DE2236596A1

DE2236596A1 - NEW PROCESS FOR FERMENTATION IN INVERSE EMULSION

Info

Publication number: DE2236596A1
Application number: DE19722236596
Authority: DE
Inventors: Regis De Baynast; Georges Glikmans; Michel Warzywoda
Original assignee: ERAP; IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: ERAP; IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1971-08-03
Filing date: 1972-07-26
Publication date: 1973-02-15
Also published as: FR2148791A5; NL7210681A; IT963485B; GB1381677A

Description

DAT7PI 68 MANNHEIM 1,-den 13,7.72 DAT7PI 68 MANNHEIM 1, -den 13.7.72

DR. GERHARD RAIZ-CL 2236596 SeckenheimerStr.36α-Tel.(0621)406315 DR. GERHARD RAIZ-CL 2236596 SeckenheimerStr.36α-Tel. (0621) 406315

PATENTANWALT PoiMeli eefck ο η toi Frankfurt/M.Nr. 8»3PATENT Attorney PoiMeli eefck ο η toi Frankfurt / M.Nr. 8 »3

Bank. Deutsche Bank Mannheim Nr. 72/000« 7115 Telegr.-Codet QorpatBank. Deutsche Bank Mannheim No. 72/000 " 7115 Telegr.-Codet Qorpat

INSTITUT FRANCAIS DU PETROIE DES CARBURANTS ET LUBRIFIANTSINSTITUT FRANCAIS DU PETROIE DES CARBURANTS ET LUBRIFIANTS

1 & 4» Avenue de Bois-Preau 92502 - RÜEIL-MALMÄISON1 & 4 »Avenue de Bois-Preau 92502 - RÜEIL-MALMÄISON

undand

ENTREPRISE DE RECHERCHES ET D'ACTIVITES PETROLIERESENTREPRISE DE RECHERCHES ET D'ACTIVITES PETROLIERES

7, Rue Nelaton 75 - PARIS (15&ne)7, Rue Nelaton 75 - PARIS (15 & ne)

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wirtschaftliches Verfahren, welches das Wachsen jedes einzelligen Lebewesens auf einem als Kohlenstoffquelle dienenden Kohlenwasserstoffsubstrat und einem wässrigen Nährmedium ermöglicht,,The present invention relates to an economical process which is the growth of every single-celled living being a hydrocarbon substrate serving as a carbon source and an aqueous nutrient medium,

Das Züchten von Mikroorganismen auf Kohlenwasserstoffen ist bereits bekannt; man hat jedoch festgestellt,, daß die.Mikroorganismen zum Wachsen auf einem chemisch reduzierten Subabrab wie einem Kohlenwasserstoff viel mehr Sauerstoff benötigen als z.B. zum Wachsen auf Melasse oder Holzhydrolysat,The cultivation of microorganisms on hydrocarbons is already known; However, it has been found, that die.Mikroorganismen for growing on a chemically reduced subabrab need much more oxygen like a hydrocarbon than e.g. for growing on molasses or wood hydrolyzate,

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Das Fermentationsverfahren mit Kohlenwasserstoffen als Substrate werden in Emulsionen durchgeführt, bei denen das Wasser die kontinuierliche Phase und der Kohlenwasserstoff die dispergierte Phase ist.The fermentation process with hydrocarbons as substrates are carried out in emulsions in which the water is continuous Phase and the hydrocarbon is the dispersed phase.

Man verwendet bei diesen Fermentationsverfahren einen Kohlenwasserstoffanteil von maximal 30%, da bei einem höheren Prozentsatz die Viskosität der Emulsion zunimmt, wodurch sich die für das Wachsen erforderlichen Übertragungen verlangsamen. A maximum of 30% hydrocarbons are used in these fermentation processes, since a higher percentage increases the viscosity of the emulsion, slowing down the transfers required for growth.

Es ist außerdem bekannt, Wasser-in-Öl-Emulsionen herzustellen, in welchen das Wasser in der Kohlenwasserstoffphase dispergiert 1st; der Flüssigkeitsgrad dieser Emulsionen, im Folgenden inverse Emulsionen genannt, hängt davon ab, in welchem Maße die Kohlenwasserstoffphase dominiert.It is also known to produce water-in-oil emulsions in which the water is dispersed in the hydrocarbon phase 1st; the degree of liquidity of these emulsions, referred to below as inverse emulsions, depends on the extent to which the hydrocarbon phase is present dominates.

