CS224356B1 - Způsob výroby kvasničných bílkovin - Google Patents
Způsob výroby kvasničných bílkovin Download PDFInfo
- Publication number
- CS224356B1 CS224356B1 CS322581A CS322581A CS224356B1 CS 224356 B1 CS224356 B1 CS 224356B1 CS 322581 A CS322581 A CS 322581A CS 322581 A CS322581 A CS 322581A CS 224356 B1 CS224356 B1 CS 224356B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- yeast
- sucrose
- assimilating
- cultivation
- products
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 108010058643 Fungal Proteins Proteins 0.000 title claims description 4
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 23
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 12
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 12
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 12
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 7
- 241000235646 Cyberlindnera jadinii Species 0.000 claims description 6
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 claims description 4
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 3
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 3
- 239000002028 Biomass Substances 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
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- -1 oxygen Ethanol Ethyl acetate Chemical compound 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Vedlejší produkty a meziprodukty cukrovarského průmyslu patří mezi klasické suroviny používané pro výrobu kvasničných bílkovin ke krmnému i potravinářskému použití. Nejčastěji používanými surovinami tohoto typu jsou řepná a třtinová melasa, navrhovány však byly i výroby kvasme z řepné a difuzní šfávy, z černého sirupu apod. Jako produkční kultura se většinou používá Candida utilis, jejímž hlavními přednostmi jsou široké asimilační spektrum, příznivé morfologické vlastnosti a zdravotní nezávadnost prověřená dlouhodobou provozní aplikaci.
Výtěžnosti dosahované při průmyslové výrobě kvasme z vedlejších produktů a meziproduktů cukrovarského průmyslu odpovídají obvykle 0,5 kg sušiny biomasy získané za 1 kg sacharózy obsažené v surovině. Při zpracovávání řepné melasy to např. odpovídá spotřebě 41 melasy na výrobu 11 suchých kvasnic. Tyto dosahované výtěžnosti jsou relativně nízké vezme-li se v úvahu, že teoreticky lze z 1 kg sacharózy dosáhnout až 0,6 kg kvasničné sušiny a že z melasy mohou kvasinky kromě sacharózy využívat i další zdroje uhlíku např. aminokyseliny a jiné organické kyseliny. Jednou z příčin nižší výtěžnosti je to, že v průběhu kultivace vznikají ze sacharózy vedlejší metabolity jako acetaldehyd, etanol, kyselina octová a etylacetát, které jsou těkavé a snadno sé z média vyvětrávají a jejichž zpětná přeměna na biomasu není již zdaleka tak efektivní jako přímá tvorba kvasničné hmoty ze sacharózy. Vysoké koncentrace sekundárních metabolitů mohou případně i brzdit růst kvasinek.
Tvorbu vedlejších metabolitů podporuje přítomnost některých doprovodných necukerných látek v surovině, vysoká koncentrace asimilovatelných cukrů v médiu a kultivace v limitu kyslíku nebo v jeho blízkosti. Pro dosažení vysokých výtěžností je proto při přítokových nebo kontinuálních kultivacích v mediu udržována nízká koncentrace cukrů a přebytek kyslíku. Nízká koncentrace cukrů však omezuje růstovou rychlost kvasinek a ze přebytku rozpuštěného kyslíku v mediu se plně nevyužívá výrobní kapacita fermentoru, snižuje se produktivita a stoupá měrná spotřeba elektrické energie.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby kvasničných bílkovin z vedlejších produktů cukrovarského průmyslu podle vynálezu, při němž se kultivace provádí v přítomnosti směsné kultury, sestávající z kvasinky dobře asimilujíd sacharózu a z kvasinky neasimilující sacharózu, ale dobře využívající vedlejší metabolity jejího mikrobiálního odbourávání, zvláště etanol a etylacetát, při2 čemž obě kvasinky jsou ve směsné kultuře zastoupeny v poměru 1 : 1 až 9 : 1.
Kvasinkou dobře asimilující sacharózu může být Candida utilis, jako kvasinku neasimilující sacharózu a dobře využívající vedlejší metabolity lze použít Torulopsis ethanolitolerans.
