DD260837A3

DD260837A3 - Method and apparatus for mass breeding of Penicillium Camembertii spores

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Publication number: DD260837A3
Authority: DD
Publication date: 1988-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontaminationsfreien Massenkultivierung von Penicillium camembertii-Konidiosporen, die als Starterkultur bei der mikrobiellen Kaesereifung eingesetzt werden. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, die reproduzierbare Sporulation massstabsvergroessert auf granulierten Festsubstraten durchzufuehren und damit grosse Mengen traegerfixierter Konidiosporen bei Verwendung billiger, leicht zugaenglicher Einsatzstoffe herzustellen. Dies wird dadurch erreicht, dass die granulierten Festsubstrate zur Vermeidung eines zusammenhaengenden Myzelrasens radial und axial durchmischt werden und eine reproduzierbare Zeitfunktion fuer die Feuchtigkeit abgeareiter wird, indem Wasserinhalt der Zuluft, Zuluftmenge bzw. Temperatur veraendert werden. Die Vorrichtung ist insbesondere durch den kontinuierlich und/oder diskontinuierlich arbeitenden, horizontal angeordneten Doppelkamm-Ruehrer, den Wandungswischer, die Gefaess-Kippeinrichtung und die Stelleinrichtung fuer die Feuchtigkeit charakterisiert. Fig. 1The invention relates to a method and a device for the contamination-free mass cultivation of Penicillium camembertii conidiospores, which are used as a starter culture in microbial cheese ripening. It is the object of the reproducible sporulation scaled vergroessert on granulated solid substrates and thus produce large quantities of traegerfixed conidiospores using cheap, easily accessible starting materials. This is achieved by mixing the granulated solid substrates radially and axially to avoid a contiguous mycelial lawn and by providing a reproducible time function for the moisture by changing the water content of the supply air, supply air quantity or temperature. The device is characterized in particular by the continuously and / or discontinuously operating, horizontally arranged double-comb stirrer, the wall wiper, the Gefaess-tilting device and the adjusting device for the moisture. Fig. 1

