DE2938339B2 - Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wässrigen Maischen für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wässrigen Maischen für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse

Info

Publication number
DE2938339B2
DE2938339B2 DE2938339A DE2938339A DE2938339B2 DE 2938339 B2 DE2938339 B2 DE 2938339B2 DE 2938339 A DE2938339 A DE 2938339A DE 2938339 A DE2938339 A DE 2938339A DE 2938339 B2 DE2938339 B2 DE 2938339B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alcohol
yeast
fermentation
fermenter
medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2938339A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2938339C3 (de
DE2938339A1 (de
Inventor
Beate 6000 Frankfurt Dorsemagen
Dipl.-Chem. Dr. Uwe 6239 Fischbach Faust
Norbert 6239 Eppstein Hofer
Paul Dr. 6232 Neuenhain Präve
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Uhde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uhde GmbH filed Critical Uhde GmbH
Priority to DE2938339A priority Critical patent/DE2938339B2/de
Priority to FR8019630A priority patent/FR2465783A1/fr
Priority to CH6981/80A priority patent/CH648863A5/de
Priority to NZ194988A priority patent/NZ194988A/xx
Priority to US06/188,345 priority patent/US4346113A/en
Priority to AU62507/80A priority patent/AU532497B2/en
Priority to ES495182A priority patent/ES8105778A1/es
Priority to GB8030397A priority patent/GB2062003B/en
Priority to JP12941380A priority patent/JPS5651985A/ja
Priority to AT0469480A priority patent/AT376697B/de
Priority to BR8006036A priority patent/BR8006036A/pt
Priority to ZA00805808A priority patent/ZA805808B/xx
Priority to OA57216A priority patent/OA06626A/xx
Priority to IN1072/CAL/80A priority patent/IN151269B/en
Publication of DE2938339A1 publication Critical patent/DE2938339A1/de
Publication of DE2938339B2 publication Critical patent/DE2938339B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2938339C3 publication Critical patent/DE2938339C3/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
    • C12N1/18—Baker's yeast; Brewer's yeast
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/804—Single cell protein

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wäßriger Maische für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse in einem Fermenter und in einer Trenn- und Rückführstufe, wobei in den Fermenter frische, wäßrige Maische, Gärhefe, ein Nährmedium-Gemisch und Sauerstoff-enthaltenes Gas kontinuierlich eingeführt werden. Als Produkt wird Alkohol-enthaltende, enthefte vergorene Maische ausgeschleust.
Die kontinuierliche Herstellung von Äthylalkohol wird in letzter Zeit interessant, da sie eine weitere Energiequelle erschließt und für größere Industrieeinheiten die Vorteile einer gleichmäßigen Produktion, einer einfacheren Steuerung und eine mögliche Produktivitätssteigerurig durch Vermeiden von Reinigungs- und Anstellzeiten erbringt. Für die kontinuierli-
ehe Gewinnung von Alkohol ist es erforderlich, daß den Hefemikroorganismen ausreichend zuckerhaltiges Substrat, sogenannte Maische, zur Verfügung steht und die günstigsten Gärbedingungen eingehalten werden.
Konventionell wurde bei der technischen Herstellung von Äthylalkohol mit Hilfe von Fermentation durch Hefen im Chargenbetrieb gearbeitet, d. h. die umzusetzenden zuckerhaltigen Substrate wurden in wäßriger Lösung in einem Gärbehälter eingesetzt, mit Gärhefe versetzt und sich selbst überlassen. Hierbei setzten die Hefemikroorganismen den im Substrat enthaltenen Zucker gemäß der Gleichung
C6H2O6=2 C2H5OH + 2 CO2+22 Kcal
= 100kgHexose
= 51,15 kg Äthanol+48,86 kg CO2
zu Äthyalkohol und Kohlendioxyd um. Da dieser Prozeß anaerob abläuft, ist keine Belüftung des Systems erforderlich. Nach vollständiger Umsetzung des Zukkers wird der Gärbehälter abgeerntet und der Inhalt einer Destillation unterworfen, wobei das gewünschte Äthanol anfällt. Technische Verbesserungen, wie die gezielte Einbringung der Gärhefe, eine konstante Temperaturhaltung mittels Kühlung, eine pH-Wertregelung, die Zugabe von mikrobiologischen Nährstoffen sowie eine mechanische Durchmischung des Gärsystems erbrachten Ausbeutesteigerungen und eine Beschleunigung der Umsetzung.
