DD159264A3

DD159264A3 - METHOD OF VACCINATION IN FERMENTATION PROCESSES

Info

Publication number: DD159264A3
Application number: DD22608880A
Authority: DD
Inventors: Michael Prause; Konrad Soyez
Original assignee: Michael Prause; Konrad Soyez
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1980-12-15
Publication date: 1983-03-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beimpfung bei Fermentationsprozessen, insbesondere von Biomassebildungsprozessen unter Anwendung von Mischkulturen. Der Erfindung liegt das Ziel der Erhoehung der Stabilitaet des Fermentationsprozesses bei gleichzeitiger Verbesserung technisch-oekonomischer Kennzahlen zugrunde. Die technische Aufgabe besteht darin, ein vorteilhaftes Regime der Bereitstellung von Impfmaterial zu schaffen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest durch bevorzugte Nutzung des Ablaufs des Produktionsfermentors als Impfmaterial und die spezielle Ausgestaltung einer Impfmaterialkreislaufeinrichtung, der das Impfmaterial zugefuehrt und entnommen wird und das insbesondere eine aus mehreren, voneinander abgetrennten, Untereinheiten bestehende Lagereinrichtung enthaelt. Aufwendungen fuer Einrichtungen zur Impfmaterialherstellung, wie z.B. Impffermentoren, Verzoegerungen des Wachstumsprozesses, insbesondere solche infolge unguenstiger Kulturzusammensetzung, u. Risiken d. Impfmateriallagerung werden wesentl. eingeschraenkt.The invention relates to a method for inoculation in fermentation processes, in particular of biomass formation processes using mixed cultures. The invention is based on the goal of increasing the stability of the fermentation process while simultaneously improving technical-economic figures. The technical problem is to provide an advantageous regimen of providing vaccine material. According to the invention, the object is achieved by preferential use of the course of the production fermenter as inoculum and the special embodiment of a seed material circulation device to which the inoculum is supplied and removed and in particular contains a storage device consisting of a plurality of subunits separated from each other. Expenses for inoculum production facilities, such as e.g. Impffermentoren, Verzögerungen the growth process, especially those due to unfavorable culture composition, u. Risks d. Vaccum storage become wesentl. limited.

Description

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Titeltitle

Verfahren zur Beimpfung bei FermentationsprozessenMethod for inoculation in fermentation processes

.^J Anw endung s p; ebi e t der Er findung ^ J application s p; e bi et of the invention

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Beimpfung von Fermentoren, insbesondere bei Prozessen zur Biomas segewinnung unter Anwendung von Mischkulturen. Es gehört in das Gebiet der technischen Mikrobiologie. Die Erfindung läßt sich der IPK C12N zuordnen.The invention relates to a method for improving the inoculation of fermentors, especially in processes for biomass segewinnung using mixed cultures. It belongs in the field of technical microbiology. The invention can be assigned to the IPK C12N.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen " 'C harakt Eristik the b ekannten t echnical Lös Ungen "'

Ein Verfahren zur Züchtung von Mikroorganismen im technischenA method for growing microorganisms in the technical

Prozeß umfaßt üblicherweise neben den Einrichtungen zur Reaktion der Mikroorganismen mit dem Nährmedium, der C-Quelle und dem Sauerstoff bei insbesondere aeroben Prozessen sowie Einrichv..' tungen zur Vorbereitung dieser Materialien und den Einrichtungen für die Aufarbeitung des Kulturmediums auch Einrichtungen zur Bereitstellung von Mikroorganismenrnasse als sogenanntes Impfmaterial. Diese Einrichtungen werden als notwendig erachtet, um dem Produktionsfermentor insbesondere beim Produktionsbeginn und nach Unterbrechungen der Produktion aus vorzugsweise technologischen Gründen Mikroorganismen in geeigneter Menge und in geeignetem Zustand zuführen zu können.. In der Regel wird dieses sogenannte Impfmaterial in vorzugsweise absatzweise arbeitenden Fermentoren von wesentlich"unter dem Volumen des Produktionsf ennentors liegenden Volumen produziert.In addition to the means for reacting the microorganisms with the nutrient medium, the C source and the oxygen in particular aerobic processes, as well as preparations for preparing these materials and the means for processing the culture medium, the process usually also includes means for providing microorganisms so-called inoculum. These devices are considered necessary to be able to supply microorganisms in a suitable amount and in a suitable state to the production fermenter, especially at the start of production and after interruptions of production for preferably technological reasons. In general, this so-called inoculum in preferably batchwise fermentors is substantially " produced below the volume of the production fennentors volume.

