CZ20003988A3 - Fermentor pracující s pevnou fází a způsob fermentace v pevné fázi - Google Patents
Fermentor pracující s pevnou fází a způsob fermentace v pevné fázi Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20003988A3 CZ20003988A3 CZ20003988A CZ20003988A CZ20003988A3 CZ 20003988 A3 CZ20003988 A3 CZ 20003988A3 CZ 20003988 A CZ20003988 A CZ 20003988A CZ 20003988 A CZ20003988 A CZ 20003988A CZ 20003988 A3 CZ20003988 A3 CZ 20003988A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fermenter
- culture substrate
- tray
- water
- air
- Prior art date
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 17
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 16
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 title claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 89
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
- 238000010563 solid-state fermentation Methods 0.000 abstract description 10
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 10
- 210000004215 spore Anatomy 0.000 description 9
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 9
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000248757 Cordyceps brongniartii Species 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 2
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 2
- 241000223679 Beauveria Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 210000004666 bacterial spore Anatomy 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- -1 enzymes Natural products 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229940108366 exelon Drugs 0.000 description 1
- 235000021107 fermented food Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
- C12M41/24—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes inside the vessel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/16—Solid state fermenters, e.g. for koji production
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/24—Gas permeable parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/34—Internal compartments or partitions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/813—Continuous fermentation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/819—Fermentation vessels in series
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Mushroom Cultivation (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Fermentor pracující s pevnou fází a způsob fermentace v pevné fázi
Oblast techniky
Vynález se týká fermentoru pracujícího s pevnou fází, zejména pro velké objemy, jakož i způsobu fermentace v pevné fázi.
Dosavadní stav techniky
Hloubková fermentace nebo fermentace pracující s pevnou fází slouží k hromadné kultivaci mikroorganismů s cílem získat buď mikroorganismy samotné, nebo produkty látkové výměny, nebo mikrobiologicky obměněný substrát, kupříkladu pro potřeby potravinářského průmyslu. Zatímco se dnes již stavějí hloubkové fermentory, (t.j. fermentory s kapalným živným substrátem), o kapacitě až 200000 litrů, ještě se nepodařilo zkonstruovat „solid-state fermentor“, (t.j. fermentor s tuhým živným substrátem), s hospodárně relevantními objemy, které by po delší ěas kontaminací mohly být udržovány bez cizích mikroorganismů a současně umožňovaly optimální vedení kultury mikroorganismů. Určité filamentové houby však potřebují povrchové struktury, na kterých se mohou vyvíjet a vytvářet spory. Největší fermentor k produkci fílamentových hub, s kapacitou 50 litrů, při zabránění jakékoliv cizí kontaminace, stojí v INRA ve Francii (Durand 1997, ústní sdělení). Kapacita tohoto fermentoru však není zdaleka postačující k tomu, aby hospodárně vytvářela produkci houbových spor, které se mohou kupříkladu použít jako biologický ochranný prostředek pro rostliny.
Fermentace v pevné fázi „solid-state fermentation“, (SSF), je definována jako růst mikroorganismů - obvykle hub - na pevných substrátech v definované plynné fázi, avšak bez volné vodní fáze. SSF se používala v určitých oblastech Orientu, Asie a Afriky již v antických dobách k výrobě kvašené stravy, enzymatických produktů (Kojí) nebo jedlých hub. V západních zemích se již od roku 1940 koncentroval zájem na zaplavovací fermentaci; SSF se naproti tomu používala pouze ke zpracování organických odpadů. Na • ·· · · ··· · :
···· ··· · * ί »······ ···· · ···· ·· · ·· ·
.. .. ·· ........
základě určitých předností oproti hloubkové fermentaci však mnohé instituce a podniky projevují nově zájem o SSF. Její přednosti oproti hloubkové fermentaci jsou následující;
- možnost efektivní produkce sekundárních metabolitů jako jsou enzymy, aromatické látky, vonné a barvicí látky, jakož i farmaceutické účinné látky
- možnost výroby mikroorganismů jako biologických činidel v ochranných prostředcích pro rostliny
- odstranění toxinů nebo jiných škodlivých substancí z potravin a krmiv, popřípadě jejich obohacení proteiny nebo vitaminy.
Rozlišuje se zásadně šest typů fermentorů pracujících s pevnou fází - „solid-state fermentorů“
1. Miskovitý bioreaktor -„Tray Bioreactor“
2. Bioreaktor s náplňovou vrstvou -„Packed Bed Bioreactor“
3. Rotačně válcovitý bioreaktor -„Rotary Drum Bioreactor“
4. Bioreaktor s natřásanou pevnou fází -„Swing-Solid-State Bioreactor“
5. Míchaný vano vitý bioreaktor -„Stirred Vessel Bioreactor“
6. Bioreaktor s fluidním ložem vzduch-pevná fáze -„Air-Solid Fluidized-Bed Bioreactor“
První typ - miskovitý bioreaktor, u kterého se substrát, určený k fermentaci, plošně zpracovává jen k tomu účelu v rozprostírající se nádrži, a inkubuje se ve speciálním k tomu účelu klimatizovaném prostoru ('Kóji' - prostor, Ramana Murthy,
M.V.; Karanth, N.G.; Raghava Rao, K.S.M.S.; Advance in Applied Microbiology 38 (1993), 99 - 147), je sice pro výrobu větších množství produktu vhodný, u tohoto způsobu se ale musí nepatrná kontaminace cizími zárodky zanedbat. Navíc jsou reaktor a příslušný způsob velmi nákladné na místo a práci. Dále se musí se substrátem, určeným k fermentaci v nádržích ručně pohybovat. Pro výrobu větších množství houbových spor druhů se slabou konkurencí není vhodný.
U bioreaktoru s náplňovou vrstvou se vlhký granulovaný substrát, který se nachází v uzavřené nádrži, očkuje mikroorganismem, který se, aniž by se substrát pohyboval, v ní
.....
vyvíjí. K tomu účelu musí být substrát stále profukován proudem vzduchu. Vznikají následující problémy, které nepřipouštějí použít velká množství substrátu.
1. Mikroorganismus produkuje teplo (300 kJ na kg suché hmoty a na hodinu, SaucedoCastaneda, G.; Gutierrez-Rojas, M.; Bacquet, G.; Raimbault, M.; Viniegra-Gonzales, G.: Biotechnologie and Bioengeniering 35 (1990), 802 - 808), které může být odváděno buď skrz vnější stěnu nádrže nebo pomocí zvýšeného proudění vzduchu (teplo odebírané vypařující se látkou). U nádrží s velkými objemy není toto možné. Mikroorganismy zpomalují s přibývajícím vývojem tepla svůj růst a nakonec odumírají.
