DE2741197A1 - Continuous sucrose conversion to iso:maltulose - during continuous fermentation of iso:maltulose-forming microorganisms with addn. of sucrose-contg. solns. - Google Patents

Continuous sucrose conversion to iso:maltulose - during continuous fermentation of iso:maltulose-forming microorganisms with addn. of sucrose-contg. solns.

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DE2741197A1 DE19772741197 DE2741197A DE2741197A1 DE 2741197 A1 DE2741197 A1 DE 2741197A1 DE 19772741197 DE19772741197 DE 19772741197 DE 2741197 A DE2741197 A DE 2741197A DE 2741197 A1 DE2741197 A1 DE 2741197A1
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Abstract

Sucrose-contg. solns. are added continuously to a medium in which isomaltulose-forming microorganisms (I) are cultivated continuously. Cultivation si continued in a standard manner. After sucrose conversion, the soln. is separated from the microorganism mass, purified by a standard method and/or crystallised. Isomaltulose is an intermediate for the prepn. of glucopyranosido-1,6-mannitol and glucopyranosido-1-,6-sorbitol. Both cpds. may be used as sugar substitutes. The bacterial mass separated may be used as cattle fodder. The cultivation of the microorganisms and sucrose conversion to isomaltulose take place simultaneously. The bacteria grow quickly on reaching the steady state. 90-100% conversion to isomaltulose is achieved. Sucrose-contg. plant juices, cheaper than pure sucrose-contg. solns., may be used. Bacterial growth and conversion can be conrolled by only one critical parameter, e.g. CO2 content in waste air, O2 partial pressure in culture soln. and/or conversion rate. Fructose and glucose are formed during conversion to isomaltulose, obviating the need for adding carbohydrate sources.

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Fermentation von Mikroor-Process for the continuous fermentation of microorganisms

ganismen mit gleichzeitiger Umsetzung von Saccharose in Isomaltulose Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Fermentation von Mikroorganismen mit gleichzeitiger Umsetzung von Saccharose in Isomaltulose (Palatinose, a-D-Glucopyranosido-1,6-fructose).organisms with simultaneous conversion of sucrose into isomaltulose The invention relates to a process for the continuous fermentation of Microorganisms with simultaneous conversion of sucrose into isomaltulose (palatinose, α-D-glucopyranosido-1,6-fructose).

Isomaltulose ist ein Zwischenprodukt zur Herstellung von Glucopyranosido-1,6-mannit (DT-OS 2 520 173) und Glucopyranosido-1,6-sorbit (Isomaltit, DT-PS 2 217 628). Beide Substanzen können als Zuckeraustauschstoffe eingesetzt werden.Isomaltulose is an intermediate product in the production of glucopyranosido-1,6-mannitol (DT-OS 2 520 173) and glucopyranosido-1,6-sorbitol (isomaltitol, DT-PS 2 217 628). Both Substances can be used as sugar substitutes.

Nach der deutschen Patentschrift 1 049 800 ist bekannt, daß Saccharose enzymatisch in Isomaltulose umgewandelt wird. Die Enzyme dazu sind mikrobiellen Ursprungs. Neben Protaminobacter rubrum sind weitere Bakterien wie Erwinia carotovora, Serratia marcescens, Serratia plymuthica und Leuconostoc mesentheroides zu dieser Umlagerung befähigt (S.Schmidt-Berg-Lorenz, W.Mauch, Zeitschrift für die Zuckerindustrie 14, 625 - 627 (1964); F.H.According to German Patent 1,049,800 it is known that sucrose is enzymatically converted into isomaltulose. The enzymes to do this are microbial Origin. In addition to Protaminobacter rubrum, there are other bacteria such as Erwinia carotovora, Serratia marcescens, Serratia plymuthica and Leuconostoc mesentheroides to this one Relocation enabled (S. Schmidt-Berg-Lorenz, W. Mauch, magazine for the sugar industry 14: 625-627 (1964); F.H.

Stodola 126th Meeting Amer. Chem. Soc., Sept. 1954, Abstracts of Papers, S. 5 D; W.Mauch, S.Schmidt-Berg-Lorenz, Zeitschrift f.d. Zuckerindustrie 14, 309 - 315 und 375 - 383 (1964)).Stodola 126th Meeting Amer. Chem. Soc., Sept. 1954, Abstracts of Papers, P. 5 D; W. Mauch, S. Schmidt-Berg-Lorenz, magazine f.d. Sugar industry 14, 309 - 315 and 375-383 (1964)).