Nachteilig.dabei ist, daß das Impfmaterial bei einmaligem Betreiben des Impffermcntors in einer Menge anfällt, die wesentlich kleiner ist als die zur Füllung des ProduktionsfermentorsThe disadvantage of this is that the vaccine material is obtained with a single operation of the Impffermcntors in an amount which is substantially smaller than that for filling the Produktionsfermentors

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erforderliche Menge* Üblicherweise schafft man Abhilfe da- ' durch, daß der Produktionsfermentor durch Zugabe eines Mediums, das die erforderlichen Reaktanden enthält, 'auf die zur Produktionsdurchführung erforderliche Menge aufgefüllt wird. ' Das hat aber nachteilig zur Folge, daß die Konzentration der Produktionskultur im Reaktionsmedium gering ist, so daß zum einen die Gefahr besteht, daß eine bestimmte minimale Konzentration, die erfahrungsgemäß bei 2 - 5 g Mikroorganismenmasse pro 1 Fermentationsmedium liegt und unterhalb derer oft ein Wachstum'nicht oder nur stark verzögert eintritt, nicht erreicht wird« Andererseits wird, insbesondere bei Prozessen, die mit einer bestimmten, im allgemeinen günstigerv/eise hohen, Biomassekonzentration, insbesondere kontinuierlich, arbeiten sollen, in der Zeit des Wachstumsprozesses bis zum Erreichen eben dieser Konzentration der Produktionskultur im Fermentor kein voller Ausstoß erreicht, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Prozesses eingeschränkt ist. Nachteilig ist weiterhin, daß, insbesondere bei der Kultivierung von Mischkulturen, die Zusammensetzung des im Impffermentor erzeugten ImpfmaterialsRequired Quantity * Usually, a remedy is provided by 'replenishing the production fermentor by adding a medium containing the requisite reactants to the amount required to carry out the process. 'However, this has the disadvantage that the concentration of the production culture in the reaction medium is low, so that on the one hand there is a danger that a certain minimum concentration, which is experience at 2 - 5 g microorganism mass per 1 fermentation medium and below which often growth On the other hand, especially in processes that should work with a certain, generally more favorable, high, biomass concentration, in particular continuously, in the time of the growth process until this concentration is reached the production culture in the fermenter does not reach full output, which limits the economy of the process. A further disadvantage is that, especially in the cultivation of mixed cultures, the composition of the seed material produced in the Impffermentor

D aufgrund der insbesondere bei Verwendung unterschiedlicher Fermentortypen für Impffermentoren und Produktionsfermentoren unterschiedlichen Kultivierungsbedingungen von der im Produktionsf ermentor abweicht und deshalb infolge der notwendigen Adaptionen Verluste in der Kulturleistung auftreten.D differs from that in the Produktionsf ermentor due to the different in particular when using different types of fermenters for Impffermentoren and Produktionsfermentoren cultivation conditions and therefore occur due to the necessary adaptations losses in cultural performance.

Es ist auch bekannt, Impfmaterial bereitzustellen dadurch, daß man bei Unterbrechung der Kultivierung aus technischen oder technologischen Gründen das Kultivierungsmedium im Fermentor, eventuell unter Zugabe geeigneter Substanzen, aufrahmen läßt und das Aufgerahmte im Fermentor oder in einem Aufrahmbehältnis lagert und es anschließend als Impfmaterial verwendet (British Patent Specifikation No. 1 214 957). Nachteilig dabei ist, daß Impfmaterial nur bei Unterbrechung des Prozesses anfällt. Grund der Unterbrechung ist aber oft eine Kontamination der Kultur, so daß das so bereitgestellte Impfmaterial zum Beimpfen des Prozesses nicht geeignet ist. Gleiches gilt, wenn die Biomasse während der Lagerung kontaminiert wird oder durch zur.lange Lagerdauer verdirbt. Dann muß jeweils die gesamte Biomasse verworfen werden. It is also known to provide inoculum material by allowing the cultivation medium in the fermenter, possibly with the addition of suitable substances, to be creamed if the cultivation is interrupted for technical or technological reasons and the framed be stored in the fermentor or in a creaming container and then used as inoculum ( British Patent Specification No. 1 214 957). The disadvantage here is that inoculum is obtained only when the process is interrupted. However, the reason for the interruption is often contamination of the culture, so that the seed material thus provided is not suitable for inoculating the process. The same applies if the biomass is contaminated during storage or spoil by zur.lange storage period. Then in each case the entire biomass must be discarded.

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• Ziel der Erfindung • The aim of invent clothes

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, durch das eine stabile und ökonomisch vorteilhafte Fahrweise von Produktionsfermentoren durch eine kontinuierliche Bereitstellung von mit geringem Aufwand erzeugten Impfmaterial erreicht wird.The object of the invention is to provide a method by which a stable and economically advantageous operation of production fermentors is achieved by the continuous provision of low-cost seed material.

Darlegung des Y/esens der Erfindung Exposition de s Y / it ens of the invention

Aus dem Ziel der Erfindung ergibt sich die technische Aufgabe, ein Regime der Bereitstellung von Impfmaterial zu finden, das überwiegend ohne die üblicherweise erforderlichen Impffermen-...10 tor en auskommt, ungünstige Phasen verminderter Produktivität infolge ungünstiger Kulturzusammensetzung ausschließt und eine effektivere Nutzung vorhandenen Impfmaterials gestattet. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bevorzugt dem Produktionsfermentor selbst ständig oder periodisch ein festgelegter Anteil des dem eingestellten •Fließregime entsprechenden Massenstroms an Fermentorablauf entnommen und einer Impfmaterialkreislaufeinrichtung, enthaltend speziell ausgestaltete Einrichtungen zur zeitlich begrenzten Lagerung des Impfmaterials nach einer zweckmäßig gewählten Konservierungsmethode und zur Förderung des Impfmaterials vorn und zum Produktionsfermentor, zum Zwecke der Verwendung als Impfmaterial zugeführt und ihr erforderlichenfalls entnommen wird.The object of the present invention is to provide a regimen of inoculation material which can be used without the usually required vaccine enzymes, eliminating unfavorable phases of reduced productivity due to unfavorable culture composition, and more effective use of existing inoculum allowed. The object is achieved according to the invention that preferably the Produktionsfermentor itself constantly or periodically taken a fixed proportion of the set flow rate • corresponding mass flow of Fermentorablauf and a Impflaufkreislaufeinrichtung containing specially designed facilities for temporary storage of Impfstoff after a suitably selected preservation method and Promotion of inoculation material to the front and to the production fermentor, for the purpose of use as inoculum supplied and taken if necessary.

j Die Verwendung von Ablauf des Produktionsfermentors als Impfmaterial hat wesentliche ökonomische Vorteile. Insbesondere brauchen die bisher verwendeten Einrichtungen zum Zwecke der Erzeugung von Impfmaterial, insbesondere die Impffermentoren, nur über wesentlich geringere Zeiträume betrieben zu werden, können geringere Volumen aufweisen oder sind überhaupt nicht · erforderlich. Ein anderer Vorteil, insbesondere bei der Kultivierung von Mischkulturen, liegt darin, daß als Impfmaterial Fermentationsmedium verwendet wird, dessen Eigenschaften insbesondere bezüglich der Kulturzusammensetzving den Bedingungen während des Produktionsprozessen entsprechen, so daß Verluste, die sich während des Prozesses der Einstellung des Gleichgewichts zwischen den Kulturkomponenten ergeben können, vermieden werden. j The use of the end of the Produktionsfermentors as the seed material has substantial economic advantages. In particular, the devices used hitherto for the purpose of generating inoculum, in particular the seed fermenters, need only be operated for much shorter periods of time, may have lower volumes, or may not be required at all. Another advantage, especially in the cultivation of mixed cultures, is that the inoculum used is fermentation medium whose properties, particularly with regard to culture composition, correspond to the conditions during the production processes, so that losses arising during the process of equilibration between the culture components can be avoided.

