DE2315177A1

DE2315177A1 - Kontinuierliches verfahren zur umwandlung von methan in proteinmaterial

Info

Publication number: DE2315177A1
Application number: DE19732315177
Authority: DE
Inventors: Francis Moran; Philip Albert Myers
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1973-03-27
Publication date: 1973-10-04
Also published as: FR2178081B1; IT985616B; FR2178081A1; AU5366073A; JPS496188A; SU501681A3; NL7304234A; GB1420751A; BE797464A

Description

PAl EN ΓΑNWXLTE

DR.-ING. VON KREISLER CR-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYEK DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH DIPL.-ING. SELTING

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 26. März 1975 Kl/Ax

The British Petroleum Company Limited,

Britannic House, Moor Lane, London, EC2Y 9BU (England). Kontinuierliches Verfahren 2ur Umwandlung von Methan

in Proteinmaterial

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Umwandlung von Methan in Proteinrnaterialien, insbesondere zur Erzeugung von Methan vorwertenden Mikroorganismen unter Verwendung von Methan als Kohlenstoffquelle und von Ammoniumionen als Stickstoffquelle.

Die Verwendung von Aramoniumchlorid als Stickstoffquelle wurde bereits vorgeschlagen. Es wurde gefunden, daß die Geschwindigkeit der Methanoxydation mit steigender Atnmoniumionenkonzentration geringer wird.

Die Verwendung von Ammoniakgas oder Aramoniumhydroxyd sowohl als Stickstoffquelle als auch zur Regelung des P_H-Wertö der Fermentation wurde bereits vorgeschlagen. Von der Anmelderin wurde festgestellt, daß zumindest bei kontinuierlichen Verfahren die Verwendung von Ammoniak oder Arrnrioniurnhydroxyd sowohl als Stickatoffquelle als auch zur Regelung des p_H-Wertes oder als einzige Stickstoffquelle zu einer Verringerung der V/achatuiüyßeachwindigkeit führen kann. Dies hat schließlich dna völlige Verschwinden des Mikroorganismus zur Folge, wenn nicht besondere Maßnahmen ergriffen werden.

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Gegenstand der Erfindung ist die Umwandlung von Methan in Proteinmaterialien nach einem kontinuierlichen Verfahren, bei dem man einen Methan verwertenden Mikroorganismus in einem Kulturmedium, das ein Nährsalze enthaltendes wässriges Nährmedium enthält, in Gegenwart von Methan und einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas kontinuierlich züchtet und dem Kulturmedium als erste Stickstoffquelle eine verwertbare Verbindung, die im Kulturmedium unter Bildung von Amrnoniumionen löslich ist, und als zweite Stickstoffquelle gebundenen Stickstoff in einer Form zusetzt, die keine Amtnoniumionen enthält und weniger leicht verwertbar ist als die erste Stickstoffquelle, wobei man die zugesetzte Menge der ersten Stickstoffquelle so wählt, daß die Ammoniumionenkonzentration im Kulturmedium weniger als 2,0 mg/1 beträgt, und die zugesetzte Menge der zweiten Stickstoffquelle so wählt, daß im Kulturmedium ein Überschuss der weniger leicht verwertbaren Form des gebundenen Stickstoffs vorhanden ist.

Als zweite Stickstoffquelle kann ein verwertbares Nitrat, z.B. ein wasserlösliches Nitrat wie Natrium- oder Kaliumnitrat, oder Salpetersäure oder ein Gemisch von Nitrat und Salpetersäure verwendet werden.

Als erste Stickstoffquelle eignen sich beispielsweise wasserlösliche Ammoniumsalze, z.B. Ammoniumchlorid, jedoch werden normalerweise Ammoniak und Ammoniumhydroxyd verwendet.

Der Erfindung liegt die Feststellung zu Grunde, daß die Anwesenheit von mehr als etwa 100 mg Ammonium!oneη pro Liter Kulturmedium giftig für Methan verwertende Mikroorganismen ist, und daß die Mikroorganismen Animoniumionen bevorzugt vor vielen anderen Stickstoffquellen, die relativ weniger giftig für den Mikroorganismus sind, verwerten. Kine bevorzugte Arbeitsweise besteht darin, daß man die erste Stickstoffquelle, z.B. Ammoniak oder

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Amraoniurahydroxyd, in einer solchen Menge zusetzt, daß sie den größeren Anteil des Gesamtstickstoffbedarfs der Kultur deckt, und den restlichen kleineren Anteil des Stickstoffbedarfs durch die zweite Stickstoffquelle deckt. Vorzugsweise wird die zweite Stickstoffquelle in einer Menge zugesetzt, die genügt, um 2 bis 12$ des Gesamtstickstoffbedarfs der Kultur zu decken.

Es ist ein Merkmal des Verfahrens gemäß der Erfindung, daß zwar der größte Teil des zum Wachstum erforderlichen Stickstoffs als leicht verwertbare Ammoniumionen zugeführt werden kann, jedoch das Problem, das durch Aufbau toxischer Konzentrationen von Ammoniumionen verursacht wird, durch Zugabe einer zweiten, verhältnismäßig, weniger toxischen und weniger leicht verwertbaren Stickstoffquelle vermieden werden kann, wobei sichergestellt wird, daß der Stickstoffbedarf für das Wachstum des Mikroorganismus vollständig gedeckt wird. Normalerweise wird während der Durchführung des Verfahrens die zweite Stickstoffquelle dem Kulturmedium in einer solchen Menge zugesetzt, daß sich eine geringe, konstante Konzentration der sekundären Stickstoffquelle im Kulturmedium einstellt, wodurch sichergestellt wird, daß das Wachstum des Mikroorganismus nicht durch Stickstoffmangel begrenzt wird. Beispielsweise ist es zweckmäßig, das Verfahren mit einer überschüssigen Konzentration von Nitrationen im Kulturmedium im Bereich von 5,0 bis 1500 mg/1 durchzuführen. Bevorzugt wird eine Konzentration im Bereich von 40 bis 200 mg/1.

Die erste Stickstoffquelle kann dem Kulturmedium in Mengen, die bis zu 99$, vorzugsweise 95 bis 99$ des Gesamtstickstoffbedarfs der Kultur decken, zugesetzt *? werden. Sehr zweckmäßig sollte die dem Kulturmedium als erste Stickstoffquelle zugesetzte Menge an verwertbarem Stickstoff nicht höher sein als 99 Gew.-$ des Stickstoffs, der als Rohprotein im Kikrobienprodukt

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des Verfahrens gewonnen wird. Unter dem hier gebrauchten Ausdruck "Rohprotein" ist der Gesamtstickstoffgehalt der Mikrobienzellen multipliziert mit einem Faktor von 6,25 zu verstehen«, Die Konzentration der Amraoniumionen im Kulturmedium unter diesen Bedingungen beträgt normalerweise weniger als 2,0 mg/1.

Die Zuführung der wasserlöslichen Ammoniumsalze oder des Ammoniumhydroxyds zum Kulturmedium erfolgt zweckmäßig mit einer Dosierpumpe,, Flüssiges oder gasförmiges Ammoniak kann mit Hilfe üblicher Durchflußmengenmesser zugeführt werden.

Die zuzusetzende Menge der zweiten Stickstoffquelle kann berechnet werden. Der Berechnung liegt die Produktionsrate (g Trockengewicht der pro 1 pro Stunde gebildeten Zellen) der Fermentation und der Gesamtstickstoffgehalt der Zellen zu Grunde. Die zweite Stickstoffquelle solte vorzugsweise in einer solchen Menge zugesetzt werden, daß 2 bis 12$ des Gesamtstickstoffbedarfs der Kultur__gedeckt werden und die zweite Stickstoffquelle im Überschuß im Kulturmedium vorhanden ist. Der Restbedarf von 95 bis 99$ des für das »'ach st um erforderlichen Stickstoffs wird durch die erste Stickstoffquelle gedeckt, die dem Kulturmedium in konstanter Menge pro Zeiteinheit zugesetzt werden kann.

Das wässrige Nährmedium kann aus allen bekannten Kethanfermentationsmedien, aus denen die Stickstoffquelle weggelassen worden ist, ausgewählt werden oder darauf basieren. Die erste Stickstoffquelle und die zweite Stickstoffquelle können entweder unmittelbar dem Kultur. medium oder dem wässrigen Hahmedium, das dann dem Kulturmedium zugesetzt werden kann, zugegeben werden. Die Menge der im Medium vorhandenen Nährstoffe nuß so eingestellt werden, daß gewährleistet ist, daß das Medium unbegrenztes Wachstum des Mikroorganismus mit der gewünschten Geschwindigkeit ermöglicht.

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Der PjT-Y.'ert des Kulturmediums wird normalerweise im Bereich von 4,5 bis 8,0, vorzugsweise im Bereich von 5,5 bis 7,0 gehalten. Geeignet für die p„-Regelung sind Alkalien, z. 3. Alkalihydroxyde, beispielsweise Natriumhydroxyd .

Das Verfahren kann bei Temperaturen im Bereich von 20 bis 60⁰C durchgeführt werden. Vorzugsweise wird bei einem p_H-Wert von 6,5 und bei einer Temperatur von etwa

35 bis 50 C gearbeitet, wenn Methylococcus capsulatus als Mikroorganismus gezüchtet wird.

Normalerweise sollten die als Luft-Methan-Gemisch zugeführten Gaskomponenten einen Sauerstoffgehalt von etwa 10,5 bis 18,9 VoI.-^, vorzugsweise von etwa 16 bis 17 V0I.-5& bei einem Methangehalt von etwa 10 bis 50 V0I.-5&, vorzugsweise 15 bis 25 Vol.-56 haben. Das Luft-Methan-Gemisch kann durch Zusatz von reinem Sauerstoff angereichert werden. Als Methanquelle kann Erdgas verwendet werden.

Die Bedingungen, unter denen das Verfahren durchgeführt werden kann, sind selektiv für methanverwertende Mikroorganismen. Es ist nicht wesentlich, aseptische Fermentationsverfahren anzuwenden. Bevorzugt wird nicht-aseptischer Betrieb hauptsächlich aus wirtschaftlichen Gründen.

Die Fermentation kann bei Drücken oberhalb von Normaldruck durchgeführt werden. Beispielsweise sind Drücke bis etwa 3 bis 4 Atm. anwendbar.

Der metbanverwertende Mikroorganismus kann entweder als Mischkultur oder als Reinkultur unter Anwendung bekannter Isoliermethoden für diesen Typ von Mikroorganismen erhalten werden. Geeignete Methoden werden von Sheehan und Johnson in "Applied Microbiology" 2J^, Nr.3 (1971), Seite 511-515, und von V/hittenbury, Phillips

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und Wilkinson in The Journal of General Microbiology (1970) 61., Seite 205 bis 218, beschrieben.

Vorzugsweise werden methanverwertende Mikroorganismen verwendet, die eine innere Membran des Typs II haben, wie von Whittenbury und Mitarbeitern auf Seite 213 beschrieben. Dieser Typ von Mikroorganismen umfaßt die Gruppen Methyloraonas, Kethylobacter und Methylococcus.

Vor der Kultivierung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können die Mikroorganismen während einer gewissen Zeit in einer kontinuierlichen Kultur in Gegenwart von als einzige Stickstoffquelle dienenden Ammonium- oder Nitrationen in einer den Gesamtstickstoffbedarf für das Wachstum deckenden Menge gezüchtet werden.

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel weiter erläutert.

Abschnitt A

Methode zur Isolierung und Vorbereitung einer Kultur von methanverwertenden Bakterien für die Verwendung beim Verfahren

Jeweils 500 ml einer Aufschlämmung von methanhaltigem Schlamm aus Teichen mit stillstehendem Wasser wurden in täglichen Abständen während einer Zeit von 5 Tagen einem mit Rührwerk versehenen belüfteten Fermenter zugesetzt«, Der Fermenter hatte ein Arbeitsvolumsn von 5,0 1 und enthielt 5₅O 1 eines wässrigen Nährmediuas der folgenden Zusammensetzung:

Medium 1 KH₂PO₄

Na₂HPO₄.12 H₂O NaNO₃

..7 H₂O

FeSO₄.7 H₂O Ca(NO₅)₂. 4 H₂O

1600,0	mg/1
2928,0	H
1180,0	!I
80,0	Il
14,C	I)
25,0	I?
4,0	It

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ZnSO₄.? H₂O 0,34 mg/1

MnSO₄.H₂O 0,30 »

Na₂MoO₄.2 H₂O 0,24 "

Entsalztes Wasser zur Auffüllung auf 1 1 P_H-Wert 6,25

Die Gärbrühe wurde bei einer Temperatur von 45°C gehalten. Die Verdünnungsrate betrug 0,084/Stunde und die Geschwindigkeit des Rührers 1000 UpM.

Der PjT-Wert des Kulturmediums wurde durch Zusatz von 0,5 N-Natriumbydroxyd bei Bedarf bei 6,75 gehalten. Ein Gasgemisch, das aus 33 Vol.-# Methan, 64 Vol.-$ Luft und 3 Vol.-$ Kohiendioxyd bestand, wurde dem Permentereintritt in einer Menge von 20 V/V/Stunde zugeführt. Unter diesen selektiven Bedingungen konnte sich eine methanverwertende Bakterienpopulation natürlich entwickeln.

Nach 7-tägigem kontinuierlichem Betrieb unter Verwendung von Medium 1 als wässriges Nährmedium unter den vorste-'" hend genannten Bedingungen entwickelte sich eine Bakterienpopulation mit einer Zelldichte von 1,0 g Trockengewicht/l. Nur ein methanverwertender Stamm von Bacterium konnte aus dieser Population isoliert werden. Die anderen Bakterien vermochten Methan nicht zu verwerten. Das Zahlenverhältnis der methanverwertenden Bakterien zu nicht methanverwertenden Bakterien betrug etwa 90:10 bis 95:10. Das Bacterium, das Methan verwertete, war ein Coccus mit einem Durchmesser von etwa 1,0 bis 1,4 pm. Das Coccus war kapselbildend und konnte sowohl Methan als auch Methanol, aber keine Glucose verwerten. Auf einem festen Medium, das durch Zusatz von 1,0 g Agar pro ml zum Medium 1 ergänzt worden war, hatten die Kolonien nach Bebrütung für 10 Tage bei 45°C unter einer Atmosphäre von Methan und Luft (Voluraenverhältnis 50:50) die nachstehend genannte Morphologie.

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Der Durchmesser betrug etwa 1 tin 2 mm, und das Aussehen war weiß, glatt und abgerundet. In diesen Eigenschaften gleicht das Bakterium dem Stamm Hethylocoecus capsulatus, der von J.W. Foster und R.H. Davis (1966), Journal of Bacteriology 91 , 1924, und R.V/hittenbury, KoCo Phillips und J.F. Wilkinson (1970), J. of Gen«Microbiology 6j_, Seite 205, beschrieben wird»

Abschnitt B

Methode zur Steigerung der Zelldichte der Kultur und zum Anlegen einer Fermentation unter stationären Bedingungen unter Verwendung von Amaioniumionen als einzige Stickstoffquelle

Die in der vorstehend in Abschnitt A beschriebenen Weise erhaltenen 5,0 1 Kulturmedium, das die nethanververtende Bakterienpopulation enthielt, vurden zum Anfahren eines kontinuierlich betriebenen Produktionsfernenters mit einem Arbeitsvolumen von 5,0 1 verwendet. Dem Fermenter wurde ein nachstehend als "Medium 11" bezeichnetes wässriges Medium der folgenden Zusammensetzung kontinuierlich zugeführt:

Medium 11

KIi₂PO₄	937,	auf 1 1	5	mg/1
Na₂HPO₄.12 Η_£0	787,	etwa 2,	,5	If
MgSO₄.7 H₂O	562,	5	Il
H₂SO₄	706,	0	11
CaCl₂ (wasserfrei)	112,	5	Il
PeSO₄₆H₂O	42,		It
Na₂SO₄ (wasserfrei)	225,	0	11
CuSO₄.5 H₂O	20,	5	Il
ZnSO₄.7 H₂O	2,	5	Il
Na_?Mo0..2 HpO	1,	5	It
MnSO₄₀H₂O	1,	7	Il
CoCl₂.6 H₂O	o,		Il
Wasser zur Auffüllung
P_H-Wert	6

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Die Fermentation wurde bei einer Temperatur des Kulturmediums von 45°C, einer Verdünnungsrate von 0,18 und einer Rührergeschwindi^keit von 3000 UpM durchgeführt. Dem Eintritt des Fermenters wui"de das Gas in einer !'enge von 66 V/V/3td. zugeführt. Das Gas bestand aus 18,2 Vol.-',j Methan und 81,8 Vol.-ju Luft. Der p„-V/ert wurde mit HaOH auf 6,5 eingestellt und anschließend durch Zusatz von 1,01T-ITaOH nach Bedarf entsprechend dem Signal einer automatischen Titrationsapparatur bei 6,5 gehalten.

Der Stickstoff wurde als Ammoniumhydroxyd (1,1N) zugeführt und in allmählich steigender Menge so in den Ferraenter gepumpt, daß eine Zelldichte von etwa 13 g/l (Trockengewicht) aufgebaut wurde. Die "überschüssige" Anrnoniumicnenkonzentration im Kulturmedium v/urde ermittelt, indem alle 5 Minuten eine Probe von 10 ml des Kulturmediums genomn-an und der Ammoniumionengehalt unter Anwendung der kolorimetrischen Methode bestimmt wurde, die von J.Paul in Analyst 1958, 37-42, oder G.G. Meynell und E.Meynell in "Theory and Practice of Experimental Bacteriology", Cambridge University Press 1965, beschrieben wird. Der "Überschuss" an Ammoniumionen im Kulturmedium wurde bei einer Konzentration von 8 mg/l gehalten, indem die Menge, in der das Arnmoniurahydroxyd in den Fermenter gepumpt wurde, von Hand geregelt wurde. Es i3t auch möglich, die Ammoniumionenkonzentration des Kulturmediums durch eine "Ammoniaksonde" in Kombination mit einem p„-Messer zu bestimmen, z.B. mit der Sonde, die von Electronic Instruments Ltd., (EIL) of Great Britain als Laboratoriumsmodell 8002-3 geliefert wird, in Kombination mit einem EIL-p^-Messer Modell 7030.

!lach Erreichen einer Zelldichte von 14,0 g/l wurde die Kultivierung beim stationären Zustand weitere 72 Stunden fortgesetzt. In dieser Phase war die Amrnoniumhydroxydmenge, die in den Fermenter gepumpt wurde, mit Ausnahme kleiner Korrekturen praktisch konstant.

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Die Bakterienzellenproduktion betrug 14,0 χ 0,18 g (Trockengewicht) pro Liter pro Sturuie. Die Zellen hatten einen Stickstoffgehalt von 11,6^. Der für die Kultur erforderliche Gesamtstiekotofi' betrug somit _JJ_,6 _g/l

Dies entspricht 292,3 mg/1 pro Stunde.

Abschnitt C

Kontinuierliche Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung unter Verwendung von Salpetersäure als zweite Stickstoffquelle

In diesem Fall wurde beschlossen, unter Bedingungen zu arbeiten, unter denen 30-/a des Gesamtstickstoffbedarfs der Kultur durch Ionen und der restliche Stickstoffbedarf durch Verwendung von Kitrationen als zweite Stickstoffquelle gedeckt wurde. Somit wurden dem vorstehend in Abschnitt B beschriebenen Medium 11 genügend Salpetersäure, um 10^ des Gesamtstiekstoffbedarfs der Kultur zu decken, und zusätzlich ein Betriebsüberschuss von 75 mg Nitrationen pro Liter im Kulturmedium zugesetzt, wodurch sichergestellt wurde, daß keine Möglichkeit bestand, daß sich Stiekstoffgrenzbedingungen einstellten. Auf dieser Grundlage wurde berechnet, daß die Fermentation 30,3 mg Nitratstickstoff/1 pro Stunde erforderte. Demgemäß wurden 0,762 ml Salpetersäure (Konzentration 70ί~, spezifisches Gewicht 1,42) pro Liter den Ke el i ums 11 zugesetzt, um die berechnete Menge an !Titrationen zu liefern.

Die Ammoniurahydroxydmenge, die der vorstehend in Abschnitt B beschriebenen Fermentation un~;er stationären Bedingungen zugeführt wurde, wurde ura et a 10;i verringert» Das Medium 11 mit der zugesetzter. Salpetersäure wurde üem Fermentation^i.'i^dium in einer Menge zugeführt, die einem Kitvationeneinsatz zum Kulturmedium von 30,3 mg/l pro Stunde entsprach. Tie kontinuierliche

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Fermentation beim stationären Zustand hatte sich nach mehreren Stunden unter den neuen Bedingungen erneut stabilisiert. !lach den vorstehend in Abschnitt B beschriebenen Bestimrnungsmethoden wurden keine Atnmoniumionen im Kulturmedium nachgewiesen. In der folgenden Tabelle sind unter der Überschrift "Beispiel" Werte angegeben, die während des Betriebs eines Ferrnenters beim stationären Zustand unter diesen Bedingungen ermittelt wurden. Zum Vergleich sind in der Tabelle die Werte genannt, die während des Betriebs beim stationären Zustand unter den vorstehend in Abschnitt B beschriebenen Bedingungen ermittelt wurden, wobei Amraoniumionen als einzige Stickstoffquelle verwendet wurden und die überschüssige AniEoniümionenkonzentration im Kulturmedium 8,0 mg/1 betrug.

Beim Betrieb gemäß Abschnitt C wurde das gesamte zugesetzte Ammoniak bevorzugt vor dem Nitrat verwertet, und das Nitrat deckte vollständig den verbleibenden Stickstoffbedarf der Kultur. Demzufolge konnte durch die erfindun^sgemäße Durchführung der Fermentation die Amaoniumionenkonzentration im Kulturmedium genügend weit unter wachstumshemmenden oder toxischen Konzentrationen gehalten werden, ohne daß die Gefahr der Einstellung eines Stickotoffmangelzustandes bestand, während gleichzeitig der größte Teil des Stickstoffs für das Wachstum als leicht verwertbares Ammoniak zugeführt wurde. Die in der Tabelle genannten V/erte zeigen, daß die Verwendung eines Genisches von Nitrat- und Amraoniumionen als Stickstoffquelle keinen nachteiligen Einfluß -auf den Ausbeutefaktor für Methan oder auf die Produktivität des Systems (d.h. erzeugte Menge an Mikroorganismus in g/l pro Stunde) im Vergleich zu einem System hatte, bei dem die leicht verwertbaren Amnoniumionen die einzige Stickstoffquelle sind.

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Beispiel

Arbeitsweise
gem.Abschnitt
C unter Verwendung von
Ammoniumionen
als erste
Stickstoffquelle und
von Nitrationen
als zweite
StickstoffQuelle

Versuch

Arbeitsweise gem.Abschnitt B unter Verwendung von Ammoniumionen als einzige Stickstoffquelle

Spezifische Verdünnungsrate, Std.~¹

Wässriges Kährmedium

Zelldichte des Kulturmediums, g (Trockengew.)/!