Da man im Chargenbetrieb nur mit geringen Industrieeinheiten arbeiten kann und keine gleichmäßige Produktion erzielt, ging man mehr und mehr zur kontinuierlichen Vergärung von wäßrigen Maischen über und kam dabei zu verschiedenen Verfahren. So ging man mehr und mehr dazu über, daß Verfahren angewendet wurden, die eine räumliche und zeitliche Trennung von Gärprozessen, also Katalysatorwirkung der Hefe auf der einen Seite und Aufrechterhaltung des aeroben Hefemetabolismus, also Hefewachstum und Regeneration auf der anderen Seite anwendeten. Dies führte zwangsläufig zu mehrstufigen Verfahren. In den ersten Stufen wird, bei Sauerstoffüberschuß die Zellvermehrung der Hefen betrieben. In den nachfolgenden Stufen steht die anaerobe Umsetzung von Zucker zu Alkohol im Vordergrund; in einer letzten Stufe wird angestrebt alles noch erhaltene Restsubstrat quantitativ umzusetzen und eine maximale Alkoholkonzentration zu erreichen. Notgedrungen führt ein derartiges Vorgehen dazu, daß in den einzelnen Stufen jeweils die eine oder die andere zulässige Randbedingung über oder unterschritten wird, was zur Schädigung des Biokatalysators und/oder zu einer Verschlechterung der Reaktion führt.
In der DE-AS 23 54 556 wird ein kontinuierliches Verfahren vorgeschlagen, bei dem in wechselnder Folge Alkohol und Hefe-Biomasse erzeugt werden. Dabei ist die in den Fermenter eingeleitete Maische so zu dosieren, daß dabei eine Konzentration an vergärbarem Substrat, gerechnet als Glukose, von höchstens 5 g/l resultiert. Bei vorwiegender Alkoholerzeugung wird die Zufuhr von Sauerstoff so dosiert, daß 1 g im Fermenter befindliche Hefe 0,2 — 5 mg Sauerstoff/h verbrauchen kann und bei der Herstellung von Hefebiomasse wird die Zufuhr von Sauerstoff auf höchstens 400 mg/g produzierte Hefetrockensubstanz dosiert. Dieses Verfahren weist eine große Bandbreite der Sauerstoffzufuhr, das bis zu 25fache, bei der Gärung und eine hohe Sauerstoffzugabe bei der Hefeerzeugung auf. Es wird nicht gewährleistet, daß für die Vergärung die optimale
Sauerstoffkonzentration an allen Stellen vorhanden ist.
Die bisherigen bekannten Verfahren basierten auf der Vorstellung, daß Hefebiomasse-Erzeugung und Vergärung zu Alkohol als zwei unterschiedliche Reaktionsabläufe in zeitlicher Folge ablaufen müssen.