2. Stálým provětráváním substrát vysychá. Tím podmíněný únik způsobuje vzduchové kanály, jejichž existence již nezaručuje rovnoměrné provětrávání substrátu. Pozvolné vysychání substrátu kromě toho vede ke zhoršenému růstu mikroorganismu.
Rotačně válcovitý bioreaktor sestává z válcovité nádrže, která je uspořádána vodorovně a otočně uložena. Nádrž je nejvýše až do třetiny svého objemu naplněna granulovaným kultivačním substrátem, na kterém roste mikroorganismus. Teplo vznikající růstem mikroorganismu může být v široké míře odváděno přes částečně chlazený plášť nádrže. To se uskutečňuje při pomalém otáčení válce, což vede k tomu, že substrát vždy znova a znova přichází do kontaktu s pláštěm a jeho teplo může být odváděno na něj. Tento způsob má ale tu nevýhodu, že uvnitř pohybujícího se substrátu působí střihové síly, které vedou zejména k ničení vyvíjejících se houbových struktur, (jako jsou mycelium, nosič spor, plodnice). U mnohých hub tím není tak cíl kupříkladu vysoké výtěžnosti spor dosažitelný. Problém vysychání je u tohoto typu fermentoru v široké míře řešen tak, jelikož odpařování vody ze substrátu není nutné (teplo odebírané vypařující se látkou není potřebné), odvětrávání může být prováděno vlhkým vzduchem. Kromě toho by bylo zvlhčování substrátu, ve kterém je zajištěno dobré rozdělování volné vody pohybem, realizovatelné také pomocí rozprašovacích trysek. U velkých množství kultivačního substrátu dochází ovšem u tohoto typu fermentoru k dalším problémům:
1. Konstrukce velkých fermentorů je velmi nákladná.
2. Plynulým pohybem fermentoru může dojít ke zhrudkovatění vlhkého substrátu.
3. Směrem ven jsou potřebná rozhraní, (například přívod a odvod vzduchu, přívod vody), která se vlivem rotace fermentoru mohou snadno stát zdroji cizí kontaminace.
Podobným fermentorem jako je rotačně válcovitý bioreaktor, je bioreaktor s natřásanou pevnou fází, jenže zde není míchání substrátu zapříčiněno rotujícím pohybem, nýbrž natřásacím pohybem. Jinak zde platí stejné, již výše zmíněné výhody a nevýhody. Omezení objemu tohoto fermentoru je však dodatečně ještě dáno tím, že konstrukce komplikovaného natřásacího mechanismu by sotva mohla připustit hmotnost naplněné nádrže přes 100 kg.
Míchaný vanovitý bioreaktor si můžeme představit jako uzavřenou káď, ve kterém se pohybuje míchadlo. U tohoto typu reaktoru jsou problémy při použití velkých množství substrátu již předznamenány, protože ta se již nemohou pohybovat rovnoměrně, aniž by nedocházelo k ničení ve struktuře substrátu.
V bioreaktoru s fluidním ložem vzduch-pevná fáze se kultivační substrát pro mikroorganismy uchovává nepřetržitě ve fluidním loži, k čemu je potřebný poměrně velký objem prostoru reaktoru. Vzduch požadovaný k zachování fluidního lože se vede v okruhu. Ve vzduchu musí být přesně udržován určitý obsah vlhkosti. K udržení fluidního lože vyžaduje tento způsob velmi mnoho energie. V již probíhajícím AiF projektu (Bahr, d.; Menner, M.: BlOforum 18 (1995), 16 - 21) mohlo být sice ukázáno, že kultivace kvasnicových buněk ve fluidním loži je možná.
Toho však bylo dosaženo jen v relativně malém měřítku a při srovnání se hloubkovou fermentací jen s relativně malou výtěžností. Vícetýdenní kultivace filamentových hub na velkém množství granulovaného kultivačního substrátu (přes 100 kg na vsázku) je s touto technologií možná jen s úctyhodně vysokými náklady.
Další fermentory podle stavu techniky jsou příliš malé na to, aby se s nimi získalo hospodárně rentabilní množství houbových spor, (viz dokumenty EP-A1-0 683 815 a FR • · ύ
85.08555), nebo není při postačující kapacitě fermentoru možné po delší časový úsek vyloučit kontaminaci kultivačního substrátu cizími zárodky, (viz dokument DE 4406632 Cl).
Úkol vynálezu spočíval proto v tom, vyvinout SSF fermentor pro velká množství a připravit způsob fermentace pevné fáze, který umožní hospodárné využití SSF mikroorganismy se slabou konkurencí ve velkých fermentorech.
Přitom má být
1. zabráněno cizí kontaminaci fermentoru, (tj. zachování sterilních podmínek během celého procesu fermentace),
2. odváděno teplo vznikající houbovitou látkovou výměnou, aniž by docházelo k vysychání substrátu (zvýšeným průsakem vzduchu a využitím tepla odebíraného vypařující se látkou),
3. zabráněno vzniku střihových sil ve fermentoru (vlivem neexistence pohybu kultivačního substrátu), a
4. garantováno rovnoměrné odvětrávání při současném zabránění vysychání, a regulace přes teplotu substrátu.
Podstata vynálezu
Vynález se realizuje podle nároků. Úkol byl podle vynálezu řešen pomocí etážového fermentoru, který má kapacitu alespoň 50 litrů, výhodně 500 litrů až 1000 litrů, ale umožňuje i větší kapacity. Celková konstrukce sestává z válcovité nebo oválné nádoby, (obr. 1), která může být nahoře uzavřena poklopem 1, který je podle vynálezu opatřen popřípadě odvodem 2 vzduchu, jakož i otvorem 3 k naočkování fermentoru.
V nádobě, která je zkonstruována jako vzduchotěsný a vodotěsný obal, se nacházejí nad sebou uspořádaná prodyšná a pro vodu propustná etážová dna 4, která slouží k zachycení kultivačního substrátu 5 pro mikroorganismy určené ke kultivaci.
£
Kultivační substrát sestává podle příslušného požadavku na výživné látky mikroorganismu určeného ke kultivaci z různých materiálů. Aby se zajistila postačující propustnost vzduchu, má tento materiál výhodně granulovanou strukturu. Může kupříkladu sestávat z obilí, sbalků z otrub nebo z jiných organických odpadních produktů, odpadů ze zpracování cukru nebo granulátů napuštěných živným roztokem.
