Способ получения биомассы

-с-о;сенате О П ИСАН"В Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Сон 1 иалистицеских Республик) Дополнительное к ) Заявлено 16.07.76 авт. санд.ву 384 148/28 Кл,12 2 13/0612 З 1/0812 С 11/14 с присоединением заявкиГасударственный кометеСвавта Мнннстрав СССРне делам нзабретеннйн аткрмтн Приоритет 53) УДК 668.392) От ковано 25. 06,7 8,6 юлле 23 46) Дата опубликован писания 1 7.05. 78 Е,Г,Бьтховский,Б.С.Боуцен, Н.П.Капунянц, Л.З,СалтыковаО.Т.Чернова, О.В.федулова и Н.Я, Биинчевская Автор из обре Всесоюзный научно-исследовательский инсгнтубиосинтезв белковых веществ(71) Заявитель 4) СПОСО УЧЕНИЯ БИОМАССЫ ужающей того сырья и загрязненицы сбросами, Нецоствтком извести ого способа явпяет еиспвность процесса и проерментера вспецствие ограса невысокая интизводитепьность ф ничения остатка э в куиьгураиьной с тагков исходного се ( до 100 мп 1 п Присутствие пост вой и пищевой бих оксидато напичие осанопа и цру еде, а такж вс) сыры в попучаена 1 кг сухогооронних примесеомассе нежепатеп прой в орм но,пустим гения является интенс получение высокоочиш я тем, что при. ения биомассы цпвгае По этфермен ыращив ствпяю конпентна первой стаци углерода подпер ость потока 0,2- ей стадиях осущ е, оптимПроцеовать дпентрации иввют ,5 часествляюзф ние источника углеродаатепьнуксреду на перво на второй стадии среду тнтепьнолетучестькоторых ввеценного в питстадии, при этом Изобретение относится к технике получения бепкововитаминной массы на киспородосодержащих производных углеводородов, например низших спиртах иии кврбоновых киспотах, и может быть использовано в микробиологической промышленности.Известен способ получения биомассы, прецусматриввющий непрерывное Юыращивани микроорганизмов в усповиях аэрации на питвгепьной среде, содержащей в качестве источника угпероца. оксидаты углеводородов, например, низшие спиргьни кислоты, источ,ник азота и необходимые минеральные соли прн определенной концентрации источника углерод дв в среде и скорости потока 1 . ому способу дрожжи культивируют терах при аэрации, рН и температуапьных для данного штамма, оФерментации необходимо регупия поддержания в ферментере конэтанопа 0,005-0,300% (предпоч,02%),Это обусловлено высокой ю низших спиртов и кислот, уносвозцухом приводит к потере ценпичие метанола н Цепью изобре кация процесса и о биомассы,Это достигает мом способе попу ние микроорганиз: стадии, при этом Г рацито источника 0,1-0,5% и скор нв второй и треть полное испопьзора15 аэрируют воздухом, которымс осуществпяпасьаэрация на первой стадии, а скорости потока на второй у третьей.стадиях поддерживают10 ь 2,0 час и 2,0-4,0 час соответственно, 5Способ осуществпяют спедующим образом.Микроорганизмы, например дрожжи Сапс(ЫсМ О 11 2 б , бактерииМбЯОс(ОИ 30рс, щрИддоРСа выращивают наобычной минерапьной среде, содержащейазот, фосфор, капий, магний, и микроэпементы в копичествах, необходимых дпя обеспечения максимапьного выхода биомассы.Источниками угпероца явпяются окиспенныепроизводные угпевоаороцов- спирты,карбоновые киспоты, которые добавпяют в средыв концентрации от 1 до 15%, предпочтитепьно до 8%, Выращивание ведут при перемещивании с аэрацией воздухом ипи киспоро 20дом при температуре и рН, оптимальныхдпя подобранных микроорганизмов, Темпераотура выращивания составпяет 15-40 Со(предпочтитепьно 23-30 С), рН 3 8 (цредпочтитепьно 4-7 ),Выращивание осуществляют в три стадии.На первой стадии процесс ведут с максимапьнцй интенсивностью при атмосферном ипиизбыточном до 1,5 ати давпения, поддерживая концентрацию источника угперода на оптимапьном дпя испопьзуемого феоментерауровне 0,1-; 0,5%1 ( предпочтитепно 05%)и скорость протока 0,2-0,5 час . Концентрацию источника угперода можно ограничивать в спучае ингибирующего действияна микроорганизмы.о.На второй и третьей стадиях, осуществляют попное испопьзование источника угперода, введенного в питатепьную среду на первой стадии, при этом ск рости потока пойдерживают 1,0-2,0 час и 2,0-3,0 чассоответственно.На второй стадии среду аэрируют;воздухом, которым осушествпяпи аэрацию на пер-,вой стадии, а на третьей стадии дпя аэрацииподают чистый воздух,. Концентрация оксидатав купьтурапьнойсреде на поспедней стадии ферментации составпяет 0,01- 0,05%.П р им е р 1, Дрожжи СОИд пЙСМ . 01 21 Ь выращивают в условияхпротока на питатепьной среде с этанопомопри рИ 4,1-4,3 и температуре 32 С Процесс ферментации ведут в три стадии.На первую стадию подают исходную пи- кктатепьную среду, содержащую 5,0% этанопа.,и мииерапьные сопи ( на 1 кг этанола) г:Аммиачная вода (20%) 290,0Орто-фосфорная кислота . 60,0акаций хпористый, 41,0 бОМагний сжонмиспый 22. 5 Жепезо сернокиспое 2,5Цинк сернокиспый 1,3Марганец сернокиспыйАэрацию ведут воздухом -1 имин на1 и среды. Процесс осуществпяют при давпени 1,0 ати со скоростью протока 0,4час, поддерживая при этом концентрациюостаточного этанопа 0,.8-1,0,Купьтурную массу и отработанный воздух с первой стадии ферментации непрерывно подают на вторую стадию гце скоростьпротока в три раза выше, чем на первой,т,е. 1,2 час, Из минеральных сопей на-1вторую стадию подают топько аммиачную воду и орто-фосфорную киспоту соответственно, по норме 50 г и 10 г на каждый кипограмм этанопа, поступающего с купьтурапьноймассой после первой стадии ферментации.Концентрация остаточного этанопа на второй стадии составпяет 0,005-0,010%.Купьтурапьная масса со второй стадиинепрерывно поступает на третью стацию,гдескорость протока увепичивают еще в 2,5 ра-.за ( до 3,0 час ). На третью стадию подают топько чистый воздух 0,5 лмин ирН-статирующие реагенты-аммиачную водураствор серной кислоты.Культуральную массу с третьей стади ферментации подаютна сепарацию и сушку.Выход абсопютно сухих дрожжей в конце процесса ферментации составпяет 70% израсходованного этаноп, а содержание этанопа Йбиомассе - не более 10 мг/кг (спеды). П р и м е р 2. Бактерии Реаодовоцсб ИИИИМИОбСЮ выращивают при атмосферном давпении на среде с 10% метанола по трех стацийной схеме. Минерапьные сопи подают в спедующем количестве ( на 1 кг метанола )р:На первой стадии,д,ммиачная вода (20%))0 Орто-фосфорная кислота (70%) 62,5 Калий хпористый 56,2 Магний сернохиспый 16,3 Железо сернокисцое 38 Бянксернокиспый 1,3 Марганец сернокиспый 1,3 Медь сернокиспая 0,4 На второй стадииАммиачнаявода (20%) 62,5 Орто-фосфорная кислота (70% 1.2,5 Чемпература выращивания 30 С, рН сре- ды 6,8-7,0. Среду аэрируют воздухом в количестве 30 п/мин на 1 п среды на пер вой стадии и 1,0 п/мин на 1 и среды иа третьей стадии ферментации. Аэрирование среды на второй стадии осутествпяют всем копичеством отработанного на первой стади воздуха. Скорость протока на каждой стади 4 ФеОмеятадии Регупируют ПО остатку мютяноф 1611928 Составитель А.БражниковаТехреа И. Кдимко Корректор В. Сердюк Редактор А,Бер Заказ 3403/26 Тираж . 568 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий, 113035, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент", г,Ужгород, уп.Проектная,4 па в среде, который, поддерживают на тех же уровнях, что и этанол в примере 1.Приэтом на первой стадии ферме 1 нтации скоростЬпротока составляет 0,5 час, на вторсу15 час , на третьей стадии 4,0 час . 5Выход абсолютно сухой биомассы в конце ферментации составляет 47% от веса израсходованного метанола. Метанола в биомассе не обнаруживают.П р и м е р 3. Дрожжи СО нс 11 л О011 Р 1 б выращивают при рН 4,8-5,0ои температуре 32 С на среде с уксуснойкислотой, Процесс ферментации ведут в две стадии. На первую стадию подают исходную питательную среду, содержал;ую 3% уксусной 15 кислоты и минеральные сопи ( в г на 1 кг уксусной кислоты):Аммиачная вода (20%) 1700Орте-фосфорная кислота (70%) 36,0Калий хпористый24,6 20Магний сернокиспый 5Железо сернокислое 1,5Пинк сернокиспый 0,8Марганец сернокиспый 0,8Аэрацию ведут воздухом 1 пlмин на 1 л 25 среды. Процесс осуществляют со скоростью :протока 0,25 час, поддерживая остаточную концентрацию уксусной. кислоты до 0,4%. Культуральную массу и отработанный воздух с первой стадии .ферментации.непрерывно по дают на вторую стадию, где выращивание ведут со скоростью протока 0,75 час,добавляя аммиачную воду и орто-фосфорную кислоту соответственно по норме 30 г и 6 г на каждый килограмм кислоты, поступаю-Зф ошей с культуральной массой после первой стадии ферментации. Концентрация остаточ.ных кислот на второй стадии составляет О.05%,Предлагаемый способ обеспечивает увепичение суммарного сьема биомассы с полезной емкостью ферментеров на 20-30% по сравнению с одностадийным процессом. Кроме того, получаемая по этому спосрбу биомассанес одержит примесей исходного источника углерода и метабопитов. Формула изобретения Сп особ и олуч ения би омассы, предусма триваюший непрерывное выращивание микроорганизмов в условиях аэрации на питатепьной среде, содержащей в качестве источника углерода оксидаты углеводородов, например, низшие спирты и кислоты, источник азота и необходимые минеральные сопи и ри опредепенной концентрации источника углерода в среде и скорости протока, о т п и ч а ю - ш и й с я тем, что, с цепью интенсификации процесса и получения высокоочищенной биомассы, выращивание микроорганизмов осуществляют в три стадии, при этом на первой стадии концентрацию источника углерода поддерживают 0,1-0,5% и скорость протокааф0,2-0,5 час, на второй и третьей стадиях осуществляют полное использование источника углерода, введенного в питательную среду на первой стадии, при этом на второй ) стадии среду аэрируют воздухом, которым осуществлялась аэрации на первой стации,а скорости протока на второй и третей стадиях пщрерживают 1 С 20 час и 2,0- 4,0 час соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Патент США % 3865691,кп.195-82, 1975,