Überraschenderweise wurden gefunden, daß gemäß der Erfindung das Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wäßriger Maische für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse in einem Fermenter und einer damit zusammenhängenden Trennstufe, wobei in den Fermenter wäßrige Maische, Gärhefe, NährmediuiTigemisch und Sauerstoff-enthaltendes Gas eingeführt werden derart durchgeführt werden kann, daß die Konzentration der zugeführten Maische in bezug auf den Zuckergehalt dem erreichbaren Umsetzungsgrad zu Hefe und Alkohol entspricht, so daß die im Fermenter meßbare, freie Zuckerkonzentration den Wert 0,1 Gew.-% nicht übersteigt,
im Fermenter durch bekannte Mittel eine homogene, definierte Mischung eingestellt wird, die aktive Hefekonzentration innerhalb des Reaktionsraumes durch Rückführung von alkohol- und hefehaltigem Medium aus der Trennstufe zwischen 100 und 110% des spezifischen Vergärungsgrades gehalten wird, Sauerstoff-enthaltendes Gas homogen verteilt und reguliert eingeführt wird, und eine mittlere freie Sauerstoffkonzentration von 1 ppm in der Flüssigkeitsphase nicht überschritten wird,
eine flokulierende untergärige Gärhefe eingesetzt wird, und daß aus der Trennstufe entheftes, alkoholhaltiges Medium aus dem in Kreislauf befindlichen Hefe- und Alkohol-enthaltenden Medium abgezogen wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Sauerstoff-enthaltene Gas Luft sein.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich, wenn die Verweilzeit des Hefe- und Alkohol-enthaltenden Mediumanteils in der Trennstufe nicht mehr als 30 Minuten, vorzugsweise 5—15 Minuten beträgt.
Erfindungswesentlich ist, daß nach der neuen Lehre der Prozeß der kontinuierlichen Vergärung von Maische so gefahren wird, daß gleichzeitig bewußt und gesteuert Hefe-Biomasse regeneriert wird. Es wurde gefunden, daß bei richtiger Einstellung der Randbedingungen im Fermenter die Neubildung von voll aktiver und sich teilender Hefezellen und die Gärung quasi gleichzeitig ablaufen. Entgegen der Meinung der Fachwelt hat der minimale Sauerstoffüberschuß von maximal 1 ppm keinerlei negative Auswirkung auf den Gärprozeß. Die Hefezellen verbrauchen den vorhandenen Sauerstoff derart bevorzugt zu ihrem Aufbau und ihrer Teilung, daß er der gleichzeitigen Vergärung nicht schadet. Da intrazellulär wegen der limitierten Sauerstoffzufuhr auch anaerobe Bedingungen herrschen, aber gleichzeitig ausreichend Maische vorliegt, findet gleichzeitig Vergärung der Maische statt.
Durch die Dosierung der Zugabe von zuckerhaltigen Rohstoffen, Sauerstoff und Frischhefe und exakter Einhaltung der Randbedingungen wird bei gleichzeitigem Ablauf der Reaktionen eine optimale Produktion erzielt. Mittels der gesteuerten Hefeproduktion wird eine bewußte Limitierung des Sauerstoffes erreicht und damit auch eine gezielte Alkoholerzeugung der Hefezellen. Der im Vergleich mit bekannten Verfahren niedrige Alkoholgehalt in dem Umlauf schädigt in keiner Weise die Hefezellen. Aus dem Fermenter wird die an Zucker verarmte alkoholreiche und mit Hefe vermischte Maische abgeleitet in die Trennstufe.
Das Verfahren wird durch die folgenden Beispiele in Verbindung mit der Abbildung beschrieben, die ein Fließschema einer bevorzugten Aust'ührung.sform darstellt
Beispiel 1
In der Nährlösungsvorlage 1 von ca. 3001 wird eine Rübenmelasse-Nährlösungs-Maische folgender Zusammensetzung zubereitet:
Anteile pro 1:
250 g Rübenmelasse
2 g (NH4J2SO4
032 g KH21PO4
0,5 g CaCI2
0,12 g MgSO4
800 ml Leitungswasser
Der pH-Wert wird mittels Zugabe von H2SO4 auf 4 eingestellt Als Mikroorganismen wird Sacharomyces uvarum eingesetzt. Nach einer Anwachsphase von Hefe im Fermenter 2 von ca. 1 1 Inhalt wird dieser Fermenter kontinuierlich über Leitung 3 mit Maische aus der Nährlösungsvodage 1 beschickt. Die Nährlösungszugabe erfolgt am Fermenterkopf. Gleichzeitig wir der Fermenter mit 0,05 vvm (=3 l/h) Luft über Leitung 4 begast Der Fernienter 1 weist einen dreistufigen Blattrührer 5 mit Kopfantrieb, eine nicht eingezeichnete pH-Wert-Messung und eine Temperaturregeleinrichtung 6 auf. Es wird eine Fermentationstemperatur von 35° C eingestellt und eingehalten.