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein biotechnologisches Verfahren und eine Fermentationsvorrichtung zur Massengewinnung von Penicillium camembertii-Sporen. Diese werden in Käsereien als Starterkulturen bei der mikrowellen Reifung von Weichkäse, Sauermilchkäse und Schnittkäse verwendet. Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt also in der milchverarbeitenden Lebensmittelindustrie und in der Fermentationstechnik.The invention relates to a biotechnological process and a fermentation device for mass production of Penicillium camembertii spores. These are used in dairies as starter cultures in the microwave ripening of soft cheese, sour milk cheese and sliced cheese. The field of application of the invention is thus in the milk-processing food industry and in fermentation technology.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Aus der Mikrobiologie der Schimmelpilze ist bekannt (z. B. DAHLBERG, Ann. Rev. Phytopathol. 20 [1982], 281-301, UGALDE u. PITT, Trans. British Mycol. Soc. 83 [1984], 547-555), daß in Submerskulturen nur selten Konidiosporen gefunden werden. Im Gegensatz dazu bilden Schimmelpilze bevorzugt bei emerser Kultivierung Konidiosporen. Aus diesem Grunde werden bisher Konidiosporen von Schimmelpilzen, die als Starterkulturen für die mikrobielle Reifungsphase von Käse dienen, durch emerse Kultivierung gewonnen. Dazu werden ROUX-Schalen oder ähnliche Kulturgefäße für Emerskultivierungen mit sterilem, durch Agarzugabe verfestigten Nährmedien gefüllt, mit einer Schimmelpilzkultur inokuliert und bebrütet. Dabei kommt es nach intensiver Myzelbildung als hoher, dichter Myzelrasen zur Bildung von schwerablösbaren Konidiosporen, deren Ernte bevorzugt mit mechanischen Hilfsinstrumenten wie z. B. Schabern oder Glaskugeln in Verbindung mit Flüssigkeiten wie z. B. physiologischer Kochsalzlösung erfolgt. Da die in Suspension befindlichen Sporen nach kurzer Zeit auskeimen und Mycelbildung eintritt, ist die Lagerung bzw. Bevorratung der Sporensuspensionen nur kurzzeitig bei 5—10⁰C möglich und der Versand im ungekühlten Zustand beeinträchtigt die Qualität der Sporensuspension erheblich. Dieser Umstand ist für die Sicherung eines reibungslosen Produktionsablaufs und einer konstanten Produktqualität nachteilig. Es kommt hinzu, daß die Einschleppung von Mycelbiomasse bzw. Nährstoffbestandteilen in die Sporensuspension infolge des Sporenerntemodus einen prinzipiell unstandardisierten physiologischen Zustand darstellt und auch die Entwicklung von Fremdkeimen während der Lagerung der Sporensuspensionen begünstigt ist. Zu den schwerwiegenden Nachteilen ist zu zählen, daß z. B. bei einer Substratoberfläche von 200cm² nur ein Sporenertrag von etwa 8 χ 10⁹ Sporen anfällt. Diese geringe Ausbeute bedingt die für die Käseindustrie notwendige Massenanzucht der Konidiosporen durch das bislang übliche parallele Betreiben von vielen individuellen Emerskulturen. Die weitgehend manuelle Durchführung der Arbeitsgänge wie Gießen des Nährmediums, Ausspateln des Inokulums und Ernte der Konidiosporen verursacht einen hohen Zeit- und Arbeitsaufwand sowie ein hohes Kontaminationsrisiko bei stark eingeschränkter Reproduzierbarkeit. Die Automatisierung der genannten Arbeitsgänge ist für die zwangsläufig kleinflächigen Emerskulturen auf verfestigten Nährsubstraten aus technischer und ökonomischer Sicht problematisch.The microbiology of molds is known (eg DAHLBERG, Ann., Rev. Phytopathol., 20 [1982], 281-301, UGALDE and PITT, Trans. British Mycol. Soc., 83 [1984], 547-555). that conidiospores are rarely found in submerged cultures. In contrast, molds preferentially produce conidiospores upon emerser cultivation. For this reason, conidiospores of molds serving as starter cultures for the microbial ripening phase of cheese have been hitherto obtained by cultivation. For this purpose, ROUX dishes or similar culture vessels for Emers cultivations are filled with sterile nutrient media solidified by addition of agar, inoculated with a mold fungus culture and incubated. It comes after intense mycelium as a high, dense mycelial lawns to form difficult to divide conidiospores whose harvest preferred with mechanical auxiliary instruments such. As scrapers or glass beads in conjunction with liquids such. B. physiological saline. Since the spores in suspension germinate after a short time and mycelium formation occurs, the storage or storage of spore suspensions is only briefly possible at 5-10 ⁰ C and shipping in the uncooled condition significantly affects the quality of the spore suspension. This circumstance is disadvantageous for ensuring a smooth production process and a constant product quality. It should be added that the introduction of Mycelbiomasse or nutrient components in the spore suspension as a result of the spore harvest mode represents a basically unstandardisierten physiological condition and also the development of foreign germs during storage of the spore suspensions is favored. Among the serious disadvantages is to count that z. B. at a substrate surface of 200cm ² only a spore yield of about 8 χ 10 ⁹ spores is obtained. This low yield necessitates the mass cultivation of the conidiospores necessary for the cheese industry by the previously common parallel operation of many individual emers cultures. The largely manual operation of the operations such as pouring of the nutrient medium, Auspfateln of the inoculum and harvest of Konidiosporen causes a high time and effort and a high risk of contamination with greatly limited reproducibility. The automation of said operations is problematic for the inevitably small-scale emers cultures on solidified nutrient substrates from a technical and economic point of view.

Weiterhin ist die Anzucht von Penicillium roqueforti-Sporen unter Verwendung von natürlichen Festsubstraten wie beispielsweise geschälten und zerkleinerten Getreidekörnern in einem Trommelfermentor beschrieben worden (LARROCHE u. GROS, Appl. Microbiol. Biotechnol. 24, [1986], 134-139).Furthermore, the growth of Penicillium roqueforti spores using native solid substrates such as husked and crushed cereal grains has been described in a tumbling fermentor (LARROCHE and GROS, Appl Microbiol Biotechnol 24, [1986], 134-139).

Dabei werden die mit Wasser angefeuchteten Festsubstrate im Trommelfermentor sterilisiert und mit Pilzsporen inokuliert. Nach der Sporulation des Myzels erfolgt die Gewinnung der Konidiosporen durch Abschwemmen der Festsubstrate mit wäßrigen Flüssigkeiten. Für die optimale Anzucht von Penicillium camembertii-Sporen ist dieser Trommelfermentor nicht geeignet, da der Umwälzungsmodus des Festsubstrats die Sporenausbeute stark limitiert.The water-moistened solid substrates are sterilized in the Trommelfermentor and inoculated with fungal spores. After sporulation of the mycelium, the conidiospores are obtained by washing away the solid substrates with aqueous liquids. This drum fermentor is not suitable for the optimal cultivation of Penicillium camembertii spores, since the circulation mode of the solid substrate greatly limits the spore yield.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Massenanzucht vitaler Penicillium camembertii-Konidiosporen als Starterkultur für die mikrobielle Käsereifung unter reproduzierbaren Bedingungen mit hoher Raum-Zeit-Ausbeute.The aim of the invention is the mass culture of vital Penicillium camembertii conidiospores as a starter culture for microbial cheese ripening under reproducible conditions with high space-time yield.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein biotechnologisches Verfahren und eine Vorrichtung zu beschreiben, die eine reproduzierbare Sporulation von Penicillium camembertii mit hoher Raum-Zeit-Ausbeute maßstabsvergrößert auf natürlichen granulierten Festsubstraten und damit die Herstellung großer Mengen an Konidiosporen bei Verwendung kostengünstiger, leicht zugänglicher Einsatzstoffe ermöglichen. Die Sporen sollen vital, lange lagerungsfähig und beim Versand gut handzuhaben sein.The invention has for its object to describe a biotechnological method and apparatus that reproducible sporulation of Penicillium camembertii with high space-time yield scaled-up on natural granulated solid substrates and thus the production of large amounts of Konidiosporen when using inexpensive, readily available starting materials enable. The spores should be vital, storable for a long time and easy to handle during shipping.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe so gelöst, daß Penicillium camembertii unter aeroben, kontaminationsfreien Bedingungen auf bewegten geschälten und zerkleinerten Getreidekörnern wie Mais, Gerste, Reis, Hirse usw. oder Hülsenfrüchten wie Erbsen usw. kultiviert werden. Dieses Granulat wird zum Beginn der Kultivierung mit Malzextrakt- und/oder Melasselösung (bis maximal 25%ig) oder anderen Nährlösungen bis maximal 0,2 ml/g befeuchtet und während der Kultivierung zur Vermeidung der Ausbildung eines dichten, zusammenhängenden Mycelrasens umgewälzt sowie die Feuchtigkeit des Granulats als zeitvariables Sollwertprofil mittels Benutzung der Temperatur und/oder des Wassergehalts der Zuluft bzw. des Zuluft-Volumenstroms als Stellgrößen geführt. Die Messung der Feuchtigkeit erfolgt auf an sich bekannte Weise, vorzugsweise mittels Infrarot-Absorptionsmessung.According to the invention, the object is achieved in that Penicillium camembertii are cultivated under aerobic, contamination-free conditions on moving husked and crushed cereal grains such as corn, barley, rice, millet, etc. or legumes such as peas. This granules are humidified at the beginning of the cultivation with malt extract and / or molasses solution (up to 25%) or other nutrient solutions to a maximum of 0.2 ml / g and circulated during cultivation to avoid the formation of a dense, contiguous mycelium lawn and the moisture of the granules as time-variable setpoint profile by using the temperature and / or the water content of the supply air or the supply air volume flow as manipulated variables. The measurement of the moisture is carried out in a manner known per se, preferably by means of infrared absorption measurement.

Die Kultivierung wird im Temperaturbereich zwischen 15°C und 30⁰C durchgeführt. Der minimale Korndurchmesser des Granulats beträgt 2 mm. Die Feuchtigkeit des Granulats wird so geführt, daß die Konidiosporenbildung nach maximal 200 Stunden erfolgt ist. Dabei durchläuft die Feuchtigkeit des Granulats entweder ein monoton abnehmendes, beispielsweise linear fallendes Profil bis maximal 75% des Feuchtigkeitsstartwerts als Endwert oder ein zweiphasig konstantes Profil· In der ersten Phase wird das Wachstum der Mycelbiomasse durch Beibehaltung des Feuchtigkeitsstartwertes stimuliert. Die zweite Phase, deren Kennzeichen die schnelle Absenkung der Feuchtigkeit auf maximal 75% des Feuchtigkeitsstartwerts und die Beibehaltung bis zum Ende der Kultivierung sind, dient der Konidiosporenbildung. Sie beginnt nach einem Fünftel bis einem Drittel der gesamten Kultivierungszeit, indem die Anfeuchtung der Zuluft beendet, der Zuluft-Volumenstrom maximal verfünffacht und die Temperatur um bis zu 5°C erhöht wird. Diese Maßnahmen werden vorzugsweise als Kaskade realisiert bzw. dimensioniert. Die Umwälzung des Granulats erfolgt vorzugsweise durch Rührungoderauch durch Vibration bzw. Umschüttung, wobei die Rühr- bzw. Dreheinrichtung oder das Vibrationsorgan diskontinuierlich arbeiten. Dabei liegt der Umwälzungsparameter (Drehzahl, Vibrationsfrequenz) im Bereich von 1 bis 10 pro Minute und wird maximal eine Minute nach Pausenzeiten im Bereich von 4 bis 24 Stunden realisiert.The cultivation is carried out in the temperature range between 15 ° C and 30 ⁰ C. The minimum grain diameter of the granules is 2 mm. The moisture of the granules is guided so that the Konidiosporenbildung is done after a maximum of 200 hours. The moisture of the granules passes through either a monotonically decreasing, for example, linear falling profile to a maximum of 75% of the moisture start value as the final value or a two-phase constant profile · In the first phase, the growth of the mycelial biomass is stimulated by maintaining the moisture start value. The second phase, characterized by the rapid lowering of moisture to a maximum of 75% of the moisture level and maintenance until the end of the cultivation, is used for conidiosporogenesis. It begins after one-fifth to one-third of the total cultivation time by stopping the humidification of the supply air, a maximum quintupling of the supply air volume flow and raising the temperature by up to 5 ° C. These measures are preferably realized or dimensioned as a cascade. The circulation of the granules is preferably carried out by stirring or by vibration or pouring, wherein the stirring or rotating device or the vibrating member operate discontinuously. The circulation parameter (speed, vibration frequency) is in the range of 1 to 10 per minute and is realized within a maximum of one minute after pause times in the range of 4 to 24 hours.

Am Ende der Kultivierung erfolgt eine Phase mit kontinuierlicher Umwälzung und steriles Wasser oder physiologische . Kochsalzlösung wird zugegeben, um die Konidien abzuschwemmen und aspetisch als Sporensuspension zu ernten. Vorzugsweise wird das verspotte Granulat jedoch selbst aspetisch aus dem Fermentationsgefäß entnommen und als Dauerkonserve portioniert unter Kühlbedingungen aufbewahrt.At the end of the cultivation there is a phase with continuous circulation and sterile water or physiological. Saline is added to drain the conidia and harvest aspetically as the spore suspension. Preferably, however, the mock granules are themselves aspirated from the fermentation vessel and portioned as a long-life preserved under cooling conditions.

Die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im einfachsten Fall in periodisch bewegten thermostatierten Glaskolben, die mit einer einheitlich präparierten Granulatcharge und einheitlichen Luftaustauschbedingungen arbeiten. Dabei wird nur die Änderung der Umgebungstemperatur zur Beeinflussung der Feuchtigkeit benutzt.The implementation of the method according to the invention is carried out in the simplest case in periodically moving thermostated glass flask, which work with a uniformly prepared granule batch and uniform air exchange conditions. Only the change of the ambient temperature is used to influence the humidity.

Als Vorrichtung zur reproduzierbaren maßstabsvergrößerten Gewinnung von Penicillium camembertii-Konidiosporen dient erfindungsgemäß ein Rührfermentor mit horizontal angeordnetem rotationssymmetrischen Fermentorgefäß und horizontaler Rührwelle, der mit einem drehzahlregelbaren, bezüglich der Drehrichtung umschaltbaren Antriebsmotor, einer Zeittaktsteuereinheit und mit einer Stelleinrichtung für die Feuchtigkeit ausgestattet ist.As a device for reproducible scaled-up recovery of Penicillium camembertii Konidiosporen used according to the invention a Rührfermentor with horizontally arranged rotationally symmetrical fermentation vessel and horizontal agitator shaft, which is equipped with a variable speed, reversible with respect to the direction of rotation drive motor, a timing control unit and with a control device for the moisture.

