0 g
0,4 g
< 1,0 mg
Diesem Nährmedium, das einen pH-Wert von 3,S aufwies, wurden 10% synthetisches Äthanol zugesetzt,
dann wurde eine als Impfstoff vorbereitete Kultur der Hefespezies Hansenula anomala zugesetzt, und dieses
Nährmedium wurde in einem Fermenter im Kreislauf geführt An einer Stelle des Fermenters wurde von
unten nach oben in senkrechter Richtung reiner Sauerstoff in ultrafeiner Verteilung in einer Blasengröße
von durchschnittlich 3 ΐημ in den Fermenter eingegast
und an dieser Steile das Kulturmedium tangential dazu geleitet Bei dieser Relativbewegung von tangential
geführtem Nährmedium und eingegastem Sauerstoff ergab sich die gewünschte Gas-Flüssigkeits-Feststoff-Dispersion.
Bei einem Fermentervolumen von 20 m3 und 30facher Umwälzung/h verblieb der Inhalt jeweils 1,66
Minuten im Fermenter. Die bei der Vermehrung der Hefe auftretende Wärme wurde mittels Kühlwasser
abgeführt Die Eintrittstemperatur in den Fermenter betrug etwa 33"C1 die Ausgangstemperatur lag bei
39°C. Die Verarbeitung des Substrats Äthanol durch die
Hefekultur Hansenula wird in erster Stufe durch Reduktion des Äthanols zu Acetaldehyd mittels des
Alkohol-Dehydrogenase-Enzyms eingeleitet Der entstandene Acetaldehyd tritt auf dem Wege Acetal-Coenzym
A in den Zitronensäure-Zyklus ein.
Bei einem Fermenter-Volumen von 20 m3, einer
30fachen Umwälzung pro Stunde und einer Aufenthaltszeit im Fermenter-von 0,6 h->,einer Eintrittstemperatur
von 33°C und einer Austriltstemperatur von 39°C und unter Zuführung von reinem Sauerstoff wurden
folgende Ergebnisse erzieii:
Mittlere Fermentertemperatur | ca. 35° C |
pH-Wert | 3,5 |
Substratkonzentration | O1OJ % |
Aufenthaltszeit | 0,6 h-1 |
Produktivität | 45 kg kg/m3h |
Substratausbeute | 75% |
Sauerstoffausbeute | 80% |
Die Produktivität ist bezogen auf Trockenhefe.
Bei einer Umwälzleistung von 600 m3h wurden stündlich 12 m3 Kulturmedium abgezogen und ca. 12 m3 frische Nährlösung zugegeben.
Bei einer Umwälzleistung von 600 m3h wurden stündlich 12 m3 Kulturmedium abgezogen und ca. 12 m3 frische Nährlösung zugegeben.
Der Proteingehalt des so gewonnenen Produktes lag bei 70% Rohprolein.
Claims (7)
1. Verfahren zur mii.robiologischen Gewinnung von Einzellerprotein auf Basis von Äthanol, bei dem
in einem wäßrigen, einen pH-Wert von 2,5 bis 4 aufweisenden Kulturmedium, das Nährsalze, saures
Phosphat und stickstoffhaltige Substanz enthält, in Anwesenheit von Äthanol und Sauerstoff äthanolverwertende
Hefen bei Temperaturen von 20 bis 400C unter aeroben Bedingungen in einem Fermenter
kultiviert und die dabei gezüchtete Biomasse abgetrennt und getrocknet als Proteinprodukt
gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das in ständiger Bewegung gehaltene
Kulturmedium im Kreislauf bewegt, daß man Nährmedium bei jedem Umlauf des Kulturmediums
an einer Stelle der Umlaufbahn in tangentialer Richtung einführt, wobei man das Nährmedium mit
ultrafeinen Sauerstoffblasen in der Größenordnung von 1 bis 7 ηιμ begast, daß man die in dem
Fermenter entstehende Biomasse ohne Bildung eines Gaspolsters durch diesen durchführt, daß man
außerhalb des Fermenters entgast und daß man die Aufenthalt3zeit des Gas-Flüssigkeits-Feslstoffgemisches
im Fermenter auf 0,2 bis 1,0 h -' einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas-Flüssigkeits-Fcststoffgemisch
mit einer solchen Umpumpgeschwindigkeit durch den Fermenter durchgelcitet wird, daß sich bildende
Gasblasen mitgerissen und vor einer Schaumbildung aus dem Fermenter abgeleitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß reiner Sauerstoff zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Fermenter entstandene
Biomasse außerhalb des Fermenters abgekühlt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Biomasse in einem dem Fermenter
nachgeschalteten Wärmetauscher gekühlt und in dessen oberem Bereich entgast wird.
6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert des Nährmediums
auf 3,5 und die Aufenthaltszeit des Gas-Flüssigkeits-Feststoffgemisches
im Fermenter auf 0,6 h ' einstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6. dadurch
gekennzeichnet, daß man mit zu 3 πιμ zerteiltem Sauerstoff begast.