Nach einer Anlaufphase der Gärung wird mit einer Rate von 4 l/h die vergorene Hefe- und alkoholhaltige Würze kontinuierlich über das interne Überlaufrohr 7 und Leitung 8 in den Trennbehälter 9 mit einem Volumen von 300 ml abgezogen. Der Trennbehälter weist ein langsam drehendes Rührwerk auf. Die sich an der Oberfläche der Füllung bildende Klarphase mit geringem Hefeanteil wird über einen seitlich angebrachten und vertikal verschiebbaren Stutzen der gleichzeitig Standkontrolle ist, mit einer Rate von 1 l/h über Leitung 10 in ein 151 großes Auffanggefäß 11 geleitet. Der Alkoholgehalt der Klarphase beträgt 6,5 Vol.-%, was einer theoretischen Ausbeute von über 95% des in der Nährlösung eingesetzten Zuckers entspricht.
Die im Trennbehälter 9 vorliegende Trübphase mit einem praktisch gleich hohen Alkoholgehalt wird mittels einer Membranpumpe in einer Rate von 3 l/h in den Fermenter 2 zurückgeführt.
Die in der Klarphase noch enthaltende Hefe setzt sich im Auffanggefäß 11, das reichlich bemessen ist, ab und wird von Zeit zu Zeit entfernt. Diese Hefe ist die Überschußhefe, die durch Hefewachstum entstanden ist. Aus dem Auffanggefäß 11 wird nur hefefreie Würze zur Alkoholaufbereitung abgezogen.
Die Hefekonzentration im Kreislaufsystem, d. h., im Fermenter 2 und im Trennbehälter 9 liegt bei 70 g/l Trockensubstanz.
Die Nährlösungsvorlage von 300 I wurde in 12 Tagen leergefahren mit gleichmäßiger Alkoholausbeute in diesem Zeitraum.
Beispiel 2
Die Apparatur von Beispiel 1 wird mit der gleichen Rübenmelasse-Nährlösungs-Maische beschickt, jedoch wird diesmal ein Hefestamm vom Typ Sacharomyces cerecisiae eingesetzt. Dieser Stamm ist eine untergärige flockuiierende Hefe, wie sie in dem Buch »Die Hefen«, Band 1, Verlag Hans Carl, Nürnberg 1960, Seite 187 beschrieben ist.
Auch mit diesem Hefestamm konnte die Nährlösungsvorlage von 3001 in 12 Tagen leergefahren werden. Bei einer gleichmäßig guten Prozeßführung wurde wiederum eine theoretische Ausbeute von über 95% des in der Nährlösung eingesetzten Zuckers erreicht.
Beispiel 3
Eine technische Apparatur gemäß der Abbildung wird mit einer Rübenmelasse-Nährlösungs-Maische wie in Beispiel 1 beschrieben, beschickt. Der Hefestamm ist ebenfalls der gleiche.
Aus der Nährlösungsvorlage 1, diesmal einem 5-m3-Rührbehälter, wird die Lösung unsteril mittels einer Kolbendosierpumpe dem Fementer 2 am Fermenterkopf zugeführt. Der Fermenter 2 ist ein 10001 Schlaufenfermenter bekannter Bauart mit Düsenbegasung, Überlaufstandhaltung und einer Temperaturregeleinrichtung 6 in Form einer Mantelkühlung.
Die Begasung erfolgt mit 0,05 vvm (=3 NmVh) Luft und zusätzlich mit 1 vvm (=60 NmVh) Stickstoff. Die Stickstoffbegasung bewirkt eine homogene Durchmischung und Umwälzung im Schlaufenreaktor.
