Способ очистки сухой биомассы микроорганизмов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополиительное к авт. сеид-ву
Союз Соввтскик Сощиалистическик Республик (gq) М Кд 3 (22) Заявлено 241279 (21) 2871545/28-13 с присоединением заявки Ио С 12 И 1/26 Гостдарствеииый комитет С.СС Р по деяам изобретений и открытий (23) Приоритет ($3) УДК 663. 1 (088.8) Опубликовано 15,12.82. Бюллетень Йо 46 .Дата опубликования описания 1 1282 » A.Ï. Захарычев, В.Н. Жучков, P.Â. Ка уш и, A.Ë .-.Нащадим и иностранцы .Баух Иохим, Зобек Клаус, Хинч Рейнхард -и Вайс Карл Ханс (ГДР), » » Всесоюзный научно-исследовательскими институт биосингеза белковых веществ и Нефтехимический кевЩ нат.Юведт (ГЦР) е».. < (72) Авторы изобретения (71)Заявители (54 ) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУХОИ БИОМАССЫ МИКРООРГАНИЗМОВ.Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу очистки сухой биомассы микроорганизмов, полученной при выращивании на углеводородах. Известен способ очистки сухой биомассы микpoopraнизмов, предусматривающий экстракцию смесью полярных и неполярных растворителей с последующим 1п .отделением растворителей t 1j. Биомасса, обработанная известным способом, содержит большое количество неполярного растворителя, который более прочно,.чем полярный, адсорбируется биомассой и при отгонке растворителей не удаляется полностью, результатом чего является снижение качества биомассы. Цель изобретения " повышение качества биомассы. Это достигается тем, что в способе очистки .сухой биомассы микроорганизмов экстракцию проводят в противотокЕ последовательно двумя смесями растворителей, первая из кото эых содержит 10-30%, а вторая 50-90% полярного растворителя, при этом растворители подают в две точки ввода, время прохождения биомассы между которыми составляет 3-20 мин. С целью улучше-, ния массообмена и уменьшения. расхода растворителей вторую смесь растворителей подают периодически. Способ осуществляют следующим образом. Сухую биомассу микроорганизмов обрабатывают в противотоке помесями растворителей, содержащими например, гексан, бензин, петролейный эфир, этанол, изопропанол, метанол, или смесями перечисленных растворителей и воды. Состав смеси растворителей определяют в зависимости от структу- . ры биомассы и требований к содержанию экстрактивных веществ в продукте. Исходную {не содержащую экстрактивных веществ) „рмесь растворителей подают в процесс в двух точках, расположенных по ходу движения твердой фазы. Расстояние между точками подачи определяют по времени пребывания биомассы в зоне экстракции между ними, ко- торое составляет 3-20 мин. В первую по направлению движения биомассы точку ввода непрерывно подают экстракционную смесь растворителей, в"которой содержание полярного растворителя, такого как, этанол, метанол, изопропанол, ацетон составляет 10-30 вес.%. Содержание неполярного компонента,, 877930 30 такого как: бензин, гексан, петролейный эфир, четыреххлористый углерод, хлороформ составляет 70-80 вес.%. Со держание воды 0,5-5 вес.%. Такой состав растворителя обеспечивает наиболее эффективное извлечение экстрактивных веществ, например, углеводоропов и липидов. Биомасса, прошедшая обработку растворителем указанного состава, содержит до 30% неполярного компонента, снижение содержания в био- !О массе которого. происходит при движении биомассы в зоне экстракции между первой и второй точками подачи растворителя. Температура .процесса 1050 С; Во вторую по направлению движения биомассы точку ввода подают смесь, содержание полярного растворителя в которой составляет 50-90%. При этом подачу смеси растворителей во вторую точку осуществляют периодически. Отношение времени, когда подачу смеси растворителя не осуществляют, ко времени подачи растворителя изменяют от 0,01 до 10,0.Полное время цикла 0,2-30 мин. Параметры периодической подачи определяют в зависимости от структуры .биомассы и применяемых экстрагентов. В результате обработки получают продукт, содержащий минимальное количество экстрактивных веществ, в частности углеводородов, если они присутствуют в исходной биомассе менее 0,05%, липидов менее 5%. Содержание органиЧеских растворителей в биомассе составляет не более 10%. Окончательное удаление растворителя из биомассы проводят путем отгонки при нагревании с использованием острого водяного пара или без него. ! . 40 Пример 1. В лабораторном, противоточном колонном экстракторе высотой 2,5 м с механическим перемешиванием производительностью 500 г биомассы в час обрабатывают биомассу 4 дрожжей Candida gui11iermondii полученную при микробиологической депарафинизации нефтяных дистиллятов. Размеры частиц биомассы 70-200 мкм, исходное содержание суммы экстрактивных веществ 17,5%. Смесь растворителей подают в нижнюю часть экстрактода в две точки, расположенные на расстояние 14 см. В первую точку подают смесь растворителей состава вес,%:„ бензин 80, этанол 19, вода 1 при со-, отношении экстрагированной смеси к биомассе равном 2: 1. Во вторую точку по ходу движения биомассы непрерывно подают смесь, состоящую из 50% этанола и 50% бензина из расчета 0,5 кг смеси на 1 кг биомассы. Скорость движения биомассы 0,08 см/с. Время пребыва» ния биомассы в зоне между двумя точками ввода смесей растворителей. 3 мин. Общее время экстракции 200 мин. 65 После экстракции растворитель из биомассы отгоняют в роторном испарителе при 110©С в течение 60 мин. Содержание бензина в биомассе до отгонки 2,1%. После отгонки смеси растворителей биомасса содержала,%г бензина 0,01, этанола 0,06, липидов 0,63, углеводородов 0,05. Пример 2. Условия опыта и методики прбведения аналогичны примеру 1. Отличие состоит в том, что в смеси, подаваемой в 1-ую точку, вместо бензина используют гексан,а во вторую точку подают смесь, состоящую иэ 70% иэопропанола и 30% воды в количестве 0,3 кг смеси на 1 кг биомассы. Смесь подают периодически в течение 30 мин с перерывами в, 20 с. Содержание гексана в биомассе до отгонки составило 1,0%, после отгонки,%: гексана 0,009, изопропа1нола 0,07, липидов 0,54, углеводородов 0,04. Пример 3. Условия опыта и методика проведения аналогичны примеру 2. Отличие состоит в -том, что во 2-ую тоЧку подают смесь, состоящую из 90% этанола и 10% воды. Смесь подают периодически в течение 20 с с перерывами в 2 мин. Содержание бензина в биомассе до отгонки составило 0,6%, после отгонки,%: бензина 0,003, этанола 0,02, липидов 0,47, углеводородов 0,05. Пример 4. Условия опыта и методика проведения аналогичны примеру 3. Отличие состоит в том, что используют биомассу порошкообраэного гриба Blackeslea trlsporo. Расстояние между точками ввода 70 см, скорость прохождения биомассы между точками ввода 0,06 см/с. Время пребывания биомассы между двумя точками ввода 20 мин. Содержание бензина в биомассе до отгонки - 0,85%, после отгонки,%: бензина 0,019, этанола 0,07, липидов 0,94. Пример 5. Условия опыта и методика проведения аналогичны примеру 3. Отличие состоит в том, что во вторую точку ввода смесь подают периодически и течение,,8 с с перерывами 4 с. Содержание бензина в био-, массе до отгонки 0,47%, после отгонки,%: бензина 0,02, этанола 0,03, липидов 0,38, углеводородов 0,05. Пример 6.(контрольный). Условия опыта и.методика проведения аналогичны примеру 1. Отличие состоит в том, что в одну нижнюю точку экстрактора подавали смесь, состоящую из 80% бензина, 19% этанола и 1% воды. Содержание бензина в биомассе- до отганки 16%, после отгонки,%: бензина 0,39, этанола 0,58, липидов 0,71, углеводородов 0,05. 877930 Формула изобретения Составнтель М.Мелентьева Редактор Л.Письман Техред A.Áàáèíåö Корректор,Е. Рошко Заказ 10882/14 Тираж 505, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.,ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, описанный способ позволяет повысить качество биомассы, выращенной на углеводородах, обрабатываемой органическими растворителями, за счет снижения .содержания в ней органических растворителей. 1. Способ очистки сухой биомассы микроорганизмов, предусматривающий экстракцию смесью полярных и неполярных растворителей с последующим отделением растворителей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества биомассы, экстракцию проводят в противотоке последова- тельно двумя смесями растворителей, первая из которых содержит 10-30%, а вторая — 50-90% полярного раство;рителя, при этом растворители подают в две точки ввода, время прохождения биомассы между которыми составляет 3-20 мин. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения массообмена и уменьшения рас 0 хода растворителей, вторую смесь растворителей подают периодически. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ClrlA 9 3904485, кл. 195-28, опублик: 1977 °
