DD236754A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF GLUCOSE ACID BY BACTERIA - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von freier Glukonsaeure durch Oxydation von Glukose. Das Ziel besteht darin, ein kostenguenstiges und technologisch einfaches Verfahren zu entwickeln. Die Synthese wird katalysiert durch Verwendung acidophiler methylotropher Bakterien. Sie erfolgt unter unsterilen Bedingungen in einem p H-Bereich zwischen 6 bis 1, Neutralisation ist nicht erforderlich. Und da das Enzym konstitutiv ist, setzt die Oxydation sofort nach Zugabe der Glukose ein, was hoehere Raum-Zeit-Ausbeuten als fuer A. niger ermoeglicht. Die Produktivitaet betraegt bis 15 gh 1l 1 und es werden Konzentrationen bis 310 gl 1 und Ausbeuten bis 97% erreicht. Diese Werte sind auch mit Biomassekonzentrationen 5 gl 1 moeglich. Bei diesen geringen Biomassekonzentrationen eruebrigen sich - im Falle der Herstellung von Glukonsaeure fuer technische Zwecke - aufwendige Trennoperationen.The invention relates to a microbiological process for the production of free gluconic acid by oxidation of glucose. The goal is to develop a cost-effective and technologically simple process. The synthesis is catalyzed by using acidophilic methylotrophic bacteria. It is carried out under unsterile conditions in a p H range between 6 to 1, neutralization is not required. And since the enzyme is constitutive, the oxidation starts immediately after the addition of glucose, which allows for higher space-time yields than for A. niger. The productivity is up to 15 gh 1l 1 and it reaches concentrations up to 310 gl 1 and yields up to 97%. These values are also possible with biomass concentrations 5 gl 1. At these low biomass concentrations - in the case of the production of gluconic acid for technical purposes - complicated separation operations are eliminated.
Description
Die Erfindung betrifft ein biotechnisches Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Glukonsäurelösung durch Oxydation von Glukose mit Hilfe von Bakterien.The invention relates to a biotechnical process for the preparation of an aqueous solution of gluconic acid by oxidation of glucose with the aid of bacteria.
Glukonsäure kann im technischen Maßstab mikrobiell unter Verwendung von Schimmelpilzen oder Bakterien, biochemisch mit Hilfe immobilisierter Glucose-Oxidase (und Katalase) oder elektrochemisch durch Oxydation von Glukose hergestellt werden (s. H.J.Rehm: Industrielle Mikrobiologie, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1967). Die technische Herstellung von Glukonsäure, die gegenwärtig hauptsächlich in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie angewendet wird, erfolgt fast ausschließlich auf mikrobiellem Wege, wobei meist Stämme von Aspergillus niger benutzt werden. Obwohl die Fähigkeit zur Oxydation von Glukose unter Bildung von Glukonsäure (und H2O2) auch bei Penicillien und Pullularien bekannt ist und verschiedene Aceto-, Cluconobacter- und Pseudomonas-Species Glukose ebenfalls in Glukonsäure umwandeln können, werden in technischen Verfahren Bakterien nicht eingesetzt (s. K.Yamada: Biotechn. Bioeng. 19 [1977] 1563; H.J.Rehm: Industrielle Mikrobiologie. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1980). Die bekannten mikrowellen Verfahren zeichnen sich dadurch aus, daß hohe Glukonsäurekonzentrationen und hohe Ausbeuten erreicht werden. Sie haben alle den Nachteil, daß die Produktionskultur unter sterilen Bedingungen — und nur zum Zwecke der Glukoseoxydation — gewonnen werden und daß sowohl in der Wachstumsphase als auch in der ersten Produktbildungsphase („Gärphase") — bis die Enzymsynthese abgeschlossen ist—Sterilität gewahrt und der pH-Wert durch Titration mit Al kali — oder Erdalkali-Hydroxid zwischen 6 und 7 konstant gehalten werden müssen (s. Patent DE-AS 1817907). Diese Notwendigkeit zur Neutralisierung bedingt einen weiteren Nachteil insofern, als durch die damit eintretende Viskositätserhöhung erhebliche Schwierigkeiten für den weiteren technischen Prozeß (erhöhter Energieaufwand, Aufarbeitung usw.) entstehen (s. Patent DE-AS 1817907).Gluconic acid can be produced on an industrial scale microbially using molds or bacteria, biochemically with the aid of immobilized glucose oxidase (and catalase) or electrochemically by oxidation of glucose (see HJ Rehm: Industrielle Mikrobiologie, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1967). The commercial production of gluconic acid, which is currently used mainly in the food and pharmaceutical industries, is almost exclusively microbial, mostly strains of Aspergillus niger being used. Although the ability to oxidize glucose to form gluconic acid (and H 2 O 2 ) is also known in penicillia and pullularia and various aceto, cluconobacter and pseudomonas species can also convert glucose into gluconic acid, bacteria are not used in industrial processes (see K.Yamada: Biotechn., Bioeng., 19 [1977] 1563; HJ Rehm: Industrial Microbiology, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York, 1980). The known microwave methods are characterized in that high gluconic acid concentrations and high yields are achieved. They all have the disadvantage that the production culture under sterile conditions - and only for the purpose of glucose oxidation - are obtained and that both in the growth phase and in the first product formation phase ("fermentation phase") - until the enzyme synthesis is completed - sterility and preserved pH value must be kept constant by titration with Al kali - or alkaline earth hydroxide between 6 and 7 (see Patent DE-AS 1817907) .This need for neutralization causes a further disadvantage insofar as by the resulting increase in viscosity considerable difficulties the further technical process (increased energy consumption, work-up, etc.) arise (see Patent DE-AS 1817907).
