DE1924333C3 - Gewinnung von Mikroorganismen durch Züchten derselben in einem n-Paraffin-Kohlenwasserstoffe und Sauerstoff enthaltenden wässrigen Nährmedium - Google Patents
Gewinnung von Mikroorganismen durch Züchten derselben in einem n-Paraffin-Kohlenwasserstoffe und Sauerstoff enthaltenden wässrigen NährmediumInfo
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Description
Die Herstellung von Mikroorganismenkulturen in Anwesenheit von aus Erdöl stammenden Kohlenwasserstoffen
ist bekannt. Solche Verfahren sind von zahlreichen Forschern beschrieben worden, insbesondere
von Just, Schnabel und Ulimann in ihrer Arbeit »Tauchkulturen von Hefe und Bakterien unter
Verwendung von Kohlenwasserstoffen«, publiziert in »Die Brauerei-Wissenschaftliche Beilage«, Nr. 8, August
1951.
Diesen drei Forschern ist es gelunger.. Hefen und
Bakterien auf verschiedenen Kohlenwasserstoffen in Anwesenheit von wäßrigem Nährmilieu und Sauerstoff
zu züchten.
Gegenstand der Erfindung ist ein im industriellen Maßstab durchführbares Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs. Dieses erfindungsgemäße Verfahren besitzt im Vergleich zu der von den vorgenannten
drei Forschern beschriebenen Technik und insbesondere gegenüber den verschiedenen bereits
bekannten industriellen Lösungen, die zur Herstellung von Proteinen dienen sollen, zahlreiche Vorteile, insbesondere
die folgenden:
- Es werden wesentlich reinere Proteine erhalten, die leicht verdaulich sind und mit Vorteil zur Herstellung
von Nährmittel-Kompositionen für das Vieh und gegebenenfalls auch für die menschliche Ernährung
verwendbar sind,
- die Kosten des Verfahrens werden wesentlich verringert, und zwar sowohl wegen der stark erhöhten
Ausbeute von Proteinen als auch infolge der Tatsache, daß die einzelnen Verfahrensstufen wesentlich
vereinfacht sind und die Anzahl dieser Verfahrensstufen reduziert ist.
Die crfindungsgemäßen Verfahrensschritte, die diese
Vorteile liefern, sind im Kennzeichen des Patentanspruchs angegeben.
Man arbeitet also in den weiter unten im ein/einen
beschriebenen Stufen;
I. Herstellung einer flüssigen Kohlenwasserstolfcharge, die zumindest zu 70Gew.-% (am besten zumindest
zu 85 Gew.-%) aus einem oder mehreren normalen, d. h. linearen, also nicht verzweigten
paraffiriischen Kohlenwasserstoffen besteht
2. Wachstum der Mikroorganismen durch deren gleichzeitiges lnberührungbringen mit(a) einer gemäß
Stufe 1 erhaltenen Kohlenwasserstoffcharge, (b) einem wäßrigen Nährmilieu und (c) mit Sauerstoff; diese
Stufe wird Fermentationsstufe genannt
ίο 3. Abtrennung der Mikroorganismen vom wäßrigen
Nährmilieu und von den nicht verbrauchten Kohlenwasserstoffen.
4. Inberührungbringen der gemäß der vorangegangenen Stufen erhaltenen Mikroorganismen mit Sauerstoff
■ 5 und einem wäßrigen Milieu, das kein Nährmilieu ist
und das weiter unten im einzelnen beschrieben wird; diese Stufe wird Reifungsprozeß genannt.
5. Abtrennung der Mikroorganismen aus dem wäßrigen Nichtnährmedium.
6. Einmaliges oder mehrmaliges Waschen der Mikroorganismen.
7. Trocknung der Mikroorganismen.
In der ersten Stufe wird beispielsweise ein flüssiges Produkt eingesetzt, das 75 bis 95 Gew.-% an normalen Paraffinen enthält. Im allgemeinen ist der Gehalt nicht über 99%. Tatsächlich lassen sich die Stufen 2 bis 7 des erfindungsgemäßen Verfahrens durchaus auch dann durchführen, wenn der Gehalt an n-Paraffinen oberhalb 95% und insbesondere oberhalb 99% liegt.