Weiterhin ist nach der deutschen Patentschrift 2 217 628 bekannt, daß die enzymatische Umwandlung von Saccharose in Isomaltulose mit einer 15-40 %igen Lösung unter starkem Rühren und aeroben Bedingungen bei 20 - 370C chargenweise oder kontinuierlich durchgeführt werden kann. Nach Beendigung der enzymatischen Reaktion wird nach obiger Patentschrift die Bakteriensuspension über einen Separator abgetrennt und bis zu sechsmal wieder verwendet. Bei der kontinuierlichen Umsetzung der Saccharose werden nach der gleichen Patentschrift die Bakterien auf einer speziellen Nährlösung angezüchtet und kontinuierlich abgezogen. Die Umsetzung erfolgt dann in einem zweiten Kesselkaskadensystem, in dem Bakterienkultur und Dicksaft aus der Zuckerfabrikation oder eine andere zuckerhaltige Lösung gehalten werden.Furthermore, according to German patent specification 2 217 628, it is known that the enzymatic conversion of sucrose into isomaltulose with a 15-40% strength Solution under vigorous stirring and aerobic conditions at 20 - 370C in batches or can be carried out continuously. After the enzymatic reaction has ended According to the above patent specification, the bacterial suspension is separated off using a separator and reused up to six times. With the continuous implementation of sucrose According to the same patent specification, the bacteria are placed on a special nutrient solution grown and continuously withdrawn. The implementation then takes place in a second Kettle cascade system in which bacterial culture and syrup from sugar production or another sugary solution.

Die getrennte Züchtung der Mikroorganismen von der enzymatischen Umsetzung der Saccharose ist aber aus verschiedenen Gründen unbefriedigend: a) Die Mikroorganismen werden in einem eigenen Medium angezogen, das erhöhte Kosten verursacht.The separate cultivation of the microorganisms from the enzymatic conversion the sucrose is unsatisfactory for various reasons: a) The microorganisms are attracted in their own medium, which causes increased costs.

b) Die Kultur lösung und auch der Fermenter müssen unabhängig vom Reaktorkesselsystem, in dem die enzymatische Umlagerung erfolgt, sterilisiert und steril gehalten werden.b) The culture solution and the fermenter must be independent of the Reactor boiler system in which the enzymatic rearrangement takes place, sterilized and are kept sterile.

c) Die Züchtung der Mikroorganismen in einer Nährlösung, die unterschiedlich von der späteren Umsatzlösung ist, birgt die Gefahr, daß die Mikroorganismen während der Fermentation nach anderen Kriterien als dem der maximalen Umsatzrate selektioniert werden.c) The cultivation of microorganisms in a nutrient solution that is different of the later sales solution, there is a risk that the microorganisms during the fermentation is selected according to criteria other than the maximum conversion rate will.

d) Das Abtrennen der Mikroorganismen und die Wiederverwendung für weitere enzymatische Umsetzungen ist im technischen Maßstab mit einer hohen Infektionsgefahr verbunden.d) Separating the microorganisms and reusing them for further enzymatic conversions are on an industrial scale with a high risk of infection tied together.

Es wurde nun gefunden, daß die Züchtung von isomaltulosebildenden Mikroorganismen mit gleichzeitiger Umsetzung von Saccharose in Isomaltulose kontinuierlich durchgeführt werden kann.It has now been found that the cultivation of isomaltulose-forming Microorganisms with simultaneous conversion of sucrose into isomaltulose continuously can be carried out.

Unter isomaltulosebildenden Mikroorganismen wurden hier vor allem Protaminobacter rubrum, außerdem Serratia plymuthica, Serratia marcescens, Erwinia carotovora und Leuconostoc mesentheroides verstanden.Among isomaltulose-forming microorganisms were mainly Protaminobacter rubrum, also Serratia plymuthica, Serratia marcescens, Erwinia carotovora and Leuconostoc mesentheroides understood.