2« e π ο ο Z b U ο ο2 «e π ο ο Z b U ο ο

Die Entnahme des Teilstroms aus dem Produktionsprozeß zur Ein- · speisung in die Impfmaterialkreislaufeinrichtung erfolgt an geeigneten Stellen der Produktionsanlage. Erfahrungsgemäß ist es zweckmäßig, daß der Teilstrom den Einrichtungen zur Aufarbeitung des Fermentorablaufs, die dem Produktionsfermentor verfahrenstypisch nachgeschaltet sind, entnommen wird. Der Teilstrom kann so bemessen sein, daß er 0,1 bis 100 Ma.-% des gegebenenfalls νerfahrenstypisch abgetrennten Fermentorablauf mass enstroms entspricht, insbesondere dem, durch den erreicht ist, daß bei einer vorgegebenen Masse an Mikroorganismensuspension im Lagerbehältnis die Aufenthaltsdauer der Mikroorganismenmassesuspension im Lagerbehältnis geringer ist als die bei der angewandten Kultivierungsmethode zulässige Läge- · rungsdauer.The removal of the partial flow from the production process for feeding into the inoculating material circulation device takes place at suitable points of the production plant. Experience has shown that it is expedient for the partial flow to be taken from the devices for processing the fermenter outlet, which are downstream of the production fermentor in a typical manner. The partial flow may be such that it is 0.1 to 100 Ma. % of the fermentation effluent mass stream possibly separated according to method corresponds, in particular, to the fact that, given a given mass of microorganism suspension in the storage container, the residence time of the microorganism mass suspension in the storage container is less than the permissible duration of aging in the cultivation method used.

Die Lagerung der Mikroorganismenmasse wird erfindungsgemäß in solchen Lagereinrichtungen durchgeführt, die aus mehreren, voneinander abgetrennten, Einheiten bestehen. Diese voneinander abgetrennten Einheiten werden jeweils nacheinander und unabhängig voneinander befüllt. Damit wird vorteilhaft erreicht, daß Chargen weitgehend gleicher Eigenschaften der Mikroorganismenmasse entstehen, eine Vermischung frischer mit gelagerter Mikroorganismenmasse weitgehend unterbleibt und bei Störungen des Lagerungs- oder des Produktionsprozesses nur der jeweils betroffene Teil der Mikroorganismenmasse verworfen zu werden braucht.The storage of the microorganism mass is carried out according to the invention in such storage facilities, which consist of several separate units. These separated units are each filled sequentially and independently. This is advantageously achieved that batches largely the same characteristics of the microorganism mass arise, mixing fresh with stored microorganism mass largely omitted and needs to be discarded in disturbances of the storage or production process, only the respective affected part of the microorganism mass.

Aus diesen Ergebnissen entsteht.ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.From these results arises ein.ein essential advantage of the method according to the invention.

Die angegebenen Vorteile werden bevorzugt dann wirksam, wenn durch die Unterteilung eine hohe Zahl von Untereinheiten entsteht. Vorteilhaft ist, wenn mehr als zwei Untereinheiten gebildet werden. Zweckmäßig ist es, das Volumen der Untereinheiten so festzulegen, daß in diesen Einrichtungen weitgehend gleiche räumliche Bedingungen, insbesondere bezüglich der Temperatur, entstehen. Auf diese Weise ist erreicht, daß die Qua- ' lität der gelagerten Biomasse räumlich konstant ist. Die Konstanz der physikalischen Bedingungen kann durch geeignete Zusatzeinrichtungen verbessert hergestellt v/erden. Die Untereinheiten können beliebig ausgestaltet sein. Insbesondere könnenThe stated advantages are preferably effective when the subdivision results in a high number of subunits. It is advantageous if more than two subunits are formed. It is expedient to set the volume of the subunits such that largely identical spatial conditions, in particular with regard to temperature, arise in these devices. In this way it is achieved that the quality of the stored biomass is spatially constant. The constancy of the physical conditions can be improved by suitable ancillary equipment. The subunits can be configured as desired. In particular, you can

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sie auch durch Unterteilung einer Lagereinrichtung durch Trennwände, die als Kühlelemente ausgebildet sind, hergestellt werden. Es ist auch möglich, als Untereinheiten einzelne kleinere Behältnisse zu benutzen.They are also produced by dividing a bearing device by partitions, which are designed as cooling elements. It is also possible to use individual smaller containers as subunits.

Günstigerweise enthalten die Untereinheiten Einrichtungen, mittels derer eine einfache Entnahme des gelagerten Materials möglich ist. Insbesondere soll die Entnahme kleinerer Mengen ohne wesentliche Beeinflussung des restlichen Inhaltes möglich sein. Dadurch ist gegeben, daß eine Überwachung der Qualität der Biomasse während der Lagerung möglich wird. Es ist zweckmäßig, Qualitätskontrollen turnusmäßig durchzuführen. Auf der Grundlage der Ergebnisse der Qualitätskontrollen kann die Auswahl der für die Nutzung als Impfmasse geeigneten Chargen erfolgen. Chargen, deren Eigenschaften bestimmten Qualitätsanforderungen nicht entsprechen oder deren Lagerzeit eine festgelegte, insbesondere die durch die angewendete Konservierungsmethode maximal zulässige^Grenze überschreitet, können dem Produktionsprozeß an geeigneter Stelle, insbesondere räumlich hinter der Entnahmestelle,zur weiteren verfahrenstypischen Aufarbeitung wieder zugeführt bzw. verworfen v/erden.Conveniently, the subunits contain means by which a simple removal of the stored material is possible. In particular, the removal of smaller quantities should be possible without significantly influencing the remaining content. This ensures that it is possible to monitor the quality of the biomass during storage. It is useful to conduct quality controls at regular intervals. On the basis of the results of the quality controls, the selection of the batches suitable for use as a seed may be made. Batches whose properties do not meet certain quality requirements or whose storage time exceeds a predetermined limit, in particular those permitted by the applied preservation method, can be returned to the production process at a suitable location, in particular spatially behind the sampling point, for further processing-typical processing. earth.

Das Gesamtvolumen der Lagereinrichtung kann so festgelegt sein, daß sie ein Volumen an Mikroorganismenmassesuspension enthält, das einer Mikroorganismenmasse im Lagerungsbehältnis von 1 bis 1000 Ma.-%, vorzugsweise 100 bis 250 Ma.-% derjenigen MasseThe total volume of the storage device may be set to contain a volume of microorganism mass suspension corresponding to a microorganism mass in the storage container of 1 to 1000 mass%, preferably 100 to 250 mass%. -% of that mass

,) entspricht, die für die im Produktionsfermentor geforderten Arbeitsbedingungen erforderlich ist.,), which is required for the working conditions required in the production fermentor.

Die beschriebene Impfmaterialkreislaufeinrichtung, insbesondere die Lagereinrichtung, kann auch dann auf die beschriebene Weise benutzt werden, wenn das Impfmaterial gegebenenfalls anderen Einrichtungen zur Erzeugung von Impfmaterial, z. B. Impffermentoren, entnommen ist. Dieser Pail kann bevorzugt beim Produktionsbeginn eintreten. Vorteilhaft ist hierbei, daß der Impffermentor klein ausgeführt sein kann, weil das Impfmaterial jeweils einzeln bis zum Erreichen der zum Produktionsbeginn erforderlichen Masse gelagert werden kann.The inoculum cycle device described, in particular the storage device, can also be used in the described manner, if the inoculum material may be provided to other means for generating inoculum, e.g. B. Impffermentoren taken. This Pail can preferably occur at the start of production. It is advantageous here that the Impffermentor can be made small, because the inoculum can be stored individually until reaching the required mass to start production.

Die Beimpfung des Produktionsfermentors-mit Impfmaterial wird erforderlichenfalls so ausgeführt, daß der Impfmaterialkreis-If necessary, the inoculation of the production fermentor with inoculum is carried out in such a way that the seed material

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laufeinrichtung Impfmasse in einer Menge entnommen wird, durch die die gewünschte Konzentration an Mikroorganismenmasse im Produktionsfermentor erreicht wird. Dazu wird die erforderliche Anzahl von Untereinheiten des Lagerungsbehältnisses geleert, wobei die Auswahl der zu leerenden Untereinheiten nach den Qualitätseigenschaften der in den Untereinheiten gelagerten Mikroo-rganismenmasse erfolgt.running equipment is taken in an amount by which the desired concentration of microorganism mass in the Produktionsfermentor is achieved. For this purpose, the required number of subunits of the storage container is emptied, wherein the selection of the subunits to be emptied takes place according to the quality properties of the microorganism mass stored in the subunits.

Das Verfahren ist anwendbar für mikrobiologische Prozesse mit. beliebigen Kultur/Substrat-Kombinationen, insbesondere bei Verwendung von Mischkulturen und/oder Mischsubstraten, und für Fermentationseinrichtungen beliebiger Form und Größe.The method is applicable to microbiological processes with. any culture / substrate combinations, especially when using mixed cultures and / or mixed substrates, and for fermentation facilities of any shape and size.