Výhoda postupu podle vynálezu tkví v tom, že ani při vyšších koncentracích cukrů a při kultiva- i cích v limitu kyslíku se v médiu nehromadí těkavé metabolity, které jsou okamžitě spotřebovávány kvasinkou neasimilující sacharózu, ale dobře utilizující etanol a etylacetát. K akumulaci vedlejších metabolitů nedochází ani při zpracovávání surovin se zvýšeným podílem doprovodných necukrů. V důsledku toho jsou při aplikací postupu podle vynálezu docilovány vyšší produktivita, příznivější měrná spotřeba elektrické energie na větrání a míchání a zvýšená výtěžnost.
Postup podle vynálezu je vysvětlen nikoliv však omezen následujícím příkladem.
Příklad
V laboratorním skleněném fermentoru o obsahu 301 a užitečném plnění 15 1 byly provedeny dvě srovnávací vsádkové kultivace kvasinek v melasové živné půdě. Fermentor je opatřen samonasávacím míchadlem a při vzdušnění 0,73 WM je Tabulka 1 dosahovaný přenos kyslíku charakterizován siřičitanovým číslem 200 mmol O2. Γ1. h_1.
Na počátku kultivací se fermentor naplnil 15 litry živného média, které obsahovalo 800 g melasy (400 g sacharózy), 39 g močoviny, 7 ml kyseliny fosforečné (85 % hmot.) a 2,5 g síranu hořečnatého (7 H2O). Potom se do media přidalo inokulum v množství odpovídající počáteční koncentraci kvasničné sušiny asi 2,5 g.l_1 a zahájilo se míchání a vzdušnění.
V průběhu obou kultivací se teplota udržovala na 33 °C a pH v rozmezí 4,0 až 4,8 přídavkem roztoků hydroxidu draselného (20 % hmot.) respektive kyseliny sírové. Obě kultivace trvaly 5 hodin a v jejich průběhu se stanovovaly vážkovou metodou koncentrace kvasničné sušiny, polarograficky i rozpuštěný kyslík a plynovou chromatografií koncentrace těkavých metabolitů v médiu.
S výjimkou kvality inokula byly podmínky obou srovnávaných kultivací naprosto shodné. U kontrolní kultivace Κ 1 byl jako inokulum použit koncentrát kvasinky Candida utilis RIFIS 49 (CCY 29 38 64) u kultivace K 2 směsná kultura tvořená kvasinkami Candida utilis RIFIS 49 (CCY 29 38 64) a Torulopsis ethanolitolerans RIFIS 235 (CCY 26 58 1) v poměru 1 : 1. Nejdůležitější údaje o průběhu obou kultivací jsou shrnuty v tabulce 1.
| Hodina kultivace | Koncentrace kvas. | Rozpuštěný kyslík | Etanol | Etylacetát | ||||
| susmy g | . 1 | % nasycení | mg , | 1 ‘ | mg | . 1 1 | ||
| K 1 | K 2 | K 1 | K 2 | K 1 | K 2 | K 1 | K 2 | |
| 0 | 2,6 | 2,5 | 100 | 100 | 122 | 13 | 0 | 0 |
| 1 | 3,0 | 3,1 | 75 | 79 | 1795 | 23 | 0 | 0 |
| 2 | 5,0 | 4,9 | 44 | 66 | 130 | 78 | 130 | 0 |
| 3 | 10,1 | 9,2 | 14 | 29 | 146 | 238 | 0 | 0 |
| 4 | 15,5 | 14,8 | 7 | 4 | ' 1300 | 210 | 103 | 0 |
| 5 | 16,5 | 18,9 | 52 | 37 | 6 | 8 | 0 | 0 |
Při kontrolní kultivaci samotné kvasinky Candida utilis vznikalo největší množství etanolu v počáteční fázi kultivace, kdy byla v médiu relativně vysoká koncentrace sacharózy a ve čtvrté hodině, kdy se kultivace dostávala do limitu kyslíku. Přibližně ve stejných obdobích byly dosaženy i vrcholy v koncentraci etylacetátu. Při kontrolní kultivaci Κ 1 byl dosažen výtěžnostní koeficient 0,521.