Als Ammoniumionen zugeführter Stickstoff, mg/1 pro Stunde

Ammoniumionenüberschuß im Kulturmedium, mg/1 pro Stunde

Als Ammoniumionen verlorener Stickstoff im ausgebrauchten Medium, mg/1 pro Stunde (unter der Annahme, daß 2 mg Ammoniumionen/l pro Std. gemäß der Erfindung vorhanden sind)

Von der Kultur als Ammoniumionen verwerteter Stickstoff, mg/1 pro Std, 0,18

Medium 11 +
Ammoniumionen + Nitrationen

14,0

265,0

Keine Ammoniuraionen durch
Probenehmer
nachgewiesen,
der eine untere
Grenze von 2 mg/1 hat.

0,18

Medium 11 + Ammoniumionen

14,0

293,5

8,0

weniger als 0,3

264,7

1,2

292,3

Von der Kultur verwerteter Anteil des zugeführten Ammoniurastickstoffs, ^sfo

Als Nitrationen zugeführter Stickstoff, mg/1 pro Stunde

praktisch

vollständige

Verwertung

30,3

99,6

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Beispiel . Versuch

Nitrationenüberschuss

im Kulturmedium, mg/1 75,0 0

Als Nitrationen im ausgebrauchten Medium verlorener Stickstoff, mg/1
pro Stunde 3,0 0

Von der Kultur als Nitrationen verwerteter Stickstoff, mg/1 pro Stunde

Von der Kultur verwerteter Anteil an Nitrationen,°fa

Erzeugte Mikrobienzellen, g/l pro Stunde

Gesaratstickstoffgehalt der Zellen, i» (auf Trockengewichtsbasis)

Als Hohprotein zurückgewonnener Stickstoff, mg/1 pro Stunde

Gesamtstickstoff, der dem Kulturmedium als Ammonium- und/oder Nitrationen zugeführt wurde, mg/1

pro Stunde 295,3 293,5

Dem Permenter als Ammoniumionen zugeführter
Stickstoff, Jfe 89,7 100

Dem Fermenter als Nitrationen zufiefübrter Stickstoff,^ 10,3 0

27,3	0
90,1	0
2,52	2,52
11,6	11,6
92,3	292,3

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Claims

-H-

P a t e η t a n__s ρ r ü ehe

-I)) Kontinuierliches Verfahren zur Umwandlung von Methan in Proteinmaterialien, wobei man einen Methan verwertenden Mikroorganismus in einem Kulturmedium, das ein Nährsalze enthaltendes wässriges ITährmedium enthält, in Gegenwart von Kethan und einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas kontinuierlich züchtet und dem Kulturmedium als erste Stickstoffquell« eine verwertbare Verbindung zusetzt, die im Kulturmedium unter Bildung von Ammoniumionen löslich ist, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Kulturmedium als zweite Stickstoffquelle gebundenen Stickstoff in einer Form zusetzt, die keine Ammoniumionen bildet und veniger leicht als die erste Stickstoff quelle varverrxtar ist, und daß man die erste Stickstoffquelle in eins:* solchen Menge zusetzt, daß sich im Kulturmedium ^αΛη& Arnnoni .;.";ionenkonzentration von weniger als 2,0 mg/1 einstellt, und die zugesetzte Menge der zweiten Stickstoffquelle so wählt, daß sich im Kulturmedium ein i-b-^rschuss der weniger leicht verwertbaren Form des gebundenen Stickstoffs einstellt.
2) Verfahren nach Anspruch Ij aaaurc/; gekennzeichnet, dai3 der Mikroorganismus vor der Zugäbet der zweiten Stickstoff quelle unci der Kultivierung bsi einer Ammoniumionenkonzentration von weniger als 2,0 mg/1 im Kulturmedium einige Zeit kontinuierlich in Segenwart von genügend Ammonium- oder liitrafionen «ezüchtot wird*
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2_ä dadurch gekennzeichnet, daß Ammoniak oder Ai^o^i-.irihydraxyd als erste Stickstoffquelle verwendet wird.
4) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, da.:"; U"*ch gekennzeichnet, daß als zweite Stickstof,: :r.;ulle e. .: verwertbares Nitrat, z.B. 3al pe teroäure, vei-wenue'« wird.