Ausführungsbei spi eleExemplary embodiments

example 1

In einem kleintechnischen Rührfermentor mit einem Arbeitsvolumen von 100 1 wird die Bakterienkultur MB 58 IMET B 346 bei einem pH-Wert von 4 +0,1 und einer Temperatur von 305 K + 1 K im kontinuierlichen Prozeß mit einer Verweilzeit von 5 h gezüchtet. Als Substrat dient Methanol. Die aktuelle Konzentration des Methanols im Fermentor beträgt 1 g/kg, die Biomassekonzentration 40 g/kg. Das anorganische Hährmedium enthält, bezogen auf 1 Liter, in Form von Ammoniak, Phosphorsäure, Kaliumchlorid und Sulfaten 5 mg Fe, 1900 mg N, 5 mg Zn, 1300 mg P₂°5> ^{8 m}S Mn» 580 mg K, 1,8 mg Cu, 60 mg Mg. Der Ener gieeintrag beträgt 8 W/kg. Zur Einstellung der Verweilzeit werden dem Fermentor stündlich 20 1 Fermentationsmedium entnommen.In a small-scale stirred fermentor with a working volume of 100 l, the bacterial culture MB 58 IMET B 346 is cultivated at a pH of 4 +0.1 and a temperature of 305 K + 1 K in a continuous process with a residence time of 5 h. The substrate used is methanol. The current concentration of methanol in the fermentor is 1 g / kg, the biomass concentration 40 g / kg. The inorganic curative medium contains, based on 1 liter, in the form of ammonia, phosphoric acid, potassium chloride and sulphates 5 mg Fe, 1900 mg N, 5 mg Zn, 1300 mg P ₂ ° 5> ^{8 m} S Mn »580 mg K, 1, 8 mg Cu, 60 mg Mg. The energy input is 8 W / kg. To set the residence time of the fermentor hourly 20 1 fermentation medium are removed.

An den Fermentor . ist eine Impfmaterialkreislaufeinrichtung folgender Art angeschlossen. Sie besteht aus VA-Rohrleitungen mit einem Durchmesser von 20 mm, einer Lagereinrichtung und je einer Pumpe zur Förderung des Fermentationsmediums zur Lagereinrichtung und von der Lagereinrichtung zum Fermentor. Die Lagereinrichtung hat ein Volumen von 200 1 und ist in 5 Kammern zu je 40 1 eingeteilt. Die Kammern sind einzeln über 3-Wege-Hähne mit den Rohrleitungen verbunden. Jede Kammer be-To the fermentor. a seed material circulation device of the following type is connected. It consists of VA pipes with a diameter of 20 mm, a storage facility and one pump each for conveying the fermentation medium to the storage facility and from the storage facility to the fermenter. The storage facility has a volume of 200 1 and is divided into 5 chambers of 40 1 each. The chambers are individually connected to the pipelines via 3-way valves. Each chamber

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sitzt Stutzen zur Probenahme, Entleerung und Sterilisation. Die gesamte Einrichtung ist vor Betrieb dampfsterilisiert." Die Einrichtung ist mit dem Fermentor in der Weise verbunden, daß ihr Eingang mit dem Fermentoraustrittsstutzen und ihr Ausgang mit einem Fermentoreingangsstutzen über 3-V/ege-Hähne verbunden ist.sits nozzle for sampling, emptying and sterilization. The entire device is steam-sterilized prior to operation. "The device is connected to the fermenter in such a way that its entrance is connected to the fermentor outlet and its outlet is connected to a fermenter inlet via 3-valve hoses.

Der Impfmaterialkreislaufeinrichtung wurde Fermentationsmedium als Impfmaterial in einer Menge von zunächst 100 % des Fermentorablaufs zugeführt, bis die einzelnen Kammern nacheinander und getrennt befüllt waren. Dann wurde die erstbefüllte Kammer entleert und die der Impfmaterialkreislaufeinrichtung zugeführ-The seed material circulation device was fed to fermentation medium as a seed material in an amount of initially 100 % of the fermenter effluent until the individual chambers were filled successively and separately. Then the first-filled chamber was emptied and the injection material circulating the

