DE2511436B2 - Gewinnung einer einzellige mikroorganismen enthaltenden creme aus einer fermentationsbruehe - Google Patents
Gewinnung einer einzellige mikroorganismen enthaltenden creme aus einer fermentationsbrueheInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die verbesserte Abtrennung von einzelligen Mikroorganismen aus Kulturmedien, die
diese Mikroorganismen enthalten, wobei aus dem Kulturmedium zuerst durch Zentrifugieren eine Creme
oder ein Kuchen, der die Mikroorganismen enthält, abgetrennt wird, und wobei am besten Düsenaustragzentrifugen
oder Dekantierzentrifugen oder Dekanter verwendet werden.
Fermentationsverfahren zur Erzeugung von einzelligen Mikroorganismen sind bekannt. Als Beispiele sind
Verfahren zur Erzeugung von Hefe oder Bakterien für die Verwendung als Nahrungs- und Futtermittel zu
nennen. Bei diesen Verfahren werden die Mikroorganismen in einer Gärbrühe kultiviert, die ein wäßriges
Nährmedium enthält, das als Nährstoffe dienende Mineralsalze und eine Kohlenstoffquelle, die vom
Mikroorganismus verwertet werden kann, z. B. ein Kohlenhydrat oder einen Kohlenwasserstoff, enthält.
Das den Mikroorganismus enthaltende Kulturmedium hat gewöhnlich einen Feststoffgehalt (Trockengewicht
des Mikroorganismus) im Bereich von 0,5 bis 5,0 Gew.-%. Verschiedene Verfahren werden angewandt,
um die Mikroorganismen vom Kulturmedium abzutrennen, z. B. Filtration, Zentrifugieren oder Eindampfen.
Wenn die Filtration oder Zentrifugierung angewandt werden, ist eine abschließende Trockenstufe erforderlich,
in der restliches Wasser durch Abdampfen von den nassen Mikroorganismen entfernt wird. Die Entfernung
des Wassers durch Abdampfen ist kostspielig, weil es den Einsatz von genügend Wärme erfordert, um einen
Phasenwechsel, bei dem Flüssigkeit in Dampf umgewandelt wird, hervorzurufen. Die Entfernung von
Wasser durch Filtration oder Zentrifugieren ist weniger kostspielig. Demzufolge ist es bei großtechnischen
Verfahren zur Isolierung von Mikroorganismen vom Kulturmedium zweckmäßig, die wäßrige Phase möglichst
weitgehend vom Kulturmedium durch Filtration oder Zentrifugieren zu entfernen, bevor das Produkt
durch Eindampfen getrocknet wird. Die Filtration ist für die Anwendung im kontinuierlichen Beirieb bei der
Großerzeugung unbefriedigend, weil die Mikroorganismen einen sehr dicht gepackten Filterkuchen bilden, der
niedrige Filtergeschwindigkeiten ergibt. Wenn das Kulturmedium aus einem Fermentationsverfahren
stammt, bei dem die Kohlenstoffquelle, z. B. ein Kohlenwasserstoff, in Wasser unlöslich ist, können die
Filtrationsschwierigkeiten durch die Anwesenheit von restlichem Kohlenwasserstoff gesteigert werden. In
s diesem Fall pflegt wenigstens etwas Kohlenwasserstoff an den Mikroorganismen zu haften, wodurch die
Durchflußgeschwindigkeit durch den Filterkuchen herabgesetzt wird.
Eine zweckmäßige, im großtechnischen Betrieb ίο angewandte Methode zur Abtrennung einer Creme
oder eines Kuchens, der den Mikroorganismus enthält. aus dem Kulturmedium ist das Zentrifugieren. Düsenaustragzentrifugen
oder Dekanter werden gewöhnlich zu diesem Zweck verwendet, weil sie sich für die
is kontinuierliche Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten
eignen, die den Feststoffgehait und die Dichtedifferenzeigenschaften der meisten Kulturmedien
aufweisen. Ferner haben Düsenaustragzentrifugen oder Dekanter eine größere Kapazität für die
:o Handhabung von Feststoffen als andere Typen von
Zentrifugen der gleichen Größe, z. B. Zentrifugen mit durchbrochenen Trommeln, so daß die Gesamtkosten
der Düsenaustragzentrifugen oder Dekanter niedriger sind. Düsenaustiagzentrifugen und Dekanterzentrifugen
sind dem Fachmann hinreichend bekannt.
Bei kontinuierlichem Betrieb in großtechnischem Maßstab unter Anwendung der Zentrifugierung für die
Abtrennung einer Creme, die einzellige Mikroorganismen, z. B. Hefen, enthält, aus dem Kulturmedium wurde
gefunden, daß der Feststoffgehalt der durch die Zentrifuge aus dem Kulturmedium abgetrennten Creme
sich mit den Eigenschaften des Kulturmediums ändert. Beispielsweise liegt der maximale Feststoffgehalt der
Creme im Bereich von 15 bis 20% (Trockengewicht) bei
.?s Verwendung von Düsenaustragzentrifugen oder Dckanterzentrifugen.
Daher bleibt in Verbindung mit den Mikroorganismen eine sehr erhebliche Wassermenge
zurück, die durch verhältnismäßig kostspieliges Verdampfen entfernt werden muß, wenn ein trockenes
Produkt erforderlich ist. Es ist daher zweckmäßig, eine Creme mit möglichst niedrigem Wassergehalt durch
Anwendung eines Zentrifugierverfahrens zu bilden. Es wurde gefunden, daß durch Verwendung einer oder
mehrerer hintereinandergeschalteter Zentrifugen der Feststoffgehalt der Creme nicht wesentlich erhöht wird.
Die DT-OS 16 42 601 beschreibt ein Verfahren, bei dem ein Material, das einen größeren Gew.-Anteil
Mikroorganismen und einen geringeren Anteil Kohlenwasserstoffe und gegebenenfalls auch eine wäßrige
Phase enthält, unter solchen Bedingungen erhitzt wird, daß die Zellwände der Mikroorganismenzellen eine
Veränderung erfahren, jedoch noch soweit ungeschädigt bleiben, daß das Cytoplasma innerhalb der
Zellwände zurückgehalten wird. Auf diese Weise soll in einer anschließenden Lösungsmittelextraktion eine
bessere Abtrennung der in Mischung mit den Mikroorganismen vorliegenden Kohlenwasserstoffe ermöglicht
werden. Die hier vorgeschlagene vorsichtige Veränderung der Zellstruktur der Mikroorganismen kann durch
(>o Erhitzen mit Wasser erfolgen, wobei zweckmäßig im
Temperaturbereich von 90 bis 110° C für einen
Behandlungszeitraum von wenigstens 30 Minuten gearbeitet wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung geht demgegenüber von der zuvor geschilderten Schwierigkeit
aus, höhere Feststoffgehalte an Mikroorganismen bei dem Zentrifugieren von Wasser/Mikroorganismen-Emulsionen
einzustellen. Die Erfindung will durch eine
nfache Verfahrensmaßnahm? eine wirkungsvollere
p-hasentrennung beim Zentrifugieren erreichen. Die rfindungsgemäße Lösung gehl von der überraschenden
Tatsache aus, daß eine einfache Erhöhung der Temperatur des Wasser/Mikroorganismen-Gemisches
or der Zentrifugierung dazu führt, daß der Feststoffgehalt der dann beim Zentrifugieren anfallenden Creme
wesentlich gesteigert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend die
Verwendung eines Verfahrens zur Abtrennung einer
Creme, die einzellige Mikroorganismen enthält, aus
einer Fermentationsbrühe, die diese Mikroorganismen
enthält, durch Zentrifugieren der die einzelligen
Mikroorganismen enthaltenden Fermentationsbrühe
Her einer Fraktion der Fermentationsbrühe unter
Bildung einer Creme, wobei die Temperatur der Creme
unmittelbar vor dem Zentrifugieren um einen Wert im
Bereich von 15 bis 50°C erhöht wird und die
Mikroorganismen bis zu 60 Minuten in der erhitzten
Creme bleiben, zur Gewinnung einer Creme mit
erhöhtem Feststoffgehalt. Vorzugsweise wird die
Creme 0,1 bis 5 Minuten vor dem Zentrifugieren der erhöhten Temperatur ausgesetzt.