Nach einer Anlaufphase der Gärung wie in Beispiel 1 wird mit einer Rate von 4 mVh die vergorene Hefe- und alkoholhaltige Würze kontinuierlich über das interne Überlaufrohr 7 und Leitung 8 in den Trennbehälter 9 mit einem Volumen von 300 I ohne Rührwerk abgezogen. Die sich bildende Klarphase läuft frei in das 1501 große Auffanggefäß 11. Auch hier liegt der Alkoholgehalt der Klarphase bei 6,5 VoL-%, was einer theoretischen Ausbeute von über 95% des in der Nährlösung eingesetzten Zuckers entspricht.
Die im Trennbehälter 9 vorliegende Trübphase mit einem praktisch gleich hohen Alkoholgehall wird mittels einer dosierbaren Monopumpe in einer Rate von 3 mVh in den Fermenter zurückgeführt. Die Trennung der Klarphase von der noch in ihr enthaltenen Hefe findet wie in Beispiel 1 im Auffanggefäß 11 statt.
Die Hefekonzentration im Kreislaufsystem wird wie in Beispiel 1 eingehalten. Bei Einhaltung der übrigen Randbedingungen wie:
pH-Wert 3,5-6
Temperatur
(abhängig von den verwendeten
Hefestämmen; innerhalb eines
Temperaturbereiches eine
Toleranz von ±2%) 28-360C
Freie Sauerstoffkonzentration
im Kulturmedium 0- 1 ppm
Freie, vergärbare Zucker
konzentration 0-0,1%
Freie Produktkonzentration
(je nach Hefestamm)
nicht erößerals 8.5 Vol.-%
läßt sich das beschriebene Verfahren einwandfrei über einen längeren Zeitraum durchführen. So wurde in einer mehrtägigen Produktionszeit kontinuierlich eine gleichmäßige Produktionsrate an Alkohol erzielt, ohne daß es zu Verschiebungen in den Randbedingungen und der Produktqualität kam.
Da im Fermenter die Hefevermehrung bei Anwesenheit von Luft und zuckerhaltiger Maische stattfindet und die Vergärung des Zuckers bei Anwesenheit von Zucker und Hefe und der Sauerstoffüberschuß minimal ist, wird die Zugabe der Reaktionspartner in die Maische so geregelt, daß am Austritt Fermenter die freie vergärbare Zuckerkonzentration < 0,1%, die Hefeüberkonzentration an aktiver Hefe< 10% ist und die Sauerstoffkonzentration im Medium 0,05 ppm beträgt. Das Maß der Mischgüte ist einmal verantwortlich für einen gleichmäßigen Stoff- und Wärmetransfer und damit für die Einhaltung enger Konzentrations- und Temperaturbandbreiten und zum anderen verantwortlich für den Vergärungsgrad, d. h. für die schnelle Vergärung unter minimalstem Sauerstoffüberschuß.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wäßriger Maische für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse in einem Fermenter und in einer Trenn- und Rückführstufe, wobei in den Fermenter frische, wäßrige Maische, Gärhefe, ein Nähr-Mediumgemisch und Sauerstoff-enthaltendes Gas kontinuierlich eingeführt werden, und Alkohol-enthaltende, enthefte, vergorene Maische ausgeschleust wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Konzentration der zugeführten Maische in bezug auf den Zuckergehalt dem erreichbaren Umsetzungsgrad zu Alkohol entspricht, so daß die im Fermenter meßbare, freie Zuckerkonzentration den Wert 0,1 Gew.-% nicht übersteigt,
b) im Fermenter durch bekannte Mittel eine homogene, definierte Mischung eingestellt wird,
c) die aktive Hefekonzentration innerhalb des Reaktionsraumes durch Rückführung von alkohol- und hefehaltigem Medium aus der Trennstufe zwischen 100 und 110% des spezifischen Vergärungsgrades gehalten wird,
d) Sauerstoff-enthaltendes Gas homogen verteilt und reguliert eingeführt wird, und eine mittlere freie Sauerstoffkonzentration von 1 ppm in der Flüssigkeitsphase nicht überschritten wird,
e) eine flokulierende untergärige Gärhefe eingesetzt wird,
f) aus der Trennstufe entheftes, alkoholhaltiges Medium aus dem in Kreislauf befindlichen Hefe- und Alkohol-enthaltenden Medium abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoff-enthaltende Gas Luft ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Hefe- und Alkohol-enthaltenden Mediumanteils in der Trennstufe nicht mehr als 30 Minuten, vorzugsweise 5-15 Minuten beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Trennstufe separat abgezogene alkoholhaltige Medium zu Alkohol aufgearbeitet wird.