Počet pater je závislý na nárocích příslušné kultury mikroorganismu určeného ke kultivaci, jakož i na manipulovatelnosti s celým fermentorem. Při více patrech by mohlo být zásobování kyslíkem, potřebné pro růst mikroorganismů, (viz dále), v horních vrstvách kultivačního substrátu narušeno. Velmi mnoho pater také zhoršuje manipulovatelnost s fermentorem. Podle vynálezu může být ve fermentoru umístěno dvacet nebo více pater.
Etážová dna jsou spojena se stěnami nádoby takovým způsobem, že ani vzduch ani voda nemohou kolem nich proudit z boku. Vzdálenost etážových den od sebe je závislá na optimální tloušťce vrstvy kultivačního substrátu, která je zase určována nároky mikroorganismu určeného ke kultivaci.
Pod etážovými dny se nacházejí chladicí zařízení 6, která mohou být zkonstruována jako chladicí spirály nebo chladicí desky. S jejich pomocí se odvádí reakční teplo z kultivačního substrátu. V jedné z výhodných variant mohou, když se vychází od každého chladicího zařízení, mohou čnít plechy z kovu s vysokou tepelnou vodivostí skrz příslušná etážová dna dovnitř do kultivačního substrátu, (viz obr. 2). Tím se usnadní odvádění reakčního tepla. K odebrání kultivačního substrátu po dokončení procesu fermentace se chladicí zařízení i spolu s chladicími plechy odtáhne směrem dolů od etážových den. Potom se může kultivační substrát, porostlý mikroorganismy, odebrat, aniž by přitom chladicí plechy překážely.
• · • · • ·
Chladicí zařízení mohou být také uspořádána v určité vzdálenosti nad etážovými dny. V tomto případě by se měla instalovat tak, aby probíhala uprostřed vrstvy s kultivačním substrátem. Uložení chladicích zařízení ve vrstvách substrátu, a to rovnoběžně s etážovými dny, je třeba uvažovat zejména pro případ, že se v procesu fermentace vytváří velmi mnoho reakčního tepla.
Ve dnu fermentoru se nachází přívod 7 vzduchu, kterým se do fermentoru fouká sterilní zvlhčený vzduch. Vzduch profukuje všechny vrstvy substrátu a opouští fermentor odtokem 2 vzduchu umístěným na poklopu i.
Meziprostory, nacházející se mezi jednotlivými patry, ve kterých jsou také umístěna chladicí zařízení, zajišťují rovnoměrné rozdělování vzduchu v celém fermentoru. Jestliže není k odvětrání fermentoru k dispozici žádný zvlhčený vzduch, tak může být vzduch také zvlhčován uvnitř samotného fermentoru. To se uskutečňuje tak, že alespoň nej spodnější etážové dno není naplněno kultivačním substrátem, nýbrž vodu zachycujícím granulovaným materiálem, který je nejprve profukován přiváděným vzduchem, dříve než vzduch pronikne dále do fermentoru. Tím se zvlhčuje. Při velké potřebě vody vyvíjejícím se organismem může být ke zvlhčování v určitých odstupech instalováno ve fermentoru více takovýchto pater. Množství přiváděného vzduchu je závislé na potřebě kyslíku mikroorganismu určeného ke kultivaci. Může se měnit mezi 1 a 100 litry za hodinu na litr kultivačního substrátu.
K naočkování kultivačního substrátu mikroorganismem určeným ke kultivaci se fermentor, potom co byl jeho obsah nejprve sterilizován, naplní až přes nejhořejší vrstvu kultivačního substrátu sterilní vodou. K tomu účelu je na dnu fermentoru umístěn přítok 8 vody, před kterým je zapojen sterilizující filtr. Přítok 8 vody však může být také instalován i na jiném místě fermentoru, (např. na poklopu 1). Po naplnění se k tomu účelu uspořádaným otvorem 3 v poklopu 1 přivede násada. Tyto otvory 3 k naočkování fermentoru mohou být zejména při velmi mnoha patrech také umístěny mezi jednotlivými etážovými dny. V prvním případě se uskutečňuje rozdělování násady ve fermentoru • · výlučně při opětovném vypouštění vody se k tomu účelu uspořádaným otvorem 9 ve dnu fermentoru.
Násada, (suspenze mikroorganismů), protéká tímto způsobem všemi vrstvami kultivačního substrátu a zůstává v nich v postačujícím množství se zachycovanou vodou. Při příliš mnoha protékaných vrstvách vzniká, kupříkladu v závislosti na povaze kultivačního substrátu, zřeďovací efekt. To znamená, že se mikroorganismy vlivem protékaného kultivačního substrátu odfiltrovávají, takže jejich koncentrace ve vodě je směrem dolů stále menší. Aby se tomu zabránilo, mohou být u další varianty umístěny otvory k přivádění násady do fermentoru také mezi etážovými dny. S jejich pomocí může být již během naplňování fermentoru vodou přiváděna násada, která se potom rozděluje jak proudem vody směrovaným nahoru, tak i také dolů.
Násada použitelná pro naočkování fermentoru sestává z vysoce koncentrované suspenze malých jednotek schopných klíčení, (výhodně ze spor, konidií nebo bakteriálních zárodků) mikroorganismu určeného ke kultivování.
Za předpokladu rovnoměrného a postačujícího naočkování fermentační nádoby je průběh kultivace, to je (doba kultivace a produkční výtěžnost), jakož i kvalita produktu kultivace, (např. houbových spor), v široké míře závislá na parametrech řízení kultivace. To sestává v první řadě v přívodu zvlhčeného vzduchu a regulace teploty. Objemový proud vzduchu je třeba sladit s kapacitou sterilizačního vzduchového filtru. Teplotní vedení ve fermentoru se zajišťuje pomocí chlazení instalovaného ve fermentoru. Kapacita chlazení musí být dimenzována tak, aby se z kultivačního substrátu mohlo odvádět veškeré reakční teplo a aby se mohla pro kulturu mikroorganismu udržovat optimální teplota. Požadovaná kapacita chlazení je také závislá na tloušťce vrstvy a tím i na objemu kultivačního substrátu. Čím více je kultivačního substrátu pro růst mikroorganismů k dispozici, tím více reakčního tepla se vytváří. Proto se musejí oba parametry společně optimalizovat. Usiluje se o co možná nejrychlejší vývoj mikroorganismů, jakož i o vysokou produkční výtěžnost, přičemž po stanovení cíle fermentace přicházejí jako • ·
produkt v úvahu houbové spory, buňky bakterií, enzymy, antibiotika, barviva a další látky.
K dispozici jsou dvě varianty provedení fermentoru podle vynálezu.