Erfindungsgemäß ist es erwünscht, die Löslichmachung von Protein, die Auslaugung aus der Zelle und die
Hydrolyse auf ein Minimum herabzusetzen. Demzufolge wird die Zeit, während der Mikroorganismen in der
erhitzten Creme bleiben, möglichst kurz gewählt und die Temperatur der Creme (in Einklang mit dem erfindungsgemäßen
Ziel der Einstellung eines erhöhten Feststoffgehalts beim Zentrifugieren) so niedrig wie
möglich gewählt. Die Temperatur der Creme wird unmittelbar vor dem Zentrifugieren erhöht.
Zur Durchführung des Verfahrens werden am besten Düsenaustrag- oder Dekanterzentrifugen verwendet.
Es wurde gefunden, daß die optimale Temperatur sich in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Creme
und den in der Creme vorhandenen Mikroorganismen ändert. Beispielsweise hat eine Creme, die von einem
Kulturmedium abgetrennt worden ist, das durch Kultivieren einer Kohlenwasserstoffe verwertenden
Hefe unter Verwendung eines Gasöls als Kohlenstoffquelle erhalten worden ist, eine andere optimale
Zentrifugierungstemperatur als eine Creme, die durch Kultivieren einer solchen Hefe unter Verwendung von
Normalparaffinen, die aus Erdölfraktionen im Kerosin- oder Gasölsiedebereich gewonnen worden sind, erhalten
worden ist. Die optimale Zentrifugierungstemperatur läßt sich empirisch für jeden Cremetyp und jede
Kombination von Zentrifugierbedingungen durch einige wenige einfache Versuche mit der Zentrifuge bestimmen.
Wenn beispielsweise die Creme durch Zentrifugieren eines Kulturmediums abgetrennt worden ist, das
durch Kultivieren einer Kohlenwasserstoffe verwertenden Hefe unter Verwendung eines im Bereich von 300°
bis 3800C siedenden Gasölkohlenwasserstoffs als Kohlenstoffquelle erhalten worden ist, liegt die Zentrifugierungstemperatur
der erhitzten Creme normalerweise im Bereich von 75° bis 800C, am besten bei etwa
80°C Da die Creme vor dem Erhitzen gewöhnlich eine Temperatur im Bereich von 35 bis 400C hat, sollte
genügend Wärme zugeführt werden, um die Temperatur um einen Wert im Bereich von 40° bis 45° C zu
erhöhen. Wenn dagegen die Creme durch Zentrifugieren eines Kulturmediums abgetrennt worden ist, das
durch Kultivieren einer Kohlenwasserstoffe verwertenden Hefe unter Verwendung von aus Erdölfraktionen im
Kerosin- oder Gasölsiedebereich gewonnenen Normalparaffinen als Koh'.enstoffquelle erhalten worden ist,
liegt die Zentrifugierungstemperatur der erhitzten Creme normalerweise im Bereich von 50° bis 800C, am
besten bei etwa 65"C. Da die natürliche Temperatur der >
Creme gewöhnlich im Bereich von 30° bis 35°C liegt,
muß genügend Wärme zugeführt werden, um die Temperatur um einen Wert im Bereich von 15° bis 500C
zu erhöhen.
Das Verfahren wird im allgemeinen kontinuierlich mit
υ einem Durchsatz von erhitzter Creme beim Zentrifugieren im Bereich von '/io bis Va des normalen
volumetrischen Einsatzes zur Zentrifuge durchgeführt, wenn es zur Abtrennung der Creme vom Kulturmedium
angewandt wird.
IS Wenn ein Kohlenwasserstoff als Kohlenstoffquelle
bei der Fermentation verwendet wird, wird der pH-Wert des Kulturmediums während der Fermentation
normalerweise bei einem Wert im Bereich von 3,5 bis 7,0 gehalten, und der pH-Wert der durch
Zentrifugieren des Kulturmediums erhaltenen Creme liegt dicht bei dem des Kulturmediums. Wenn jedoch
während der Zeit vor dem Zentrifugieren der erhitzten Creme der pH-Wert unkontrolliert und ungeregelt
bleibt, ändert er sich zum natürlichen isotonischen ns pH-Wert der vorhandenen mikrobiellen Biomasse. Dies
ist verschieden in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Creme und dem Typ des vorhandenen
Mikroorganismus. Wenn beispielsweise die Creme durch Zentrifugieren eines Kulturmediums erhalten
worden ist, das durch Kultivieren einer Kohlenwasserstoffe verwertenden Hefe unter Verwendung eines
Normalparaffins als Kohlenstoffquelle erhalten worden ist, beträgt der pH-Wert gewöhnlich etwa 6,5.
Andererseits hat eine Creme, die durch Fermentation is einer Hefe unter Verwendung eines Gasöls als
Kohlenstoffquelle erhalten worden ist, im allgemeinen einen pH-Wert im Bereich von 5,0 bis 5,8. Am
zweckmäßigsten hat die erhitzte Creme vor dem Zentrifugieren einen pH-Wert im Bereich von 3,0 bis 9,
4c am günstigsten im Bereich von 6,0 bis 7,0.
Zum Zentrifugieren der erhitzten Creme können zwei
oder mehr Zentrifugieren hintereinander verwendet werden, jedoch genügt für die Zwecke der Erfindung die
Verwendung nur einer Zentrifuge.
4s Eine chemische Substanz, die das Fließverhalten der
' Creme oder die Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten oder von Flüssigkeiten aus Flüssigkeiten,
ζ B. die Abtrennung von Wasser aus Kohlenwasserstoffen verbessert, kann während des Zentrifugieren
so selbstverständlich anwesend sein. Chemische Substan-'
zen dieser Art und Methoden zu ihrer Verwendung sind bekannt. Als Beispiele sind Alkalien oder Sauren,
mehrwertige Salze und Polymerisate, z. B. Polyacrylamide und andere oberflächenaktive Verbindungen zu
ss nennen. Diese Substanzen können in verschiedener Weise wirksam sein. Beispielsweise können sie die
Ausflockung der in der Creme vorhandenen Mikrobienzellen
oder das Zusammenfließen der vorhandenen öltröpfchen bewirken oder elektroviskose Effekte
6o vermindern.
Die Creme kann beispielsweise durch a) Einblasen von Wasserdampf, b) Zusatz von heißem Wasser oder c)
indirekten Wärmeaustausch erhitzt werden.
Erfindungsgemäß kann eine zentrifugierte Creme mit
„s einem Feststoffgehalt bis etwa 35 Gew,°/o bei
' ChargT.betrieb erhalten werden kann. In der Praxis kanTbei" kontinuierlichem Betrieb eine Creme mit
einem Feststoffgehalt von etwa 26 Gew.-% erfindungs-
gemäß erhalten werden. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem bisherigen Maximum von
etwa 18Gew.-% Feststoffgehait dar, der bei kontinuierlichem Betrieb nach bekannten Verfahren erzielbar ist.
Der Feststoffgehalt der Creme ist ein Maß der Menge der mikrowellen Biomasse gegenüber der vorhandenen
Flüssigkeit und wird nach den üblichen Methoden bestimmt.
Die Erfindung ist auf alle Kulturmedien, die einen beliebigen einzelligen Mikroorganismus enthalten, anwendbu".
Als Beispiele aligemeiner Klassen solcher Mikroorganismen sind die Hefen und Bakterien zu
nennen. Die Hefe kann zur Klasse Cryptococcaceae, insbesondere zur Unterfamilie Cryptococcoidea oder
Saccharomycetoideae gehören. Als Beispiele von Gattungen von Cryptococcoideae, zu denen der
Mikroorganismus gehören kann, sind Torulopsis (auch als Torula bekannt), Candida und Mycodcrma zu
nennen. Einige Arten von Hefen werden nachstehend genannt.
Arten:
Candida brumptii
Candida catenulata
Candida clausenii
Candida humicola
Candida intermedia
Candida krusei
Candida lipolytica
Candida melibiosi
Candida parapsilosis
Candida pulcherrima
Candida rugosa
Candida stellatoidea
Candida tropicalis
Candida utilis
Debaryomyces kloeckeri
Hansenula anomala
Pichiaguilliermondii
Rhodotorula glutins
Torulopsis famata
Tormlopus magnoliae
Candida catenulata
Candida clausenii
Candida humicola
Candida intermedia
Candida krusei
Candida lipolytica
Candida melibiosi
Candida parapsilosis
Candida pulcherrima
Candida rugosa
Candida stellatoidea
Candida tropicalis
Candida utilis
Debaryomyces kloeckeri
Hansenula anomala
Pichiaguilliermondii
Rhodotorula glutins
Torulopsis famata
Tormlopus magnoliae
Von den vorstehend genannten Arten eignen sich Candida lipolytica und C. tropicalis besonders gut.
Die Bakterien können aus den Ordnungen Pseudomonadales, Eubacteriales und Actinomycetales gewählt
werden. Einige Familien, zu denen die Bakterien gehören können, sind Corynebacteriaceae, Micrococcaceae,
Achromobacteraceae, Actinomycetaceae, Rhizobiaceae, Bacillaceae und Pseudomonadaceae. Als
Beispiele von Arten dieser Familien seien genannt: Bacillus megatherium, Bacillus subtilis, Pseudomonas
aeruginosa, Mycobacterium smegmatis, Nocardia erythropolis, Nocardia minima, Nocardia opaca, Nocardia
polychromogenes, Nocardia rubra, Nocardia rubroper- ss
tincta, Streptomyces griseolus und Streptomyces rimosus.
Insbesondere kommen als Mikroorganismen Bakterien in Frage, die Methan oder Methanol verwerten,
z. B. ein Methan verwertendes Bakterium mit einer ho
inneren Membran des Typs I oder II, wie von Whittenbury und Mitarbeitern in The Journal of
General Microbiology 61 (1970), 213 beschrieben, die Gruppen Methylomonas, Methylobacter, Methylosinus
und Methylococcus sind Beispiele für diesen Typ von (\s Mikroorganismen. Ais Beispiel einer geeigneten Spezies
ist Methylococcus capsulatus zu nennen. Diese Spezies wurde erstmals von I. W. F ο s t e r und R. H. D a ν i s in
j Bacteriology 91 (1966). 1924 und später von
Whittenbury und Mitarbeitern in J. Gen. Microbiology
61 (1970), 205 beschrieben. Der Fosler-Stamm von Methylococcus capsulatus wurde bei der American
Type Culture Collection hinterlegt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
Ein Kohlenwasserstoffe verwertender Stamm der Hefe Candida lipolytica wurde in einem Nährmedium
kontinuierlich in einem mit Rührer versehenen belüfteten Fermenter mit einem Arbeitsvolumen von 200 m1
kultiviert. Die Gärbrühe basierte auf einem wäßrigen Nährmedium der folgenden Zusammensetzung:
40 7 H2O
(NHO2HPO.
KCI
MgSO4
ZnSO4
KCI
MgSO4
ZnSO4
MnSO4 · 4 H2O
FeSO4 · 7 H2O
Hefeextrakt
Leitungswasser
FeSO4 · 7 H2O
Hefeextrakt
Leitungswasser
2.0 g
1.15g
0,65 g
0,17 g
0,045 g
0,068 g
0,25 g
1 1
1.15g
0,65 g
0,17 g
0,045 g
0,068 g
0,25 g
1 1
Als Kohlenstoffquelle diente eine Erdölfraktion, die
aus einem Gemisch von η-Paraffinen mit C-Zahlen von 11 bis 24 bestand. Die Temperatur des Kulturmediums
wurde bei 3O0C und der pH-Wert durch Zusatz von Ammoniak, das gleichzeitig als Stickstoffquelle diente,
bei 5,5 gehalten.
Die Zufuhr von Nährstoffen zum Kulturmedium wurde so eingestellt, daß eine Verdünnungsrate von 0,1
Std.-' aufrechterhalten wurde. Das Kulturmedium wurde kräftig gerührt. Luft wurde in einer Menge von
0,5 V/V/Min zugeführt.
Gärbrühe mit einem Feststoffgehalt von 1,5 Gew.-% (Trockengewicht) wurde in einer Menge von 20 mVStd.
einer kontinuierlich arbeitenden Düsenaustragzentrifuge zugeführt. Die Zentrifuge wurde mit 5500 UpM
betrieben. Der pH-Wert der Gärbrühe in der Zentrifuge betrug 5,5 und die Temperatur 300C. Eine Creme mit
einem Feststoffgehalt von 15,0 Gew.-% (Trockengewicht), einem pH-Wert von etwa 5,5 und einer
Temperatur von 32°C wurde in einer Menge von 2,0 mVStd. aus der Zentrifuge ausgetragen. Die Temperaturdifferenz
von 2,00C zwischen Gärbrühe und Creme war auf den zwangläufigen Heizeffekt des Zentrifugie·
rens zurückzuführen. Die Temperatur der Creme wurde dann durch Einblasen von Wasserdampf auf 65"C
erhöht. Hierbei wurde so viel Wärme zugeführt, daß die Temperatur der Creme um 33°C stieg. Der pH-Wert
stieg natürlich auf 6,5. Die erhitzte Creme wurde einer zweiten Düsenaustragzentrifuge zugeführt, die kontinuierlich
mit 9200 UpM und bei einer Durchflußmenge von 100 1/Std. arbeitete. Die Verweilzeit der erhitzten
Creme im System betrug insgesamt 2,0 Minuten. Die aus der zweiten Zentrifuge ausgetragene Creme hatte einen
Feststoffgehalt von 22,0 Gew.-% (Trockengewicht).
Die vorstehend beschriebene Behandlung wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß die der zweiten
Zentrifuge zugeführte Creme auf eine Temperatur von 700C bzw. 8O0C erhitzt wurde, d. h., die Temperatur
wurde um 380C bzw.48°C erhöht.
Zum Vergleich wurde der vorstehend beschriebene Versuch wiederholt mit dem Unterschied, daß die
Creme vor dem Zentrifugieren nicht erhitzt wurde. Die Creme wurde der zweiten Zentrifuge bei einer
Temperatur von 32°C zugeführt. Die aus der zweiten Zentrifuge ausgetragene Creme hatte einen Feststoffgehalt
von 18,0 Gew.-%. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle genannt.
Diese Ergebnisse zeigen, daß eine Creme mit wesentlich erhöhtem Feststoffgehalt durch Anwendung
von Wärme und durch Zentrifugieren erhalten werden kann. Die nach dem Zentrifugieren an der Hefe
haftenbleibende Wassermenge, die durch Abdampfen entfernt werden muß, wird in der Creme, die bei einer
Temperatur von 80° C zentrifugiert worden ist, im Vergleich zu der Vergleichscreme, die bei der
natürlichen Temperatur von 32°C zentrifugiert worden ist, um nahezu 50% vermindert.
Temperatur der der zweiten Zentrifuge zugeführten Creme,'
(Kontrolle)
65
70
80
Feststoffgehalt der 18
aus der zweiten Zentrifuge ausgetragenen
Creme, Gew.-%
(Trockengewicht)
aus der zweiten Zentrifuge ausgetragenen
Creme, Gew.-%
(Trockengewicht)
Restliches Wasser 4,55
pro Gewichtseinheit
Trockensubstanz, kg/kg
Trockensubstanz, kg/kg
22,0 24,1 26,0
3,54 3,15 2,85
Ein Kohlenwasserstoffe verwertender Stamm der Hefe Candida tropicalis wurde in einem Nährmedium
kontinuierlich in einem Air-Lift-Formenter mit einem Arbeitsvolumen von 12 m3 kultiviert. Die Gärbrühe
basierte auf einem wäßrigen Medium der folgenden Zusammensetzung:
Phosphor
Kalium
Magnesium
Manganit
Zink
Eisen
Leitungswasser
0,23 g 0,30 g 0,02 g 0,003 g 0,018 g 0,001 g 1 I
Als Kohlenstoffquelle diente eine Erdölfraktion, die aus einem Gemisch von Gasölkohlenwasserstoffcn mit
einem n-Paraffingehalt im Bereich von 11 bis 18%
bestand. Die η-Paraffine hatten C-Zahlen von 14 bis 28. Die Temperatur der Gärbrühe wurde bei 30°C und der
pH-Wert durch Zusatz von Ammoniak, das gleichzeitig als Stickstoffquelle diente, im Bereich von 4,0 bis 4,2
gehalten.