Diese Wasser-Öl-Systeme sind jedoch bisher noch nicht bei der Fermentation verwendet worden, da sie hinsichtlich der Regulierung in den einzelnen Tröpfchen der inversen Emulsion problematisch sind (jeder Tropfen der dispergierten Phase verhält sich isoliert, da er mit der wässrigen Phase insgesamt keinen Kontakt hat); insbesondere 1st die Regulierung des pH-Wertes in diesen Systemen praktisch unmöglich.However, these water-oil systems have not yet gone into fermentation has been used because it is problematic in terms of regulation in the individual droplets of the inverse emulsion are (each drop of the dispersed phase behaves in isolation, since it has no overall contact with the aqueous phase); the regulation of the pH value in these systems is particularly important practically impossible.

Man ist jedoch an der Verwendung dieser inversen Emulsionen sehr interessiert, da bekannt 1st, daß die Löslichkeit von Sauerstoff In Paraffinen etwa zehnmal größer ist als in Wasser mit einer Temperatur von 30° C. Die Sauerstoffübertragung wirkt begrenzend in dem Vorgang.There is, however, great interest in the use of these inverse emulsions since it is known that the solubility of oxygen In paraffins it is about ten times greater than in water with a temperature of 30 ° C. The oxygen transfer has a limiting effect in the process.

Bei dem in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren macht man alch diese Bedingungen einer optimalen Belüftung in dem Kohlenwassern toffmedium zunutze.In the method described in the present invention, one makes these conditions of optimal ventilation in the Use of hydrocarbon medium.

Man hat nämlich ilberraschtmderv/oiso festgeatellt, daß ea möglich lot, ein Vorhältala zwischen der wässrigen Phase und der Kohlenwaeaeriitoffphnaa zn finden, bat welchem man leicht von einemFor one has been surprised and found that it is possible to find a hold between the aqueous phase and the coal water , which one easily asked of one

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System in inverser Emulsion zu einem System in direkter Emulsion übergehen kann«System in inverse emulsion to a system in direct emulsion can pass "

Ferner· hat man festgestellt, daß sich die Mikroorganismen in der wässrigen Phase in der Wasser/Öl-Grenzschicht befinden und damit sowohl für die Kohlenwasserstoff- als auch für die Sauerstoff-Übertragungen besonders günstig liegen, so daß der Energieaufwand für diese Übertragungen minimal ist»It has also been found that the microorganisms are in the aqueous phase are located in the water / oil boundary layer and thus both for the hydrocarbon and for the oxygen transfers are particularly favorable, so that the energy required for these transmissions is minimal »

Diese Überlegungen liegen dem nachstehend beschriebenen Verfahren zu Grunde*These considerations reside in the procedure described below basic *

Nach dem Torliegenden Verfahren vollzieht sich das Wachsen der Hefe in einem Fermentationsgefäß in inverser Emulsion. Zumindest ein Teil des Inhalts dieses Permentationsgefäßes wird kontinuierlich in ein Dekantiergefäß geleitet, in welchem die Emulsion sich selbst bricht. Auf diese Weise erhält man oben den Kohlenwasserstoff, praktisch ohne Wasser und ohne Hefen, der in das Hauptfermentationsgefäß zurückgeführt wird, während man unten eine direkte Öl-in-Wasser-Emulsion.erhält, welche die Mikroorganismen enthält.According to the natural method, the yeast grows in a fermentation vessel in inverse emulsion. At least part of the contents of this permentation vessel becomes continuous passed into a decanter in which the emulsion breaks itself. In this way one obtains the hydrocarbon above, practically no water and no yeast, which is returned to the main fermentation vessel, while a direct one below Oil-in-water emulsion. Which contains the microorganisms contains.

Die direkte Emulsion wird dann regeneriert, d.h. sie wird so behandelt, daß sie wieder in das>Permentationsgefäß eingegeben werden kann; dies erfolgt vorzugsweise nach Umfüllen in einen Behälter, in dem die' Emulsion gerührt wird'und in dem man vor allem einerseits den pH durch saure oder basische Zusätze regulieren und andererseits die für das Wachstum der Mikroorganismen erforderlichen Elemente zusetzen kann (insbesondere Mineralsalze).The direct emulsion is then regenerated, i.e. it is treated so that they are put back into the> permentation vessel can; this is preferably done after decanting into a container in which the 'emulsion is stirred' and in which, above all, one on the one hand regulate the pH by acidic or basic additives and on the other hand those necessary for the growth of the microorganisms Can add elements (especially mineral salts).

In allen Fällen wird die so erhaltene direkte Emulsion in die Hauptfermentationsvorrichtung rezykliert.In all cases, the direct emulsion thus obtained is in the Main fermentation device recycled.

Die Vorteile des Verfahrens im Vergleich zu dem System in direkter Emulsion sind die folgenden!The advantages of the method compared to the system in direct Emulsion are the following!

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1) Eine bessere Sauerstoffübertragung, die eine größere Produktivität pro Liter der eingesetzten wässrigen Phase mit sich bringt.1) Better oxygen transfer, the greater productivity per liter of the aqueous phase used.

2) Ein Einsparen an Wasser aufgrund der erhöhten Zellkonzentrationen. 2) Saving water due to the increased cell concentrations.

3) Ein Einsparen an Energie, die für die Sauerstoff- und Kohlenwasserstoffübertragung erforderlich ist.3) Saving energy needed for oxygen and hydrocarbon transfer is required.

4) Eine bessere Kontrolle der Schaumbildung aufgrund des sehr hohen Kohlenwasserstoffanteils.4) Better control of foam formation due to the very high Hydrocarbon content.

Das vorliegende Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Mikroorganismus in einem belüfteten und gerührten Kulturmedium züchtet, das aus einer Wasser-in-Öl-Emulsion besteht und mindestens 50 Gew.$ einer flüssigen Kohlenwasserstoffphase und maximal 50 Gew.$ einer wässrigen Nährphase enthält, daß man zumindest einen Teil der Emulsion in einer unbewegten Zone dekantiert, daß man die dekantierte ölige Phase in die Fermentationsζone rezykliert, daß man die dekantierte wässrige Phase einer regenerierenden Behandlung unterzieht und daß man die regenerierte wässrige Phase in die Fermentationszone rezykliert.The present process is characterized in that a microorganism is cultivated in an aerated and stirred culture medium which consists of a water-in-oil emulsion and contains at least 50% by weight of a liquid hydrocarbon phase and a maximum of 50% by weight of an aqueous nutrient phase, that at least part of the emulsion is decanted in a stationary zone, that the decanted oily phase is recycled into the fermentation zone, that the decanted aqueous phase is subjected to a regenerating treatment and that the regenerated aqueous phase is recycled to the fermentation zone.

Man arbeitet vorzugsweise wie folgt:It is preferable to work as follows:

Man verwendet vorzugsweise einen Stamm von Mikroorganismen, der vorher in einem Nährmedium gezüchtet worden ist, welchesIt is preferable to use a strain of microorganisms previously grown in a nutrient medium which

a) eine Stickstoffquelle, eine Phosphorquelle und eine Quelle assimilierbaren Kaliums,a) a source of nitrogen, a source of phosphorus and a source of assimilable potassium,

b) eine Quelle von Spurenelementen,b) a source of trace elements,

c) Wachstumsfaktoren,c) growth factors,

d) unentbehrliche mineralische Elemente enthält.d) contains essential mineral elements.

Dann gibt man das vorgenannte wässrige Medium, welches den Mikroorganismus enthält, in eine Kohlenwasserstoffoharge, die mindestens 10$ lineare Paraffine enthält. Der Anteil an Kohlenwasserstoffen ist in jedem Fall größer als 50$ des Gesamten und liegt vorzugsweise zwischen 65 und 85$. Die Temperatur liegt zwischen The aforementioned aqueous medium, which contains the microorganism, is then added to a hydrocarbon charge which contains at least 10% linear paraffins. The proportion of hydrocarbons is in any case greater than $ 50 of the total and is preferably between $ 65 and $ 85. The temperature is between

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«. 5 —«. 5 -

20 und 45° G und vorzugsweise zwischen 20 und 40 C und insbesondere zwischen 28 und 37° 0. Unter diesen Bedingungen bildet der Kohlenwasserstoff die kontinuierliche und die wässrige Phase die dispergierte Phase. Der pH-Wert wird zwischen 2 und 5,5 und vorzugsweise zwischen 3 und 5 gehalten.20 and 45 ° G and preferably between 20 and 40 ° C and in particular between 28 and 37 ° 0. Forms under these conditions the hydrocarbon is the continuous phase and the aqueous phase is the dispersed phase. The pH will be between 2 and 5.5 and preferably held between 3 and 5.

Man zieht diese inverse Emulsion kontinuierlich ab und leitet sie in ein Dekantiergefäß, aus dem man unten eine direkte Emulsion mit höchstens 50$ und vorzugsweise 10 bis 30$ Kohlenwasserstoff abzieht, während die hauptsächlich aus Kohlenwasserstoff bestehende obere Phase in die Hauptfermentationsvorrichtung rezykliert wird.This inverse emulsion is continuously withdrawn and passed into a decanter, from which a direct emulsion is produced at the bottom with at most $ 50 and preferably $ 10 to $ 30 hydrocarbon withdraws while the predominantly hydrocarbon upper phase is recycled to the main fermenter will.

Die direkte Emulsion wird in einen Behälter geleitet, in dem der pH unter 7 gebracht und insbesondere zwischen 3 und 5 gehalten wird. Da das Medium im allgemeinen dazu neigt, im Laufe des Wachstumsvorgangs der Mikroorganismen sauer zu werden, ist es besonders angezeigt, den pH auf dem optimalen Wert zu halten, z.B. durch regelmäßiges Zusetzen von alkalischen Lösungen (z.B. von Ammoniak), Das geschieht, wenn das wässrige Medium verbrauchbare Ammoniumione enthält, wie im Folgenden dargelegt wird. In diesem Stadium setzt man auch das für das Wachstum erforderliche Medium zu. Das wässrige Nährmedium enthält im wesentlichen eine Stickstoff quelle und eine Quelle assimilierbaren Phosphors, z.B, in Form von NH.⁺- und PO."""-Ionen, Spurenelemente, z.B. Eisen- und Kupferverbindungen, Wachstumsfaktoren von der Art der B-Vitamine, die z.B. in Form von Hefeextrakten erhalten werden, und Ionen, die für das Wachsen und die Vermehrung wesentlich sind und deren Art von dem Stamm der gezüchtöten Mikroorganismen abhängt. Bei einem Stamm von Hefen der Bezeichnung Candida lipolytica z.B. enthält das Nährmedium Kaliumionen oder Schwefelionen, z.B. in Form von Sulfationen, und vorzugsweise auch Magnesiumionen.The direct emulsion is fed into a container in which the pH is brought below 7 and, in particular, kept between 3 and 5. Since the medium generally tends to become acidic in the course of the growth process of the microorganisms, it is particularly advisable to keep the pH at the optimal value, e.g. by regularly adding alkaline solutions (e.g. ammonia), which happens when that aqueous medium contains consumable ammonium ions, as set out below. The medium required for growth is also added at this stage. The aqueous nutrient medium essentially contains a nitrogen source and a source of assimilable phosphorus, for example in the form of NH. ⁺ - and PO. """- Ions, trace elements, eg iron and copper compounds, growth factors of the type of B vitamins, which are obtained eg in the form of yeast extracts, and ions which are essential for growth and reproduction and the type of which depends on the strain of the microorganisms being cultivated.

Man zieht einen Teil der auch Hefe-Creme genannten direkten Emulsion, die 10 bis 50$ und vorzugsweise 20 bis 30$ Kohlenwasserstoff enthält, ab,. Diese Hefe-Creme wird mit einem für die verwendete Charge geeigneten Verfahren behandelt, um die Hefen von den Kohlenwasserstoffen zu trennen.One draws part of the direct emulsion, also called yeast cream, which is 10 to 50 $ and preferably 20 to 30 $ hydrocarbon contains, from ,. This yeast cream is treated with a process suitable for the batch used to remove the yeast to separate from the hydrocarbons.

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Man rezykliert den größten Teil der direkten Emulsion in das Hauptfermentationsgefäß, in dem die direkte Emulsion gebrochen und in der kontinuierlichen Kohlenwasserstoffphase dispergiert wird.Most of the direct emulsion is recycled into the Main fermentation vessel in which the direct emulsion is broken and dispersed in the continuous hydrocarbon phase.

Es sei an dieser Stelle erläutert, daß unter den erfindungsgemäß verwendeten Mikroorganismen die Hefen, die Bakterien und die Schimmelpilze oder Mischungen davon zu verstehen sind.It should be explained at this point that, among the microorganisms used according to the invention, the yeast, the bacteria and the molds or mixtures thereof are to be understood.

Als nicht beschränkende Beispiele dieser drei Kategorien von Mikroorganismen seien die folgenden genannt:As non-limiting examples of these three categories of microorganisms the following are mentioned:

Die Familie der Endomycetaceae und insbesondere die Unterfamilie der Saccharomycetoideae, zu der die Gattungen £ichia, Sä2l 2£SHlä» 2S5ä£i2Si2S2 gehören, die Unterfamilie der Lipomycetoideae und vor allem die Gattung Lipomyces.The Endomycetaceae family, and particularly the subfamily of the Saccharomycetoideae, to which the genera £ ichia, Sä2l 2 £ SHlä »2S5ä £ i2Si2S2 belong to the subfamily of the Lipomycetoideae and especially the genus Lipomyces.

Die Familie der Cryptococcoideae und davon die Gattungen Torulopsis und Candida, die Unterfamilie der Rhodotoruloideae und davon die Gattung Rhodotorula.The family of the Cryptococcoideae and of them the genera Torulopsis and Candida, the subfamily of the Rhodotoruloideae and thereof the genus Rhodotorula.

Die Ordnung der Pseudomonales, vor allem die Familie Pseudomonadaceae und davon die Gattung Pseudomonas und davon die folgenden Stämme:The order of the Pseudomonales, especially the Pseudomonadaceae family and thereof the genus Pseudomonas and thereof the following Tribes:

- Pseudomonas fluorescens- Pseudomonas fluorescens

- Pseudomonas ovalis- Pseudomonas ovalis

- Pseudomonas cruciviae.- Pseudomonas cruciviae.

Die Ordnung der Eubacterialles, davon die Familie Aohromobaoteraceae und vor allem die Gattung Achromobaoter, die Gattung Flavobaoterium und davon die folgenden Stämme ιThe order of the Eubacterialles, including the family Aohromobaoteraceae and especially the genus Achromobaoter, the genus Flavobaoterium and the following strains ι

- Flavobncterium aquatile- Flavobncterium aquatile

- Rl avobnc torium luLnnorma- Rl avobnc torium luLnnorma

- Flavobaotorl.um mnrinuin,- Flavobaotorl. To mnrinuin,

dia Familie der Miorocoocaceae, vor allem die Stämme Microooccua luteus und Micrococous flavus, die Familie der Brevlbacteriaoeaedia family of the Miorocoocaceae, especially the strains Microooccua luteus and Micrococous flavus, the family of Brevlbacteriaoeae

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- 7 - ·
und davon die Gattung Brevibacterium.- 7 - ·
and thereof the genus Brevibacterium.

Die Ordnung der Actinomycetales und davon die Familien Mycobacteriaceae und Actinomycetaceae,The order of the Actinomycetales and thereof the families Mycobacteriaceae and Actinomycetaceae,

- Die Familie der Mucoracees und davon die Gattung Rhizopus.- The family of Mucoracees and of them the genus Rhizopus.

- Die FarnΙ.Π Io dor Anporgillalen und davon die Gattungon Aspor-- The FernΙ.Π Io dor Anporgillalen and of it the genus Aspor-

und Penlcillium.and Penlcillium.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der Figuren 1 und 2 erläutert. Figur 1 zeigt eine Durchführungsart, bei der ein Hauptfermentationsgefäß 1 für die inverse Emulsion, ein Dekantiergefäß 2 und ein Regulierbehälter 3 für die Behandlung der direkten Emulsion verwendet werden. D_em Fermentationsgefäß wird durch Leitung 4 Luft und durch Leitung 5 Kohlenwasserstoff zugeführt. Die Luft strömt durch Leitung 6 aus. Das Reaktionsgemisch gelangt durch Leitung 7 in das Dekantiergefäß 2: Der Kohlenwasserstoff (obere Phase) wird durch Leitung 8 rezykliert,und die direkte Emulsion (untere Phase) wird durch Leitung 9 in den Regulierbehälter 3 geleitet. Nach der Regulierung des pH und nach Zusetzen des für das Wachsen notv/endigen Mediums durch Leitung 10 wird ein Teil der Emulsion durch Leitung 11 rezykliert, und ein Teil wird durch Leitung 12 zwecks Gewinnung der Hefen in bekannter Weise abgezogen. In Figur 2 sind das Dekantiergefäß und der Regulierbehälter in einem einzigen Behälter 13 vereinigt; die Zuführung erfolgt durch Leitung 7· Der Kohlenwasserstoff wird durch Leitung 8 im Gemisch mit einem Teil der in Behälter 13 gebildeten direk-r ten Emulsion oben von der flüssigen Phase weg rezykliert. Dagegen ist unten in dem Behälter 13 die Phase der direkten Emulsion vorherrschend. Man zieht davon zur Gewinnung der Hefen einen Teil durch Leitung 12 ab.The present invention is explained with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a mode of implementation in which a main fermentation vessel 1 for the inverse emulsion, a decanting vessel 2 and a regulating vessel 3 are used for the treatment of the direct emulsion. D _e m fermentation vessel is fed through line 4 and air through conduit 5 hydrocarbon. The air flows out through line 6. The reaction mixture passes through line 7 into decanter 2: the hydrocarbon (upper phase) is recycled through line 8, and the direct emulsion (lower phase) is passed through line 9 into regulating vessel 3. After adjusting the pH and adding the medium necessary for the growth through line 10, part of the emulsion is recycled through line 11 and part is withdrawn through line 12 for the purpose of recovering the yeasts in a known manner. In Figure 2, the decanter and the regulating container are combined in a single container 13; the feed takes place through line 7. The hydrocarbon is recycled through line 8 in a mixture with a part of the direct emulsion formed in container 13 at the top away from the liquid phase. In contrast, the direct emulsion phase is predominant at the bottom of the container 13. Part of it is withdrawn through line 12 to obtain the yeast.

Nach einer Variante des Verfahrens verwendet man einen einzigen heterogenen Apparat, in dessen unteren Teil man'eine Zone direkter Emulsion erhalten kann, da dort der Anteil an Kohlenwasserstoffen gering ist, während der übrige Inhalt des Fermentationsgefäßes ·According to a variant of the process, a single heterogeneous apparatus is used, in the lower part of which there is a more direct zone Emulsion can be obtained, since the proportion of hydrocarbons there is low, while the remaining contents of the fermentation vessel

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als inverse Emulsion vorliegt. Die Regulierung des pH und der Zusatz an Medien erfolgt in diesem Teil dee Reaktionsgefäßes_rin dem eine kontinuierliche Rezirkulation mit dem restlichen Inhalt des Fermentationsgefäßes stattfindet.exists as an inverse emulsion. The regulation of the pH and the addition of media takes place in this part of the reaction _vessel in which there is continuous recirculation with the remaining contents of the fermentation vessel.

Naoh einer anderen Variante der vorliegenden Erfindung wird ein Teil der aus dem Fermentationsgefäß gekommenen direkten Emulsion in eine klassische Fermentationsvorrichtung in direkter Emulsion geleitet, die man Fermentationsvorrichtung der 2. Etage nennt. Man hat festgestellt, daß in diesem Fermentationsgefäß, in dem die Hefe ebenfalls die Kohlenwasserstoffe verbraucht, das Übergehen in eine inverse Emulsion die Kohlenwasserstoffübertragung in diesem Produktionsfermentationsbehälter begünstigt. Das Übergehen von der direkten zur inversen Emulsion ermöglicht nämlich einen guten Kontakt zwischen den Kohlenwasserstofftröpfchen und der Hefe, und daher erfolgt die Übertragung in zufriedenstellender Weise.Another variant of the present invention is a Part of the direct emulsion coming from the fermentation vessel into a classic fermentation device in direct emulsion which is called the fermentation device on the 2nd floor. It has been found that in this fermentation vessel in which the yeast likewise the hydrocarbons are consumed, the transition into an inverse emulsion the hydrocarbon transfer in this Production fermentation tanks favored. Skipping from the direct to the inverse emulsion allows good contact between the hydrocarbon droplets and the yeast, and therefore, the transmission takes place in a satisfactory manner.

Man hat den folgenden Versuch durchgeführt:The following experiment was carried out:

Man speist in das Hauptfermentationsgefäß 400 cm wässrige Nährlünung mit einem Gehalt von 7,5 ß/l'iiter Candida lipolytioa in die kontinuierliche Kohlenwasserstoffphase (etwa 2 Liter) ein. Dieses Fermentationsgefäß wird schwach gerührt und in dem erforderlichen Maße belüftet. Der Kohlenwasserstoff ist ein η-Paraffin mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen. Die Temperatur beträgt 30° C.Into the main fermentation vessel one injects 400 cm aqueous Nährlünung with a content of 7, 5 ß / iiter l'Candida lipolytioa in the continuous hydrocarbon phase (about 2 liters). This fermentation vessel is gently stirred and aerated to the extent necessary. The hydrocarbon is an η-paraffin with 12 to 18 carbon atoms. The temperature is 30 ° C.

Das wässrige Nährmedium hat die folgende Zusammensetzung!The aqueous nutrient medium has the following composition!

Saures Ammoniumphosphat , 2,9 gAcid ammonium phosphate, 2.9 g

Magnesiumsulfat ., 0,9 gMagnesium sulfate., 0.9 g

Kaliumchlorid 1,32gPotassium Chloride 1.32g

Hefeextrakt · .300 gYeast extract · .300 g

(Wachsturnsfaktor)(Growth factor)

Leitungswasser. .....300 gTap water. ..... 300 g

(mit Spurenelementen)(with trace elements)

Destilliertes Wasser 700 gDistilled water 700 g

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Der pH des Mediums wird durch Zugabe von Ammoniak auf 3,5 eingestellt. The pH of the medium is adjusted to 3.5 by adding ammonia.

Die aus diesem Fermehtationsgefäß herauskommende Flüssigkeit wird in das Dekantiergefäß gepumpt, in welchem die Emulsion gebrochen wird, so daß man unten eine direkte Emulsion der folgenden Zusammensetzung abzieht: 75$ wässrige Phase, 25$ Kohlenwasserstoff, wobei die wässrige Phase die Hefen enthält. Der oben abgezogene Kohlenwasserstoff wird in das Fermentationsgefäß zurückgeführt. Diese direkte Emulsion wird in einem angeschlossenen.Behälter homogenisiert, in welchem ihr pH durch Zusatz von Ammoniak in Normallösung auf 3,5 eingestellt wird; sie wird dann in das Wachstums»· fermentationsgefäß zurückgeführt.The liquid coming out of this fermentation vessel will pumped into the decanter in which the emulsion is broken so that a direct emulsion of the following composition is obtained below subtracts: 75 $ aqueous phase, 25 $ hydrocarbon, the aqueous phase containing the yeasts. The hydrocarbon withdrawn above is returned to the fermentation vessel. This direct emulsion is homogenized in a connected container, in which their pH by adding ammonia in normal solution is set to 3.5; it is then returned to the growth fermentation vessel.

Man hat das Wachstum der Mikroorganismen im laufe der Zeit gemessen, und man hat festgestellt, daß die Zellkonzentration in der wässrigen Phase nach 9 Stunden Kultur 30 g pro Liter betrug. Der Wachstumsgrad der Mikroorganismen (wenn X und X die zu Beginn und nach Ablauf von 9 Stunden vorhandenen Hefemengen sind) wird ausgedrückt durch jut- = 1/t log X/Xo. Für μ wurde 0,15 errechnet.The growth of the microorganisms over time was measured and it was found that the cell concentration in the aqueous phase after 9 hours of culture was 30 g per liter. The degree of growth of the microorganisms (if X and X are the amounts of yeast present at the beginning and after the lapse of 9 hours) is expressed by jut- = 1 / t log X / Xo. 0.15 was calculated for μ.

In dem vorliegenden System findet also eine angemessene Entwicklung der Hefen statt.In the present system there is therefore an appropriate development the yeast instead.

Wenn man außerdem die Momentanproduktion der Hefen mißt, bei dx = JU.-X. dt, so erhält man dx/dt = 4_f5 g pro Liter und pro Stunde, bezogen auf die wässrige Phase.If one also measures the instantaneous production of the yeast, at dx = JU.-X. dt, one obtains dx / dt = 4 _f 5 g per liter and per hour, based on the aqueous phase.

Es ist bekannt, daß die Produktivität der klassischen Fermentationsgefäße, bezogen auf einen Liter wässriger Phase, in der Größenordnung von 1 bis 2 g pro Liter und pro Stunde liegt.It is known that the productivity of classic fermentation vessels, based on one liter of aqueous phase, is in the order of 1 to 2 g per liter and per hour.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichte es in diesem Versuch, zwei- bis dreimal weniger Wasser als bei dem klassischen Verfah ren zu verbrauchen, bei einem Waohstumsgrad von 0,15. In this experiment, the process according to the invention made it possible to consume two to three times less water than in the classic process, with a degree of growth of 0.15.

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m wurde der für diene Übertragungen erforderliche Rührnufwand um das vier- bis fünffache verringert, ^ernennen an dem RUhraufwand, der bei der Kohlenwasserstoff-Fermentation in direkter Emulsion mit mechanischem Rühren erforderlich ist.The amount of agitation required for these transfers became m reduced by four to five times, ^ appoint on that Stir effort, which in the hydrocarbon fermentation in direct Emulsion with mechanical stirring is required.

Beis|)iel_2Beis |) iel_2

Die beschriebene Apparatur ist für die Verwendung bei der kontinuierlichen Kultur abgewandelt worden. Man hat ein Pumpensystem eingesetzt, mit dem pro Stunde 50 bis 100 cm frisches wässriges Nährmedium, und zwar das in Beispiel 1 beschriebene, in den Re-.gulierbehälter geleitet werden können. Im übrigen hat man die gleiche Menge an wässriger Phase abgezogen, während die Kohlenwasserstoff phase in das Hauptfermentationsgefaß rezykliert wird. Der Vorgang hat 24 Stunden gedauert, mit fünf vollständigen Erneuerungen des wässrigen Mediums und einer Hefenproduktion von 20 g. Die Produktivität dieses Systems betrug 3 g pro Liter und pro Stunde, bezogen auf die wässrige Phase, und der Wachstumsgrad der Hefe lag zwischen 0,1 und 0,15.The apparatus described is for use in continuous Culture has been modified. A pump system has been used, with which 50 to 100 cm of fresh water per hour Nutrient medium, namely the one described in Example 1, in the regulating container can be directed. Otherwise, the same amount of aqueous phase has been drawn off, while the hydrocarbon phase is recycled into the main fermentation vessel. The process took 24 hours, with five complete renewals of the aqueous medium and one yeast production of 20 g. The productivity of this system was 3 g per liter and per hour, based on the aqueous phase, and the degree of growth the yeast was between 0.1 and 0.15.

Es sei im Zusammenhang mit Beispiel 2 erwähnt, daß die kontinuierlich abgezogene wässrige Phase auch in ein Fermentationsgefäß in direkter Emulsion geleitet werden kann, in welchem die Fermentation unter klassischen Bedingungen fortgeführt wird. Man hat festgestellt, daß eine ausgezeichnete Übertragung der Kohlenwasserstoffe in diesem Fermentationsgefäß stattfand, und zwar aufgrund des vorherigen Übergehens in das Inverse System. Man hat z.B. festgestellt, daß die Rührgeschwindigkeit, die bei einer klassischen Fermentation sehr hoch sein muß, überflüssig wurde, wenn der Fermentation in direkter Emulsion eine Fermentation in inverser Emulsion voranging. Der für die Übertragung der Kohlenwasserstoffe in dem Produktionsfermentationsbehälter erforderliche Energieaufw_and konnte um die Hälfte verringert werden; das ist ein beachtlicher Vorteil, wenn man sich den großen Energieaufwand vergegenwärtigt, der im allgemeinen für diese Übertragungen erforderlich ist. So betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Züchtung von Mikroorganismen, bei dem eine Fermentationsvorrichtung in inverser Emulsion mit einer It should be mentioned in connection with Example 2 that the continuously withdrawn aqueous phase can also be passed into a fermentation vessel in direct emulsion, in which the fermentation is continued under conventional conditions. It was found that there was excellent transfer of the hydrocarbons in this fermentation vessel due to the previous going into the inverse system. It has been found, for example, that the stirring speed, which must be very high in a classical fermentation, became superfluous if the fermentation in direct emulsion was preceded by fermentation in inverse emulsion. The required for the transfer of hydrocarbons in the production fermentation vessel Energieaufw _a nd could be reduced by half; this is a considerable advantage when one considers the large amount of energy that is generally required for these transmissions. Thus, the present invention also relates to a method for culturing microorganisms, wherein a fermentation apparatus in an inverse emulsion with a

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Fermentationsvorrichtung in direkter Emulsion verbunden wird, wobei die Fermentationsvorrichtung in inverser Emulsion die Aufgabe hat, das Wachstum der Mikroorganismen anzuregen und die Übertragung der Kohlenwasserstoffe in der Fermentationsvorrichtung in direkter Emulsion zu erleichtern.Fermentation device is connected in direct emulsion, wherein the inverse emulsion fermentation device does the job has to stimulate the growth of microorganisms and the transfer of hydrocarbons in the fermentation device in direct emulsion to facilitate.

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Claims

■ 1 λ) New process for the fermentation of microorganisms, thereby characterized in that a microorganism is cultivated in an aerated and stirred culture medium that consists of a Wasaerin-oil emulsion and at least 50% by weight of a liquid hydrocarbon phase and a maximum of 50% by weight of an aqueous phase Nutrient phase contains that at least a part of the emulsion is subjected to decanting in a stationary zone that one the decanted oily phase is recycled into the fermentation zone, so that the decanted aqueous phase is subjected to a regenerative treatment and that the regenerated aqueous phase is recycled to the fermentation zone.

2) Method according to claim 1, characterized in that the hydrocarbon $ 65 to $ 85 and the aqueous nutrient phase $ 15 to 35 $ by weight of the emulsion.

3) Method according to claim 1 or 2, in which the hydrocarbon in the form of η-paraffin or gas oil with at least IO56 η-paraffins is used.

4) Process according to claim 1, characterized in that the aqueous phase withdrawn from the decantation zone is passed at least partially into a fermentation zone in direct emulsion will.

5) Process for the fermentation of microorganisms, characterized in that that one stimulates the growth of microorganisms in a fermentation zone in inverse emulsion and that one that Growth of the microorganisms in a fermentation zone in direct Emulsion continues

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