Varianta 1., (obr. 3)
Fermentor sestává z průchozího válce nebo hranolu, který je dole pevně uzavřen. Válec, (zpravidla je jím kruhový válec, nebo hranol), mohou mít průměr 1 m a více. Jejich výška je omezena technickou manipulovatelností s nimi, jakož i možností udržení optimálních podmínek pro mikroorganismus určený ke kultivaci. Realizovatelné výšky jsou 2 m a více.
Do tohoto válce nebo hranolu se ze shora umístí etážová dna 4, naplněná kultivačním substrátem 5. Na vnitřní straně nádrže se nacházejí prstence, nebo v případě, že se použije hranolovitého krytu, jinak tvarovaná zařízení 11 k uložení etážových den 4. Každý prstenec nebo jinak tvarované úložné zařízení je opatřen tepelně stabilním těsněním 10. kupříkladu ze silikonu, na které se svými vnějšími hranami pokládají etážová dna 4, čímž je dán vzduchotěsný a vodotěsný uzávěr mezi etážovými dny 4 a stěnami nádoby. Prstence nebo jinak tvarovaná úložná zařízení se mohou z krytu sejmout. Chladicí zařízení 6 pod etážovým dnem 4, které může kupříkladu sestávat z chladicí spirály z měděné trubky, se pomocí rychlospojky 13 spojí s potrubími 14 k odtoku a přítoku chladicí kapaliny, která se nacházejí pod fermentorem. Každé etážové dno 4 je opatřeno okrajem 12, jehož výška se řídí podle tloušťky vrstvy kultivačního substrátu. Tím se zabrání tomu, aby kultivační substrát padal do nádoby fermentoru a tu znečišťoval.
Fermentor je nahoře pevně uzavřen poklopem 1. Je dimenzován jako tlaková nádoba a může být tedy sterilizován přivedením horké páry pod tlakem. Není proto potřebné použít antoklávu.
• ·
Varianta 2., (obr. 4)
Fermentor sestává z více válců nebo hranolů se vždy malou výškou, (výhodně cca 7-30 cm), které mohou mít kruhovou, oválnou, obdélníkovou, nebo s jiným počtem rohů uspořádanou základní plochu. Do jednotlivých válců nebo hranolů je vždy namontováno vzduchotěsné a vodotěsné dno. Pode dnem se nachází chladicí zařízení a na dnu leží substrát ke kultivaci organismů. Válce nebo hranoly slouží jako patra 4 sestaveného fermentoru. Jsou uspořádány nad sebou a vůči sobě utěsněny pomocí tepelně stabilních těsnění 15. která jsou umístěna na okrajích. První patro leží vespod na dnu fermentoru, a poslední patro se nahoře uzavírá poklopem 1 fermentoru. Fermentor tak může být výhodně sestaven z deseti nebo více pater. Protože je obtížné zkonstruovat takto sestavený fermentor jako tlakovou nádobu, probíhá sterilizace fermentoru, s kultivačním substrátem uvnitř v autoklávu. Velikost fermentoru je tedy v první řadě závislá na kapacitě autoklávu, který je k dispozici. Bude muset proto v mnoha případech zůstat omezena na objem 500 - 1000 litrů. Během sterilizace v autoklávu není fermentor otevřen, to znamená, že jednotlivá patra jsou mírně, cca 5 mm, od sebe nadzvednuta. Tím se umožní dobrý přívod horké páry, způsobující sterilizaci, do vnitřního prostoru fermentoru. Po sterilizaci v autoklávu se fermentor pevně uzavře. Aby se po sterilizaci v autoklávu a před uzavřením, tedy během odebírání fermentoru z autoklávu, zabránilo kontaminaci fermentoru cizími zárodky, je každé patro opatřeno vnějším prstencem 16, který má za úkol překrýt mezeru vyskytující se mezi jednotlivými patry v otevřeném stavu.
Po uzavření fermentoru se chladicí zařízení 6, nacházející se pod etážovými dny, pomocí spojky 17 spojí s potrubími 14, která slouží k přítoku a odtoku chladicí kapaliny.
U jedné výhodné varianty provedení sestává granulovaný kultivační substrát, na kterém se mají vyvíjet mikroorganismy, z vrstvy silné 5-6 cm. Je uspořádáno nad sebou až deset takovýchto vrstev. Granulovaný kultivační substrát, uspořádaný ve vrstvách, se
to to to to · • · « · to ·
JA · · · * * ήη ·· ·· vždy ukládá na perforovaném a tím pro vzduch propustném dnu, pod kterým se nachází chladicí spirála (vinutá měděná trubka), s jejíž pomocí může být odváděno teplo vznikající v substrátu. Přívod sterilně filtrovaného vzduchu se realizuje zespoda. Vlivem hermetického uzavření jednotlivých pater směrem do strany je vzduch přinucen rovnoměrně protékat všemi patry, tedy vrstvami s kultivačním substrátem, dříve než nahoře fermentor opět opustí. Na nej spodnějším etážovém dnu se nachází vodou nasycená vrstva, výhodně granulát SERAMIS, skrz kterou se vzduch vede, čímž se zvlhčuje.
Sterilizace fermentoru s již vloženým veškerým kultivačním substrátem probíhá výhodně pomocí páry ohřáté na 121 °C, výhodně v autoklávu, přičemž jednotlivá patra jsou během procesu sterilizace v autoklávu mírně od sebe nadzvednuta, takže může horká pára vnikat do jednotlivých pater.
Další údaje: objem: 500 litrů množství kultivačního substrátu: 250 litrů objemový proud vzduchu: 1500 litrů za hodinu výkon chladicího systému: 2,5 kW
Na rozdíl od dosud používaných typů (fermentor s natřásanou pevnou fází nebo rotující fermentor), kde musí být k odvedení vody, odvětrání a zásobování vodou prováděno stálé přemísťování vrstev kultivačního substrátu, již není při použití způsobu podle vynálezu potřebné pohybovat se substrátem. Uložení kultivačního substrátu v etážových vrstvách, které jsou celé obepnuty uzavřeným obalem, poskytuje následující přednosti:
1. Vlastní hmotnost kultivačního substrátu nevede k zahuštění a tím ke snížení jeho prodyšnosti.
» · *
I · · ’ • s ··
2. Vlivem instalace chladicího zařízení pod jednotlivými patry může být vznikající teplo snadno odváděno.
3. Vzhledem k relativně malé tloušťce pater, ale i k prostoru nacházejícího se mezi jednotlivými patry, je zajištěno rovnoměrné provětrávání vrstev substrátu.
4. Protože provětrávání substrátu slouží pouze pro přívod kyslíku, ale i k odvádění vznikajících plynů, a nikoliv ke chlazení substrátu, může se pracovat s velmi malým objemovým proudem vzduchu, který, protože vzduch je navíc zvlhčen, již nevede k vysychám substrátu.
5. Jelikož pohyb substrátu již není potřebný, může se mechanické ničení houbových struktur, (jako jsou nosiče spor, plodnice a jiné struktury), vyloučit.
Přehled obrázků na výkrese
Vynález je dále blíže popsán a vysvětlen na příkladech jeho provedení podle připojených výkresů, které znázorňují na obr. 1 principiální schéma fermentoru, na obr. 2 chladicí zařízení fermentoru s plechy na odvádění tepla, na obr. 3 výřez fermentoru, sestávajícího z průchozího válce, a na obr. 4 výřez sestaveného fermentoru.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Hromadná kultivace Beauveria brongniartii za účelem získání houbových konidií.
Fermentor použitý ke kultivaci Beauveria brongniartii má kapacitu cca 50 litrů. Má tvar válce o průměru 30 cm a výšce 70 cm. Vnější obal fermentoru sestává z tepelně stabilního skla. Do fermentoru bylo vestavěno 8 pater, jejichž dna sestávají ze síta z • · • · ušlechtilé oceli, o šířce ok 3 mm. Vzdálenost etážových den vůči sobě činila 8 cm. Spodní dno bylo naplněno 6 cm silnou vrstvou granulátu SERAMIS. Nad ním ležících sedm pater obsahovalo jako kultivační substrát drcená ječná zrna. Tloušťka vrstvy kultivačního substrátu činila cca 6 cm. Celkem bylo použito 30 litrů kultivačního substrátu.
Fermentor byl sterilizován pomocí autoklávu. K tomu účelu byl obsah fermentoru ohříván pomocí horké páry po dobu půl hodiny na 121° C. Poklop fermentoru byl během procesu sterilizace v autoklávu mírně otevřen, aby se umožnilo vnikání páry do vnitřního prostoru fermentoru. Po sterilizaci v autoklávu byl poklop ihned uzavřen.
K naočkování byl fermentor až po nej hořejší vrstvu kultivačního substrátu 2 naplněn sterilní vodou. Přitom byla použita 500 cm kapsle typu S+S-EXELON PES 20/5 HC (Schleicher a Schuell, Dassel). Poté byla přivedena násada k tomu účelu uspořádaným otvorem v poklopu. Naočkování fermentoru proběhlo pod laminámím boxem. Jako násada bylo použito 100 ml suspenze konidií s 1 x 10^ konidií na ml. Po přivedení násady nej hořejší vrstvou kultivačního substrátu se voda vypustila ventilem na dnu fermentoru. Tím byly všechny vrstvy substrátu rovnoměrně kontaminovány houbovými konidiemi.
Po naočkování fermentoru byl fermentor inkubován v prostoru o teplotě 20° C. Uskutečnilo se napojení na přívod vzduchu, jakož i na chladicí systém. Objemový proud vzduchu činil během celého procesu fermentace 150 litrů na hodinu. Jako chladicí kapaliny bylo použito vody se vstupní teplotou 17° C. Regulace chlazení bylo nastavena tak, že při překročení 22° C v kultivačním substrátu se skrz chladicí spirály čerpala chladicí kapalina, až bylo opět dosaženo teploty 20° C. Tímto způsobem mohla být udržována průměrná teplota substrátu na cca 21° C během celé doby kultivace.
Cílem kultivace byla co možná nejvyšší výtěžnost houbových konidií. Skleněným pláštěm fermentoru mohl být průběh kultivace velmi dobře pozorován. Po přibližně deseti dnech byl celý kultivační substrát potažen bílým myceliem. Vytvořením konidií a nosičů
Η konidií změnilo toto mycelium od třináctého dne svůj vzhled. Dostalo práškovitou strukturu. Po přibližně devatenácti dnech ztratil fermentor značně na selektivitě látkové výměny. Zmenšil se vývin tepla, čímž se znatelně snížila frekvence chlazení. Kultivační substrát byl po dvaceti jednom dnu po naočkování fermentoru vyjmut a pomocí speciální filtrační techniky byly z kultivačního substrátu, porostlého zcela Beauveria brogniartii, získány konidie.
Celkem mohlo být pomocí etážového fermentoru získáno 3,3 x 1CŘ3 konidií.
Claims (14)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Fermentor pracující s pevnou fází, vyznačující se tím, že představuje etážový fermentor, přičemž jsou nad sebou uspořádána alespoň dvě prodyšná a pro vodu propustná etážové dna (4), která jsou spojena se stěnami nádoby tak, že ani vzduch ani voda nemůže bočně proudit kolem nich, na etážových dnech (4) se nachází kultivační substrát (5) pro organismy určené ke kultivaci, pod každým etážovým dnem (4) je umístěno chladicí zařízení (6), a fermentor je uzavřen poklopem (1).
- 2. Fermentor podle nároku 1, vyznačující se tím, že představuje průchozí válcovitou, oválnou, obdélníkovou, nebo s jiným počtem rohů uspořádanou nádrž s alespoň jedním otvorem (3) pro násadu.
- 3. Fermentor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že z chladicího zařízení (6) vyčnívají skrz příslušná etážová dna (4) do kultivačního substrátu plechy z kovu s vysokou tepelnou vodivostí.
- 4. Fermentor podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se na nádrži nachází přívod (8) vody, ve dnu fermentoru přívod (7) vzduchu, stejně tak i odtok (9) pro vodu, a na poklopu (1) je uspořádán otvor k odtoku (2) vzduchu, etážová dna (4), naplněná kultivačním substrátem (5), byla umístěna za sebou, k čemuž jsou ve vnitřní straně nádrže umístěny prstence nebo jinak tvarovaná zařízení (11) k uložení etážových den (4), která ···· ·* i · · • ·· · ♦ · · t!jsou opatřena tepelně stabilním těsněním (10), a etážová dna (4) mají okraj (12), jehož výskaje závislá na tloušťce vrstvy kultivačního substrátu (5), rovněž i chladicí zařízení (6), která jsou přes rychlospojku (13) spojena s potrubími (14) pro odtok a přítok chladicí kapaliny, která se nacházejí mimo fermentor.
- 5. Fermentor podle nároku 4, vyznačující se tím, že se ve dnu nebo poklopu (1) fermentoru nachází přítok (8) vody.
- 6. Fermentor podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se v poklopu (1) nachází otvor pro násadu, a popřípadě mezi jednotlivými etážovými dny (4) další otvory k naočkování.
- 7. Fermentor podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že fermentor obsahuje více válcovitých, oválných nebo hranolovitých nádrží, které slouží jako patra a které jsou uspořádány nad sebou, takže první nádrž dosedá dole na dno fermentoru a poslední nádrž je uzavřena poklopem (1), a nádrže jsou vůči sobě utěsněny tepelně stabilními těsněními (15) a opatřeny vnějším prstencem (16), každá z těchto nádrží má prodyšné a pro vodu propustné dno (4), na kterém se nachází kultivační substrát (5) a pod ním chladicí zařízení (6), které je pomocí spojky (17) spojeno s odtokovými a přítokovými potrubími (14) pro chladicí kapalinu, která se nacházejí mimo fermentor.
- 8. Fermentor podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že kultivačním substrátem (5) jsou porézní granuláty, které jsou opatřeny živným roztokem nebo jsou přírodními granulovanými materiály.
- 9. Fermentor podle nároku 8, vyznačující se tím, že přírodními granulovanými materiály jsou obilí, pelety z otrub nebo odpady z výroby cukru.• · ···· «·.· · • · ·· · ·..... : :...···· .· ·. ·· ···
- 10. Fermentor podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že se alespoň na nej spodnějším etážovém dnu (4) nachází zvlhčená vrstva.
- 11. Fermentor podle nároku 10, vyznačující se tím, že zvlhčenou vrstvou je granulovaný materiál schopný zachycovat vodu, s extrémně vysokým objemem pórů.
- 12. Způsob fermentace v pevné fázi se zařízením podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že kultivační substrát (5), který se ve fermentoru nachází na více etážových dnech (4), se rovnoměrně očkuje, je plně protékán relativně malým objemovým proudem vzduchu, a pomocí chladicího systému se pro příslušný proces kultivace nastavuje optimální teplota.
- 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že naočkování množitelným mikroorganismem pomocí naplnění fermentoru vodou, do které se přidávají v postačujícím množství zárodky, se provádí způsobem, že všechny vrstvy jsou jak při naplňování tak i při odtékání rovnoměrně protékány a očkovány.
- 14. Způsob podle některého z nároků 11 až 13, vyznačující se tím, že chladicí kapacita se v závislosti na objemu kultivačního substrátu (5) dimenzuje tak, aby se z kultivačního substrátu (5) odvedlo veškeré reakční teplo.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19820169 | 1998-04-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20003988A3 true CZ20003988A3 (cs) | 2001-04-11 |
CZ300539B6 CZ300539B6 (cs) | 2009-06-10 |
Family
ID=7866813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20003988A CZ300539B6 (cs) | 1998-04-30 | 1999-04-27 | Fermentor pracující s pevnou fází a zpusob fermentace v pevné fázi |
Country Status (23)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6620614B1 (cs) |
EP (1) | EP1073708B1 (cs) |
JP (1) | JP4180798B2 (cs) |
CN (1) | CN1212385C (cs) |
AT (1) | ATE208810T1 (cs) |
AU (1) | AU749402B2 (cs) |
BG (1) | BG64130B1 (cs) |
BR (1) | BR9910580B1 (cs) |
CA (1) | CA2329815C (cs) |
CZ (1) | CZ300539B6 (cs) |
DE (2) | DE59900442D1 (cs) |
DK (1) | DK1073708T3 (cs) |
HU (1) | HU225994B1 (cs) |
ID (1) | ID28122A (cs) |
IL (1) | IL139292A0 (cs) |
NO (1) | NO20005438L (cs) |
NZ (1) | NZ507738A (cs) |
PL (1) | PL188683B1 (cs) |
RO (1) | RO120977B1 (cs) |
RU (1) | RU2235767C2 (cs) |
TR (1) | TR200003179T2 (cs) |
UA (1) | UA65616C2 (cs) |
WO (1) | WO1999057239A2 (cs) |
Families Citing this family (68)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6197573B1 (en) * | 1998-11-17 | 2001-03-06 | Biocon India Limited | Solid state fermentation |
EP1259631B1 (en) * | 2000-02-29 | 2005-10-12 | Biocon Limited | Manufacture and purification of mycophenolic acid |
WO2002002866A2 (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Biopulping International, Inc. | Fungal incubation containment system and methods |
US7008505B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-03-07 | Biopulping International, Inc. | Eucalyptus biomechanical pulping process |
DE10203863B4 (de) * | 2002-01-28 | 2004-08-19 | VTI Thüringer Verfahrenstechnisches Institut für Umwelt und Energie e.V. | Feststoffbioreaktor und Verfahren zu dessen Betrieb |
DE10335522A1 (de) * | 2003-07-31 | 2005-02-17 | Prophyta Biologischer Pflanzenschutz Gmbh | Solid-State-Fermenter |
CA2829427C (en) * | 2003-09-04 | 2016-07-19 | Hygiene-Technik Inc. | Automated biological growth and dispensing system |
NL1025609C2 (nl) * | 2004-03-01 | 2005-09-05 | Buehler Gmbh | Inrichting voor het weken van gerst. |
FI117012B (fi) | 2004-09-28 | 2006-05-15 | Verdera Oy | Reaktori ja menetelmä kiinteän alustan kasvatuksiin |
CN100500825C (zh) * | 2006-10-13 | 2009-06-17 | 深圳市达科为生物技术有限公司 | 淋巴细胞分离管及分离血液中淋巴细胞的方法 |
US9485917B2 (en) | 2006-12-15 | 2016-11-08 | Ecovative Design, LLC | Method for producing grown materials and products made thereby |
WO2010032260A1 (en) * | 2008-08-05 | 2010-03-25 | Sameer Sudhir Kulkarni | Stacked basket bioreactor for solid state fermentation |
EP2186876A1 (en) | 2008-11-13 | 2010-05-19 | Biorecycling Group B.V. | System for solid state fermentation and use thereof |
US8778669B2 (en) | 2009-07-22 | 2014-07-15 | Corning Incorporated | Multilayer tissue culture vessel |
DE102010010293B4 (de) | 2010-03-04 | 2014-01-09 | fzmb GmbH, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie | Festphasenfermenter |