Die Zufuhr von wäßrigem Nährmedium und Gasöl zum Kulturmedium wurde so eingestellt, daß eine
Verdünnungsrate von 0,25 Std.~' aufrechterhalten wurde. Das Kulturmedium wurde kräftig gerührt. Die
Belüftungsrate betrug 100 V/V/Std.
Fermentationsbrühe mit einem Feststoffgehalt von 0,5 bis 1 Gew.-% (Trockengewicht) wurde einem
ίο Dekantiergefäß zugeführt, wo sie sich unter dem Einfluß
der Schwere in eine obere belüftete Phase, die im wesentlichen aus einer Emulsion von Kohlenwasserstoff,
Hefe und etwas wäßrigem Nährmedium bestand, und eine untere Phase, die im wesentlichen aus Wasser
bestand, trennte. Die untere Phase wurde entfernt. Das oberflächenaktive Mittel wurde der Emulsion in einer
Konzentration von 0,05 Gew.-% zugesetzt. Es stellt ein Alkalisalz eines sulfatierten Kondensats von Polyalkylenoxyd
mit einem Fettalkohol dar. Die Emulsion wurde einer Entgasungspumpe und dann einer Düsenaustragzentrifuge
zugeführt, wo sie in eine im wesentlichen aus Hefe und wäßrigem Nährmedium bestehende Creme
einerseits und restlichen Kohlenwasserstoff andererseits getrennt wurde. Die Creme hatte einen Feststoffgehalt
von 2,5 Gew.-% (Trockengewicht) und eine Temperatur von 32° C. Die Zentrifuge lief kontinuierlich
mit 6000 UpM. Die Emulsion in der Zentrifuge hatte einen pH-Wert zwischen 5,6 und 5,8 und eine
Temperatur von etwa 30°C. Der Anstieg derTemperatür
um 2°C zwischen Emulsion und Creme war auf den zwangläufigen Heizeffekt des Zentrifugierens zurückzuführen.
Die Creme wurde einer zweiten Düsenaustragszentrifuge zugeführt, ohne daß sie erhitzt wurde.
Eine Creme mit einem Gehalt an Trockensubstanz von 15 Gew.-% wurde aus der zweiten Zentrifuge
ausgetragen. Die aus der zweiten Zentrifuge austretende Creme hatte eine Temperatur von 35° C und einen
pH-Wert von 6,0. Der Temperaturanstieg der Creme um 3° C war wiederum auf den zwangläufigen
Heizeffekt des Zentrifugierens zurückzuführen. Die Creme wurde einem Plattenwärmeaustauscher zugeführt,
wo ihre Temperatur auf 8O0C erhöht wurde. Der Temperaturanstieg der Creme betrug somit 45° C. Die
erhitzte Creme wurde einer kontinuierlich betriebenen
<o dritten Zentrifuge zugeführt, wo der Feststoffgehalt auf
24 Gew.-% (Trockengewicht) erhöht wurde.
Zum Vergleich wurde der vorstehend beschriebene Versuch wiederholt, mit dem Unterschied, daß die
Creme nicht erhitzt wurde, bevor sie der dritten Zentrifuge zugeführt wurde. Die aus der dritten
Zentrifuge austretende Creme hatte einen Fcststoffgehalt
von 15 Gew.-% (Trockengewicht). In der dritten Zentrifuge wurde der Feststoffgehalt der Creme nicht
erhöht.
709 542/395
Claims (2)
1. Verwendung eines Verfahrens zur Abtrennung einer Creme, die einzellige Mikroorganismen enthält,
aus einer Fermentationsbrühe, die diese Mikroorganismen enthält, durch Zentrifugieren der
die einzelligen Mikroorganismen enthaltenden Fermentationsbrühe oder einer Fraktion der Fermentationsbrühe
unter Bildung einer Creme, wobei die Temperatur der Creme unmittelbar vor dem Zentrifugieren um einen Wert im Bereiche von 15
bis 500C erhöht wird und die Mikroorganismen bis zu 60 Minuten in der erhitzten Creme bleiben, zur
Gewinnung einer Creme mit erhöhtem Feststoffgehalt.
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Creme 0,1 bis 5 Minuten vor
dem Zentrifugieren der erhöhten Temperatur ausgesetzt wird.
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