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Glukonsäure mit geringem technologischen Aufwand zu entwickeln.The object of the invention is to develop a process for the production of gluconic acid with little technological effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Glukonsäure unter unsterilen Bedingungen, ohne Neutralisation des Mediums während der Erzeugung des Produzenten und der Produktbildung und ohne Induktionsphase für die Bildung des Glukoseoxydierenden Enzyms herzustellen.The invention has for its object to produce gluconic acid under unsterile conditions, without neutralization of the medium during the production of the producer and the product formation and without induction phase for the formation of the glucose-oxidizing enzyme.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabeso gelöst, daß acidophile methylotrophe Bakterien-Species, z. B. MB 58 IMET B 346, auf Methanol (oder Glukr se) nach den für die SCP-Synthese bekannten Verfahren kultiviert werden, wobei diese Bakterien ein Glukose-oxydierendes Enzym synthetisieren. Diese Bakterienbiomasse kann als Eiweißquelle für Futter- oder Nahrungszwecke verwendet werden und/oder als Produzent für Glukonsäure aus Glukose. Die Glukonsäurebildung kann sntwsder nach Separierung der erzeugten Biomasse vom Fermentationsmedium in einer wäßrigen Glukoselösuny vorgenommen werden, was den Vorteil hoher Reinheit des Produktes und geringer Aufarbeitungsoperationen hat, oder direkt nach Auszehren des Wachstumsmediums (z. B. Methanol, NH3) und Zugabe von Glukose im Fermentationsmedium durchgeführt werden (Glukosekonzentration 5 bis 20%). Letzteres bedingt eine durch die Nährlösung eingebrachte Verunreinigung mit Salzen. Da die Biomasse (Produzent) nach dem Chemostat-Prinzip unter C-Limitation erzeugt wird, sind Verunreinigungen durch Intermediate des Stoffwechsels vernachlässigbar klein. Hinzu kommt, daß die Biomassekonzentration in der Produktionsphase im Interesse hoher spez. Produktbildungsraten (bis 6g · h"1 · g'1) und Ausbeuten (bis 97%) unter 5g · Γ1 gehalten werden kann. Dies ermöglicht — im Falle der Gewinnung von Glukonsäure für technische Zwecke, z.B. auch in der Wasch mittel Industrie — einfachste Aufarbeitung; eine vorherige Abtrennung der Biomasse ist nicht notwendig. Die wäßrige Glukonsäurelösung (bis 310g I"1) kann durch bekannte Verfahren sofort konzentriert werden. Der Vorteil der Verwendung dieser Bakterien besteht darin, daß sie als Produzent für Glukonsäure unsteril, weil im sauren pH-Bereich wachsend, auf Methanol als Kohlenstoff- und Energiequelle erzeugt werden können, daß die Produktbildung sofort, d.h. ohne Verzögerung und nicht mit der wie für Aspergillus niger notwendigen Induktionsphase für das Glukose-oxydierende Enzym (s. PatentAccording to the task of the invention is solved so that acidophilic methylotrophic bacteria species, eg. B. MB 58 IMET B 346, on methanol (or Glukr se) are cultivated according to the methods known for SCP synthesis, which bacteria synthesize a glucose-oxidizing enzyme. This bacterial biomass can be used as a protein source for feed or food purposes and / or as a producer of gluconic acid from glucose. The formation of gluconic acid can be carried out after separation of the biomass produced from the fermentation medium in an aqueous glucose solution, which has the advantage of high purity of the product and low workup operations, or directly after leaching of the growth medium (eg methanol, NH 3 ) and addition of glucose be carried out in the fermentation medium (glucose concentration 5 to 20%). The latter requires an introduced by the nutrient solution contamination with salts. Since the biomass (producer) is produced according to the chemostat principle under C-limitation, impurities due to intermediates of the metabolism are negligibly small. In addition, the biomass concentration in the production phase in the interest of high spec. Product formation rates (up to 6 g · h -1 · g -1 ) and yields (up to 97%) can be kept below 5 g · Γ 1. This makes it possible, in the case of obtaining gluconic acid, for technical purposes, for example also in the washing industry, The simplest work-up, prior separation of the biomass is not necessary The aqueous solution of gluconic acid (up to 310g I " 1 ) can be concentrated immediately by known methods. The advantage of using these bacteria is that they can produce non-sterile as a producer of gluconic acid, because growing in the acidic pH range, on methanol as a carbon and energy source, that the product formation immediately, ie without delay and not with as for Aspergillus niger necessary induction phase for the glucose-oxidizing enzyme (see patent
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DE-AS 1817907, US-Patent 3669840) bei dem für das Wachstum optimalen pH-Wert, aber auch oberhalb pH4 bis pH 6, nach Zugabe von Glukose einsetzt, was im Vergleich zu den bekannten technischen Lösungen höhere Raum/Zeit-Ausbeuten ermöglicht (bis 15g · h"1 · Γ1). Daß der pH-Bereich der Glukose-Oxydation den für das Wachstum dieser acidophilen Bakterien bei weitem überschreitet, bedingt weitere Vorteile.DE-AS 1817907, US Pat. No. 3,669,840) in which the pH is optimal for growth, but also above pH4 to pH 6, after addition of glucose, which allows higher space / time yields compared to the known technical solutions ( up to 15g · h " 1 · Γ 1 ) The fact that the pH range of glucose oxidation far exceeds that for the growth of these acidophilic bacteria has further advantages.
Die Produktbildung kann unsteril durchgeführt werden und Neutralisation ist nicht erforderlich, und somit kann die bei den bekannten mikrobiologischen Verfahren, die Glukonsäure im wesentlichen als Glukonat produzieren, nachteilige Viskositätserhöhung umgangen werden.The product formation can be carried out non-sterile and neutralization is not required, and thus the disadvantageous increase in viscosity in the known microbiological processes which produce gluconic acid substantially as gluconate can be avoided.
Schließlich erübrigen sich für die Gewinnung von Glukonsäure für technische Zwecke wegen der zur Produktion notwendigen geringen Biomassekonzentration aufwendige Operationen zur Abtrennung. Die Produktion von Glukonsäure kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden.Finally, the production of gluconic acid for technical purposes requires no complex operations for separation because of the low biomass concentration required for production. The production of gluconic acid can be carried out both batchwise and continuously.
Im Falle einer bestehenden SCP-Produktion auf der Basis dieser Bakterien ist eine enge Koppelung mit der Glukonsäureproduktion vorteilhaft insofern, als damit der Glukonsäureproduzent sofort zur Verfügung steht.In the case of existing SCP production based on these bacteria, close coupling with gluconic acid production is advantageous in that the gluconic acid producer is immediately available.
Die zur Produktion von Gluconsäure verwendete Bakterienbiomasse MB58 IMET B346 (vgl. Beispiel 5) wurde bei 7000xg mit einerT-23-Zentrifuge von der Kulturflüssigkeit abgetrennt, einrnalmit Wasser gewaschen und erneut zentrifugiert. Das Sediment wurde in Wasser suspendiert. Der pH-Wert der Suspension betrug 6,0.The bacterial biomass MB58 IMET B346 (see Example 5) used for the production of gluconic acid was separated from the culture fluid at 7000xg with a T-23 centrifuge, washed once with water and recentrifuged. The sediment was suspended in water. The pH of the suspension was 6.0.