CN102234205B (zh) * | 2010-04-23 | 2013-06-05 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种多功能固态发酵反应器 |
CN102093950B (zh) * | 2010-12-15 | 2012-11-07 | 北京科技大学 | 一种气湿耦合固态发酵罐及其发酵工艺 |
EP2505634B1 (en) | 2011-03-31 | 2013-12-04 | Technelep srl | A solid state fermentation plant |
CN102250755A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-11-23 | 娄底市裕德科技有限公司 | 一种多功能间歇膨胀固态发酵罐 |
CO6780221A1 (es) * | 2012-04-17 | 2013-10-31 | Univ De Caldas | Biorreactor para la obtención de sustancias bioactivas por fermentación en estado sólido empleando hongos macromicetos |
CA2875780A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Novozymes Bioag A/S | Solid state bioreactor adapted for automation |
DE102012016951B4 (de) * | 2012-08-28 | 2014-11-06 | Yoen Ok Roth | Vorrichtung und Verfahren für die Fermentation mikrobieller Kulturen |
US9005550B2 (en) | 2012-10-29 | 2015-04-14 | Corning Incorporated | Multi-layered cell culture vessel with manifold grips |
BR102012033485A2 (pt) | 2012-12-28 | 2014-08-19 | Petroleo Brasileiro Sa | Equipamento e processo híbrido para obtenção de bioprodutos |
CN103966084B (zh) * | 2013-01-29 | 2016-03-30 | 徐少云 | 薄层自控静态固体发酵集成优化方法及其装置 |
US11277979B2 (en) * | 2013-07-31 | 2022-03-22 | Ecovative Design Llc | Mycological biopolymers grown in void space tooling |
RU2532828C1 (ru) * | 2013-09-26 | 2014-11-10 | Любовь Васильевна Маслиенко | Способ поверхностного выращивания микроорганизма на жидкой питательной среде и устройство для его осуществления |
US20150101509A1 (en) | 2013-10-14 | 2015-04-16 | Gavin R. McIntyre | Method of Manufacturing a Stiff Engineered Composite |
DE102013114855B4 (de) * | 2013-12-23 | 2015-12-17 | Ulrich Mohr | Vorrichtung zur Kultivierung von Zellen |
US9441191B2 (en) * | 2014-06-05 | 2016-09-13 | Taiwan Leader Biotech Corp. | Omni-functional high-efficient solid-state fermentation method for edible and medicinal microorganisms |
DE202014103237U1 (de) | 2014-07-14 | 2014-07-25 | Taiwan Leader Biotech Corp. | Voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung |
EP3034600A1 (en) | 2014-12-16 | 2016-06-22 | Bayer CropScience Biologics GmbH | Method for prolonging the viability of fungal spores in liquid formulations |
AU2015366109B2 (en) | 2014-12-19 | 2018-05-17 | Q Power Oy | Bioreactor and fermentation process for producing hydrogen |
CN105002126B (zh) * | 2015-08-20 | 2017-12-29 | 福建出入境检验检疫局检验检疫技术中心 | 一种兼性需氧菌的简易批量培养方法 |
CN105154318A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-16 | 上海理工大学 | 组合式液态发酵浅槽组件及其发酵装置 |
EP3195727A1 (en) | 2016-01-22 | 2017-07-26 | Forschungsinstitut Fur Biologischen Landbau (FiBL) | Duddingtonia flagrans strain and feed additive formulation for biological pest control |
SG10201911169TA (en) | 2016-03-01 | 2020-01-30 | Sustainable Bioproducts Inc | Filamentous fungal biomats, methods of their production and methods of their use |
JP6828064B2 (ja) * | 2016-06-23 | 2021-02-10 | クー・パワー・オサケユフティオQ Power Oy | 活性支持体材料を備えた固体発酵リアクター |
CN106479882A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-03-08 | 西安交通大学 | 一种菌种固体连续发酵结构和设备及发酵方法 |
EP3400801A1 (en) | 2017-05-10 | 2018-11-14 | Bayer CropScience Aktiengesellschaft | Plant health effect of purpureocillium lilacinum |
US11359074B2 (en) | 2017-03-31 | 2022-06-14 | Ecovative Design Llc | Solution based post-processing methods for mycological biopolymer material and mycological product made thereby |
EP3684185A1 (en) | 2017-09-20 | 2020-07-29 | Bayer CropScience Biologics GmbH | Method of improving storage stability and fitness of fungal spores |
US11266085B2 (en) | 2017-11-14 | 2022-03-08 | Ecovative Design Llc | Increased homogeneity of mycological biopolymer grown into void space |
KR20200094227A (ko) * | 2017-12-28 | 2020-08-06 | 로커스 아이피 컴퍼니 엘엘씨 | 미생물 기반 산물을 생산하기 위한 반응기 및 심부 발효법 |
CN109971624B (zh) * | 2017-12-28 | 2023-11-28 | 西藏天虹科技股份有限责任公司 | 基于标准化发酵时间的固态发酵控制装置 |
WO2019140440A1 (en) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Locus Ip Company, Llc | Reactors for modified solid-state fermentation |
CN108211696B (zh) * | 2018-01-23 | 2020-12-22 | 青岛理工大学 | 一种室内空气净化益菌屋的制备装置与方法 |
US11920126B2 (en) | 2018-03-28 | 2024-03-05 | Ecovative Design Llc | Bio-manufacturing process |
CN108570463B (zh) * | 2018-05-02 | 2021-12-24 | 新乡医学院 | 一种利用微生物生产酸性蛋白酶的方法 |
US11293005B2 (en) | 2018-05-07 | 2022-04-05 | Ecovative Design Llc | Process for making mineralized mycelium scaffolding and product made thereby |
EP3801586A4 (en) | 2018-05-24 | 2022-09-14 | Ecovative Design LLC | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING MYCELIUM BIOMATERIAL |
EP3806639A1 (en) | 2018-06-15 | 2021-04-21 | Bayer Aktiengesellschaft | Liquid and storage-stable formulations for fungal spores |
AR117608A1 (es) | 2018-07-10 | 2021-08-18 | Bayer Cropscience Ag | Vehículos fluidos para formulaciones líquidas de esporas fúngicas |
AU2019303904A1 (en) | 2018-07-20 | 2021-01-28 | Bayer Aktiengesellschaft | Novel carrier fluids for liquid fungal spore formulations |
WO2020058196A1 (en) | 2018-09-19 | 2020-03-26 | Bayer Cropscience Biologics Gmbh | Method for increasing storage stability of fungal spores |
AU2019352842A1 (en) | 2018-10-02 | 2021-04-15 | Ecovative Design Llc | A bioreactor paradigm for the production of secondary extra-particle hyphal matrices |
EP3952646A1 (en) | 2019-04-12 | 2022-02-16 | Bayer CropScience Biologics GmbH | Methods of increasing the germination rate of fungal spores |