In der ersten Stufe wird beispielsweise ein flüssiges Produkt eingesetzt, das 75 bis 95 Gew.-% an normalen Paraffinen enthält. Im allgemeinen ist der Gehalt nicht über 99%. Tatsächlich lassen sich die Stufen 2 bis 7 des erfindungsgemäßen Verfahrens durchaus auch dann durchführen, wenn der Gehalt an n-Paraffinen oberhalb 95% und insbesondere oberhalb 99% liegt.
}o Diese Ausgangs-Kohlenwasserstoff-Charge ist im
allgemeinen eine Fraktion vom Kerosin-Typ, eine Ölfraktion oder eine Fraktion vom Gasöl-Typ. Die
n-Paraffin-Gewinnung aus dieser Ausgangscharge wird am besten nach dem in der französischen Patentschrift
14 63 784 beschriebenen Verfahren durchgeführt. Dieses Verfahren besteht darin, daß man eine Kohlenwasserstoffcharge
mit Harnstoff in Suspension oder in einem Gemisch aus Monocarbonsäurenitril und Wasser
aufgelöst in Berührung bringt. Hierbei bildet sich ein fester Komplex zwischen dem Harnstoff und den
normalen Paraffinen, der sodann von dem verbliebenen Kohlenwasserstoff und dem größeren Anteil des Gemisches
Wasser-Nitril in einem oder mehreren Separatoren abgetrennt und anschließend durch Einwirkung
von Hitze zerstört wird, wobei man die gewünschten normalen Paraffine erhält.
Es ist wesentlich, daß man in der ersten Stufe die erfindungsgemäß angegebene Konzentration an n-Paraffinen
einhält. Talsächlich kann eine Charge, die weniger als 70% an η-Paraffinen enthält, nicht gemäß
der Erfindung verarbeitet werden; insbesondere führt dann die 4. Stufe (Reifungsprozeß) nicht mehr zu den
gewünschten Ergebnissen, wie weiter unten im einzelnen beschrieben wird.
Die zweite Stufe, die auch Wachstumsstufe oder Fermentationsstufe genannt wird, besteht 'larin, daß
man die Mikroorganismen, deren Wachstum gewünscht ist, mit der paraffinischen KohlenwasserstolT-charge,
mit Sauerstoff und einem wäßrigen Nährmilicu
fm in Berührung bringt.
Dabei verwirklicht man einen Kontakt zwischen den drei Phasen, d.h. den Mikroorganismen, der KohlenwasserstolTphase
und der wäßrigen Phase, der so eng wie möglich ist. Im ungemeinen erreicht man eine gute
<>s Durchmischung bzw. Dispersion dieser drei Elemente dadurch, daß man '.'as den molekuljren Sauerstoff
enthaltende Gas in fcin/crtciltcr Form einpreßt.
Die /ur Durchführung dieser Stufe erforderlichen
Die /ur Durchführung dieser Stufe erforderlichen
Vorrichtungen sind hinreichend bekannt
In dieser zwei-en Stufe sind die Betriebsbedingungen
am besten folgendermaßen:
die Gärtemperatur liegt zwischen 20 und 40 C und insbesondere zwischen 27 und 33'C;
der pH-Wert wird am besten zwischen 3 und 5 gehalten. Angesichts der Tatsache, daß das Milieu im allgemeinen die Tendenz aufweist, im Verlauf des Wachstums der Mikroorganismen saurer zu werden, ist es besonders angezeigt daß der pH-Wert stets auf seinem optimalen Wertgehalten wird, was beispielsweise durch periodische Einspeisungen von alkalischen Lösungen, beispielsweise von Ammoniak, geschehen kann;
dem wäßrigen Nährmedium (Nährmilieu) wird bzw. werden kontinuierlich der oder die Kohlenwasserstoffe, die Normal-Paraffine enthalten, sowie das Gas, das molekularen Sauerstoff enthält, eingespeist;
der pH-Wert wird am besten zwischen 3 und 5 gehalten. Angesichts der Tatsache, daß das Milieu im allgemeinen die Tendenz aufweist, im Verlauf des Wachstums der Mikroorganismen saurer zu werden, ist es besonders angezeigt daß der pH-Wert stets auf seinem optimalen Wertgehalten wird, was beispielsweise durch periodische Einspeisungen von alkalischen Lösungen, beispielsweise von Ammoniak, geschehen kann;
dem wäßrigen Nährmedium (Nährmilieu) wird bzw. werden kontinuierlich der oder die Kohlenwasserstoffe, die Normal-Paraffine enthalten, sowie das Gas, das molekularen Sauerstoff enthält, eingespeist;
am besten hält man den Grad des Wachstums der Mikroorganismen dadurch unter Kontrolle,
daß man den Kohlenwasserstoff in einer Menge eingibt, die ein wenig unter derjenigen liegt, die
dem optimalen Wachstum der Mikroorganismen entspricht.