100 ml der Suspension (1,4g/l Trockenmasse) und 20g Glukose wurden in einen 500 ml Schüttelkolben gegeben und bei 30°C 40 Stunden unter unsterilen Bedingungen geschüttelt. Die mittels Titration bzw. spektrophotometrisch nach H. U. Bergmeyer (Methoden der enzymatischen Analyse, Berlin, Akademie-Verlag, 1970) bestimmte Glukonsäurekonzentration betrug 206, 8g/l; dies entspricht einer Ausbeute von 97,5%. Die Restglukose betrug 2,6%, die spezifische Produktbildungsrate lag bei 3,7g · g~1 h"1 und die Produktivität bei 5,2g · Γ1 h"1.100 ml of the suspension (1.4 g / l dry matter) and 20 g of glucose were placed in a 500 ml shake flask and shaken at 30 ° C for 40 hours under unsterile conditions. The gluconic acid concentration determined by titration or spectrophotometrically according to HU Bergmeyer (Methods of Enzymatic Analysis, Berlin, Akademie-Verlag, 1970) was 206.8 g / l; this corresponds to a yield of 97.5%. The residual glucose was 2.6%, the specific product formation rate was 3.7 g · g -1 h -1 and the productivity was 5.2 g × 1 h -1 .
Zu 41 einer Suspension von MB 58IMET B346-Bakterien in wasser (50g/l Bakterientrockenmasse, pH-Wert 4,2) wurden in einem Rührkesselreaktor von 151 Gesamtvolumen zu Beginn 800g Glukosemonohydrat (Ausgangskonzentration an Glukose 15,4%), nach 21 und 35 Stundenweitere 500g Glukosemonohydrat zugegeben.To a suspension of MB 58IMET B346 bacteria in water (50 g / l bacterial dry mass, pH 4.2) in a stirred tank reactor of 151 total volume at the beginning of 800g glucose monohydrate (starting concentration of glucose 15.4%), after 21 and 35 Hourly 500g glucose monohydrate added.
Folgende Prozeßparameter wurden eingehalten:The following process parameters were adhered to:
Rührerdrehzahl: 800U/min Belüftungsrate: 10l/hStirrer speed: 800 rpm Ventilation rate: 10 l / h
Temperatur: 30°CTemperature: 30 ° C
Eine Regelung des pH-Wertes erfolgt nicht.A regulation of the pH value does not take place.
Nach 11 Stunden wurden mittels spektrophotometrischer Messung (vgl. Beispiel 1) 161 g/l Glukonsäure ermittelt. Zu diesem Zeitpunkt betrugen die spezifische Produktbildungsrate 2,9g · g"1 h"1, die Produktivität 14,6g und die Ausbeute 92%. Nach 52 Stunden wurden 310g/l Glukonsäure bestimmt. Die Restgiucose im Fermentationsmedium war < 0,1 %. Dies entspricht einer durchschnittlichen Produktivität von 6,0g · Γ1 h"1, einer durchschnittlichen spezifischen Produktbildungsrate von 1,15g · g"1 h~1 und einer Ausbeute von 89,9%. Der zur Oxydation der Glukose benötigte Sauerstoffbedarf betrug in den ersten 20 Stunden 0,12g Sauerstoff/g Glukonsäure und stieg in den folgenden 30 Stunden auf 0,16g Sauerstoff/g Glukonsäure an.After 11 hours, 161 g / l gluconic acid were determined by spectrophotometric measurement (see Example 1). At this time, the specific product formation rate was 2.9 g × g " 1 h" 1 , the productivity was 14.6 g, and the yield was 92%. After 52 hours, 310 g / l gluconic acid was determined. The residual glucose in the fermentation medium was <0.1%. This corresponds to an average productivity of 6.0 g × 1 h -1 , an average specific product formation rate of 1.15 g × g -1 h -1 and a yield of 89.9%. The oxygen requirement for the oxidation of the glucose was 0.12 g oxygen / g gluconic acid in the first 20 hours and increased to 0.16 g oxygen / g gluconic acid in the following 30 hours.
Zu 121 einer Suspension von MB58IMETB346-Bakterienin Wasser (1 g/l Bakterientrockenmasse, pH-Wert 4,5) wurden in einem Rührkesselreaktor von 3Ol Gesamtvolumen 2,4kg Glukosemonohydrat, nach 21 Stunden 1,2kg und nach 31 Stunden 0,6kg Glukosemonohydrat zugegeben. Der Versuch wurde durchgeführt analog wie im Beispiel 2 beschrieben.To a suspension of MB58IMETB346 bacteria in water (1 g / l bacterial solids, pH 4.5) was added 2.4 kg glucose monohydrate in a stirred tank reactor of 30 μl total volume, 1.2 kg after 21 hours and 0.6 kg glucose monohydrate after 31 hours , The experiment was carried out analogously as described in Example 2.