EP3979803A1 (en) | 2019-06-07 | 2022-04-13 | Bayer CropScience Biologics GmbH | Methods of increasing the germination rate of fungal spores |
EP3805358A1 (en) | 2019-10-08 | 2021-04-14 | Green Spot Technologies SAS | Process and production system for large scale solid-state fermentation |
KR102122863B1 (ko) * | 2019-10-29 | 2020-06-15 | 신우산기(주) | 다층구조 결로방지 고체 발효기 |
CN110894458B (zh) * | 2019-12-18 | 2022-09-02 | 青岛农业大学 | 一种自动化饼粕微生物固态好氧发酵设备 |
US20230212502A1 (en) | 2020-05-28 | 2023-07-06 | Danstar Ferment Ag | Novel fermentation substrate for solid-state fermentation |
US20230232837A1 (en) | 2020-06-08 | 2023-07-27 | Danstar Ferment Ag | Novel formulations for increasing the germination rate of fungal spores |
WO2022040510A1 (en) | 2020-08-21 | 2022-02-24 | Bayer Cropscience Lp | Combinations of trichoderma and bradyrhizobium |
CN112520436B (zh) * | 2020-10-12 | 2022-06-24 | 嘉兴学院 | 一种固态发酵箱及其使用方法 |
EP4074815A1 (en) | 2021-04-13 | 2022-10-19 | Green Spot Technologies | Method and system for solid-state fermentation of plant material to produce a fermentation product |
CN113801782B (zh) * | 2021-09-23 | 2023-09-01 | 郑州智拓生物科技有限公司 | 一种实现微生物菌剂的快速培养系统及方法 |
EP4276170A1 (en) | 2022-05-12 | 2023-11-15 | Evologic Technologies GmbH | Pseudo-solid state fermentation of filamentous fungi |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3413124A (en) * | 1965-04-05 | 1968-11-26 | Falstaff Brewing Corp | Continuous flow fermentation apparatus and process |
FR1474370A (fr) * | 1965-04-05 | 1967-03-24 | Falstaff Brewing Corp | Appareil et procédé destinés à la mise en oeuvre de réactions continues, pour la préparation de la bière |
CH469806A (fr) * | 1966-12-01 | 1969-03-15 | Afico Sa | Procédé de fermentation et fermenteur pour la mise en oeuvre de ce procédé |
US3753582A (en) * | 1971-11-09 | 1973-08-21 | Anarak Inc | Coupling unit |
FR2583059B1 (fr) | 1985-06-06 | 1987-10-09 | Orstom | Procede de production de spores de champignons filamenteux et dispositif utilise |
JPH08501251A (ja) * | 1992-09-16 | 1996-02-13 | ロトロン・インコーポレーテッド | モジュールトレーを有するバイオフィルター |
FR2701487B1 (fr) | 1993-02-10 | 1995-03-31 | Agronomique Inst Nat Rech | Réacteur pour conduire de façon stérile des procédés de fermentation d'un produit à l'état solide. |
US6197573B1 (en) * | 1998-11-17 | 2001-03-06 | Biocon India Limited | Solid state fermentation |
-
1999
- 1999-04-27 CZ CZ20003988A patent/CZ300539B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-04-27 RO ROA200001061A patent/RO120977B1/ro unknown
- 1999-04-27 PL PL99344455A patent/PL188683B1/pl unknown
- 1999-04-27 AU AU46011/99A patent/AU749402B2/en not_active Expired
- 1999-04-27 CN CNB99807473XA patent/CN1212385C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 HU HU0101547A patent/HU225994B1/hu unknown
- 1999-04-27 DE DE59900442T patent/DE59900442D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 UA UA2000116833A patent/UA65616C2/uk unknown
- 1999-04-27 EP EP99929057A patent/EP1073708B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 DE DE19920020A patent/DE19920020A1/de not_active Withdrawn
- 1999-04-27 AT AT99929057T patent/ATE208810T1/de active
- 1999-04-27 RU RU2000130228/13A patent/RU2235767C2/ru active
- 1999-04-27 DK DK99929057T patent/DK1073708T3/da active
- 1999-04-27 ID IDW20002209A patent/ID28122A/id unknown
- 1999-04-27 NZ NZ507738A patent/NZ507738A/en active IP Right Revival
- 1999-04-27 JP JP2000547195A patent/JP4180798B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 CA CA002329815A patent/CA2329815C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-04-27 BR BRPI9910580-2A patent/BR9910580B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-04-27 IL IL13929299A patent/IL139292A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1999-04-27 TR TR2000/03179T patent/TR200003179T2/xx unknown
- 1999-04-27 WO PCT/DE1999/001271 patent/WO1999057239A2/de active IP Right Grant
- 1999-04-27 US US09/674,372 patent/US6620614B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-10-25 BG BG104887A patent/BG64130B1/bg unknown
- 2000-10-27 NO NO20005438A patent/NO20005438L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ20003988A3 (cs) | Fermentor pracující s pevnou fází a způsob fermentace v pevné fázi | |
JP2002513557A5 (cs) | ||
EP1131404B1 (en) | Solid state fermentation | |
US6432698B1 (en) | Disposable bioreactor for culturing microorganisms and cells | |
RU2359026C2 (ru) | Твердофазный биореактор | |
WO2010032260A1 (en) | Stacked basket bioreactor for solid state fermentation | |
US20140099679A1 (en) | System and method for producing biomaterials | |
CN104531521A (zh) | 一种浅盘式固体发酵设备 | |
JP2003529362A (ja) | 植物又は動物の組織培養の培養装置 | |
JPS6212988B2 (cs) | ||
CN100478434C (zh) | 一种固态发酵装置 | |
JPS6342683A (ja) | 滅菌可能な流動床発酵槽 | |
WO2023023857A1 (en) | Method and system for culturing filamentous organisms | |
CN212357206U (zh) | 一种微生物培养箱 | |
MXPA00010661A (en) | Solid-state fermenter and method for solid-state fermentation | |
KR101693461B1 (ko) | 꽃송이버섯 종균 감염 및 공기오염 방지 대량 접종 시스템 | |
Virtanen et al. | Bioreactor for solid-state cultivation of Phlebiopsis gigantea | |
JP2007104934A (ja) | 微生物培養容器及び微生物の培養方法 | |
Virtanen et al. | An aseptically operatable static solid state bioreactor consisting of two units | |
JPS60164480A (ja) | 製麹方法 | |
AU783287B2 (en) | Solid state fermentation | |
TWM289977U (en) | Storehouse-type tissue cultivation or microorganism fermentation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120427 |