DE2938339A 1979-09-21 1979-09-21 Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wässrigen Maischen für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse Granted DE2938339B2 (de)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2938339A DE2938339B2 (de) 1979-09-21 1979-09-21 Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wässrigen Maischen für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse
FR8019630A FR2465783A1 (fr) 1979-09-21 1980-09-11 Procede pour faire fermenter en continu des mouts aqueux en vue d'obtenir de l'alcool et une biomasse de levure
CH6981/80A CH648863A5 (de) 1979-09-21 1980-09-17 Verfahren zur kontinuierlichen vergaerung von waessrigen maischen fuer die gewinnung von alkohol und hefe-biomasse.
US06/188,345 US4346113A (en) 1979-09-21 1980-09-18 Process for the continuous fermentation of aqueous slurries for the production of alcohol and yeast biomass
AU62507/80A AU532497B2 (en) 1979-09-21 1980-09-18 Continuous alcohol production
NZ194988A NZ194988A (en) 1979-09-21 1980-09-18 Continuous fermentation of sugar-bearing substrate using flocculating starter yeast to produce ethanol and yeast biomass
GB8030397A GB2062003B (en) 1979-09-21 1980-09-19 Process for producing alcohol and yeast by continuous fermentation
JP12941380A JPS5651985A (en) 1979-09-21 1980-09-19 Aqueous glue continuous fermentation method for producing alcohol and yeast biomass
ES495182A ES8105778A1 (es) 1979-09-21 1980-09-19 Procedimiento para la fermentacion continua de mosto acuoso.
AT0469480A AT376697B (de) 1979-09-21 1980-09-19 Verfahren zur kontinuierlichen vergaerung von waesseriger maische fuer die gewinnung von ethanol und hefe-biomasse
BR8006036A BR8006036A (pt) 1979-09-21 1980-09-19 Processo para a fermentacao continua de mostos para a obtencao de alcool e bio-massas de levedura
ZA00805808A ZA805808B (en) 1979-09-21 1980-09-19 Process for continuous fermentation of aqueous slurries for producing alcohol and yeast biomass
OA57216A OA06626A (fr) 1979-09-21 1980-09-20 Procédé pour faire fermenter en continu des moûts aqueux en vue d'obtenir de l'alcool et une biomasse de levure.
IN1072/CAL/80A IN151269B (de) 1979-09-21 1980-09-20

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2938339A DE2938339B2 (de) 1979-09-21 1979-09-21 Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wässrigen Maischen für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2938339A1 DE2938339A1 (de) 1981-04-02
DE2938339B2 true DE2938339B2 (de) 1981-06-19
DE2938339C3 DE2938339C3 (de) 1989-06-08

Family

ID=6081539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2938339A Granted DE2938339B2 (de) 1979-09-21 1979-09-21 Verfahren zur kontinuierlichen Vergärung von wässrigen Maischen für die Gewinnung von Alkohol und Hefe-Biomasse

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4346113A (de)
JP (1) JPS5651985A (de)
AT (1) AT376697B (de)
AU (1) AU532497B2 (de)
BR (1) BR8006036A (de)
CH (1) CH648863A5 (de)
DE (1) DE2938339B2 (de)
ES (1) ES8105778A1 (de)
FR (1) FR2465783A1 (de)
GB (1) GB2062003B (de)
IN (1) IN151269B (de)
NZ (1) NZ194988A (de)
OA (1) OA06626A (de)
ZA (1) ZA805808B (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3143734A1 (de) * 1981-11-04 1983-05-11 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur kontinuierlichen rektifikation eines alkohole enthaltenden fluessigkeitsgemisches"
EP0089225B1 (de) * 1982-03-15 1988-06-01 WHITBREAD &amp; CO. LTD. Steuerung alkoholischer Gärungen
CH651064A5 (fr) * 1982-04-26 1985-08-30 Nestle Sa Procede et fermenteur pour la production d'alcool.