Es war überraschend und nicht zu erwarten, daß isomaltulosebildende Mikroorganismen, z.B. Protaminobacter rubrum, in saccharosehaltigen Pflanzensäften, die z.B. bei der Rohr- und Rübenzuckerherstellung als Zwischenprodukt anfallen und damit billiger als reine Saccharoselösung sind, während des Wachstums gleichzeitig Saccharose in Isomaltulose überführen. Dabei ist gemäß der Erfindung das Wachstum der Organismen mit der Umsetzungsrate so gekoppelt, daß der gesamte Prozeß, d.h.It was surprising and not expected to be isomaltulose-forming Microorganisms, e.g. Protaminobacter rubrum, in plant juices containing sucrose, which, for example, arise as an intermediate product in the production of cane and beet sugar and hence cheaper than pure sucrose solution while growing at the same time Convert sucrose into isomaltulose. According to the invention, this is the growth of the organisms coupled with the conversion rate in such a way that the entire process, i.e.

Wachstum und Umsetzung, nur über einen kritischen Parameter, wie z.B. C02-Gehalt in der Abluft, Sauerstoffpartialdruck in der Kultur lösung oder aber über die Umsetzungsrate gesteuert werden kann.Growth and implementation, only via a critical parameter, such as C02 content in the exhaust air, oxygen partial pressure in the culture solution or else can be controlled via the conversion rate.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist der folgende: Während der Umlagerung zu Isomaltulose entstehen geringe Mengen Fructose und Glukose, die den Mikroorganismen als Kohlenhydrate für ihren Stoffwechsel dienen. Es müssen nach dem Verfahren keine weiteren Kohlenhydratquellen für das Wachstum zugesetzt werden. Gleichzeitig wird ein weitgehender Abbau dieser unerwünschten Nebenprodukte erzielt.Another advantage of the procedure is the following: During the Rearrangement to isomaltulose creates small amounts of fructose and glucose, which the Microorganisms serve as carbohydrates for their metabolism. There must be no other sources of carbohydrate for growth added to the process will. At the same time, these undesirable by-products are largely broken down.

Bei der kontinuierlichen Isomaltulose-Fermentation verwendet man als Ausgangslösung Dünnsaft/Dicksaft- und/oder Dünnsaft/ Kläre-Gemische aus einer Zuckerfabrik mit einem Trockensubstanzgehalt von 5 - 30 %, sorzugsweise von 20 - 27 %. Der Saccharosegehalt, bezogen auf Trockengewicht, beträgt 90 -98 %, vorzugsweise 94 - 96 %.In continuous isomaltulose fermentation one uses as Starting solution thin juice / thick juice and / or thin juice / clarification mixtures from a sugar factory with a dry matter content of 5 - 30%, preferably 20 - 27%. The sucrose content, based on dry weight, is 90-98%, preferably 94-96%.

Um ein optimales Wachstum der Bakterienkultur zu erlangen, werden Phosphat-Ionen in Form von Salzen wie z.B. (NH4)2HP04 oder K2HPO4 in Konzentrationen von 0,05 - 1 g/l, vorzugsweise von 0,1 - 0,5 g/l, zugegeben. Normalerweise enthalten die Zwischenprodukte der Zuckerfabrikation nach der Saftreinigung noch einen Rest-CaO-Gehalt von 40 - 150 mg auf 100 g TS. Durch 3-die Zugabe von Po4 wird dieser Rest-Ca0-Gehalt als Calciumphosphat gefällt und somit geht ein Teil des zugesetzten Phosphates für die Zellvermehrung verloren.In order to achieve optimal growth of the bacterial culture, be Phosphate ions in the form of salts such as (NH4) 2HP04 or K2HPO4 in concentrations from 0.05 to 1 g / l, preferably from 0.1 to 0.5 g / l, added. Usually included the intermediate products of sugar production still have a residual CaO content after the juice purification from 40 - 150 mg to 100 g DM. This residual Ca0 content becomes 3-the addition of Po4 precipitated as calcium phosphate and thus part of the added phosphate goes for the cell proliferation is lost.

Daher wird vorteilhafterweise die zur Fermentation gelangende Zuckerlösung über einen Basenaustauscher enthärtet, wodurch 3-der Zusatz an P04 -Ionen gesenkt werden kann.Therefore, the sugar solution to be fermented is advantageously used Softened via a base exchanger, which 3-lowers the addition of PO4 ions can be.