Das wäßrige Nährmilieu enthält als essentielle Bestandteile:
(1) Lieferanten für assimilierbaren Stickstoff und assimilierbaren
Phosphor, z. B. in Form der Ionen NH| oder PO4", in Form von Nitraten oder Harnstoff;
(2) Spurenelemente, z. B. Verbindungen des Eisens und des Kupfers;
(3) Wachstumsfaktoren vom Typ der B-Vitamine, die man beispielsweise in Gestalt von Hefeextrakten
enthalten hat, und
(4) mineralische Elemente, die für das Wachstum notwendig sind und beispielsweise in Ionenform vorliegen,
wobei deren Natur vom jeweiligen zu kultivierenden Stamm der Mikroorganismen abhängt.
Im Falle des Hefestammes der Art Candida muß das Nährmilieu zumindest Kalium, Schwefel, beispielsweise
in Form von Sulfationen, und Magnesium enthalten.
Im allgemeinen liegt der Gehalt an Stickstoffverbindung, beispielsweise derjenige von Ammoniumsulfat,
bei wäßrigem Milieu zwischen 0,1 und 60g und am besten zwischen 1 und 20 g Stickstoffverbindung pro
Liter.
Am besten gibt man den Phosphor in das wäßrige Nährmilieu in Form von Ammoniumphosphat ein.
Man kann jedoch ebenso auch Kaliumphosphat oder Natriumphosphat verwenden.
Fs ist hier festzustellen, daß zu den erfindungsgemäß verwendbaren bzw. erfindungsgemäß zu behandelnden
Mikroorganismen sowohl die Hefen als auch Bakterien und auch Schimmelpilze oder deren Gemisch gehören.
Dieser Sachverhalt ist jedoch allgemein bekannt.
Die dritte Stufe besteht in der Trennung der Mikroorganismen von dem wäßrigen Nährmilieu und von der
im Verlauf der /weiten Stufe nicht verbrauchten KohlenwasscrstoH'phase;
das Ziel dieser Operation ist die Cicwinnung von Mikroorganismen, die so wenig wie
möglich mit wäßriger Phase und insbesondere mit Kohlenwasserstoffen behaftet sind.
Diese Trennoperation kann auf jede bekannte Art und Weise durchgeführt werden. Ein Vorteil dieser
Stufe besteht darin, daß diese Trennung durch einfaches Abdekantieren des Kulturmilieus durchführbar
ist
Dabei erhält man zumindest zwei und gegebenenfalls drei Phasen, die im folgenden in der Reihenfolge steigender
Dichten angegeben sind:
a) eine Phase, die im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen besteht; diese Phase ist selbstverständlich
nicht vorhanden, wenn alle Kohlenwasserstoffe verbraucht wurden,
b) eine im wesentlichen aus Wasser bestehende Phase, das die nicht verbrauchten .Nährsalze enthält
c) eine Mikroorganismen-Creme im unteren Teil des Dekantiergefäßes.
Es ist auch möglich, daß man nur zwei Phasen erhält nämlich die schwere Mikroorganismen-Creme
(Hefe-Creme) c) und eine Mischphase B'), die aus einer Emulsion von Wasser und dem bzw. den Kohlen-
if, Wasserstoffen besteht. In allen Fällen führt die natürliche
Sedimentation zu einer deutlichen Abtrennung der Hefe-Creme vom Rest des Wachstumsmilieus.
Es genügt daher, diese Mikroorganismen-Creme abzuziehen und der folgenden Verfahrensstufe zuzuführen.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Sedimentation nur möglich ist, wenn die mit den
Mikroorganismen im Verlauf der zweiten Stufe in Berührunggebrachte
Kohlenwasserstoffcharge zumindest
j5 70% an normalen Paraffinen enthält. Unterhalb dieses
Wertes findet zwar auch ein Mikroorganismen-Wachstum statt, jedoch erhält man eine Emulsion, die Kohlenwasserstoffe
enthält, die nicht dem Stoffwechsel unterliegen, die ferner Mikroorganismen und eine wäßrige
Phase enthält, wobei es nicht mehr möglich ist, aus der Emulsion durch einfaches Dekantieren die Inhaltsstoffe abzutrennen. Man ist daher gezwungen, zu zentrifugieren,
wobei man zum Zwecke der Erleichterung der Trennung meist zusätzlich noch oberflächenaktive
Agentien benutzt.
Selbstverständlich kann man, wenn dies gewünscht sein sollte, bei der Durchführung der dritten Stufe
des Verfahrens eine Zentrifugierung oder eine Filtration oder auch eine Kombination dieser beiden Trennverfahren
anwenden.
Am Ende dieser dritten Stufe gewinnt man Mikroorganismen, die in ihren Zellwänden noch Kohlenwasserstoffe
adsorbiert aufweisen.
Diese Mikroorganismen-Creme wird im Verlauf der vierten Verfahrensstufe, der sogenannten Reifungsstul'e, mit Sauerstoff und einer wäßrigen Nichtnährphase, die zumindest einen Lieferanten für assimilierbaren Stickstoff und zumindest einen Lieferanten für von den Mikroorganismen assimilierbaren Phusphor
Diese Mikroorganismen-Creme wird im Verlauf der vierten Verfahrensstufe, der sogenannten Reifungsstul'e, mit Sauerstoff und einer wäßrigen Nichtnährphase, die zumindest einen Lieferanten für assimilierbaren Stickstoff und zumindest einen Lieferanten für von den Mikroorganismen assimilierbaren Phusphor
()o enthält in Berührung gebracht.
Diese wäßrige Nichtnährphase kann ferner noch weitere Elemente von der Art enthalten, wie sie unter
den Ziffern 2 bis 4 bei der Beschreibung des Nährmilieus der /weiten Stufe aufgeführt sind.
ds In jedem Fall soll die Nichtnährphase der Rcifungsstul'c
zumindest eine Verbindungstype der Gruppe Wachstumsfaktoren, Spurenelemente und essentielle
mineralische Elemente, wie beispielsweise K', Ms",
nicht enthalten.
Es ist jeder bekannte Stickstoff-Lieferant, der löslich und von den Mikroorganismen assimilierbar ist, verwendbar.
Diese (Stickstoffquelle) besteht am besten aus löslichen Ammoniumsalzen, z. B. aus Ammoniumsulfat,
Ammoniumnitrat, Ammoniumacetat, Ammoniumcitrat oder Ammoniumphosphat. Man kann auch Nitrate
verschiedener Metalle verwenden.
Der Gehalt der wäßrigen Lösung an Stickstoff-Verbindung,
z. B. an Ammoniumsulfat, entspricht im allgemeinen einem Wert zwischen 0,1 und 60 g und am
besten zwischen 1 und 20 g, beispielsweise 5 g pro Liter.
Es kann jed<;r an sich bekannte Phosphor-Lieferant
verwendet werden, der löslich und von den Mikro Organismen assimilierbar ist, z. B. eine in Wasser
lösliche Phosphorsäure. Am besten verwendet man Ammoniumphosphate und insbesondere saure Ammoniumphosphate.
Man kann auch die Phosphate des Natriums, Kaliums oder Magnesiums verwenden.
Der Gehalt an Phosphor, ausgedrückt in PO,,, beträgt
im allgemeinen 0,5 bis 20g pro Liter wäßriger Lösung.
Man kann auch den Phosphor-Lieferanten in Form eines Gemisches von Monophosphaten und Diphosphaten
einsetzen.
Es ist von Bedeutung, den Unterschied der Natur des im Verlaufder zweiten und vierten V^rfuhrensstufe
verwendeten wäßrigen Milieus zu beachten
Im ersten Fall, d. h. bei der zweiten Stufe, die die Wachstums-und Vermehrungsphase der Mikroorganismen
darstellt, handelt es sich bei dem wäßrigen Milieu um ein Nährmilieu, das nicht nur einen Stickstoff-Lieferanten
und einen Phosphor-Lieferanten enthält, sondern gleichfalls andere essentielle Elemente, die
weiter oben im einzelnen angeführt sind.