SE440793B (sv) * 1983-12-27 1985-08-19 Ac Biotechnics Ab Forfarande for framstellning av etanol
CH665653A5 (fr) * 1985-09-05 1988-05-31 Nestle Sa Procede de production d'alcool par fermentation.
CH671777A5 (de) * 1987-01-16 1989-09-29 Nestle Sa
US5258293A (en) * 1991-05-03 1993-11-02 Trustees Of Dartmouth College Continuous process for ethanol production from lignocellulosic materials without mechanical agitation
USRE36897E (en) * 1993-03-23 2000-10-03 Labatt Brewing Company Limited Methods for chill treating non-distilled malted barley beverages
US5695795A (en) * 1993-03-23 1997-12-09 Labatt Brewing Company Limited Methods for chill-treating non-distilled malted barley beverages
US5304384A (en) * 1993-03-23 1994-04-19 Labatt Brewing Company Limited Improvements in production of fermented malt beverages
US5869114A (en) * 1994-03-18 1999-02-09 Labatt Brewing Company Limited Production of fermented malt beverages
DE69818513T2 (de) * 1997-12-22 2004-07-29 Quinta Dos Ingleses, Agro-Industria, Lda. Verwerten von Süssmolke duch Kontinuierliches Verfahren zur Äthanolproduktion
CA2475416A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-14 Genencor International, Inc. Methods for producing ethanol from carbon substrates
US7078201B2 (en) * 2004-12-01 2006-07-18 Burmaster Brian M Ethanol fermentation using oxidation reduction potential
AU2006299737B2 (en) * 2005-10-03 2011-05-26 3g9 Group Pty Ltd of Queensland Ethanol fermentation process and products
WO2007038833A1 (en) * 2005-10-03 2007-04-12 Agritechnology Pty Ltd Ethanol fermentation process and products
CN101517086A (zh) 2006-07-21 2009-08-26 希乐克公司 生物质转化系统
US7815741B2 (en) 2006-11-03 2010-10-19 Olson David A Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose
US7815876B2 (en) 2006-11-03 2010-10-19 Olson David A Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose
US10479967B2 (en) * 2016-04-19 2019-11-19 Anantha Pradeep System and method for fermentation
CN111913451B (zh) * 2020-08-06 2023-09-19 山东尚美健康产业技术发展有限公司 一种小浆果发酵罐的全联网管道控汁系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE450327A (de) *
FR673283A (fr) * 1927-10-04 1930-01-13 Mode de production de levure comprimée, particulièrement d'aérolevure, avec ou sans production d'alcool
DE739021C (de) * 1937-11-17 1943-09-24 Max Seidel Verfahren und Einrichtung zum Regeln und UEberwachen des Prozessverlaufes bei der biologischen Verarbeitung von Naehrloesungen zum Zuechten von Mikroorganismen
US2676137A (en) * 1950-12-05 1954-04-20 Backhefe G M B H Processes for the simultaneous production of yeast and spirit
US3120473A (en) * 1960-10-21 1964-02-04 Deloffre Marcel Celesti Honore Improvements in multiple stage production of yeast
US3384553A (en) * 1965-04-08 1968-05-21 Ceskoslovenska Akademie Ved Method and equipment for aerobic fermentation on liquid culture mediums
US3563759A (en) * 1967-09-01 1971-02-16 Inst Die Garungs Und Getrankei Continuous fermenting and ripening of beer
JPS5610028B2 (de) * 1972-11-17 1981-03-05
JPS527073B2 (de) * 1973-01-29 1977-02-26
US4064015A (en) * 1975-05-12 1977-12-20 New Brunswick Scientific Co., Inc. Control of biosynthesis in submerged culture
US4080260A (en) * 1976-08-18 1978-03-21 Standard Oil Company (Indiana) Method for improving the efficiency of protein extraction from yeast cells
SE430171B (sv) * 1978-01-31 1983-10-24 Alfa Laval Ab Kontinuerligt forfarande for framstellning av etanol i en fermentor som tillfors ett substrat me hog kolhydratkoncentration, varvid avford fermenteringsvetska efter aterforening av ett franseparat jestflode och avski...