Die Nährlösung wurde batchweise oder kontinuierlich sterilisiert; eine pH-Korrektur ist nicht nötig, wenn der pH-Wert der verwendeten Zuckerlösung zwischen 7,5 und 8,5 liegt.The nutrient solution was sterilized batchwise or continuously; pH correction is not necessary if the pH value of the sugar solution used is between 7.5 and 8.5.

Der Fermenter wird mit 0,1 - 10 % Impfmaterial, angezogen in der gleichen Nährlösung mit Erlenmeyer-Kolben auf der Schüttelmaschine, beimpft und bei einer Temperatur von 18 - 329C, vorzugsweise bei 300C, mit einer Belüftungsrate von 0,2 - 1,0 Volumen Luft pro Volumen Nährlösung mal Minute (vvm), vorzugsweise 0,4 vvm, bei ausreichender Rührung bebrütet.The fermenter is grown with 0.1-10% inoculum in the same Nutrient solution with Erlenmeyer flask on the shaker, inoculated and with a Temperature of 18 - 329C, preferably at 300C, with an aeration rate of 0.2 - 1.0 Volume of air per volume of nutrient solution times minute (vvm), preferably 0.4 vvm, incubated with sufficient agitation.

9 Nach Erreichen einer ausreichenden Zelldichte, z.B. 109 Keime pro ml wird die Fermentaticn kontinuierlich durchgeführt, d.h. 9 After reaching a sufficient cell density, e.g. 109 germs per ml the fermentation is carried out continuously, i.e.

pro Zeiteinheit werden gleiche Anteile der Kulturlösung entnommen und frische, sterile, nicht beimpfte Nährlösung aus einem Vorratstank zugefügt. Bei einer optimalen Verdünnungs-1 rate, die zwischen 0,05 und 0,3 Stunden 1, vorzugsweise bei 0,2 Stunden 1 liegt, kommt es nicht zu einem Auswaschen der Bakterien. Die Bakterien wachsen im "Steady state" so schnell, daß eine 90 - 100 %ige Umsetzung in Isomaltulose erzielt wird. Eine Stabilisierung des pH-Wertes während der Umsetzung ist in der Regel. nicht erforderlich.Equal proportions of the culture solution are removed per unit of time and fresh, sterile, uninoculated nutrient solution added from a storage tank. At an optimal dilution rate between 0.05 and 0.3 hours 1, preferably is at 0.2 hours 1, the bacteria are not washed out. The bacteria grow so fast in the "steady state" that a 90-100% conversion into isomaltulose is achieved. A stabilization of the pH value during the reaction is in the Rule. not mandatory.

Die Verdünnungsrate und damit der Abfluß der Kulturlösung aus der kontinuierlichen Fermentation wird unter anderem mit sterilisierbaren Sauerstoffelektroden über den Sauerstoffpartialdruck in der Kulturlösung oder über den CO2-Gehalt in der Abluft oder über weitere physiologische Parameter gesteuert. Eine weitere Möglichkeit der Steuerung der kontinuierlichen Fermentation ist die Kontrolle der Umsatzrate von Saccharose in Isomaltulose durch Bestimmung des Reduktionsvermögens der Fermentationslösung. (Bekanntlich beträgt das Reduktionsvermögen der Isomaltulose 52 % dessen der Glukose, während Saccharose keine reduzierenden Eigenschaften besitzt.) Eine zweite Möglichkeit der Kontrolle der Umsetzungsrate ist der quantitative Nachweis von Isomaltulose neben Saccharose mit Hilfe der Hochdruckflüssigkeitschromatographie.The rate of dilution and thus the outflow of the culture solution from the continuous fermentation is carried out, among other things, with sterilizable oxygen electrodes via the oxygen partial pressure in the culture solution or via the CO2 content in the exhaust air or controlled by other physiological parameters. One more way The control of the continuous fermentation is the control of the conversion rate of sucrose in isomaltulose by determining the reducing power of the fermentation solution. (As is well known, the reducing power of isomaltulose is 52% of that of glucose, while sucrose has no reducing properties.) A second possibility the control of the conversion rate is the quantitative detection of isomaltulose in addition to sucrose with the help of high pressure liquid chromatography.

Die aus dem Fermenter abgezogene Nährlösung wird anschließend von den Mikroorganismen z.B. mit einem Separator getrennt und weiter aufgearbeitet. Die abgeschleuderte Bakterienmasse wird ein zweitesmal mit Wasser aufgeschwemmt, zentrifugiert und kann unter anderem als Viehfutter verwendet werden.The nutrient solution withdrawn from the fermenter is then from separated the microorganisms e.g. with a separator and further worked up. The thrown off bacterial mass is a second time with water Floated, centrifuged and can be used as fodder, among other things.

Falls die aus dem Fermenter abgezogene Kulturlösung nur z.B.If the culture solution withdrawn from the fermenter is only e.g.

zu 90 z umgesetzt ist, wird durch die Mikroorganismen ohne erneute Zufuhr von Sauerstoff im Leitungssystem bis zum Separator die vollständige Umsetzung durchgeführt.to 90 z is implemented is by the microorganisms without renewed Supply of oxygen in the pipe system to the separator ensures complete implementation carried out.

Beispiel 1 a) Von einer Abimpfung des Stammes Protaminobacter rubrum werden Zellen mit 10 ml einer sterilen Mischung von einem Teil Dicksaft (TS = 65 %) und zwei Teilen Leitungswasser plus 0,5 g/l (NH4)2HP04 (falls erforderlich mit HCl auf pH 7,2 eingestellt) abgeschwemmt. Diese Suspension dient als Impfgut für die Schüttelmaschinen-Vorkultur in 1 1 -Kolben mit 200 ml Nährlösung obiger Zusammensetzung (Sterilisation 20 min. bei 1210C). Nach einer 30-stündigen Bebrütungszeit bei 290C werden mit je 20 Kolben (4 1) 16 1 Nährlösung obiger Zusammensetzung in einem 30-l-Kleinfermenter beimpft und bei 180C mit 20 1 Luft pro Minute und einer Rührgeschwindigkeit von 350 Upm fermentiert.Example 1 a) From a vaccination of the Protaminobacter rubrum strain cells are treated with 10 ml of a sterile mixture of one part thick juice (TS = 65 %) and two parts of tap water plus 0.5 g / l (NH4) 2HP04 (if necessary with HCl adjusted to pH 7.2) washed away. This suspension is used as an inoculum for the shaking machine preculture in 1 1 flasks with 200 ml of nutrient solution of the above composition (Sterilization 20 min. At 1210C). After an incubation period of 30 hours at 290C each with 20 flasks (4 1) 16 1 nutrient solution of the above composition in a 30-liter small fermenter inoculated and at 180C with 20 1 air per minute and a stirring speed of Fermented at 350 rpm.

Die Umsetzung der Saccharose in Isomaltulose wird durch die quantitative Bestimmung des Reduktionsverhaltens der Nährlösung mit Hilfe von Müller'sche Lösung (Zeitschrift Wirt. Zuckerind. Techn. T. 86, S. 130 und S. 322 (1936) und Zeitschrift Wirt. Zuckerind. Techn. T. 88, S. 280 (1938) verfolgt. Die Keimzahl wird mikrobiologisch be-9 stimmt. Nach Erreichen von 1 109 Keimen/ml wird mit einer stündlichen Verdünnungsrate von 0,09 h eine 100 %ige Umsetzung erzielt. The conversion of the sucrose into isomaltulose is through the quantitative Determination of the reduction behavior of the nutrient solution with the help of Müller's solution (Zeitschrift Wirt. Zuckerind. Techn. T. 86, p. 130 and p. 322 (1936) and magazine Host. Sugar ind. Techn. T. 88, p. 280 (1938). The germ count becomes microbiological definitely 9. After reaching 1 109 germs / ml, the dilution rate is increased every hour 100% conversion achieved after 0.09 h.

b) Impfgut und Vorkultur vom Stamm Protaminobacter rubrum werden entsprechend Beispiel a) bis zum 30-l-Maßstab hergestellt, jedoch jeweils bei Temperaturen Von 290C. 20 1 angewachsende Nährlösung aus dem Kleinfermenter dienen als Impfmaterial für einen 300-1-Fermenter mit 180 1 Nährlösung (Dicksaft-Saccharose-Wasser-Gemisch mit 25 % Trockensubstanzgehalt und einer Reinheit von 96 %, bezogen auf TS). Der Fermenter läuft mit einer Belüftungsrate von 200 1 Luft/min., einer Temperatur von 290C und einer Rührgeschwindigkeit von 200 Upm.b) Inoculation material and preculture from the Protaminobacter rubrum strain are made accordingly Example a) produced up to a 30-liter scale, but in each case at temperatures Von 290C. 20 1 growing nutrient solution from the small fermenter serve as inoculation material for a 300 l fermenter with 180 l nutrient solution (thick juice-sucrose-water mixture with 25% dry matter content and a purity of 96% on TS). The fermenter runs at a ventilation rate of 200 1 air / min., One temperature of 290C and a stirring speed of 200 rpm.

Nach einer Anwachsphase von 7 Stunden wird mit einer Verdünnungsrate von 0,O9h 1 eine 100 %ige Umsatzrate erzielt. After a growth phase of 7 hours, use a dilution rate of 0, O9h 1 achieved a 100% conversion rate.

c) Impfgut und Vorkultur vom Stamm Protaminobacter rubrum werden entsprechend Beispiel a) bis zur Schüttelkultur hergestellt. Mit 2 1 Impfgut von der Schüttelmaschine (=1 %) wird ein Fermenter entsprechend b) angeimpft, Fermentationsbedingungen entsprechend Beispiel b). Nach der Anwachsphase von 15 Stunden wird mit einer Verdünnungsrate von 0,2 h 1 eine 100 %ige Umsatzrate erzielt.c) Inoculum and preculture from the Protaminobacter rubrum strain are made accordingly Example a) produced up to shaking culture. With 2 1 inoculum from the shaker (= 1%) a fermenter is inoculated according to b), fermentation conditions according to Example b). After the growth phase of 15 hours, a dilution rate is used achieved a 100% conversion rate of 0.2 h 1.

d) Impfgut und Vorkultur vom Stamm Protaminobacter rubrum werden entsprechend Beispiel a) bis zur Schüttelkultur hergestellt. Mit 0,2 1 Impfgut wird ein Fermenter entsprechend Beispiel b) angeimpft (0,1 %), Fermentationsbedingungen entsprechend Beispiel b). Nach einer Anwachsphase von 23 Stunden wird mit einer Verdünnungsrate von 0,25 h 1 ein 90 %iger Umsatz erzielt. Beim anschließenden Transport der abgezogenen Nährlösung zum Separator setzt sich ohne zusätzliche Belüftung die Umsetzung fort, so daß in den von den Bakterien getrennten Nährlösungen keine Saccharose mit Hilfe der Flüssigkeitshochdruckchromatographie mehr nachweisbar ist.d) Inoculum and preculture of the Protaminobacter rubrum strain are made accordingly Example a) produced up to shaking culture. With 0.2 1 inoculum a fermenter is made inoculated according to example b) (0.1%), fermentation conditions accordingly Example b). After a growth phase of 23 hours, a dilution rate is used A 90% conversion was achieved in 0.25 h 1. During the subsequent transport of the withdrawn Nutrient solution to the separator, the implementation continues without additional ventilation, so that in the nutrient solutions separated from the bacteria no sucrose with the help liquid high pressure chromatography is more detectable.

e) Ein 3000-1-Fermenter wird mit 1800 1 Nährlösung (Dicksaft-Saccharose-Wasser-Gemisch, 25 z Trockensubstanzgehalt, Reinheit 98 %) und 200 1 Impfgut aus einer weiteren 2000-1-Fermentation gefahren. Die Temperatur beträgt 3O0C.e) A 3000-1 fermenter is filled with 1800 1 nutrient solution (thick juice-sucrose-water mixture, 25 z dry matter content, Purity 98%) and 200 1 inoculum drove another 2000-1 fermentation. The temperature is 30 ° C.

Die Belüftungsrate 0,4 vvm, die Rührgeschwindigkeit 140 Upm. The ventilation rate 0.4 vvm, the stirring speed 140 rpm.