Das Fermentationsgefäß ist zylindrisch bzw. bezüglich der Gefäßmitte beidseitig konisch und wird mittels einer wahlweise ein- oder doppelseitig arbeitenden Kippeinrichtung so in einmalige bzw. oszillierende Schräglage gestellt, daß das Granulat als Schüttgut die Ernteöffnung passiert bzw. axial gemischt wird. Es besitzt einen Hohlmantel zur Temperierung, Stutzen für die Zu- bzw. Abführung von Sterilluft bzw. für Meßsonden, eine aseptisch bedienbare Beschickungseinrichtung und eine interne Sprüheinrichtung für wäßrige Lösungen, die zur Sporenabschwemmung eingebracht werden. Bei Sporenabschwemmung wird vorzugsweise das symmetrisch konische Fermentationsgefäß mit Lochplatte und Abfluß verwendet. Die Rührwellendurchführung ist auf an sich bekannte Weise für den kontaminationsfreien Betrieb gestaltet. Die Rührwelle ist an beiden Gefäßstirnseiten gelagert und trägt den Doppelkamm-Rührer und den durchgehenden Wandungswischer. Die Gefäßsterilisation erfolgt auf an sich in der Fermentationstechnik bekannte Weise mittels Autoklavieren oder durch Dampfeinwirkung. Als weitere Funktionselemente sind weiterhin ein Abluftkondensor, zwei Luftfilter, eine Lufttemperierungseinrichtung und eine Meß- und Stelleinrichtung für den Zuluft-Volumenstrom vorhanden. Die Stelleinrichtung für die Feuchtigkeit des Granulats besteht aus der Stelleinrichtung für den Zuluft-Volumenstrom und dem Luftbefeuchter, der mittels Ventilkombination geöffnet ist und gesperrt wird, wenn die Absenkung der Feuchtigkeit stattfindet. Der Feuchtigkeitsregler verstellt als Kaskade die Luftbefeuchtung sowie wahlweise die Temperatur und/oder den Zuluft-Volumenstrom, um den gewählten Sollwert zu realisierenThe fermentation vessel is cylindrical or conically on both sides with respect to the vessel center and is set in a unique or oscillating inclined position by means of an optional one- or double-sided tilting device so that the granulate passes through the harvesting opening as bulk material or is mixed axially. It has a hollow jacket for temperature control, nozzles for the supply and removal of sterile air or for measuring probes, an aseptically operable charging device and an internal spraying device for aqueous solutions, which are introduced for Sporenabschwemmung. In spore runoff, the symmetrical conical fermentation vessel with perforated plate and drain is preferably used. The Rührwellendurchführung is designed in a known per se for the contamination-free operation. The stirrer shaft is mounted on both sides of the vessel and carries the double comb stirrer and the continuous wall wiper. The sterilization of the vessel takes place in a manner known per se in the fermentation technique by means of autoclaving or by steam. As a further functional elements, an exhaust condenser, two air filters, an air temperature control device and a measuring and adjusting device for the supply air volume flow are also available. The adjusting device for the moisture of the granules consists of the adjusting device for the supply air volume flow and the humidifier, which is opened by means of valve combination and is locked when the lowering of moisture takes place. The humidity controller adjusts the air humidification as a cascade as well as optionally the temperature and / or the supply air volume flow in order to realize the selected setpoint

Die erfindungsgemäße Lösung hat folgende Vorteile: The solution according to the invention has the following advantages:

Durch die Entwicklung des vorliegenden Verfahrens und der vorliegenden Vorrichtung ist die Massenanzucht von Penicillium camembertii-Sporen im technischen Maßstab reproduzierbar, mit gesteigerter Raum-, Zeit-Ausbeute, verringerten Substrat- und Arbeitskosten, vermindertem Kontaminationsrisiko und verbesserter Konservierung und Transport der Sporen gewährleistet.Through the development of the present method and apparatus, the mass culture of Penicillium camembertii spores is reproducible on an industrial scale, with increased space and time yield, reduced substrate and labor costs, reduced risk of contamination and improved preservation and transport of the spores.

Als zusätzlicher Vorteil wird gesehen, daß die Potenz zur semikontinuierlichen bzw. kontinuierlichen Kulturführung eingeschlossen ist.As an additional advantage, it is seen that the power is included for semicontinuous culture.

embodiments

Die Erfindung soll bezüglich des Verfahrens und einer zur Durchführung des Verfahrens besonders geeigneten Vorrichtung durch Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to the method and an especially suitable for carrying out the method device by embodiments with reference to drawings. Show it

Figur 1: die Gesamtansicht der VorrichtungFigure 1: the overall view of the device

Figur 2a: ein Fermentationsgefäß mit RührerFigure 2a: a fermentation vessel with stirrer

Figur 2b: ein Fermentationsgefäß mit RührerFIG. 2b: a fermentation vessel with stirrer

Figur 3: die Stelleinrichtung für Zuluft, Abluft und Flüssigkeitstransport durch die Luft.Figure 3: the adjusting device for supply air, exhaust air and liquid transport through the air.

1. Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt:1. The procedure is carried out as follows:

Es werden 250g Gerstengraupen (mittlerer Korndurchmesser 3 mm) und 40ml wäßrige Melasselösung, die 5g handelsübliche Rübenzuckermelasse enthält, über die Beschickungseinrichtung in das Fermentationsgefäß gegeben, gut vermischt und 1 Stunde bei 121⁰C im Autoklav sterilisiert. Nach der Rückkühlung des Fermentationsgefäßes auf 25°C wird das Graupengranulat durch Zugabe von 25 ml einer wäßrigen Konidiosporensuspension (10^e Sporen/ml) von Penicillium camembertii über die Beschickungseinrichtung beimpft. Die Kultivierung erfolgt bei 25°C und dauert 192 Stunden. Die Umwälzung des Granulats beginnt nach 8 Stunden durch 3 Umdrehungen des Rührers innerhalb einer Minute und wiederholt sich im Rhythmus von 8 Stunden bis zur 96. Kultivierungsstunde. Von der 96. bis zur 192. Kultivierungsstunde wird das Granulat im Rhythmus von 12 Stunden umgewälzt. Bis zur 72. Kultivierungsstunde werden in das Fermentationsgefäß 50 Liter Wasser-befeuchtete Luft pro Stunde eingeleitet. Von der 72. bis zur 144. Stunde wird die gleiche Menge unbefeuchtete Luft zugeführt und von der 144. Stunde bis zur 192. Stunde wird mit der doppelten Menge unbefeuchteter Luft belüftet.250 g of barley barley (average grain diameter 3 mm) and 40 ml of aqueous molasses solution containing 5 g of commercial beet sugar molasses are introduced via the charging device into the fermentation vessel, mixed well and sterilized for 1 hour at 121 ^° C. in an autoclave. After the fermentation vessel has cooled to 25 ° C., the granules of granules are inoculated by adding 25 ml of an aqueous conidiosporensuspension (10 ^e spores / ml) of Penicillium camembertii via the feed device. The cultivation takes place at 25 ° C and lasts 192 hours. The circulation of the granules begins after 8 hours by 3 revolutions of the stirrer within one minute and repeats at the rate of 8 hours to the 96th cultivation hour. From the 96th to the 192th cultivation hour, the granules are circulated at a rate of 12 hours. By the 72nd cultivation hour 50 liters of water-humidified air per hour are introduced into the fermentation vessel. From the 72nd to the 144th hour, the same amount of un-humidified air is supplied, and from the 144th hour to the 192th hour is aerated with twice the amount of unburned air.

DerSporulationsprozeß ist nach 192 Kultivierungsstunden beendet. Die Feuchte des beimpften Granulats beträgt zu Beginn der Kultivierung 30% und fällt am Ende der Kultivierung auf 20% ab. Bei Verwendung von P. camembertii IMET 43823 wird ein Ertrag von 3 x 10⁸Konidiosporen pro Gramm Granulat erzielt. Das entspricht etwa 1,8 χ 10⁸Konidiosporen pro cm³ Granulat. Bei bisher verwendeten Verfahren, bei denen die Anzucht der Konidiosporen auf Agar-verfestigten Nährmedien erfolgt, wird nur ein Ertrag von 4 χ 10⁷ Sporen pro cm³ erreicht.The spinal process is completed after 192 hours of cultivation. The moisture of the inoculated granules is 30% at the beginning of the cultivation and drops to 20% at the end of the cultivation. When using P. camembertii IMET 43823, a yield of 3 x 10 ⁸ conidiospores per gram of granules is achieved. This corresponds to about 1.8 χ 10 ⁸ conidiospores per cm ³ granules. In previously used methods in which the cultivation of conidiospores on agar-solidified nutrient media takes place, only a yield of 4 × 10 ⁷ spores per cm ^{3 is} achieved.

Die Keimfähigkeit der am Granulat haftenden Konidiosporen beträgt 90% und bleibt während einer 6monatigen Lagerung bei 5-10⁰C erhalten.The germination capacity of adhering to the granules conidiospores is 90% and is maintained during a 6-month storage at 5-10 ⁰ C.

Dasversporte Granulat wird entweder an der Erntevorrichtung aseptisch entnommen oder durch Zugabe von 1 Liter sterilem destilliertem Wasser vom Granulat abgeschwemmt und die Sporensuspension über die Suspensionsernteeinrichtung abgefüllt.The powdered granules are removed aseptically either at the harvesting device or washed off by adding 1 liter of sterile distilled water from the granules and bottled the spore suspension on the suspension harvesting device.

2. Nach Figur 1 sind die Hauptelemente der Vorrichtung das horizontal angeordnete Fermentationsgefäß 1 mit den beiden zweiteiligen Verschlußflanschen 2 und den Ernteeinrichtungen 3 und 4 sowie der Beschickungseinrichtung 5, der drehzahlregelbare Antriebsmotor 6für die Rotation der Rührwelle 7, die Kippeinrichtung 8 für das Tragesystem 9, die Belüftungsund Befeuchtungseinrichtung 10 und die Ablufteinheit 11. Der motorseitige Verschlußflansch 2 enthält die Wellendurchführung 12 für den aseptischen Betrieb des Fermentor. Der gegenüberliegende Verschlußflansch 2 trägt das Gegenlager 13 der Rührwelle 7.2. According to FIG. 1, the main elements of the device are the horizontally arranged fermentation vessel 1 with the two two-part closure flanges 2 and the harvesting devices 3 and 4 and the feed device 5, the variable-speed drive motor 6 for the rotation of the stirring shaft 7, the tilting device 8 for the carrying system 9, the ventilation and humidifying device 10 and the exhaust unit 11. The engine-side closure flange 2 includes the shaft passage 12 for the aseptic operation of the fermentor. The opposite closure flange 2 carries the abutment 13 of the stirring shaft. 7

Das Arbeitsregime des Motors 6 wird mittels der Zeitbasis 1.4 diskret gestaltet, indem die Motordrehzahl und die Intervalle für Zuschaltung bzw. Fehlender Versorgungsspannung eingestellt werden.The operating regime of the motor 6 is discretely designed by means of the time base 1.4 by adjusting the engine speed and the intervals for connection or absence of the supply voltage.

Die Kippeinrichtung 8 dient im Bedarfsfall der axialen Durchmischung im Fermentationsgefäß 1 und der Ernte des verspotten Trägersubstrats durch die Ernteeinrichtung 4. Mittels der Ablufteinheit 11 sowie der Belüftungs- und Befeuchtungseinheit 10 wird das Regime für die Feuchtigkeit des Fermentationssubstrats realisiert.If necessary, the tilting device 8 serves for the axial mixing in the fermentation vessel 1 and the harvesting of the mottled carrier substrate by the harvesting device 4. By means of the exhaust unit 11 and the ventilation and moistening unit 10, the regime for the moisture of the fermentation substrate is realized.

Gemäß Figur 2a ist das Fermentationsgefäß 1 beidseitig konisch zur Mitte, wodurch das während der Fermentation freiwerdende Wasser durch die Lochplatte 15 im Oberteil der Ernteeinrichtung 3 abfließt. Im Innenraum der Beschickungseinrichtung 5 befindet sich die Sprüheinrichtung 16 für die axiale Verteilung flüssiger Medien zur Substratbefeuchtung bzw. zur Sporenabschwemmung. Die Rührwelle 7 trägt den ebenen oder verdrillten Doppelkamm-Rührer 17 aus starren oder elastischen Rühr- und Abstreifschlaufen 18. DieTemperierung erfolgt über den Hohlmantel 19 und die Hohlräume 20 oder Verschlußflansche 2(s. Figur 1). Die Stelleinrichtung für Zuluft, Abluft und den Flüssigkeitstransport zeigt Figur 3. Die Teilsysteme dieser Stelleinrichtung sind die Einrichtungen 10 und 11 gemäß Figur 1.According to FIG. 2a, the fermentation vessel 1 is tapered on both sides to the center, as a result of which the water released during the fermentation flows through the perforated plate 15 in the upper part of the harvesting device 3. In the interior of the charging device 5 is the spraying device 16 for the axial distribution of liquid media for substrate moistening or for Sporenabschwemmung. The agitator shaft 7 carries the flat or twisted double-comb stirrer 17 from rigid or elastic stirring and stripping loops 18. The temperature is controlled via the hollow casing 19 and the cavities 20 or closure flanges 2 (see FIG. FIG. 3 shows the adjusting device for supply air, exhaust air and liquid transport. The subsystems of this adjusting device are the devices 10 and 11 according to FIG. 1.

Der Zuluft-Volumenstrom wird vor dem heizbaren Zuluftfilter 21 an der Meß- und Stelleinrichtung für den Zuluft-Volumenstrom 22 dimensioniert. Die Befeuchtung der Zuluft bzw. die Veränderung ihres CO2-Gehalts erfolgt mittels Durchgang durch die Flüssigkeitsvorlage 23 bei Öffnung der Ventile 24 und 25 sowie geschlossenem Ventil 26, bei dessen Öffnung und gleichzeitiger Schließung der Ventile 24 und 25 die Einleitung nicht angefeuchteter Luft erfofgt. Die Flüssigkeit aus der Vorlage 27 wird über die Sprüheinrichtung 16 in das Fermentationsgefäß 1 nach Öffnen des Ventils 28 durch die Druckwirkung der Luft eingebracht. Der Flüssigkeitsaustrag aus dem Fermentationsgefäß 1 mit der Abluft findet nicht statt, wenn bei geschlossenen Ventilen 29 und 30 sowie geöffnetem Ventil 31 der Abluftkondensor 32 wirksam ist, dessen Lokalisierung über dem Fermentationsgefäß 1 zum Rücklauf des Kondensats führt. Im Gegenteil dazu wird bei geschlossenem Ventil 31 und geöffneten Ventilen 29 und 30 das Kondensat durch die Wirkung des unterhalb des Fermentationsgefäßes angeordneten Abluftkühlers 33 im externen Kondensatbehälter 34 aufgefangen, bevor die Abluft den Abluftfilter 35 durchströmt.The supply air volume flow is dimensioned in front of the heatable supply air filter 21 on the measuring and adjusting device for the supply air volume flow 22. The humidification of the supply air or the change in their CO2 content is carried out by passage through the liquid template 23 when opening the valves 24 and 25 and closed valve 26, at the opening and simultaneous closure of the valves 24 and 25, the introduction of non-humidified erfofgt. The liquid from the receiver 27 is introduced via the spraying device 16 into the fermentation vessel 1 after opening the valve 28 by the pressure effect of the air. The liquid discharge from the fermentation vessel 1 with the exhaust air does not take place when closed valves 29 and 30 and opened valve 31, the exhaust condenser 32 is effective, the location above the fermentation vessel 1 leads to the return of the condensate. On the contrary, when the valve 31 is closed and the valves 29 and 30 are open, the condensate is collected in the external condensate tank 34 by the action of the exhaust air cooler 33 arranged below the fermentation vessel, before the exhaust air flows through the exhaust air filter 35.

3. Das Fermentationsgefäß 1 ist gemäß Figur 2 b zylindrisch und besitzt an der Unterseite einen Ablaufschacht 36, der das freiwerdende Wasser bzw. die abgeschwemmte Sporensuspension zur Ernteeinrichtung 3 führt. Als Ablauf dient die Lochplatte 15.3. The fermentation vessel 1 is cylindrical in accordance with FIG. 2 b and has a downcomer 36 at the bottom, which leads the released water or the washed-off spore suspension to the harvesting device 3. As a drain is the perforated plate 15th

Der Rührer ist ein ebener oder verdrillter Doppelkamm 17. Außerdem trägt die Rührwelle 7 den Wandungswischer 37, der zur Ebene des Rührers um 90° versetzt steht. Die Temperierung erfolgt über den Hohlmantel 19.The stirrer is a flat or twisted double comb 17. In addition, the stirring shaft 7 carries the wall wiper 37, which is offset by 90 ° to the plane of the stirrer. The temperature is controlled by the hollow shell 19th

Claims

A method of mass growing Penicillium camembertii spores for the production of cheese by culturing this fungus under aerobic, contamination-free conditions on solid substrate moistened with nutrient solution (s), characterized in that

- a natural solid substrate with a moving, structurally changeable surface (short name: granules) consisting of particles of 2 mm to 5 mm mean dimension is used for the cultivation,

- The moisture content of the inoculated granules wetted with nutrient solution from the moisture content of the inoculated granules from a starting value linear or in steps to a maximum of 75% of the moisture start value by means of temperature shift to 5 ⁰ C and / or increase of the supply air volume flow to a maximum of five times the value and / or reducing the water content of the supply air after a maximum of 200 hours with circulation of the granules is lowered, wherein the lowering of the humidity begins after one-fifth to a third of the total cultivation time, and

- The cultured Penicillium camembertii spores are then either directly granulate-fixed or optionally obtained as a suspension.

2. The method according to claim!, Characterized in that as a natural solid substrate (granules) peeled cereal grains or legumes are used.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that are used as a natural solid substrate (granules) barley with 3mm average dimension.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that are used as nutrient solution for wetting the granules malt extract and / or molasses solution.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the granules are circulated by stirring, vibration and / or pouring.

6. The method according to claim 5, characterized in that the Umwälzungsparameter (speed, vibration frequency) in the range of 1 to 10 per minute and a maximum of one minute duration after pause times in the range of 4 hours to 24 hours are selected.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the cultivation is carried out at a constant temperature, constant ventilation and constant water content of the incoming air.

8. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 to 7, characterized by the contamination-free Festsubstratfermentation in a rotationally symmetrical fermentation vessel (1) with a horizontal axis position, a radialaxial-mixing double-comb stirrer (17) and a circumferential wall wiper (37) by a speed-controlled, with respect to the direction of rotation switchable external motor (6) are driven, and a tilting device (8), which ensures the one or double-sided oscillating inclination of the fermentation vessel (1) for axial mixing or harvesting the sensed granules.

9. Apparatus according to claim 8, characterized by the linear decrease in the diameter of the fermentation vessel (1) on both sides from the longitudinal center and the ability to introduce the Sporenabschwemmung required liquid through a preferably axially effective spray (16), wherein the outflow of the spore suspension in the longitudinal center lies.

10. Apparatus according to claim 8 and 9, characterized by an adjusting device for target value guidance of the moisture of the granules by the connection or connection of the humidifier or heating and / or enlargement of the supply air volume flow.