V médiu z kultivace směsné kultury bylo nalezeno podstatně méně etanolu a jeho tvorba nebyla podstatně ovlivněna ani koncentrací sacharózy, ani limitací kyslíkem. Octan etylnatý nebyl v mediu z této kultivace dokázán vůbec. Výtěžnostní koeficient dosažený při kultivaci směsi kvasinek byl 0,615, tj. podstatně vyšší než při kultivaci kontrolní.
Claims (2)
1. Způsob výroby kvasničných bílkovin z vedlejších produktů a meziproduktů cukrovarského průmyslu, vyznačený tím, že se kultivace provádí v přítomnosti směsné kultury sestávající z kvasinky dobře asimilující sacharózu a z kvasinky neasimilující sacharózu, ale dobře využívající vedlejší metabolity jejího mikrobiálního odbourávání, zvláště etanol a etylacetát, přičemž obě kvasinky jsou ve směsné kultuře zastoupeny v poměru 1 : 1 až 9 : 1.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že kvasinka dobře asimilující sacharózu je Candida utilis a kvasinka neasimilující sacharózu a dobře využívající metabolity je Torulopsis ethanolitolerans.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS322581A CS224356B1 (cs) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Způsob výroby kvasničných bílkovin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS322581A CS224356B1 (cs) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Způsob výroby kvasničných bílkovin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS224356B1 true CS224356B1 (cs) | 1984-01-16 |
Family
ID=5371717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS322581A CS224356B1 (cs) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Způsob výroby kvasničných bílkovin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS224356B1 (cs) |
-
1981
- 1981-04-30 CS CS322581A patent/CS224356B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Barrios-Gonzalez et al. | Penicillin production by solid state fermentation | |
| Monot et al. | Production of acetone and butanol by batch and continuous culture of Clostridium acetobutylicum under nitrogen limitation | |
| US20110183394A1 (en) | Method of producing yeast biomass | |
| US4346113A (en) | Process for the continuous fermentation of aqueous slurries for the production of alcohol and yeast biomass | |
| US4935360A (en) | Process for the microbial anaerobic production of acetic acid | |
| US4567145A (en) | Continuous production of ethanol by use of respiration deficient mutant yeast | |
| FI76377C (fi) | Mikrobiologisk framstaellningsmetod. | |
| US4889805A (en) | Continuous process of optimized fermentation for the production of alcohol | |
| US2098200A (en) | Butyl-acetonic fermentation process | |
| Onishi et al. | Microbial production of d‐mannitol and d‐fructose from glycerol | |
| CA1186644A (en) | Ethanol production by high performance bacterial fermentation | |
| EP0668359B1 (en) | Continuous fermentation process which is useful for the simultaneous optimal production of propionic acid and vitamin B12 | |
| Amin | Conversion of sugar-beet particles to ethanol by the bacterium Zymomonas mobilis in solid-state fermentation | |
| CS224356B1 (cs) | Způsob výroby kvasničných bílkovin | |
| Amin et al. | By-products formed during direct conversion of sugar beets to ethanol by Zymomonas mobilis in conventional submerged and solid-state fermentations | |
| Park et al. | α‐Amylase Fermentation with Bacillus amyloliquefaciens in an Aqueous Two‐Phase System | |
| US6878534B1 (en) | Continuous fermentation process which is useful for the simultaneous optimal production of propionic acid and vitamin B12 | |
| Šestáková | Growth of Candida utilis on a mixture of monosaccharides, acetic acid and ethanol as a model of waste sulphite liquor | |
| US2557078A (en) | Enzyme production | |
| US5053328A (en) | Process for the fermentative preparation of L-amino acids from α-keto carboxylic acids | |
| Afschar et al. | Production of acetone and butanol from starch by continuous bioprocess | |
| Suihko et al. | D-xylulose fermentation by free and immobilized Saccharomyces cerevisiae cells | |
| JPS5661987A (en) | Preparation of vinegar | |
| US2676137A (en) | Processes for the simultaneous production of yeast and spirit | |
| CA2521419A1 (en) | Fermentation processes with low concentrations of carbon-and nitrogen-containing nutrients |