) te Menge-auf 4 l/h reduziert. Nach Füllung der Kammer wurde das älteste Impfmaterial verworfen und die entsprechende Kammer dampfsterilisiert und neu befüllt. Auf diese Weise war in der Lagereinrichtung ständig eine Masse von 160 Liter Impfmaterial enthalten, davon waren 40 Liter nicht älter als 20 Stunden. Mach 2 Tagen Produktion im stabilen Zustand wurde der Fermentationsprozeß abgebrochen und nach 24 Stunden Unterbrechung neu begonnen. Der Fermentor wurde entleert, gereinigt und anschließend neu beimpft. Dazu wurden der Lagereinrichtung Proben aus Jeder .Kammer entnommen. Diese wurden der mikrobiologischen Kontrolle unterworfen. Alle Proben wiesen genügend gute Qualität auf, insbesondere war die Zusammensetzung der Kultur unverändert. Der Lagerungseinrichtung wurde daraufhin Impfmaterial in) te quantity-reduced to 4 l / h. After filling the chamber, the oldest inoculum was discarded and the appropriate chamber steam sterilized and refilled. In this way, the storage facility constantly contained a mass of 160 liters of inoculum, of which 40 liters were not older than 20 hours. After 2 days of stable production, the fermentation process was stopped and restarted after 24 hours of interruption. The fermentor was emptied, cleaned and then re-inoculated. For this purpose, samples were taken from each chamber of the storage facility. These were subjected to microbiological control. All samples were of sufficiently good quality, in particular, the composition of the culture was unchanged. The storage facility was then inoculated in

^5 einer Masse von 100 kg entnommen und dem Fermentor zugeführt. Nach einer kurzen Lag-Phase begann der normale Fermentationsprozeß. Die entleerten Kammern der Lagereinrichtung wurden gesäubert, dampf sterilisiert und sukzessive wieder befüllt.^ 5 taken from a mass of 100 kg and fed to the fermenter. After a short lag phase, the normal fermentation process began. The emptied chambers of the storage facility were cleaned, steam sterilized and gradually refilled.

Beispiel 2 , 'Example 2, '

Es wurde ein Prozeß gemäß Beispiel 1 betrieben. Als Impfmaterialkreislaufeinrichtung dienten 5 Plastbehältnisse mit einem Füllvolumen von je 50 Liter. Sie wurden nacheinander mit Fermentorablauf befüllt. Danach wurde das jeweils älteste Impfmaterial verworfen und das entsprechende Behältnis nach Sterilisation neu befüllt. Nach einer Produktionsdauer von 12 Ta-. gen bei einer Produktivität von 8 kg/th wurde die Kultur nachA process according to Example 1 was operated. As inoculation material circulation device served 5 plastic containers with a capacity of 50 liters each. They were successively filled with fermenter effluent. Thereafter, the oldest vaccine material was discarded and the corresponding container refilled after sterilization. After a production period of 12 ta-. At a productivity of 8 kg / th, the culture was reduced

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einem Fehler der Ammoniakdosiereinrichtung zur pH-Regelung irreversibel geschädigt. Der Prozeß wurde daraufhin abgebrochen. Die Qualitätskontrolle des Inhaltes der 5 Lagerungseinrichtungen ergab, daß nur die Impfrnasse des zuletzt befüllten Behältnisses geschädigt war. Das Material wurde verworfen. Der Prozeß wurde nach Durchführung der üblichen Reinigungsmaßnahmen mit dem frischesten vorliegenden Impfmaterial beimpft. Der Produktionsbeginn erfolgte praktisch ohne Lag-Phase.irreparably damaged by an error of the ammonia metering device for pH regulation. The process was aborted. The quality control of the contents of the 5 storage facilities showed that only the Impfrnasse the last filled container was damaged. The material was discarded. The process was inoculated after performing the usual cleaning procedures with the freshest inoculum available. The start of production was virtually without lag phase.