DE2917411A1 (de) * 1978-05-19 1979-11-22 Waagner Biro Ag Verfahren zur aktiverhaltung der hefekultur

Also Published As

Publication number Publication date
IN151269B (de) 1983-03-19
GB2062003A (en) 1981-05-20
FR2465783B1 (de) 1984-11-23
AU532497B2 (en) 1983-09-29
FR2465783A1 (fr) 1981-03-27
US4346113A (en) 1982-08-24
NZ194988A (en) 1983-07-15
ZA805808B (en) 1981-10-28
ES495182A0 (es) 1981-06-01
DE2938339C3 (de) 1989-06-08
BR8006036A (pt) 1981-04-07
AU6250780A (en) 1981-04-09
CH648863A5 (de) 1985-04-15
DE2938339A1 (de) 1981-04-02
ES8105778A1 (es) 1981-06-01
GB2062003B (en) 1984-02-22
JPS5651985A (en) 1981-05-09
AT376697B (de) 1984-12-27
OA06626A (fr) 1987-01-31
ATA469480A (de) 1984-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2938339C3 (de)
DE3535050C2 (de)
EP0305434B1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen vergärung von kohlenhydrathältigen medien mit hilfe von bakterien
DE68907623T2 (de) Verfahren zur gesteuerten oxygenierung einer alkoholischen gaermaische und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens.
EP0874043A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Biomasse mittels Photosynthese
DE3689966T2 (de) Gärungsverfahren mit einer Flüssigkeit-Flüssigkeit-Extraktion des Gärungsproduktes.
FI85501C (fi) Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker.
EP0310883B1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen fermentativen Erzeugung von niederen aliphatischen Alkoholen oder organischen Lösungsmitteln
WO2022012843A1 (de) Fermentationsverfahren und bioreaktor zur durchführung von anaeroben, aeroben und mikro-aerophilen fermentationen umfassend einen airlift-schachtüberfall
EP1153120A1 (de) Verfahren zur herstellung von l-sorbose
EP2162527A1 (de) Verfahren zur fermentation von zellkulturen
EP0190610B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Alkohol und proteinangereicherter Schlempe aus zucker-, stärke- und/oder zellulosehaltigen Rohstoffen
Oswald Upgrading the toolbox for fermentation of crude syngas: Process characterization for complete carbon usage, cyanide adaption and production of C4 components
EP0243727B1 (de) Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Aminosäuren aus alpha-Ketocarbonsäuren
DE3025098A1 (de) Verfahren zum vorbehandeln von aus lignozellulosematerialien gewonnenen hydrolysaten, danach gewonnene produkte sowie deren verwendung zur herstellung von aethylalkohol
EP0114159B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Äthanol aus vergärbaren Zuckerlösungen
DE4017113C2 (de)
DE102006058465A1 (de) Verfahren zur biotechnologischen Erzeugung von Ethanol
DD219794A5 (de) Verfahren zur gewinnung einer das coenzym b tief 12 produzierenden fermentbruehe
EP0171447B1 (de) Verfahren zur bakteriellen Herstellung von Gluconsäure
DE2133885A1 (de) Mikrobiologisches verfahren zur herstellung von in der lebensmittelindustrie verwandter essigsaeure
DD241612A5 (de) Verfahren zur herstellung von aethanol aus sucrose
DE3924423A1 (de) Fermentative herstellung von 1,3-propandiol
DD273853A1 (de) Verfahren zur anzucht von brennereihefe
DD210174A3 (de) Verfahren zur aeroben zuechtung von mikroorganismen

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8263 Opposition against grant of a patent
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee