DE1417559A1

DE1417559A1 - Verfahren zur Gewinnung von Hefen

Info

Publication number: DE1417559A1
Application number: DE19611417559
Authority: DE
Inventors: Alfred Champagnat
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1960-08-22
Filing date: 1961-08-21
Publication date: 1968-10-03
Also published as: OA00215A; GB914567A; FR1297033A; MY6600014A; US3186922A; CY331A

Description

Eingereicht mit Eingaoe vom

..-■·■ U1755B

Köln, den 18.8.196I vK/Ax

The British Petroleum Company Limited, Britannic House, Pinsbury Circus, London, E. C. 2 (England) Verfahren zur Gewinnung von Hefen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Hefen, die in einer Emulsion von Hefen und Kohlenwasserstoffen in einem wäßrigen mineralischen Medium enthalten sind, wobei die gewonnenen Hefen im wesentlichen frei von adsorbierten Kohlenwasserstoffen sind und sich daher zur Verwendung als Futterhefen eignen.

Emulsionen dieser Art können durch Biosynthese von Hefen aus Kohlenwasserstoffen oder Erdölfraktionen in einem wäßrigen mineralischen Nährmedium erhalten werden, das im wesentlichen die Ionen enthält, die_# für das Wachstum der Mikroorganismen erforderlich sind. Wenn Emulsionen- dieser Art unter Anwendung der·bei der Herstellung von Hefe aus Kohlehydraten gebrauchten normalen Methode zentrifugiert werden, wird gewöhnlich einerseits eine klare wäßrige Phase eines wäßrigen mineralischen Mediums"und andererseits eine mehr oder weniger zähflüssige Emulsion erhalten, die die Hefe, die Gesamtmenge oder einen Teil der Kohlenwasserstoffe und eine gewisse Menge des wäßrigen mineralischen Mediums enthält.

Die Hefe wird gewöhnlich in Form einer Paste gewonnen, die eine gewisse Menge des wäßrigen mineralischen Mediums enthält. Gewöhnlich ist es jedoch nicht möglich, reine Hefen, d.h. solche, die frei von Kohlenwasserstoffen sind,,zu erhalten.

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Neue Unterlagen (Art. 7 § I Abs. 2 Nr. I Sau 3 des Änderungsges. v. 4.9..i9ti/1

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sur von Hefen, die in Gegenwart von Kohlenwasserstoffen ca./achsen sind, das dadurch gekennzeichnet 1st, daß wenigstens 50 Gew.-Teilo, vorzugsweise 200 bis 5000 G©w.-Teile eines oberflächenaktiven Kittels zu 1 Million Gewichtateilen einer Mischung aus Eefe, wäßrigen Eineralischen irediun und Kohlen-Wasserstoff gegeben werden und anschließend durch Zentrifugieren eine Paste gev/onnen wird* die Hefe und mineralisches Medium enthält«

jQ.a oberflächenaktive Mittel eignen sich kationaktive 0*0r-r flächenaktive Mittel, wie ÖtearyltriEethylcc nichtionische oberflächenaktive Mittel, ζ·3· die von ölsäure und Üthylenoxyd, oder anionaktive oberflächenaktive Kittel, z.B. Xiatriuaalkylsulfate.

Vorzugsweise wird die Mischung nach Zusats des oberfl.α aktiven Kittels kräftig gerührt und, ohne der Hofe Zc-In weiteren Wachstun su geben, zentrifugiert·

Venn, diö Zentrifuge cur Trennung von nur zwei Phasen.

richtet iat, wird die Zentrifugierung eo vorgenonnen» einerseits die Mischung der beiden Phasen, nämlich deo flüssigen, wäßrigen nineralischen Ilediuns und der KoIiIon— Wasserstoffe, und andererseits die pastös« ihaco der T.sten.

in einen gewissen Anteil des wäßrigen itinerallschen I.c erhalten Wird· In diesem Pail erfolgt die Trennung der Kohlenwasserstoffe und des wäßrigen mineralischen I-»e anschließend entweder durch Dekantieren oder erforde falls durch Zentrifugieren·

Die in der past ösen I-hase erhaltenen Xlofezellen sind lieh noch von einer gewissen Menge an Eohlenv/asaerstoffoii überzogen, die hauptsächlich durch Adsorption daran

331e erhaltene Ilefepaste. wird vorzugsweise mit einen wil rieen iledium verdünnt, und zwar entweder rait Wasser allein oder '.vaoser, das ein oberflächenaktives Kittel und/oucr r.ino ralieche Bestandteile enthalt, und erneut

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ι Die Behandlung besteht zweckmäßig wiederum aus mehreren \

Stufen, in denen verdünnt und zentrifugiert wird. In den ι Anfangsstufen wird die Hefe mit einem wäßrigen Medium, das ein oberflächenaktives Mittel enthält, und in den Endstufen

mit einem von oberflächenaktiven Mitteln freien wäßrigen I

Medium verdünnt. Während der Anfangsstufen wird die Hefe von -

'Kohlenwasserstoffen und in den Endstufen von oberflächen- ;.

aktiven Mitte 1$ befreit, r

Vorzugsweise wird nach den vorstehend beschriebenen Stufen \ eine Wäsche mit reinem Wasser vorgenommen, der sich eine I Zentrifuglerung zur Entfernung der Mineralsalze des wäßrigen mineralischen Mediums und des in der Hefepäste verbliebenen' oberflächenaktiven Mittels anschließt.

Wenn der pH-Wert der'zu behandelnden Mischung unter 7 liegt, muß er auf einen Wert· zwischen 7 und 9 erhöht werden. Es wurde festgestellt, daß· hierdurch die Trennung der Phasen der Emulsion erleichtert wird. Diese pH-Korrektur ist vor der ersten Verdünnungsstufe des Verfahrens vorzunehmen.

Die Abtrennung der Hefepaste erfolgt vorzugsweise bei leicht erhöhter Temperatur, gewöhnlich oberhalb von 30° aber nicht oberhalb von 99°. Je höher die Temperatur, umso stärker kann die Menge des oberflächenaktiven Mittels verringert werden, jedoch darf man nicht in einen Temperaturbereich gelangen in dem eine Veränderung der Hefezellen eintreten könnte. Bevorzugt wird eine Temperatur von etwa 6o°.

Es ist wirtschaftlich vorteilhaft die das oberflächenaktive Mittel enthaltenden Waschflüssigkeiten nicht zu verwerfen. Diese wäßrigen Flüssigkeiten können im Kreislauf geführt und mehrere Male verwendet werden. Die in ihnen enthaltenen Kohlenwasserstoffe können kontinuierlich durch Dekantieren oder Zentrifugieren abgetrennt werden.

Die Hefepaste wird vorzugsweise getrocknet, um sie biologisch stabil zu machen. Die Trocknung kann nach den für die Trocknung von Futterhefe bekannten Methoden vorgenommen werden.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich besonders zur Gewinnung von Futterhefe durch Züchten einer Hefe in einem Nährmedium in Gegenwart einer aus Erdöl stammenden paraffinischen Fraktion eines durchschnittlichen Molekulargewichts, das wenigstens 10 K hlenstoffatomen je Molekül entspricht und eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases unter Bedingungen, die das Wachstum der Hefe begünstigen und Abtrennen der Hefe vom wäßrigen Medium. Geeignet sind Straight-run-Fraktionen z.B. Kerosine Gasöle und Mitteldestillatfraktionen, vorzugsweise solche , die im. Bereich von 150 - #50° sieden. Es ist auch möglich, behandelte Fraktionen, z.B. Gatsch oder andere Wachsfraktionen, wie sie beispielsweise bei der Entparaffinierung von Schmierölfraktionen anfallen, und Paraffine, die bei Trennverfahren unter Verwendung von Molekularsieben erhalten werden, zu verwenden.

Vorzugsweise wird auf dem paraffinischen Material eine Hefe der Familie Gryptococcaceae, insbesondere der Unterfamilie Cryptoeoccoidae, gezüchtet. Gegebenenfalls können jedoch auch beispielsweise ascosporogene Hefen der Uhterfamilie Saccharomyceloidae verwendet werden. Die bevorzugten Gattungen der Unterfamilie Cryptococcoidae sind Torulopsis (auch als Torula bekannt) und Candida. Bevorzugte Stämme von Candida sind" Candida Tropicalis und insbesondere Candida Lipolytica (auch als Mycotorula Lipolytica bekannt).

Schließlich ist das Verfahren gemäß der Erfindung nicht nur auf Kohlenwasserstoffe und Hefen enthaltende Emulsionen, sondern ebenso auf Emulsionen, die beliebige Mikroorganismen mit Kohlenwasserstoffen enthalten, zwecks Gewinnung der von Kohlenwasserstoffen freien Mikroorganismen anwendbar.

Beispiel 1 ·

Die Emulsion, aus der die Hefen abgetrennt werden sollen, besteht aus Zellen von Saccharomyces cerevisiae und einem paraffinischen.Gasöl, das in kleinen Teilchen in einer

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kontinuierlichen wäßrigen i^:hase eines nineraliachen li folgender Zusammensetzung dispergiert ist:

Konokaliunphosphat 7 g

Llagnesiunsulfat . 0,2 g^r natriumchlorid 0,1 E

Annoniuncalorid 2,5 g

Trinkwasser 100 car*

!Destilliertes Wasser An 1000 cur fehlender Rest

Dae Iledium hat einen p^-^ert von 4»

1, Arbeitsgang

Die folgenden Versuche wurden nit Proben der uroprunclicUon ür.uloion durchgeführt:

a) Intorcittierendes Zcntrifußieren der Emulsion ala solcher ergab:

£ine pastöse Phase au& Hefezellen» inprägniert nit Kohlenwaaseretoffen und v;äßrieen Kediun;

eine trübe.l^Jhaoe_r bestehend aus den wäßrigen ninercliachcn

eine sehr ötabile"Knulsionsphaso aus Hefe + nineruliachen liediua + Kohlenwaocerstoffen;;

eine feuchte Kohleiwaooerctoffphase. . · . ■

b) Zur ursprünglichen isnulcion wurde ein oberflächenakii'ves Mittel, und zwar ein Kondensat von Ölsäure und JitUylsiioxyd, in einer IIen£jo von 1 Cewichtoteil pro 1Gob Gewichte teile ι ' bezogen auf die wäßrige I'haee, gegeben und die iUcchun^ kräftig gerührt· ΐλιτοΐι Zentrifugieren wurden erhalten:

Eine paotöce Phase, beotehend aus llefezellen, die nit Kohlenwasserstoffen und v;ä2rißen Mcdiua imprägniert Tieren}

eine klare Phase, bestehend aus den r&Srigen nineralicchcn Üediunj

eine feuchte Kohlenv/asoerotoffphase«

Konzentrationen dea oberflächenaktiven Mittels unter 1 I'eil pro 10CO Teile waren weniger wirksam.

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• 141755S

•Jio vorstehend beschriebenen Versuche wurden bei einen P_fl->f ort von 4 durchceführt.

c) . Der p,j-i.'ert der ursprünglichen £n:ulnion wurde auf S

£eotellt, worauf das gleiche oberflächenaktive Mittel in einer üenge von nur 0,5 '-feilen pro 1000 Teile, auf-die wäßrige I-hace, zugegeben wurde, üein Zentrifugie ren wurden die gleichen Ergebnisse erhalten, wie sie vorotehend unter b) angegeben sind. .

Ido Versuche a), b) und c) wurden bei einer Temperatur' von 30° durchgeführt.

d) Der Versuch c) wurde bei einer Eenperätur von 60° vrictlcr—

holt· Die "rennung durch Zentrifugieren ?^ar deutlich beocer als ic Versuch c)_f da die pastöse Phaoe aus üefe— zellen weniger reich an Kohlenwasserstoffen war, d.ie zua größeren "eil in die feuchte Hohlenwaseeretofj*rhcae üborgingen·

2.

©) Die aus Versuch d) erhaltene pastSse Xhaeo aus cit Schlen wascerctoffen und wäi?ri£;en rineralischen Mediua irprilgnierten Hefezellen wurde mit Ί/aaser bei 90° gewaaclisn und zentrifugiert. Erhalten wurden*

Eine pactöse I'haee aus Hcfezellen, die noch ilohlcn.-aoaer— otoffe Eit einer wäßrigen ihase enthielten;

eine Kohlenwaeserstorfe enthaltende wäßrige Ihase.

Vier aufeinanderfolgende Behandlungen durch iVasohen und Zentrifugieren bei 90° waren erforderlich, un eine von Kohler.v/aoaerotoffen freie laste von Hefezellen zu, erhalten.

£) 5©r Versuch e) wurde wiederholt, jedoch wurde bei 6»-° nit n'aaoer ßewaschen, das pro 10CÜ Teile 0,5/i'eile des oben genannten oberilächcnaktiven Mittels enthielt. Zweinaliges i>'acchen boi 60° genügte, un eine von «:ohie»— waoseretoffen freie Paste dor Hefezollen zu erhalten»

BAD ORiG

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Abschließend.wurde die Hefe ait reinen T/asser bei gewaschen _t üb das in der Hefe verbliebene oberflaclnsnaktive Mittel zu entfernen»

Beispiel .2, . ■

BIe ^ulsion* aus der die Hefe abgetrennt werden solltO₁ bestand aus Zellen von Candida Lipolytica und einem parauffinißchen Gacöl, das in Form kleiner teilchen in einer kontinuierlichen Phaee aus dec gleichen wäßrigen Medium, das in Beispiel 1 be schrieb en ist und einen Pg-"ert von 3»5 &ufv,'i«3_s diopergiert war«

,1» Arbeitsgang

Die folgenden Versuche wurden mit Proben der ursprünglichen Eßuloien durchgeführt:

a) Intcrnittierendes Zentrifugieren der ursprünglichen Soul-IS sion bei 60° ergab eine ebenso unvollkonrsene in Falle des Beispiels la)·

b) Die ursprüngliche iysulsion ν,-urde nach Einstellung Ihres Pjj-iiortec auf 8 bei 60° zentrifugiert · Die Srennaag war etwas bescer₉ aber, inner noch völlig ungenügend.

o) Der ursprünglichen Enulsion wurde als kationaktiv«» oberflächenaktives Mittel Gtearyltrinethylacr.oniuachlorid in einor ilenso von 0,25 Seilen pro TOGO "eile, bezogen auf die v/Ußrige Phase, zucegeben, und der pr£-«^rcrt vfurde auf 8 eingestellt· "V

Jiie Sentrifugierung wurde bei 60° durchgeführt und ergab die gleichen drei Phasen, die ebenso gut getrennt waren wie in Beispiel 1, Versuch d).

,2. Arbeitsgang

d) Die in Versuch c) erhiiltene pastös© !hase aus cit Kohlen— Wasserstoffen inprU^nierton Hefczcllcn »vurde nit iTasc bei 60° £e;vasehen vj& dann zentrifugiert· runfiaaii.se-α cufeinrmdcrf oleende s *f asche η und Zentrifugieren erforderlich, un eine von Kohlenvfasserstoffen freie Paste

BAD ORIGINAL

3098G1/il3ÜG

von Hefessellen su erhalten·

e) 23er Verauch d) wurde wiederholt_t Jedoch wurde in diesen Fall dt Wasser gewaschen» dae auf 1000 Teile 0,25 ^eile des gleichen oberflächenaktiven Mittels wie in Versuch β) enthielt· Zweimaliges Waschen und Zentrifugieren genügte» um Hefen su erhalten» die von Kohlenwasserstoffen frei j waren· Zur Entfernung des in der Hefe verbliebenen ober- I flUchenaktiven Kittels wurde ein* abschiieBend· f&oche mit reinem Wasser bei 60° vorgenommen· * g

' . Beispiel 3 . , ■ V j *

in Beispiel 2 beschriebenen Versuche wurden wiederholt» wobei als oberflächenaktives Mittel ein anionaktlvt· Mittel, niimlich ein unter der Bezeichnung "leepol" in Handel befindliches Katriunalkyloulfat, in einer Uenge von 0,25 Teilen ; pro 1000 Teile» bezogen auf die wSQrlge Phase, verwendet wurde· Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 2 wurden erhalten.

Beiouiel 4

i^io in den Versuche η -genii 8 Beispiel 2 und 3 erhaltenen Produkte wurden in die feste Fora umgewandelt» indes cie in einem Lüf tstrom hoher Qeschwindigkeit auf 80 - 90° erhitzt und zu Pulver gemahlen wurden*

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Claims

-J- . 1f1755S Köln- den 9. Februar 1965 Pu/Fa Patentansprüche

1. Verfahren zur Gewinnung von Hefen und zur Abtrennung von Kohlenwasserstoffverbindungen aus ihren Gemischen mit einem wässrigen, Mineralsalze enthaltenden Nährmedium und Erntehefe, die in Gegenwart der Kohlenwasserstoffverbindungen gezüchtet worden ist, durch Phasentrennung, dadurch gekennzeichnet · daß mindestens 50 Gew.-Teile,. vorzugsweise 200 bis 5Q00 Gew.-Teile, eines oberflächenaktiven Mittels auf 1 Million Teile einer Mischung aus Hefe, wässrigem mineralischem Medium und Kohlenwasserst of fverb indungen zugesetzt werden und daß dann eine Phasentrennung durch Zentrifugieren bewirkt wird.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht-ionisches' oberflächenaktives Mittel eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nach Zusatz des oberflächenaktiven Mittels kräftig gerührt und, ohne der Hefe Zeit zum weiteren Wachstum zu geben, zentrifugiert wird, woraufhin vorzugsweise die durch Zentrifugieren gewonnene He,fepaste mit einem wässrigen Medium verdünnt und erneut zentrifugiert wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis jj, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasentrennung bei Temperaturen zwischen etwa 30 und 99°C erfolgt. _v

Neue Unterlagen (Art. 7 § I Abs, 2 Nr. 1 Satz 3 des Änderungsges. v. 4. g. 1St^! 7\

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