Die Fermentation wird über den C02-Gthalt in der Abluft verfolgt. Nach Erreichen von 2,6 % CO in der Abluft wird mit einer Verdünnungsrate von 0,13 h gefahren, wobei in der abfließenden Kulturlösung keine Saccharose, sondern nur noch Isomaltulose nachgewiesen wird. The fermentation is tracked via the CO 2 content in the exhaust air. After reaching 2.6% CO in the exhaust air, a dilution rate of 0.13 h driven, with no sucrose in the draining culture solution, but only isomaltulose is still detected.

Beispiel 2 a) Von einer Abimpfung des Stammes Serratla plymuthica (ATCC 15 928) werden Zellen mit 10 ml einer Dicksaftlösung (25 % TS-Gehalt, 96 % Reinheit, 0,5 g/l (NH4)2HP04-Zusatz) abgeschwemmt. Diese Suspension dient als Impfgut für eine Schüttelmaschinen-Vorkultur in einem 1-l-Kolben mit 200 ml steriler Nährlösung entsprechender~Zusammensetzung. Nach 30-stündiger Bebrütungszeit bei 290C werden mit je 20 Kolben (4 1) 16 1 Nährlösung obiger Zusammensetzung in einem 30-l-Kleinfermenter beimpft und bei 29 0C mit 20 1 Luft/min. und einer Rührgeschwindigkeit von 350 Upm fermentiert. Nach Erreichen einer bestimmten 9 Keimzahl, z.B. 4 x 109 Keimen/ml, wird mit einer stündlichen Verdünnungsrate von 0,14 h 1 eine 100 %ige Umsetzung erreicht.Example 2 a) From a vaccination of the Serratla plymuthica strain (ATCC 15 928) cells with 10 ml of a syrup solution (25% dry matter content, 96% Purity, 0.5 g / l (NH4) 2HP04 additive). This suspension is used as an inoculation material for a shaking machine preculture in a 1 l flask with 200 ml of sterile nutrient solution corresponding ~ composition. After an incubation time of 30 hours at 290C each with 20 flasks (4 1) 16 1 nutrient solution of the above composition in a 30 l small fermenter inoculated and at 29 0C with 20 1 air / min. and a stirring speed of 350 rpm fermented. After reaching a certain 9 germ count, e.g. 4 x 109 germs / ml, 100% conversion is achieved with an hourly dilution rate of 0.14 h 1 achieved.

b) Impfgut und Vorkultur vom Stamm Serratia plymuthica werden entsprechend Beispiel 2a) hergestellt, jedoch mit einer Nährlösung von 98 %iger Reinheit. Bei gleichen Fermentationsbedingungen wie unter 2a) aufgeführt, wird mit einer stündlichen Verdünnungsrate von 0,9 h 1 eine 100 %ige Umsetzung erreicht.b) Inoculation material and preculture from the Serratia plymuthica strain are made accordingly Example 2a) produced, but with a nutrient solution of 98% purity. at same fermentation conditions as listed under 2a), with an hourly Dilution rate of 0.9 h 1 achieved 100% conversion.

Claims (1)

Patentanspruch Verfahren zur kontinuierlichen Fermentation von Mikroorganismen mit gleichzeitiger Umsetzung von Saccharose in Isomaltulose, dadurch gekennzeichnet, daß man einem Medium, in dem kontinuierlich isomaltulosebildende Bakterien gezüchtet werden, kontinuierlich saccharosehaltige Lösungen zusetzt, die Züchtung in an sich bekannter Weise durchführt, nach Umsetzung der Saccharose die Lösung von der Bakterienmasse abtrennt und in an sich bekannter Weise reinigt und/oder zur Kristallisation bringt.Method for the continuous fermentation of microorganisms with simultaneous conversion of sucrose into isomaltulose, characterized in that one is a medium in which isomaltulose-producing bacteria are continuously cultured are, continuously adding sucrose-containing solutions, the cultivation in itself in a known manner, after the sucrose has been converted, the solution of the bacterial mass is carried out separates and purifies in a manner known per se and / or brings about crystallization.
DE19772741197 1977-09-13 1977-09-13 Continuous sucrose conversion to iso:maltulose - during continuous fermentation of iso:maltulose-forming microorganisms with addn. of sucrose-contg. solns. Withdrawn DE2741197A1 (en)

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DE102011100772A1 (en) * 2011-05-05 2012-11-08 Evonik Degussa Gmbh Process for the preparation of isomaltulose from plant juices

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