Unter gleichen technischen Bedingungen wie in Beispiel 2 wurde der Hefestamm Lodderomyces elongisporus IMET H 128 bei einem pH-Wert von 4>1 ±0{\ und einer Temperatur von 305 K + 1 K sowie einer Luftzufuhr von 1,5 1/1.min gezüchtet. Als Substrat diente ein Erdöldestillat, dessen n-Alkane die Kettenlänge Gq - Cp5' überwiegend CLp - C.gj besitzen. Die Siedelage des Destillats betrug 230 - 360 ⁰C, die Konzentration des Destillats im Permentati on smedi um 14,8 %. Das Verfahren wurde mit einer Verweilzeit von 5 Stunden durchgeführt. Das Nährmedium war, bezogen auf einen Kubikmeter, wie folgt zusammengesetzt: Phosphorsäure (75 %) 54O ml, Kaliumchlorid 600 g, Magnesiumsulfat 275 g, Eisenchlorid 18 g, Mangansulfat 16 g, Zinksulfat 16,5 g und Kupfersulfat 1,7g· · ' Dem Prozeßwasser wurde zur Verbesserung des Sauerstoffübergangs ein Hilfsstoff vom Charakter eines Propylenoxid-Äthylenoxid-Adduktes in einer Konzentration von 600 mg/1 Prozeßwasser zugesetzt.Under the same technical conditions as in Example 2, the yeast strain Lodderomyces elongisporus IMET H 128 was at a pH of 4> 1 ± 0 {\ and a temperature of 305 K + 1 K and an air supply of 1.5 1 / 1.min bred. The substrate used was a petroleum distillate whose n-alkanes have the chain length Gq - Cp5 'predominantly CLp - C.gj. The boiling range of the distillate was 230 to 360 ⁰ C, the concentration of the distillate in Permentati on smedi 14.8%. The process was carried out with a residence time of 5 hours. The nutrient medium was composed as follows, relative to one cubic meter: phosphoric acid (75 %) 540 ml, potassium chloride 600 g, magnesium sulfate 275 g, ferric chloride 18 g, manganese sulfate 16 g, zinc sulfate 16.5 g and copper sulfate 1.7 g. The process water was added to improve the oxygen transfer, an adjuvant of the character of a propylene oxide-ethylene oxide adduct in a concentration of 600 mg / 1 process water.

Der Prozeß wurde über einen Zeitraum von 18 Tagen mit einer Produktivität von 5 kg/th betrieben. Während. dieser Zeit wurde Fermentorablauf als Impfmaterial der Impfmaterialkreislaufein- : richtung zugeführt und das jeweils älteste Material verworfen. Dadurch war immer eine Impfmaterialmenge von 200 Litern vorhanden. Am 19· Tag des Produktionszeitraumes wurde die Verfärbung des Permentationsmediums beobachtet. Ursache war das Auftreten einer pigmentbildenden Begleitflora, die auf Lyse- und Stoffwechselprodukten der Hauptkultur wächst.The process was operated over a period of 18 days with a productivity of 5 kg / th. While. at that time fermenter effluent was fed as inoculant to the inoculum cycle inlet and the oldest material discarded. This was always a Impfmaterialmenge of 200 liters available. On the 19th day of the production period the discoloration of the medium was observed. The cause was the appearance of a pigment-forming accompanying flora, which grows on lysis and metabolic products of the main crop.

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Zum Zeitpunkt der Erkennung dieser Farbänderung war Impfmaterial der zuletzt befüllten Lagereinrichtungen betroffen.'Es wurde verworfen. Der Prozeß wurde unterbrochen und eine Reinigung des Permentors mit den üblichen Methoden durchgeführt. Die Neubeirnpfung des Permentors erfolgte sofort im Anschluß an die~Reinigungsarbeiten, wobei Material aus dem zweiten .und dritten Lagerbehältnis entnommen wurde. Sämtliche entleerten Lagerbehältnisse wurden sofort gesäubert, dampfsterilisiert und anschließend nacheinander wieder befüllt.At the time of detection of this color change, inoculation material of the last filled storage facilities was affected. 'It was discarded. The process was interrupted and a purification of the per- mentor was carried out by the usual methods. The rejuvenation of the per- mentor was carried out immediately after the cleaning work, taking material from the second and third storage containers. All emptied storage containers were immediately cleaned, steam sterilized and then refilled one after the other.

Claims

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invention claim

1. A method for inoculation in fermentation processes, insbe-. in particular in processes for biomass production using mixed cultures, characterized in that the seed material used for inoculation of the production fermentor is microorganism mass suspension, which is preferably used for the production of

... tion process itself is taken and that the inoculum is supplied to the Produktionsfermentor via a Impflaufkreislaufeinrichtung, the microorganisms mass suspension continuously in a mass of 0.01 to 100 Ma. -% of the Permentorablaufs or discontinuously supplied from the Permentorablauf γ / ird and in particular one consisting of several, preferably more than two, from each other materially separated and optionally provided with ancillary equipment for in particular a suitably applied preserving subunits existing bearing means whose volume is set so in that it can take up a volume of microorganism mass which corresponds to a mass of microorganisms in the storage device of 0.1 to 1000 Ma. /, preferably 100 to 250 Ma. -%, which corresponds to the mass required for the adjustment of the microorganism mass concentration provided in the production fermentor and whose subunits can be filled independently of each other in particular and emptied according to the quality characteristics of the microorganism mass stored in them.