DE1417559C - Process for separating yeasts and hydrocarbons from fermented aqueous nutrient solutions containing yeast and hydrocarbons - Google Patents
Process for separating yeasts and hydrocarbons from fermented aqueous nutrient solutions containing yeast and hydrocarbonsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Äbtrennen von Hefen' und von Kohlenwasserstoffen aus vergorenen, Hefe und Kohlenwasserstoffe enthaltenden wäßrigen Nährlösungen durch Zentrifugieren, wobei die gewonnenen Hefen im wesentlichen frei von adsorbierten Kohlenwasserstoffen sind und sich daher zur Verwendung als Futterhefen eignen.The invention relates to a method for separating yeasts and hydrocarbons from fermented aqueous nutrient solutions containing yeast and hydrocarbons by centrifugation, wherein the yeast recovered are substantially free of adsorbed hydrocarbons and are therefore suitable for use as feed yeast.
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 Kohlenhydraten 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.Emulsions of this type can be produced by the biosynthesis of yeasts from hydrocarbons or petroleum fractions be obtained in an aqueous mineral nutrient medium which essentially contains the ions, which are necessary for the growth of the microorganisms. If emulsions of this type are under Centrifuged using the normal method used in making yeast from carbohydrates are usually on the one hand a clear aqueous phase of an aqueous mineral Medium and, on the other hand, a more or less viscous emulsion containing the yeast, the total amount or part "of the hydrocarbons and a certain amount of the aqueous mineral Contains medium.
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.The yeast is usually obtained in the form of a paste containing a certain amount of the aqueous contains mineral medium. However, it is usually not possible to use pure yeasts, i. H. those that are free of hydrocarbons.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Abtrennen von Hefen und von Kohlenwasserstoffen aus vergorenen, Hefe und Kohlenwasserstoffe enthaltenden wäßrigen Nährlösungen durch Zentrifugieren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß vor dem Zentrifugieren der vergorenen, Hefe und Kohlenwasserstoffe enthaltenden Nährlösung dieser pro 1 Million Teile mindestens 50 Gewichtsteile, Vorzugsweise 200 bis 5000 Gewichtsteile, eines oberflächenaktiven Mittels zugesetzt werden.The invention relates to a process for separating yeasts and hydrocarbons from fermented aqueous nutrient solutions containing yeast and hydrocarbons by centrifugation, which is characterized in that before centrifuging the fermented, yeast and hydrocarbons nutrient solution containing at least 50 parts by weight thereof per 1 million parts, preferably 200 to 5000 parts by weight, of a surface active agent can be added.
Als oberflächenaktive Mittel eignen sich kationaktive oberflächenaktive Mittel, wie Stearyltrimethyl-. ammoniumchlorid, nichtionische oberflächenaktive Mittel, z. B. die Kondensate von Ölsäure und Äthylenoxyd, der anionaktive oberflächenaktive Mittel, z. B. Natriumalkalysulfate.Suitable surfactants are cationic surfactants such as stearyltrimethyl-. ammonium chloride, nonionic surfactants e.g. B. the condensates of oleic acid and ethylene oxide, the anionic surfactant, e.g. B. Sodium alkaline sulfates.
Vorzugsweise wird die Mischung nach Zusatz des oberflächenaktiven Mittels kräftig gerührt und, ohne der. Hefe Zeit zum weiteren Wachstum zu geben, zentrifugiert.Preferably the mixture is stirred vigorously after addition of the surfactant and without the. Centrifuge to give yeast time to grow further.
Durch das Zentrifugieren wird die Hefe als pastöse Phase erhalten. Die Hefezellen enthalten noch eine gewisse Menge Kohlenwasserstoffe und wäßriges mineralisches Medium. Die Kohlenwasserstoffe haften an der Hefe hauptsächlich adsorptiv.The yeast is obtained as a pasty phase by centrifuging. The yeast cells also contain one certain amount of hydrocarbons and aqueous mineral medium. The hydrocarbons stick mainly adsorptive on yeast.
Neben der Hefepaste werden je nach Art der Zentrifuge entweder eine wäßrige Phase des mineralischen Mediums und eine Kohlenwasserstoffphase oder ein Gemisch aus wäßriger mineralischer Phase und Kohlenwasserstoffphase erhalten. Wenn die Zentrifuge zur Trennung von nur zwei Phasen eingerichtet ist, wird die Zentrifugierung so vorgenommen, daß einerseits die Mischung der beiden Phasen, nämlieh des flüssigen, wäßrigen mineralischen Mediums und der Kohlenwasserstoffe, und andererseits die. pastöse Phase der Hefen in einem gewissen Anteil des wäßrigen mineralischen Mediums erhalten wird. In diesem Fall erfolgt die Trennung der Kohlen-Wasserstoffe und des wäßrigen mineralischen Mediums anschließend entweder durch Dekantieren oder erforderlichenfalls durch Zentrifugieren.In addition to the yeast paste, depending on the type of centrifuge either an aqueous phase of the mineral medium and a hydrocarbon phase or a mixture of aqueous mineral phase and hydrocarbon phase is obtained. When the centrifuge is set up to separate only two phases, centrifugation is carried out in such a way that that on the one hand the mixture of the two phases, namely the liquid, aqueous mineral medium and the hydrocarbons, and on the other hand the. pasty phase of the yeast is obtained in a certain proportion of the aqueous mineral medium. In this case, the hydrocarbons and the aqueous mineral medium are separated then either by decanting or, if necessary, by centrifugation.
Die erhaltene Hefepaste wird vorzugsweise mit einem wäßrigen Medium verdünnt, und zwar entweder mit Wasser allein oder Wasser, das ein oberflächenaktives Mittel und/oder mineralische Bestandteile enthält, und erneut zentrifugiert.The yeast paste obtained is preferably diluted with an aqueous medium, either with water alone or water containing a surfactant and / or mineral ingredients contains, and centrifuged again.
Die Behandlung besteht zweckmäßig wiederum aus mehreren Stufen, in denen verdünnt und zentrifugiert wird. In den Änfangsstufen wird die Hefe mit einem wäßrigen Medium, das ein oberflächenaktives Mittel enthält, und in den Endstufen mit einem von oberflächenaktiven Mitteln freien wäßrigen Medium verdünnt. Während der Anfangsstufen wird die Hefe von Kohlenwasserstoffen und in den Endstufen von oberflächenaktiven Mitteln· befreit.The treatment expediently consists of several stages, in which dilution and centrifugation will. In the initial stages, the yeast is treated with an aqueous medium that is a surface-active agent Contains agents, and in the final stages with an aqueous medium free of surfactants diluted. During the initial stages the yeast is removed from hydrocarbons and in the final stages from surfactants · freed.
Vorzugsweise wird nach den vorstehend beschriebenen Stufen eine Wäsche mit reinem Wasser vorgenommen, der sich eine Zentrifugierung· zur Entfernung der Mineralsalze des wäßrigen mineralischen Mediums und des in der Hefepaste verbliebenen oberflächenaktiven Mittels anschließt.Washing with pure water is preferably carried out after the steps described above, which undergoes centrifugation · to remove the mineral salts of the aqueous mineral Medium and the surface-active agent remaining in the yeast paste.
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.If the pH of the mixture to be treated is below 7, it must be between 7 and 9 are increased. It has been found that this facilitates the separation of the phases of the emulsion will. This pH correction should be made prior to the first dilution stage of the process.
Die Abtrennung der Hefepaste erfolgt vorzugsweise bei leicht erhöhter Temperatur, gewöhnlich oberhalb von 30°, aber nicht oberhalb von 99°. Je höher die Temperatur, um so 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 60°.The yeast paste is preferably separated off at a slightly elevated temperature, usually above 30 ° but not above 99 °. The higher the temperature, the stronger it can The amount of the surfactant can be decreased, but not within a temperature range in which a change in the yeast cells could occur. One is preferred Temperature of about 60 °.
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.It is economically advantageous to use the washing liquids containing the surfactant not to be discarded. These aqueous liquids can be recycled and used multiple times will. The hydrocarbons contained in them can be continuously decanted or centrifugation.
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.The yeast paste is preferably dried to make it biologically stable. The drying can be carried out according to the methods known for drying fodder yeast.
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 Kohlenstoffatomen 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 z. B. Kerosine, Gasöle und Mitteldestillatfraktionen, vorzugsweise solche, die im Bereich von 150 bis 450° 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.The method according to the invention is particularly suitable for the production of fodder yeast by Growing a yeast in a nutrient medium in the presence of a petroleum-derived paraffinic one Fraction of an average molecular weight corresponding to at least 10 carbon atoms per molecule and a gas containing free oxygen under conditions conducive to the growth of the Promote yeast and separate the yeast from the aqueous medium. Suitable are e.g. B. Kerosene, gas oils and middle distillate fractions, preferably those boiling in the range from 150 to 450 °. It is also possible treated fractions, e.g. B. Gatsch or other wax fractions, such as those for example incurred in the dewaxing of lubricating oil fractions, and paraffins, which are under Using molecular sieves can be obtained to use.
Vorzugsweise wird auf dem paraffinischen Material eine Hefe der Familie Cryptococcaceae, insbesondere der Unterfamilie Cryptococcoidae, gezüchtet. Gegebenenfalls können jedoch auch beispiels-A yeast of the family Cryptococcaceae, in particular of the subfamily Cryptococcoidae. If necessary, however, example
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weise ascosporogene Hefen der Unterfamilie Saccharo- ' Die Versuche a), b) und c) wurden bei einerwise ascosporogenic yeasts of the subfamily Saccharo- 'The experiments a), b) and c) were in a
myceloidae verwendet werden. Die bevorzugten Gat- Temperatur von 30° durchgeführt,myceloidae can be used. The preferred gate temperature of 30 ° carried out
tungen der Unterfamilie Cryptococcoidae sind Toru- d) Der Versuch c) wurde bei einer Temperatur vontings of the subfamily Cryptococcoidae are Toru d) The experiment c) was carried out at a temperature of
lopsis (auch als Torula bekannt) und Candida. Be- 60° wiederholt. Die Trennung durch Zentri-lopsis (also known as torula) and candida. Repeated 60 °. Separation by centrifugal
vorzugte Stämme von Candida sind Candida Tropi- 5 fugieren war deutlich besser als im Versuch c),preferred strains of Candida are Candida tropi- 5 fuging was significantly better than in experiment c),
calis und insbesondere Candida Lipolytica (auch als da die pastöse Phase aus Hefezellen wenigercalis and especially Candida Lipolytica (also than because the pasty phase from yeast cells is less
Mycotorula Lipolytica bekannt). . ■ reich an Kohlenwasserstoffen war, die zumMycotorula lipolytica known). . ■ was rich in hydrocarbons that were used for
Schließlich ist das Verfahren gemäß der Erfindung größeren Teil in die feuchte Kohlenwasserstoff-Finally, the method according to the invention is larger part in the moist hydrocarbon
nicht nur auf Kohlenwasserstoffe und Hefen enthal- phase übergingen,not only switched to hydrocarbons and yeast containing phase,
tende Emulsionen, sondern ebenso auf Emulsionen, io " ο δ he'ttending emulsions, but also emulsions, io "ο δ he't
die beliebige Mikroorganismen mit Kohlenwasser- ' ■ - . r ι sgangany microorganisms with hydrocarbons- '■ -. r ι sgang
stoffen enthalten, zwecks Gewinnung der von Kohlen- e) Die aus Versuch d) erhaltene pastöse Phase auscontain substances, for the purpose of obtaining the carbon e) The pasty phase obtained from experiment d)
Wasserstoffen freien Mikroorganismen anwendbar. mit Kohlenwasserstoffen und wäßrigem mine-Hydrogen-free microorganisms applicable. with hydrocarbons and aqueous mine-
: ralischem Medium imprägnierten Hefezellen: ralic medium impregnated yeast cells
Beispiel 1 15 · wurde mit Wasser bei 90° gewaschen und zen-Example 1 15 was washed with water at 90 ° and zen-
. Die Emulsion, aus der die Hefen abgetrennt wer- - .„ trifugiert. Erhalten wurden:. The emulsion from which the yeasts are separated -. "Trifuged. Received were:
den sollen, besteht aus Zellen von Saccharomyces Eine pastöse Phase aus Hefezellen, die nochThe should consists of cells from Saccharomyces A pasty phase of yeast cells that are still
cerevisiae und einem paraffinischen Gasöl, das in Kohlenwasserstoffe mit einer wäßrigen Phasecerevisiae and a paraffinic gas oil that turns into hydrocarbons with an aqueous phase
kleinen Teilchen in einer kontinuierlichen wäßrigen . enthielten;small particles in a continuous aqueous. contained;
Phase eines mineralischen Mediums folgender Zu- ao eine Kohlenwasserstoffe enthaltende wäßrigePhase of a mineral medium following ao an aqueous containing hydrocarbons
sammensetzung dispergiert ist: Phase.composition is dispersed: phase.
Vier aufeinanderfolgende Behandlungen durchPerform four consecutive treatments
Monokaliumphosphat ..: 7 g Waschen und Zentrifugieren bei 90° waren er-Monopotassium phosphate ..: 7 g washing and centrifugation at 90 ° were
Magnesiumsulfat 0,2 g forderlich, um eine von KohlenwasserstoffenMagnesium sulfate 0.2 g required to make one of hydrocarbons
Natriumchlorid 0,1 g 2. freie Paste von Hefezellen zu erhalten.Sodium chloride 0.1 g 2 . to obtain free paste from yeast cells.
\ Ammoniumchlond 2,5 g f) Der Versuch e) wurde wiederholt, jedoch wurde \ Ammoniumchlond 2.5 gf) The experiment e) was repeated, but was
Trinkwasser 100 cm:S . bei 60° mit Wasser gewaschen, das pro 1000Drinking water 100 cm : S. washed at 60 ° with water, which per 1000
Destilliertes Wasser an 1000 cm:s Tene 0,5 Teile des oben genannten oberflächenfehlender Rest aktiven Mittels enthielt. Zweimaliges WaschenDistilled water at 1000 cm : s Te n e contained 0.5 parts of the above-mentioned residual surface active agent. Wash twice
Das Medium hat einen pH-Wert von 4. 3« bei 60° genügte, um eine von Kohlenwasserstoffen freie Paste der Hefezellen zu erhalten.The medium has a pH value of 4.3 «at 60 °, which is enough to produce one of hydrocarbons to get free paste of yeast cells.
!.Arbeitsgang Abschließend wurde die Hefe mit reinem Wasser Die folgenden Versuche wurden mit Proben der bei 60° gewaschen, um das in der Hefe verursprünglichen Emulsion durchgeführt: bliebene oberflächenaktive Mittel zu entfernen.! .Work process Finally, the yeast was mixed with pure water The following experiments were washed with samples of the at 60 ° to that originate in the yeast Emulsion carried out: remove remaining surfactants.
a) Intermittierendes Zentrifugieren der Emulsion 35 Beiso el 2
als solcher ergab: ·..."■a) Intermittent centrifugation of the emulsion 35 Beiso el 2
as such resulted in: · ... "■
Eine pastöse Phase aus Hefezellen, imprägniert Die Emulsion, aus der die Hefe abgetrennt werden mit Kohlenwasserstoffen und wäßrigem Medium; sollte, bestand aus Zellen von Candida Lipolytica eine trübe Phase, bestehend aus dem wäßrigen und einem paraffinischen Gasöl, das in Form kleiner mineralischen Medium; 40 Teilchen in einer kontinuierlichen Phase aus dem eine sehr stabile Emulsionsphase aus Hefe + gleichen wäßrigen Medium, das im Beispiel 1 bemineralischem Medium + Kohlenwasserstoffen; schrieben ist und einen pH-Wert von 3,5 aufwies, eine feuchte Kohlenwasserstoffphase. dispergiert war.A pasty phase of yeast cells, impregnated The emulsion from which the yeast are separated with hydrocarbons and aqueous medium; should consisted of cells from Candida Lipolytica a cloudy phase, consisting of the aqueous and a paraffinic gas oil, which is smaller in the form mineral medium; 40 particles in a continuous phase from which a very stable emulsion phase of yeast + the same aqueous medium as in Example 1 mineral Medium + hydrocarbons; is written and had a pH value of 3.5, a moist hydrocarbon phase. was dispersed.
b) Zur ursprünglichen Emulsion wurde ςίη ober- 1 α h "t
flächenaktives Mittel, und zwar ein Kondensat 45 Aroeitsgangb) For the original emulsion, ςίη was above 1 α h "t
surface-active agent, namely a condensate 45 aroeitsgang
von Ölsäure und Äthylenoxyd, in einer Menge Die folgenden Versuche wurden mit Proben derof oleic acid and ethylene oxide, in an amount The following experiments were carried out with samples of the
von 1 Gewichtsteil pro 1000 Gewichtsteile; be- ursprünglichen Emulsion durchgeführt:from 1 part by weight per 1000 parts by weight; performed with the original emulsion:
zogen auf-die wäßrige Phase, gegeben und die a) Intermittierendes Zentrifugieren der ursprüng-pulled on the aqueous phase, given and the a) intermittent centrifugation of the original
Mischung kräftig gerührt. Durch Zentrifugieren liehen Emulsion bei 60° ergab eine ebenso un-Mixture vigorously stirred. By centrifugation borrowed emulsion at 60 ° gave an equally un-
wurden erhalten: - - ^ 50 vollkommene Trennung wie im Falle des Bei-were obtained: - - ^ 50 complete separation as in the case of the
Eine pastöse Phase, bestehend aus Hefezellen, spiels I, a).A pasty phase consisting of yeast cells, game I, a).
die mit Kohlenwasserstoffen und wäßrigem b) Die ursprüngliche Emulsion wurde nach EinMedium
imprägniert waren; , stellung ihres pH-Wertes auf 8 bei 60° zentrieine
klare Phase, bestehend aus dem wäßrigen ' fugiert. Die Trennung war etwas besser, aber
mineralischen Medium; 55 immer noch völlig ungenügend,
eine feuchte Kohlenwasserstoffphase. c) Der ursprünglichen Emulsion wurde als kation-Konzentrationen
des oberflächenaktiven Mittels aktives oberflächenaktives Mittel Stearyltrimeunter
1 Teil pro 1000 Teile waren weniger wirk- thylammoniumchlorid in einer Menge von 0,25
sam. Teilen pro 1000 Teile, bezogen auf die wäßrige Die vorstehend beschriebenen Versuche wurden 60 Phase, zugegeben, und der pH-Wert wurde auf
bei einem pH-Wert von 4 durchgeführt. 8 eingestellt.those with hydrocarbons and aqueous b) The original emulsion was impregnated on a medium; , setting its pH value to 8 at 60 ° center, a clear phase consisting of the aqueous' fugated. The separation was a bit better, but mineral medium; 55 still completely unsatisfactory,
a moist hydrocarbon phase. c ) The original emulsion was used as cation concentrations of the surfactant active surfactant stearyltrime less than 1 part per 1000 parts were less active thylammonium chloride in an amount of 0.25 sam. Parts per 1000 parts, based on the aqueous The experiments described above were added 60 phases, and the pH was carried out at a pH of 4. 8 set.
c) Der pH-Wert der ursprünglichen Emulsion , Die Zentrifugierung wurde bei 60° durchgeführt - wurde auf 8 eingestellt, worauf das gleiche und ergab die gleichen drei Phasen, die ebensoc) The pH of the original emulsion. The centrifugation was carried out at 60 ° - was set to 8, whereupon the same and gave the same three phases, the same
oberflächenaktive Mittel in einer· Menge von gut getrennt waren wie im Beispie! I, Versuch d).surfactants in an amount of well separated were as in the example! I, experiment d).
nur 0,5 Teilen pro 1000 Teile, bezogen auf die 65 .only 0.5 parts per 1000 parts, based on the 65.
wäßrige Phase, zugegeben wurde. Beim Zentri- Aroeitsgangaqueous phase, was added. During the centrifugal walk
fugieren wurden die gleichen Ergebnisse erhal- d) Die in Versuch c) erhaltene pastöse Phase ausThe same results were obtained d) The pasty phase obtained in experiment c)
ten, wie sie vorstehend unter b) angegeben sind, mit Kohlenwasserstoffen imprägnierten Hel's:-th, as indicated above under b), hel's impregnated with hydrocarbons: -
Claims (4)
Family
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