Priority Applications (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772700698 DE2700698C3 (de) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von Einzellerprotein auf Basis von Äthanol |
NL7800251A NL7800251A (nl) | 1977-01-10 | 1978-01-09 | Werkwijze en inrichting voor de microbiologische winning van eencellige proteine op basis van ethanol. |
IT12413/78A IT1106734B (it) | 1977-01-10 | 1978-01-09 | Metodo e dispositivo per la produzione microbiologica di proteinada organisni unicellulari mediante l impiego di alcool etilico |
GB678/78A GB1579012A (en) | 1977-01-10 | 1978-01-09 | Method and apparatus for micro biological production of single cell protein |
SU782566404A SU929013A3 (ru) | 1977-01-10 | 1978-01-09 | Способ получени биомассы |
FR7800436A FR2376898A1 (fr) | 1977-01-10 | 1978-01-09 | Procede et installation pour la production microbiologique de proteines d'unicellulaires a partir d'ethanol |
BR7800143A BR7800143A (pt) | 1977-01-10 | 1978-01-10 | Processo para a obtencao microbiologica de proteina unicelular destinada a alimentacao de animais,e dispositivo para sua execucao |
MX1063978U MX7254E (es) | 1977-01-10 | 1978-01-10 | Aparato mejorado para la obtencion microbiologico de proteinas unicelulares a partir del etanol |
AT16378A AT356616B (de) | 1977-01-10 | 1978-01-10 | Verfahren und vorrichtung zur mikrobiologischen gewinnung von einzellerprotein auf basis von aethanol |
ES465852A ES465852A1 (es) | 1977-01-10 | 1978-01-10 | Un procedimiento para la obtencion microbiologica de protei-nas unicelulares a partir de etanol |
JP91678A JPS53113089A (en) | 1977-01-10 | 1978-01-10 | Method and apparatus for producing mono cellular protein microbiologically by using ethanol as base material |
MX786765U MX7165E (es) | 1977-01-10 | 1978-01-10 | Procedimiento mejorado para la obtencion microbiologica de proteinas unicelulares a partir del etanol |
AR270693A AR214660A1 (es) | 1977-01-10 | 1978-01-11 | Procedimiento y dispositivo para para la obtencion microbiologica de proteinas de microorganismos unicelulares a partir de etanol |
ES474112A ES474112A1 (es) | 1977-01-10 | 1978-10-11 | Un dispositivo para la obtencion microbiologica de proteinasunicelulares a partir de etanol. |
US06/885,957 US4808534A (en) | 1977-01-10 | 1986-07-15 | Method and apparatus for the microbiological production of single-cell protein |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772700698 DE2700698C3 (de) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von Einzellerprotein auf Basis von Äthanol |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2700698A1 DE2700698A1 (de) | 1978-07-20 |
DE2700698B2 DE2700698B2 (de) | 1979-08-30 |
DE2700698C3 true DE2700698C3 (de) | 1980-05-22 |
Family
ID=5998366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772700698 Expired DE2700698C3 (de) | 1977-01-10 | 1977-01-10 | Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von Einzellerprotein auf Basis von Äthanol |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2700698C3 (de) |
SU (1) | SU929013A3 (de) |
-
1977
- 1977-01-10 DE DE19772700698 patent/DE2700698C3/de not_active Expired
-
1978
- 1978-01-09 SU SU782566404A patent/SU929013A3/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2700698A1 (de) | 1978-07-20 |
DE2700698B2 (de) | 1979-08-30 |
SU929013A3 (ru) | 1982-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69321625T2 (de) | Verfahren zur selektiven Herstellung von Poly-ungesättigte-Lipiden aus einer Porphyridium Cruentum Mikroalgen Fermentationsbrühe | |
DE2161164C3 (de) | Verfahren zur mikrobiologischen Erzeugung von Proteinmassen und Verwendung des proteinhaltigen Produkts | |
EP0144017A1 (de) | Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Poly-D(-)-3-hydroxybuttersäure | |
DE2633076A1 (de) | Verfahren zur durchfuehrung von enzymatischen reaktionen unter verwendung von in einer polymerisatmatrix eingeschlossenen mikroorganismen | |
DE2216887A1 (de) | Verfahren zum Einblasen von Gas in eine Suspension von Mikroorganismen | |
DE2229285A1 (de) | Verfahren zur extraktion von proteinen aus zellen von mikroorganismen | |
DE2452502B2 (de) | Verfahren zur zuechtung aethanol assimilierender hefen | |
DE3343576A1 (de) | Verfahren zur biotechnologischen herstellung von poly-d(-)-3-hydroxybuttersaeure | |
DE2643834A1 (de) | Verfahren zum herstellen von einzellprotein | |
DE2431002A1 (de) | Fermentationsverfahren | |
DE2700698C3 (de) | Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von Einzellerprotein auf Basis von Äthanol | |
DE2401519A1 (de) | Mikrobiologisches verfahren zur herstellung fluessigen und trockenen futterkonzentrates von l-lysin und kristallinen l-lysins | |
DE2004299B2 (de) | Verfahren zum aeroben zuechten von kohlenwasserstoff-abbauenden hefen | |
DE1046834B (de) | Verwertung von Melasseschlempen mit Hilfe von Mikroorganismen | |
DE2202701C3 (de) | Verfahren zur biotechnischen Herstellung von Zitronensäure | |
DE1442212B2 (de) | Verfahren zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus Gasölfraktionen unter gleichzeitiger Züchtung von Mikroorganismea | |
DE1901621A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1-Tryptophan enthaltenden Hefezellen | |
DE2700697C3 (de) | Vorrichtung zur Gewinnung von mikrowellen Produkten | |
DE2038700C3 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Hefezellen | |
EP0190610A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Alkohol und proteinangereicherter Schlempe aus zucker-, stärke- und/oder zellulosehaltigen Rohstoffen | |
DE1642689C3 (de) | Verfahren zum Zurückgewinnen von Mikroorganismen | |
DE1918705A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Einzellprotein | |
AT347385B (de) | Verfahren zur herstellung von protein | |
EP0001122A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Zuckeralkohols | |
DD278353A1 (de) | Verfahren zur inaktivierung von mikroorganismen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAM | Search report available | ||
OC | Search report available | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |