DE1792003B2 - Verfahren zur abtrennung der nach der fermentation zurueckbleibenden kohlenwasserstoffe und mikroorganismenzellen aus einer fermentationsfluessigkeit - Google Patents

Verfahren zur abtrennung der nach der fermentation zurueckbleibenden kohlenwasserstoffe und mikroorganismenzellen aus einer fermentationsfluessigkeit

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung der nach der Fermentation zurückbleibenden Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen aus einer Fermentationsflüssigkeit, die bei der Kultivierung eines Kohlenwasserstoffe assimilierenden Mikroorganismus in einer einen Kohlenwasserstoff als Hauptkohlenstoffquelle enthaltenden Nährlösung erhalten wurde.
In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zur Herstellung von Aminosäuren, organischen Säuren, Antibiotika und anderen Verbindungen auf fermentativem Wege durch Kultivierung von Kohlenwasserstoffe assimilierenden Mikroorganismen entwickelt, mit deren Hilfe es möglich ist, die gewünschten Verbindungen in großtechnischem Maßstabe herzustellen. In solchen Verfahren, die auch kontinuierlich durchgeführt werden, ist es natürlich erforderlich, auch die Abtrennung und Reinigung der gewünschten, in der Fermentationsflüssigkeit angereicherten Produkte in großtechnischem Maßstabe durchzuführen, was voraussetzt, daß die nach der Fermentation zurückbleibenden Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen aus der Fermentationsflüssigkeit abgetrennt werden.
Bei solchen Verfahren ist es nun bekanntlich sehr schwierig, die in der r^.nentationsflüssigkeit zurückbleibenden Mikroorganismenzellen zusammen mit den Kohlenwasserstoffen durch Zentrifugieren oder durch Filtrieren mit einem üblichen Filtermaterial abzutrennen, da die in der Fermentationsflüssigkeit vorhandenen Zellkomponenten und die restlichen Kohlenwasserstoffe die zurückbleibenden Mikroorganismenzellen emulgieren, wodurch die Abtrennung durch Zentrifugierea oder Filtrieren beträchtlich erschwert wird.
Alle Versuche, dieses Problem zufriedenstellend zu lösen, blieben bisher erfolglos.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dessen HiHe es möglich ist, die nach der Fermentation zurückbleibenden Kohlenwasserstoffe zusammen mit den Mikroorganismenzellen in
ίο einfacher Weise von der Fermentationsflüssigkeit abzutrennen, das auch im Rahmen eines großtechnischen kontinuierlichen Fermentationsprozesses angewendet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren
zur Abtrennung der nach der Fermentation zurückbleibenden Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen aus einer Fermentationsflüssigkeit, die bei der Kultivierung eines Kohlenwasserstoffe assimilierenden Mikroorganismus in einer einen Kohlen wasserstoff als Haupikohlenstoffquelle enthaltenden Nährlösung erhalten wurde, das durch gekennzeichnet ist, daß die Fermentationsflüssigkeit in der Weise in eine die Kohlenwasserstoffe und die Mikroorganismenzellen enthaltende obere Phase und eine wäßrige untere Phase aufgetrennt wird, daß in den unteren Teil der Fenntntationsflüssigkeit Wasser oder ein vorher abgezogener Teil der Fermentationsflüssigkeit, das bzw. der unter Druck gelöste Luft oder andere Gase enthält, eingeführt wird und daß nach der Ph äsen trennung durch die durch die Entspannung entstehenden mikrofeinen Blasen die obere Kohlenwasserstoff-MikroorganismenzcHen-Phase abgezogen und die wäßrige untere Phase gewonnen wird.
Alle Verfahrensschritte können kontinuierlich durchgeführt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung werden die gemeinsam abgetrennten Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismen erneut in Wasser aufgeschlämmt und erneut d;:m vorstehend beschriebenen Verfahren unterworfen
Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens werden die Nachteile der bisher angewendeten Verfahren ausgeschaltet. Denn es kann dadurch eine wirksame Abtrennung der nach der Fermentation zurückbleibenden Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen aus der Fermentationsflüssigkeit erzielt werden, ohne daß für die Gewinnung der beiden Phasen die Verwendung einer Vorrichtung zum Zentrifugieren und Filtrieren erforderlich ist.
Im einzelnen läuft das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise ab, daß durch Einführung von unter Druck gelöstes Gas enthaltendem Wasser oder eines dieses Gas enthaltenden, vorher abgezogenen Teils der Fermentationsflüssigkeit — als Folge der herrsehenden Druckdifferenz — die gelösten Gase, insbesondere Luft, in dem unteren Abschnitt des Behälters in Form mikrofeiner Bläschen freigesetzt werden und aufsteigen. Die hierdurch in den oberen Teil der Fermentationsflüssigkeit geschwemmten Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen können mit Wasser erneut aufgeschlämmt und wiederum auf die beschriebene Art und Weise behandelt werden, wodurch eine Abtrennung und Gewinnung der Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen aus der Fermentationsflüssigkeit bis zu etwa 99% oder mehr erzielbar ist.
Bei der großtechnischen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das flotierte Gemisch
3 4
aus Kohlenwasserstoffen und Mikroorganismen- η-Paraffin und Mikroorganismenzellen bestehende zellen aus dem oberen Teil der Fermentationsflüssig- obere Phase.
keit kontinuierlich abgezogen und der untere Teil Die untere wäßrige Phase wurde vom unteren
in Form einer klären Flüssigkeit kontinuierlich ent- Abschnitt des Behälters abgezogen. Zu der oberen fernt werden, während kontinuierlich eine ausfer- 5 Phase wurden erneut 1001 Wasser zugegeben, und mentierte Fennentationsflüssigkeit zugeführt und es wurden 201 Wasser, das Luft unter einem Druck kontinuierlich mikrofeine Bläschen in der erfindungs- von 2 kg/cm* darin gelöst enthielt, in den unteren gemäßen Weise erzeugt werden. Abschnitt des Behälters eingespritzt Es erfolgte
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar erneut eine Phasentrennung und die wäßrige untere zur Abtrennung von Mikroorganismenzellen zusam- io Phase wurde abgetrennt. Die aus der wäßrigen Phase men mit Kohlenwasserstoffen aus bekannten Fer- gewonnene L-Glutaminsäure betrug 1585 g. Der Promentationsflüssigkeiten, die mit Kohlenwasserstoffe zentgehalt an gewonnener L-Glutaminsäure lag bei assimilierenden Mikroorganismen erhalten wurden. etwa 99,1 °/o und der Prozentgehalt an abgetrennten Beispiele für solche Mikroorganismen sind solche, Mikroorganismenzellea zusammen mit dem n-Parafdie zu den Genera Micrococcus, Pseudomonas, 15 fin lag bei 96,2%.
Achromobacterium, Arthrobacter, Bacillus, Comey- . · 1 9
bacterium und Flavobacterium gehören. Besonders ßeispieJ
gut geeignete Mikroorganismen sind Arthrobacter Um Zellen aus 201 einer 0,4% restliches Kerosin
paraffineus ATCC 21167 und Arthrobacter roseo- enthaltenden Fermentationsflüssigkeit, die durch paraffineus ATCC 15 584. 20 4tägige Kultivierung von Arthrobacter roseoparaf-
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher fineus ATCC 15 584 bei 30° C unter Verwendung erläutern. Die darin angegebenen Prozentangaben von 4,5 % (V/V) Kerosin als Hauptkohlenstoffquelle beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, erhalten worden war, abzutrennen, wurden nach auf das Gewicht. Beendigung der Fermentation zusätzlich 0,61 Kero-
*5 sin zu der Flüssigkeit unter Rühren zugesetzt. Dann
Beispiel 1 wurden 51 Wasser, in dem Luft gelöst war, zum
unteren Teil der Fermentationsflüssigkeit unter einem
Zu 1001 einer 1600 g L-Glutaminsäure und 4,3% Druck von 1,5 kg/cm2 zugefügt. Die Flüssigkeit restliches η-Paraffin enthaltenden Fermentations- trennte sich beim Stehenlassen in zwei Phasen, eine flüssigkeit, die durch Kultivierung des L-Glutamin- 30 transparente untere, wäßrige Phase und eine aus säure bildenden Mikroorganismus Arthrobacter Kerosin und Mikroorganismenzellen bestehende paraffineus ATCC 21167 bei einem pH-Wert von obere Phase. Nach dem Abziehen der transparenten 7,2 während 60 Stunden unter Verwendung von Phase aus dem unteren Abschnitt des Behälters wur-10% (V/V) η-Paraffin als einer Hauptkohlenstoff- den die Mikroorganismenzellen zusammen mit dem quelle erhalten worden war, wurden 20 1 Wasser 35 Kerosin gewonnen. Die Prozentgehalt an gewonnenen zugefügt, in dem unter einem Druck von 2 kg/cm2 Mikroorganismenzellen lag bei 95 %.
Luft gelöst war. Das Wasser wurde in den unteren Es sei bemerkt, daß der Phasen-Trenneffekt durch
Abschnitt des Behälters eingespritzt. Danach trat die Anwesenheit eines Aggregiermittels u. dgl. in der eine deutliche Auftrennung der Flüssigkeit in zwei Fermentationsflüssigkeit noch gesteigert werden Phasen ein, eine untere wäßrige Phase und eine aus 40 kann.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Abtrennung der nach der Fermentation zurückbleibenden Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen aus einer Fermentationsflüssigkeit, die bei der Kultivierung eines Kohlenwasserstoffe assimilierenden Mikroorganismus in einer einen Kohlenwasserstoff als Hauptkohlenstoffquelle enthaltenden Nährlösung erhalten wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Fermentationsflüssigkeit in der Weise in eine die Kohlenwasserstoffe und die Mikroorganismenzellen enthaltende obere Phase und eine wäßrige untere Phase aufgetrennt wird, daß in den unteren Teil der Fermentationsflüssigkeit Wasser oder ein vorher abgezogener Teil der Fermentationsflüssigkeit, das bzw. der unter Druck gelöste Luft oder andere Gase enthält, eingeiuhrt wird, und daß nach der Phasentrennung durch die durch die Entspannung entstehenden mikrofeinen Blasen die obere Kohlenwasserstoff-Mikroorganismenzellen - Phase abgezogen und die wäßrige untere Phase gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammen abgetrennten Kohlenwasserstoffe und Mikroorganismen erneut in Wasser aufgeschlämmt und erneut dem Verfahren gemäß Anspruch 1 unterworfen werden.
DE1792003A 1967-07-19 1968-07-11 Verfahren zur Abtrennung der nach der Fermentation zurückbleibenden Koh lenwasserstoffe und Mikroorganismenzellen aus einer Fermentationsflussigkeit Expired DE1792003C3 (de)

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