Патент ссср 313368

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сева Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 15.XI.1968 (№ 128i3725/28-1,3)

Приоритет 15.XI.1967 ВП 6a/128348, ГДР.ЧПК С12с l l/16

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДV, 663.14.143.4(088.8) Опубликовано 31.VIII.1971. Бюллетень Х«26

Дата опубликования описания 28.Х.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Хайнц Шредер, Ханс-Карл Вольтер, Гюнтер Крайбих и Вернер Аннемюллер 1 (Германская Демократическая Республика) Иностранная фирма

«Форшунгсинститут фюр ди Герунгсиндустри, Знзимологи унд технише микробиологи» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО КУЛЪТИВИРОВАНИЯ ДРО)К)КЕИ

Изобретение касается способов непрерывного культивирования дрожжей.

Известен способ непрерывного культивирования дрожжей путем перемешивания культуральной среды B батарее последова- 5 тельно соединенных между собой ферментеров при подаче питательной среды, содержащей источники углеводов, минеральные сопи, и аэр ации ее. .При этом невозможно поддержание посто- 10 янной концентрации дрожжей, а также интенсифицирование процесс.

Цель изобретения — устранить указанные недостатки.

Эта цель достигается тем, что подаваемые 15 минеральные соли распределяют дифференциально по ферментерам, осуществляя подачу источника фосфора только в первый головной ферментер, а источника азота — в д ва перовых по ходу процесса ферментера, 20 при этом в процессе выращивания проводят созревание биомассы без дозировки питательных веществ v. уменьшенной подачи воздуха.

На начальной стадии гроцесса выращи- 25 вания в головные ферментеры батареи осуществляют больший приток питательной среды и уменьшенную подачу воздуха по сравнению с конечной стадией процесса.

Используемые углеводы предварительно подвергают обработке путем нагрева и осветления их.

Используемые питательные вещества предварительно дезинфп|цируют при помощи дезинфицирующих средств, например формальдегида, пропиолактона и других лактонов.

B дальнейшем изобретение поясняется примерами и схемой его выполнения.

П р н и е р 1. Выращивание проводится в пяти последовательно включенных ферментерах 1 — 5. Одинаковые ферментеры (1 — 5) соединены элементарными переточными устройствами 6 (ступени с разными уровнями или каскады) или сифонными переточными устройствами.

Ферментер 1 загружают количеством дрожжей по линии подачи 7 чистой культуры, достаточным для равновесного состояния непрерывного выращивания. Или в ферментере 1 выращивается недостаточное количество задаточных дрожжей. Или выращивание производится одновременно во многих ферментерах, причем дрожжи отделяются в ферментер 1 в достаточном количестве для немедленного пуска непрерывного выращива ния.

313368

3 фер)1ентеры

Пока)атея и и о

0,376

200

4,5

0,508

200

5,0

0,50

200

5,0

0,250

200

4,0

0,125

200

3,5

В ферментеры 1 — 4 подают различные количества углеводного раствора из емкости 8, например, раствора мелассы в 40 по Беллингу. B ферментер 1 дополнительно добавляется фосфат из реактора 9 и раств<)р из реакторов !О и !1 230TIIcTIIN веществ, I) ферме1ггер 2 — только раствор из реакторов 10 и 11 азотистых веществ в другой дозировке.

Удовлетворяя общу1о потреоность в азоте прп разли шом коли 1естзе раство)2 сульфата аммонl!я и 2 At At и а«2, у cтан 2В, 1 ив 2!От )к с лаемые вели п)пы р1-1 системы.

В пусковой фазе, т. е. период до наполнения всей системы и достижения равновесного состояния, жидкость из каждого наполненного ферментера перетекает в следующий до созрев ательного фер ментер а с), Дрожжи отбираются из слива 12, В пусковой фазе в каждый наполняющий ферментер дается. лишь соответствующая доза 1титательных веществ и то же самое,делается для раствора фосфата и азотистых веществ, Ферментеры продуваются различно н так, Время пребывания в ферментере, еас

Гкорость разбавлен!!я, «ас

Ко гн I cETD а ни я;ц) о ж ж с и, Температура, "- С р1I

Пример 2). Для долговременного сохранения генетической и ф1!зпологпческой стаоильностп системы фермен1еры 1 и 2;)2бога!от с новь?шенным образовапием сп;!рта и субстрата и уменьпlcili:ой подачей воздуха. Дозировка субстрата, воздуха и скороС ЫО Р 2 3 О 2 В Л Е 11 И Я У C 1 2!! 2 В. 1!! 13 1 10 I C 1! И Ж 2 10щиеся от ферментеря «ф рмептсру вещ!гчпt1Û.

Вре)1я, «ас 1 2 3 4 5

КО!и1ентрания лрожжеи,, 200 200 200 !?00 200 (.:оаерж нпе спирта, оо.,„1,0 U,4 О, I О О р и м е p ) H110Atcжг Г0 1пое Гозревяпиc

1)еде". к выравниванию .д л! "pi.l и I)1;II 032;)я переводу на полуап яэрооное состоян«=. сttocoocl вует стабилизации зимад?!ого комплекса, который пог0м должен пр0являTь его!0 2«тпвпост: в тесте.

Такое созРеваппе длЯ 1311P2131IIIi32!IHII делается в начале системы 13, т. е. )!e кду чиcToII «ультурой и фермептером 1, или в спсте)1е И между, например, фермснтеря):и и, ).

Удобным при многоступенчатой системе (например, пяп ступенчато!1) являстся момент, когда главная масса клеточного материала находится в стади i смены псн олений.

В момент перетя)ккп тля отделения дочер1их клеток способность клеток к поглоп!е1:1по субстрата уменьшается. чтобы первый получал воздуха меньше, чем второй. Наибольшее количество воздуха получает ферментер 4, в котором дрожжи принимают товарный характер, тогда как фер5 метр с), служащий для созревания, продув ается слабо.

После наполнения всей системы устанавливается состояние равновесия между концентрацией дрожжей и несбраживаемых ве10 ществ. Это состояние является непрерывной фазой, которая поддерживается длительное время.

В фазе выпуска освобождение системы

k;2«ITII2eTcst с ферментера 1, что при закры15 тых ферментерах с сифонными перетоками может производиться сжатым воздухом при дросселировании отходящего воздуха или при ферментерах с разными уровнями путем перекачивания.

20 При одном их таких способов работы может производиться последующая или проходящая чистка и дезинфекция системы.

Равновесное состояние системьг с параметрами представлено в таблице.

При:IkIT IcTYIIPII татой системе со временем размножения около 5,5 час это осуществляется между фсрментерами 2 и 3, так кяк время прсбь.вания в ферментерах 2 и 8 co".12âëkkcò 8+ 4 = 12 час и близко к двойно30 му времени размножения: 2 (5,5 = 11 час.

Величина емкостkl для промежуточного созревания, в которую не подается субстрат и !!роизводится лишь слабая продувка для воспрепятствования осаждению клеток, вы35 текает из времени пребывания от 5 до 0 лик, г. е. емкоеfl» для промежуточного созрева1!ия можi т быть сравнительно небольшой.

П р и Ai е р 4. Весь описанный процесс может также проводиться в башенном реакто40 ре с вер)икальным протеканием сверху вниз.

Реактор может р loo)2T без давления и под

Д2ВЛЕНПЕМ.

Преимущество последнего в том, что получается больи1ая растворимость кислорода

45 подаваемого воздуха. При этом сильно повышается так называемая подъемная сила

«ак одного пз лимитирующих факторов системы продувки, и это связано с увеличением ввода кислорода. Объем чанов умень50 II!2010>;, и гыход с еди11ицы объема в единицу гремепи повышается.

Особое преимущество ферментации под дявл II cм в башенном реакторе заключает011 в том, что ферментная система обес!пе1И55 вает большую надежность от инфекции, 5

Г1редмет изобретения

ll. Способ непрерывного культивирования дрожжей путем перемешивания культуральной, среды в батарее последовательно соединенных между собой фергментеров при подаче питательной среды, содержащей источники углеводов, минеральные соли, и аэрации ее, отличающийся тем, что, с целью поддержания постоянной концентрации дрожжей, а также интенсификации процесса, подаваемые минеральные соли распределяют дифференциально по ферментерам, осуществляя подачу источника фосфора только в первый головной, ферментер, а источ|ник азота — в два первых по ходу процесса ферментера, при этом в процессе выращивания проводят созревание биомассы без дозировки пита313368 тел -tblx вещес-.в и уменьшенной подачи воздуха.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на начальной стадии процесса выращивания

5 в головные ферментеры батареи осуществляют больший приток питательной среды и уменьшенную подачу воздуха по сравчению с конечной стадией процесса.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, 10 что используемые углеводы предварительно подвергают обработке путем нагрева и ссветления их, 4. Способ по гг,. 1 — 3, от.гичагощийся тем, что используемые питательные вещества

15 предварительно дезинфицируют с помощью дезпнфггцирующих средств, например формальдегида, пропиолактона и других лактонов.

Составитель Г. Субботина

Редактор Л, Герасимова Текред Л. В. Куклина Корректор Е. Н. Миронова

Заказ 294675 Изд, ¹ 1205 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2