Demgegenüber ist das Nichtnährmilieu der vierten Stufe von zumindest einem dieser anderen essentiellen
Elemente der Kategorien 2 bis 4 des Nährmilieus, d. h. den Spurenelementen, den Wachstumsfaktoren
und den essentiellen mineralischen Elementen, entblößt.
Am besten ist das für die Reifungsstufe verwendete Nichtnährmilieu von zumindest einer der Verbindungen
der vierten Kategorie entblößt, beispielsweise vom Magnesium.
Im Verlauf dieser vierten Stufe, die Reifung genannt wird, vermehren sich die Mikroorganismen nicht mehr.
Sie oxidieren und transformieren zunächst die noch in den Wänden ihrer Zelien adsorbierten Kohlenwasserstoffe
und transformieren sodann die Fette und andere fettähnliche Verbindungen, die entweder an den
Zellen adsorbiert sind oder sich im Innern der Zellen befinden.
Die crfindungsgemaßc Reifungsstufc ist also durch
eine Verringerung des extra- und intrazellulären Gehalts an fettartigen Stoffen gekennzeichnet, und zwar
im allgemeinen durch ein fast vollständiges Verschwinden der Fette und gleichzeitig durch ein Anwachsen
des Prozcntgchaltcs dieser Mikroorganismen an Eiweiß-Stoffen.
Die Dauer des Kontakts im Rcifungsgclaß zwischen den Mikroorganismcnzcllcn, dem wäßrigen Nichtnährmedium
und der Luft hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von der Temperatur, dem
jeweiligen Mikroorganismenstanim usw. Nach der
Erfindung beträgt diese Zeitspanne zumindest M) Minuten (beispielsweise I bis 20 Stunden oder besser
2 bis 10 Stunden).
Die fünfte Stufe des Verfahrens besteht in einer Trennung der Mikroorganismen vom wäßrigen Nichtnährmedium.
Diese Trennung kann auf an sich bekannte ArI und Weise durchgeführt werden, beispielsweise
durch Dekantieren, Filtrieren und/oder Zentrifugieren.
Man führt sodann im Verlauf der sechsten Stufe eine oder mehrere Waschungen der Mikroorganismen
mit wäßrigen Salzlösungen und/oder mit praktisch reinem Wasser durch. Man kann gegebenenfalls im
Verlauf der Waschung bzw. Waschungen ein oberflächenaktives Mittel verwenden, jedoch ist dies im
allgemeinen nicht notwendig.
Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß man die Waschung mit Wasser durch eine oder mehrere
Waschungen mit einem Lösungsmittel ergänzt oder durch ei:ie solche Waschung ersetzt. Diese letztgenannte
Operation verfolgt den Zweck, die letzten Spuren an K ohlenwasserstoff und/oder Fettstoffen, die den
Mikroorganismen anhingen, zu entfernen.
Wenn diese beiden Verbindungstypen im Verlauf der Reifung im wesentlichen verschwunden sind, ist
im Unterschied zu den Verfahren des Standes der Technik eine solche Lösungsmittelbehandlung im all··
gemeinen nicht notwendig.
Man verwendet hierbei Lösungsmittel, die bekannt sind, beispielsweise polare Verbindungen, wie beispielsweise
Alkohole mit niederem Molekulargewicht, also Äthanol, Propanol, Isopropanol oder auch gesättigtte
oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Octan, Benzol, wobei man diese beiden Lösungsmitteltypen
hintereinander oder auch in Form eines Gemisches in Kombination anwendet.
Man trocknet die Mikroorganismen im Verlauf der siebten und letzten Stufe. Man kann diese Stufe nach
jeder an sich bekannten Art und Weise durchführen.
Wenn man als Mikroorganismen Hefe eingesetzt hat. so kann diese als Produkt des erfindungsgemäßen
Verfahrens als Protein-Quelle für tierische Nahrung dienen.
In diesem Fall vermischt man diese Proteine selbstverständlich
mit anderen Futlerkomponentcn. z. B. mit Getreide und Fettstoffen.