Zu einer wäßrigen Glukoselösung analog Beispiel 2 wird 1 g/l MB58 IMET B346 Bakterienbiomasse gegeben und bei gleichen Prozeßparametern fermentiert. Nach Erreichen einer Glukonsäurekonzentration von ca. 100g/l wird erneut 1 g Biomasse/l zugesetzt. Der Zusatz von weiteren 1 g Biomasse/l erfolgt nach Erreichen einer Säurekonzentration von 250g/l. Nach einer Gesamtfermentationsdauervon 60 Stunden wird der Produktbildungsprozeß bei einer Säurekonzentration von 359g/l entsprechend einer Raum-Zeit-Ausbeute von 5,98g/l · h beendet. Die substratbezogene Ausbeute beträgt 89,8% und der durchschnittliche Sauerstoffbedarf 0,12g/g Säure.To an aqueous glucose solution analogous to Example 2, 1 g / l MB58 IMET B346 bacterial biomass is added and fermented at the same process parameters. After reaching a gluconic acid concentration of about 100 g / l again 1 g biomass / l is added. The addition of another 1 g of biomass / l takes place after reaching an acid concentration of 250 g / l. After a total fermentation period of 60 hours, the product formation process is terminated at an acid concentration of 359 g / L corresponding to a space-time yield of 5.98 g / Lh. The substrate yield is 89.8% and the average oxygen requirement is 0.12 g / g acid.
-3- 463 34-3- 463 34
In einem Laborrührkesselfermentorvon 121 Bruttovolumen mit 6 Blattscheibenrührern werden 51 eines Nährmediums folgender Zusammensetzung gegeben:In a laboratory stirred tank fermentor of 121 gross volumes with 6 leaf disc stirrers, 51 of a nutrient medium of the following composition are added:
Dieses Nährmedium ermöglicht einen Organismenzuwachs von 5 g/l.This nutrient medium allows an organism increase of 5 g / l.
Nach Einstellung eines pH-Wertes von 4,1 und einer Temperatur von 32CC wird das Fermentationsmedium mit der Kultur-MB 58 IMET B346 angeimpft, so daß sich eine Startkonzentration von ca. 0,5g Biomasse/l ergibt. Das Medium wird mit einer Belüftungsrate von 1001/h begast und mit 1 200U/min gerührt. Durch Zusatz von 15g Methanol/l wird der Wachstumsprozeß gestartet und die Methanolkonzentration durch portionsweise Zugabe im Bereich zwischen 0,2 und 0,4% gehalten. Die Regulierung des pH-Wertes erfolgt mittels 5%iger Natronlauge. Nach Erreichen einer Biomassekonzentration von ca. 5,5g/l, limitiert durch den Stickstoffgehalt des Fermentationsmediums, wird der diskontinuierliche Wachstumsprozeß beendet und dem biomassehaltigen stickstofffreien Fermentatinsmedium 200g/l Glukose zugesetzt.After setting a pH of 4.1 and a temperature of 32 C , the fermentation medium is inoculated with the culture MB 58 IMET B346, so that a starting concentration of about 0.5 g biomass / l results. The medium is gassed at a ventilation rate of 1001 / h and stirred at 1 200 rpm. By addition of 15 g of methanol / l of the growth process is started and the methanol concentration is maintained by adding portions in the range between 0.2 and 0.4%. The regulation of the pH is carried out by means of 5% sodium hydroxide solution. After reaching a biomass concentration of about 5.5 g / l, limited by the nitrogen content of the fermentation medium, the discontinuous growth process is terminated and added to the biomass-containing nitrogen-free fermentation medium 200g / l glucose.
Gleichzeitig wird die Rührerdrehzal auf 800 U/min und die Belüftungsrate auf 40 l/h reduziert.At the same time, the stirrer speed is reduced to 800 rpm and the aeration rate to 40 l / h.
Nach einer Produktbildungsdauer von 20 und 30 Std. werden jeweils weitere 125g Glukose/l dem Fermentationsmedium zugesetzt. Die erreichte Glukonsäureendkonzentration beträgt nach 44 Stunden 308g/l entsprechend einer Ausbeute von 89% und einer Raum-Zeit-Ausbeute von 7,0g Säure/l · h.After a product formation time of 20 and 30 hours, in each case a further 125 g of glucose / l are added to the fermentation medium. The final gluconic acid concentration reached is 308 g / l after 44 hours, corresponding to a yield of 89% and a space-time yield of 7.0 g acid / lh.
Der zur Glukoseoxydation benötigte durchschnittliche Sauerstoffbedarf beträgt 0,13g O2/g Säure.The average oxygen demand required for glucose oxidation is 0.13 g O 2 / g acid.
In einen 3Ol Membranrührkesselreaktor werden 121 wäßrige Glukoselösung (100g/l) gegeben und mit7g/l Bakterienmasse MB58 IMET B346 angeimpft.121 ml of glucose aqueous solution (100 g / l) are introduced into a 3 l stirred-tank reactor in the reactor and inoculated with 7 g / l of bacterial mass MB58 IMET B346.
Analog Beispiel 3 werden nach 21 Std. und 31 Std. 1,2kg bzw. 0,6kg Glukose dem Fermentationsmedium zugesetzt. Die Rührerdrehzahl und die Belüftungsrate während des Produktionsbildungsprozesses beträgt 100U/min bzw. 1,41/min. Nach einer Fermentationszeit von 45 Stunden ist eine Glukonsäurekonzentration von 215g/l erreicht. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die kontinuierliche Zudosierung einer 25,0%igen wäßrigen Glukoselösung mit einer Verweilzeit von 20 Stunden. Nach ca.Analogously to Example 3, 1.2 kg or 0.6 kg of glucose are added to the fermentation medium after 21 hours and 31 hours. Stirrer speed and aeration rate during the production process is 100 rpm and 1.41 rpm, respectively. After a fermentation time of 45 hours, a gluconic acid concentration of 215 g / l is reached. At this time, the continuous metered addition of a 25.0% aqueous glucose solution with a residence time of 20 hours. After approx.
1,5 Verweilzeitperioden stellt sich ein stationärer Prozeßzustand bei einer durchschnittlichen Glukonsäurekonzentration von 227 g/l, entsprechend einer Produktivität von 11,3 g/Säure/l h ein. Das glukonsäurehaltige wäßrige Fermentationsmedium wird zellfrei aus dem Reaktor über ein geeignetes Membranfilter kontinuierlich abgezogen. Zu diesem Zweck wird mit Beginn der kontinuierlichen Betriebsweise der Reaktordruck auf 0,5MPa erhöht. Die Glukoserestkonzentration in der zellfreien wäßrigen Glukonsäurelösung beträgt <0,5%.1.5 residence time periods, a steady-state process state occurs with an average gluconic acid concentration of 227 g / l, corresponding to a productivity of 11.3 g / acid / lh. The gluconic acid-containing aqueous fermentation medium is removed cell-free from the reactor via a suitable membrane filter continuously. For this purpose, the reactor pressure is increased to 0.5 MPa at the start of continuous operation. The glucose residual concentration in the cell-free aqueous gluconic acid solution is <0.5%.
Nach einer kontinuierlichen Prozeßführung von ca. 300 Stunden wird der Prozeß unterbrochen und mit frischer Biomasse erneut gestartet.After a continuous process of about 300 hours, the process is interrupted and restarted with fresh biomass.
Die Rückhaltung der für den Glukoseoxydationsprozeß erforderlichen Biomasse bzw. Enzymkonzentration kann darüber hinaus durch Trägerfixierung bzw. Immobilisierung nach einem der bekannten Verfahren erfolgen.In addition, the retention of the biomass or enzyme concentration required for the glucose oxidation process can be effected by carrier fixation or immobilization by one of the known processes.
Eine periodische Erneuerung der Biomasse kann vermieden werden, wenn die zur Produktbildung erforderliche Biomasse analog einem 2stufigen Verfahren dem Prozeß kontinuierlich zugeführt wird. In diesem Falle wird jedoch zur Gewinnung einer zellfreien wäßrigen Glukonsäurelösung ein nachgeschalteter Aufarbeitungsprozeß erforderlich.A periodic renewal of the biomass can be avoided if the required for product formation biomass is continuously fed to the process analogous to a two-step process. In this case, however, a downstream work-up process is required to obtain a cell-free aqueous gluconic acid solution.
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