Способ получения биомассы

и.4 Е.1 .сАМ библиотека ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ р 493978 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 14,09.72 М. Кл. С 12 с 11 32) Приоритет 17,09.71 (31) 43421 33) ВеликобританияОпубликовано 30.11,75, Бюллетень М 4 Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий) УДК 663.14(088.8 та опубликования описания 19,02,76(72) Авторы изобретения н Линдсей Шеннанния) Иностр анц ордон Хоумер Иванз и Жа(Великобрита Иностранная ф Дзе Бритиш Петролеум К(71) Заявите 1 р маомпани Лимитедия) ОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ 54) микробиоения биоблас м по тение относится именно к спосо Изобреко тилогии, а ба лучмассы.Известен способ получения биомассы путем выращивания дрожжей Сапд 1 да 11 ро 1 у 11 са на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода углеводород, содержащий по меньшей мере 10 атомов углерода в молекуле, при аэрировании среды в условиях оптимального давления и температуры с последующим отделением биомассы.Целью изобретения является повышение содержания протеина в биомассе.Для этого по предлагаемому способу из рода СапдЫа 11 ро 1 у 11 са используют штамм СВ 5 6331. При этом выращивание проводят под давлением 1,5 - 5,0 кг/см.Питательная среда, на которой ведут выращивание, содержит в качестве источника углерода углеводород, содержащий по меньшей мере 10 атомов углерода в молекуле, водную питательную среду и газ, содержащий свободный кислород.Предпочтительными углеводородами являются нормальные парафины, полученные из нефтяных фракций, выкипающих в областях керосина или газойля.Нормальные парафины газойлевой фракции содержат 14 - 21, а керосиновой - 10 - 13 атомов углерода в молекуле. Наиболее пригодными являются углеводороды с прямой цепью,полученные из нефтяного сырья при обработке молекулярными ситами,5 Процесс культивации проводят предпочтительно при 27 - 33 С и рН 4,0 - 5,5, при перемешивании и аэрации в сосуде под давлением1,5 - 5 кг/см абс.Высокие скорости роста поддерживают в10 широком интервале температур и рН, например при рН 3,0 - 5,7 и 20 - 35 С,Бактериальное загрязнение подавляют проведением процесса при рН 4,0 - 4,8 и 27 - 33 С,Новый штамм СВЯ 6331 представляет собой15 мутантную производную диких дрожжей родаСапдЫа 11 ро 1 у 11 са в соответствии с систематическим критерием Лоддера; сдан на хранениев Сеп 1 гаа 1 Ьцгеац Чоог Яс 1 пгпгпе 1 сц 1 цгез,Ваагн, Голландия.20 Новый штамм обладает следующими характеристиками,Морфологические характеристики такие же,как и у Санд(да 11 ро 1 у 1 са СВ 5 штамм 2078 иСМ 1 штамм 93743, Эти характеристики соот 25 ветствуют стандартному описанию дрожжейСандда 11 ро 1 у 11 са по жировому расщеплениюза тем исключением, что при выращивании вчашках со средой глюкозы (экстракт дрокжей), пептоновым агаром или на пластинахДалмо на агаре из маисовой муки колонии представляют собой окрашенный крем, однородный, имеющий матовую поверхность, без образования складок и псевдомицелия.Физиологические характеристики идентичны для таковых у СапсИда Иро 1 у 11 са СВЯ штамм 2078 и СМ 1 штамм 93743.Морфологические наблюдения при культивации в глюкозе дрожжевого экстракта на водном пептоне следующие.При культивации в течение 3 дней при 25 С в глюкозе дрожжевого экстракта на водном пептоне клетки короткие яйцевидные и длинные яйцевидные 3 - 6 и 5 - 11 мк, изредка встречаются удлиненные клетки до 20 мк.Кожица не образуется.Аскоспоры и баллиспоры не образуются на споруляционной среде.Штамм не ассимилирует нитрат калия, мочевину разлагает,Сахара не сбраживает, ассимилирует глюкозу, этанол, гликоль, эритрит и янтарную кислоту,Не ассимилирует галактозу, сорбозу, а-рибозу, 1.-рамнозу, сахарозу, мальтозу, целлобиозу, треалозу, лахтозу, мелабиозу, раффинозу, мелецитозу, инсулин, растворимый крахмал, а- ксилозу, 1.-арабинозу, а-арабинозу, рибитол, галактитол, а-маниитол, а-галактол, а-метил-а-глюкозид, салицин и инозитол.Желатин сжижает и пептизирует лакмусовое молоко.Рост на среде, не содеряащей витаминов, - медленный.Стимулируется в присутствии тиамина. Пример 1, СапсИс 1 а Иро 1 у 11 са штамм СВЯ 6331 непрерывно культивируют в асептических условиях при перемешивании в аэрируемом сосуде емкостью 1800 л, выдерживающем давление.В качестве углеродного субстрата используют смесь нормальных керосиновых парафинов, имеющих 10 - 18 атомов углерода в молекуле, полученных при обработке нефтяного сырья молекулярными ситами.Водная азотсодержащая среда имеет следующий состав, г:НзРОз 1,594; КС 1 0,916; МАЗО 7 Н,О 0,521; МпЯО 4 НО 0,035; Ре 804 7 НО 0,052;7 п 50 7 НО 0,158; Сц 0 7 Н,О 4,37 10 - "; НЯО 0,172; солянокислый тиамин 220 мг и вода - до 1 л.После периода инициирования в течение 16 час, во время которого культура достигает концентрации 16 г/л, процесс ведут при непрерывной аэрации со скоростью разбавления 0,16 объема/объем в час при 32 С при рН 5,5. Поддерживают рН добавлением необходимого количества аммиака, Углеводород подают со скоростью 10 л/час, а водную питательную среду подают со скоростью 260 л/час.Ферментационную массу аэрируют 1,50 объема/объем в минуту, давление внутри ферментатора поддерживают 2,5 кг/см абс. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Выходной коэффициент равен 0,88 (т, е. весу продукта дрожжей, деленному на вес использованного дрожжами углеводорода).Жидкая среда содержит 23,6 г/л сухих клеток.Процесс ведут 1000 час. При этом жидкую среду анализируют через каждые 24 час, а культуру исследуют на изменение штамма,Образцы помещают на пластины с ЯаЬоцгацдз декстрозным агаром (охоЫ) и Ма 11 Ехсгас Айаг (охоЫ), где охоЫ - зарегистрированное торговое наименование.Пластины инкубируют 3 дня при 30 С, Полученные колонии представляют собой окрашенный крем, гладкий, с матовой поверхностью без складок.При всех ферментациях изменения культуры при пробах на пластинах не наблюдается.При микроскопическом исследовании псевдомицелл не наблюдается.Содержание сырого протеина (белка) определяют через определенные промежутки времени по известной методике.Дрожжи дают 63 - 65 вес. % сырого протеина от сухого веса дрожжей.Для сравнения подвергают в идентичных условиях культивации штамм СапдЫа Иро 1 у 11 са СМ 1 93743, при этом содержание сырого белка в дрожжевом продукте составляет 54 вес. % от веса сухих дрожжей. Выходной коэффициент - 0,58.Пример 2. СапсИда Иро 1 у 11 са СВБ штамм 6331 культивируют в тех же условиях и при той же скорости разбавления 0,07 объема/ объем в час под давлением 1,5 кг/см абс. как и СМ 1 штамм СапдЫа Иро 1 уИса, описанный в примере 1,Выходной коэффициент равен 0,73, содержание сырого белка составляет 59 вес. % от веса сухих дрожжей. Пример 3. Сапс 1 Ыа Иро 1 у 11 са штамм 6331 инокулируют в водной питательной среде и в углеводороде, как источнике питательного углерода при перемешивании, аэрации в сосуде под давлением с рабочим объемом 55 л,Углеводород представляет собой смесь нормальных газойлевых парафинов, имеющих 11 - 18 атомов углерода в молекуле, преимущественно 14 - 17 атомов углерода, полученных при обработке молекулярными ситами газойлевого нефтяного сырья.Водная питательная среда имеет следующий состав, г: Н,РО 1,455; К 804 0,969; Мд 504 7 НО 0,470; 2,пЮ 7 НО 0,138; Ре.04 7 НО 0,047; Мп 80 4 НО 0,041; (ИН),04 0,500; Сц 04 5 НО 4,13 10 - , солянокислый тиамин 0,203; вода - до 1 л.После периода начального роста проводят непрерывную аэрацию со скоростью разбавления 0,14 - 0,15 объема/объем в час при 32 С и рН 4,5, поддерживая рН на необходимом уровне добавлением аммиака. Углеводород подают со скоростью 220,5 мл/час, а водную питательную среду - 7,42 л/час,Предмет изобретения Составитель А, Бражникова Текред Е. ПодурушннаКорректор И, Позняковская Редактор Е. Шепелева Заказ 137/9 Изд.2039 Тираж 559 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7 К.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Ферментационную массу механически пере. мешивают, аэрируют 0,75 объема/объем в ми. нуту, давление внутри ферментатора поддерживают 1,5 кг/см абс,Через 240 час после начальной инокуляции культуры дрожжей к ферментационной жидкости добавляют инокулят, содержащий пять видов бактерий, принадлежащих к видам Ас 1 поЬас 1 ег, Езспег 1 сЬ 1 а, РагасооЬас 1 гшп и Рзецг 1 огпопаз.Подсчет бактерий осуществляют через интервалы в одну сотую и одну восьмую часа; образцы, отобранные из ферментационной жидкости, показывают, что число жизнеспособных бактериальных клеток колеблется в пределах 300000 - 2.500000 в миллиметре жидкости.После окончания процесса в течение 330 и 402 час плотность клеток дрожжей СапдЫа 11 ро 1 уИса штамм СВ 8 6331 составляет 23,5 г/л. Выходной коэффициент - 0,99.Дрожжевой продукт содержит 0,59 вес. % сырого протеина от веса всех сухих клеток,Затем рН жидкости повышают до 4,5 4,8 в период 520 - 680 час. Проводят подсчет бактерий в период 800 в 12 час, количество их составляет 109 в 10 в клеток в миллилитре.Число клеток Сапс 1 Ыа 11 ро 1 у 11 са примерно равно числу клеток бактерий.Между 1122 и 1218 час работы вес сухих клеток дрожжей составляет 21,3 г/л, а выходной фактор - 0,96. Содержание сырого протеина составляет примерно 59 вес. % от общего веса сухих клеток,6После 1218 час рН увеличивают до 5,0, причем работа ферментера становится неустойчивой, контроль затруднителен и изменяется выходной коэффициент.5 В это же время число бактерий увеличивается и превышает число дрожжевых клеток.Данный пример показывает удовлетворительную непрерывную работу при ферментации дрожжевой биомассы с использованием 10 нового штамма Сапс 1 Ыа 11 ро 1 у 11 са СВЬ 6331в присутствии значительного по уровню бактериального загрязнения, Выясняется, что производство дрожжевой биомассы не является удовлетворительным, когда ферментацию про водят в неасептических условиях при рН 5 ивыше. 201. Способ получения биомассы путем выращивания дрожжей СапдЫа 11 ро 1 у 11 са на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода углеводород, содержащий, по 25 меньшей мере, 10 атомов углерода в молекуле,при аэрировании среды в условиях оптимального давления и температуры с последующим отделением биомассы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения содержания протеина 30 в биомассе, из рода СапдЫа 11 ро 1 у 11 са используют штамм СВ 5 6331.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что выращивание проводят под давлением 1,5 - 5,0 кг/смв.