Die folgenden Beispiele 1 A und 1 B sind Vcrgleichsbcispiclc und fallen nicht unter die Erfindung.
so Man bringt bei einer Temperatur von 20 ( einGasöl,
das 11 Gcw.-% an linearen paralflnisehcn Kohlenwasserstoffen
enthält, mit einem Gemisch aus Harnstoff, Acetonitril und Wasser nach der Vcrfahrcnsvorschrift
der französischen Patentschrift 14 63 7X4 in Berührung.
Es bildet sich hierbei ein Komplex, und /war vorzugsweise zwischen den linearen Paraffinen und dem
Harnstoff; dieser Komplex wird von den verschiedenen Kohlenwasserstoffen in eine Reihe von Hydroeyclo-
f«, nen getrennt.
Der Komplex wird sodann durch Hitzeeinwirkung hei 70 C /ersetzt. Man crhiil! auf diese Weise eine
Kohlcnwasserstoflphase. die «'Kiew.-".',. an linearen
Paraffinen enthüll (die Ergänzung /u 100"., besteht
(.s im wesentlichen aus Iso-Paral'llncn) und die ferner
Harnstoff beinhaltet.
Diese Kohlenwasserslofl'phase wird sodann in einem
FermenlationsKcfäß bei M) C mil Candida lipolytica.
welche vorher auf Kohlenwasserstoffen kultiviert worden
war, in Anwesenheit eines wäßrigen Nährmediums, dessen Zusammensetzung weiter unten angegeben ist.
sowie in Anwesenheit von in fein/erteilter Form eingegebener Luft beimpft. s
Die Zusammensetzung des wäßrigen Nährmilieus ist im folgenden angegeben:
Saures Ammoniumphosphal 2,9g
Magnesiumsulfat 0,9 g
Kaliumchlorid 1,32 g
Hefeextrakt (Wachstumsfaktor) 0,03 g
Leitungswasser (enthäll 300 g
Spurenelemente)
Destilliertes Wasser 700g is
Der pH-Wert des Milieus wird durch Eingabe von Ammoniak auf 4 gehalten.
Der Durchsatz an Luft wird derart eingestellt, daß sich eine Emulsion der drei Phasen (flüssige Kohlenwasserstoffphasc,
wäßrige Phase und Gasphase) bildet, wobei ein guter Kontakt zwischen den Hefeteilchen
und diesen drei Phasen festgestellt wird.
Das Fermentationsgefäß wird kontinuierlich mit einem Kohlen Wasserstoffsubstrat, das 89% an linearen
Paraffinen enthäll, mit wäßrigem Nährmilieu und Luft versorgt, wobei man ebenfalls kontinuierlich einen
Teil des Kulturmilieus abzieht.
Das abgezogene Produkt wird in ein Dekantiergefäß gegeben, in welches sich sehr schnell zwei Phasen
bilden, nämlich
1. eine Mischpha.se, die Wasser und Kohlenwasserstoffe
enthält,
2. eine Hefe-Creme, die sich am unteren Teil des Dckantiergcfäßes befindet.
Die Hefe-Creme wird in ein Reifungsgcfäß gegeben (das Reifungsgefäß und das Fcrmentationsgefäß sind
von gleicher Gestalt), in welchem es in Anwesenheit von Luft mit einem wäßrigen Nichtnährmiüeu in Berührung
gebracht wird, dessen Zusammensetzung im folgenden angegeben ist:
Saures Ammoniumphosphat 2,9g
Kaliumchlorid 1,32 g
Leitungswasser (enthält 300 g
Spurenelemente)
Destilliertes Wasser 700 g
Die Temperaturbedingungen und der pH-Wert sind hierbei die gleichen wie im Fermentationsgefäß. Die
eingesetzten anteiligen Mengen betragen lOOVolumtcilc
Hcfc-Crcme pro 16 Volumteile wäßriges Milieu.
Durch mikroskopische Beobachtung der Hefezellen stellt man fest, daß zunächst ein Verbrauch der Kohlenwasserstoffe
stattfindet, die im Laufe der Fermentationsstufc durch die Zellwände adsorbiert waren und
sodann ein Wechsel des Aussehens des Cytoplasmas der Zellen.
Die verschiedenen Phasen wurden der chemischen Analyse unterworfen, deren Resultate in der folgenden
Tabelle I angegeben sind.
Bei diesem Beispiel und auch bei den folgenden Beispielen wurden hierbei folgende Beslimmungsmcthoden
angewendet:
- Bestimmung des Stickstoffs nach der Kjcldahl-Mcthodc.
- Bestimmung der externen Fettstoffe (im wesentlichen Ester, Ketone, Fettsäuren) und der Kohlenwasserstoffe:
Man wäscht die Hefe dreimal mit η-Hexan bei 25 C", das sodann abgedampft wird;
anschließend wird der Verdampl'ungsrückstand gewogen.
- Bestimmung der Gesamtfcttstoffc: Man zerstört die /eilen durch Ultraschall und fuhrt hierauf drei
hintereinandergeschaltete Extraktionen mil siedendem Aceton durch. Hierauf wird das Aceton abgedampft
und der Vcrdampfungsrücksland gewogen.
Die internen Fettstoffe (im wesentlichen Lipide) errechnen sich aus der Differenz des Gesamtfettgehaltes
und des Geh»Its an externen Fettstoffen.
Die folgende Tabelle 1 gibt die gewichtsmäßige Zusammensetzung der Zellen, ausgedrückt in Prozent,
in Abhängigkeit von der Zeit an. Die Ergänzung der aufgeführten Zahlen auf 100 ergibt sich durch die
Protcidc, deren Stickstoff beteiligt ist, die Glucide und die mineralischen Salze.
Zeit in | 6,1 | Stunden | 6 | 12 | |
0 | 0,5 | 2 | 0 | 8,5 | |
Stickstoff | 0 | ||||
Externe Fettstoffe | |||||
+ adsorbierte Kohlen | 10,5 | 10,4 | |||
wasserstoffe | 11 | 10,4 | 1 | ||
Interne Lipide | 1 | ||||
Gesamtfeltc |
Man sieht also anhand dieser Tabelle, daß die Zellen, die man am Ende der zweiten Reifungsstunde erhält,
frei sind von externen Fettstoffen und adsorbiertem Kohlenwasserstoff; jedoch enthalten diese Zellen noch
einen wesentlichen Anteil an internen Lipiden.
4s Die Zellen, die man am Ende von 12 Stunden erhält,
sind praktisch frei von internen und externen Fettstoffen. Ferner ist ihr Prozentgchalt an Stickstoff infolge
dcT Protcidc angewachsen.
Nach 12stündigcr Reifung gewinnt man die Hcfc-
Nach 12stündigcr Reifung gewinnt man die Hcfc-
so. teilchen durch Zentrifugieren.
Diese werden sodann dreimal mit gewöhnlichem Wasser gewaschen und sodann getrocknet; diese Hefe
wird unter den üblichen Aufbewahrungsbedingungen an der Luft nicht ranzig.
Ks wird das Beispiel 1 wiederholt, wobei alle Verfahrcnsstufcn
und Vcifahrcnsbcdingungen gleich bleiben, mit der Abänderung, daß diesmal bei der
Reifungsstufe ein wäßriges Milieu angewendet wird, das gleich ist mit dem Nährmilicu. das während der
fts Fcrmcntationsslufc zur Anwendung gelangt
Die Analyscncrgcbnissc der Zellen, die bei dieser Reifung erhalten wurden, sind in der folgenden Tabelle
Il zusammengefaßt:
Zeit in | 6,1 | Stunden | 6,1 | 12 | |
0 | 0,5 | 2 | 0,2 | 6,1 | |
Stickstoff | 0,1 | ||||
Externe Kettstoffe | |||||
+ adsorbierte Kohlen | 10,5 | 10,5 | |||
wasserstoffe | 11 | 10,7 | 10,5 | ||
Interne Lipide | 10,6 | ||||
Gesamtfette |
Man sieht hieraus, daß eine Reifung, die in Anwesenheit des oben angegebenen Nährmediums durchgeführt
wurde, es nicht gestattet, die Gesamtheit der externen Fette zu eliminieren; ferner ist diese Reifung
unwirksam bezüglich des Verschwindens der internen Lipide. Es ist ferner !festzustellen, daß bei dieser Reifung,
die nicht der Erfindung entspricht, der Stickstoffgehalt der Hefeteilchen unverändert bleibt.
Es wird das Beispiel 1 wiederholt, wobei man die Hefeteilchen direkt auf einem Gasöl mit einem Gehalt
an linearen Paraffinen von 1!% wachsen läßt, wobei keine vorherige Konzentration dieser Paraffine erfolgt
ist.
Es wird festgestellt, daß das aus dem Fermentationsgefäß, d h. aus der Wachstumszone, entnommene Produkt
aus einer Emulsion besieht, aus der es nicht möglich ist, die Hefeteilchen durch einfaches Dekantieren
abzutrennen. Man ist gezwungen hierzu in Anwesenheit eines oberflächenaktiven Mittels zu zentrifugieren.
Die solchermaßen zentrifugierte Hefe wird in das Reifungsgefäß gegeben, wo sie mit dem wäßrigen
Nichtnährmilieu in Berührung gebracht wird, das demjenigen des Beispiels 1 entspricht, wobei die gleichen
Bedingungen eingehalten werden.
Selbst am Ende von 12 Stunden enthalten die Zellen 13,1 % an Gesamtfett, wobei 1 % in Form von externen
Fettstoffen und adsorbierten Kohlenwasserstoffen vorliegt. Man mußte die Hefeteilchen noch fünfmal hintereinander
mit Wasser und sodann zweimal mit einem Gemisch aus Hexan-Äthanol vor der Trocknung
waschen, um ein Produkt zu erhalten, das man aufbewahren konnte, ohne ein merkliches Risiko des
Ranzigwerdens einzugehen.
Hs wurde das Beispiel 1 wiederholt, wobei diesmal ein sogenannter »Gatsch« eingesetzt wurde, nämlich
eine Rohcharge von Paraffinen, die man durch Dcparaffinierung einer Schmierölfraktion erhalten hat;
dieser Gatsch enthält 78% an linearen Paraffinen.
Der Gatsch wird in dem Fermentationsgefäß mit dem gleichen wäßrigen Nährmedium wie in Beispiel 1
beschrieben und unter den gleichen Verfahrensbedingungen in Berührung gebracht. Das aus dem Fermentationsgefäß
abgezogene Produkt trennt sich durch Sedimentation in zwei Phasen, von denen eine aus
Hefe-Creme besteht, die abgezogen wird. Diese Hefe-Creme wird sodann in das Reifungsgefäß eingegeben,
in dem unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben gearbeitet wird.
Am Ende dieser Verfahrensstufe sind die Hefeteilchen praktisch frei von externen und internen Fettstoffen.
Nach der Waschung in Wasser und dem Trocknen erhält man Hefe, die beim Aufbewahren nicht
ranzig wird.
Es wird das Beispiel 1 wiederholt, wobei man diesmal im Verlauf der Reifungsstufe ein wäßriges Nichtnährmilieu
verwendet, das folgende Zusammensetzung hat:
Saures Ammoniumphosphat 2,9 g
Magnesiumsulfat 0,9 g
Hefeextrakt 0,03 g
Leitungswasser mit 300 g
Spurenelementen
Spurenelementen
Destilliertes Wasser 700 g
Alle übrigen Verfahrensbedingungen waren die
gleichen wie in Beispiel 1 beschrieben; man erhält praktisch die gleichen Resultate wie bei Beispiel 1.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Gewinnung von Mikroorganismen durch Züchten derselben Li einem n-Paraffin-Kohlenwasserstoffe und Sauerstoff enthaltenden wäßrigen Nährmedium, Abtrennen derselben vom wäßrigen Nährmedium und den nichtverbrauchten Kohlenwasserstoffen, Waschen und Trocknen derselben, dadurch gekennzeichnet, daß man als n-Paraffin-Kohlenwasserstofle eine flüssige Kohlenwasserstoffcharge einsetzt, die zumindest zu 70 Gewichtsprozent aus einem oder mehreren n-Paraffin-KohlenwasserstofTen besteht, und daß man die nach dem Abtrennen vom wäßrigen Nährmedium und den nichtverbrauchten Kohlenwasserstoffen erhaltenen Mikroorganismen mit Sauerstoff und einer wäßrigen Nichtnährphase, die zumindest einen Lieferanten für assimilierbaren Stickstoff und zumindest einen Lieferanten für assimilierbaren Phosphor enthält, zumindest für 30 Minuten in Berührung bringt, hierauf die Mikroorganismen abtrennt, wäscht und trocknet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR151959 | 1968-05-15 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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