DE3201428A1 - MULTI-STAGE PROCESS FOR PRODUCING FATS AND OILS - Google Patents

MULTI-STAGE PROCESS FOR PRODUCING FATS AND OILS

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DE3201428A1
DE3201428A1 DE19823201428 DE3201428A DE3201428A1 DE 3201428 A1 DE3201428 A1 DE 3201428A1 DE 19823201428 DE19823201428 DE 19823201428 DE 3201428 A DE3201428 A DE 3201428A DE 3201428 A1 DE3201428 A1 DE 3201428A1
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fats
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DE19823201428
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Dennis L. 63046 High Ridge Mo. Gierhart
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Unilever Bestfoods North America
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Unilever Bestfoods North America
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • C12P7/6445Glycerides
    • C12P7/6463Glycerides obtained from glyceride producing microorganisms, e.g. single cell oil

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von Fetten und ölen, insbesondere an Triglyceriden reichen Fetten und Ölen aus mikrobiellen Quellen.The invention relates to a method for producing fats and oils, particularly rich in triglycerides Fats and oils from microbial sources.

Es ist gut bekannt, daß Fette und Öle durch Züchten eines ölsynthetisierenden Mikroorganismus erzeugt werden können, wozu Algen, Bakterien', Schimmelpilze und Hefe gehören. Solche Mikroorganismen synthetisieren Öle und Fette im gewöhnlichen Zell-Stoffwechselablauf.. Ausgedehnte Forschungsarbeiten sind in dem Bemühen durchgeführt worden, Mikroorganismen, Medien und Bedingungen zu finden, die eine wirtschaftlich praktische ölerzeugung erlauben würden.It is well known that fats and oils can be produced by cultivating an oil-synthesizing microorganism, which includes algae, bacteria, mold and yeast. Such microorganisms usually synthesize oils and fats Cell metabolic process .. Extensive research is being done has been carried out in an effort to find microorganisms, media and conditions that are economically practical would allow oil production.

Ein Gebiet der Erzeugung von Fetten und Ölen durch Fermentation, das besondere Aufmerksamkeit gefunden hat, ist das Gebiet der Erzeugung von Kakaobutter-Ersatzstoffen. KakaobutterOne area of fermentation production of fats and oils that has received particular attention is the area the production of cocoa butter substitutes. Cocoa butter

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ist eine natürlich vorkommende Substanz, die große Mengen 1, 3-digesättigter-2-ungesättigter Triglyceride enthält. Diese Triglyceride umfassen 1-Stearoyl-^-oleoyl-B-palmitoyltriglyceride und 1,3-Dipalmitoyl-2-oleoyl-triglyceride. Ein Verfahren zur Erzeugung von Triglyceriden, die an den vorstehenden Verbindungen reich sind, ist in der US-PS 4 032 beschrieben.is a naturally occurring substance that contains large amounts of 1,3-disaturated-2-unsaturated triglycerides. These Triglycerides include 1-stearoyl - ^ - oleoyl-B-palmitoyl triglycerides and 1,3-dipalmitoyl-2-oleoyl triglycerides. A Process for producing triglycerides rich in the above compounds is disclosed in U.S. Patent 4,032 described.

Wie in dieser Patentschrift beschrieben, wird ein Kakaobutterersatz durch Züchten eines Mikroorganismus aus der Gattung F.ndomyces, Rhodotorula, Lipomyoes oder Rhodospor idium unter uiTobon Bed i iKjuiKjcn und unsch I I cßcndcs ii.ninnel ii dor /eilen und Isolieren der Fette und öle, die an 1, 3-digesättigLen-2-ungGsäLtigten Triglyceriden reich sind, aus den Zellen gewonnen. Das bei den Fermentationsverfahren der vorstehend erwähnten Patentschrift verwendete Medium umfaßt allgemein eine Quelle für assimilierbaren Stickstoff und eine Kohlenstoffquelle, vorzugsweise in Form einer Aldose oder eines Di- oder Polysaccharids. Die anfallenden Zellen werden gesammelt und aus ihnen ein Gemisch der Fette und Öle isoliert, die reich sind an 1,3-digesättigten, 2-ungesättigten Triglyceriden.As described in this patent, a cocoa butter substitute is used by cultivating a microorganism from the genus F.ndomyces, Rhodotorula, Lipomyoes or Rhodospor idium among uiTobon Bed i iKjuiKjcn and ung I I cßcndcs ii.ninnel ii dor / rush and Isolate the fats and oils that are saturated with 1,3-dyesaturated-2-unsaturation Triglycerides are rich, obtained from the cells. That in the fermentation processes of the aforementioned patent The medium employed generally comprises a source of assimilable nitrogen and a source of carbon, preferably in the form of an aldose or a di- or polysaccharide. The resulting cells are collected and a mixture of fats and oils is isolated from them, which are rich in 1,3-disaturated, 2-unsaturated triglycerides.

Verbesserungen dos in der vorgenannten Patentschrift beschriebenen Verfahrens sind in der anhängigen Anmeldung, USSlJ 904 Qrj3 (8. 5. 1979) beschrieben. Wie in dieser anhängigen Anmeldung beschrieben, wurde gefunden, daß die Ausbeute an Fetten und Ölen erhöht und die Verteilung der speziellen Fette und Öle gesteuert werden kann, wenn das Fermentationsmedium eine Kohlenstoff-Nährstoffquelle in Form einer oder mehrerer Fettsäuren mit 10-20 Kohlenstoffatomen enthält. Beispielsweise wurde gefunden, daß das Verhältnis von gesättigten zu ungesättigten Säuregruppen von Glycerylölen durch Verwendung gerade der Säuren gesteuert werden kann, die den Fettsäureteil der Kakaobutter bilden, nämlich Palmitin-, Olein- und Stearinsäure.Improvements method described dos in the aforementioned patent are USSlJ 904 Q r j3 (8. 5. 1979) described in the copending application. As described in this copending application, it has been found that the yield of fats and oils can be increased and the distribution of the particular fats and oils controlled when the fermentation medium contains a carbon nutrient source in the form of one or more fatty acids having 10-20 carbon atoms. For example, it has been found that the ratio of saturated to unsaturated acid groups of glyceryl oils can be controlled by using the very acids that make up the fatty acid portion of cocoa butter, namely palmitic, oleic and stearic acids.

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Weitere Verbesserungen des in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahrens sind in der anhängigen Anmeldung, USSN (Case No. 3239), hiermit gleichzeitig eingereicht, beschrieben, worin berichtet wird, daß Ausbeuten an den gewünschten Fetten und ölen, insbesondere solchen, die an Triglyceriden reich sind, beträchtlich gesteigert werden können, wenn die Fettsäure im Fermentationsmedium in Form einer Emulsion vorliegt. Wie in der vorstehend genannten anhängigen Anmeldung beschrieben wird, deren Offenbarung durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird, wurde gefunden, daß die Verwendung einer Emulsion, insbesondere einer solchen, die Teilchen der Fettsäure mit einer Teilchengröße unter 10 μπι enthält, von der Hefe wirksam zur Erzeugung von Fetten und ölen in hohen Ausbeuten genutzt werden kann.Further improvements to the process described in this application are in copending application, USSN (Case No. 3239), co-filed herewith, reporting that yields of the desired Fats and oils, especially those rich in triglycerides, can be increased considerably if the Fatty acid is present in the fermentation medium in the form of an emulsion. As in the aforementioned copending application , the disclosure of which is incorporated into the present application by this reference, has been found that the use of an emulsion, in particular one, the particles of fatty acid with a particle size below 10 μπι contains, effective from yeast for the production of fats and oils can be used in high yields.

Während solche Verfahren deutliche Verbesserungen auf dem Gebiet darstellen, ist noch genügend Raum für weitere Verbesserungen, insbesondere auf dem Gebiet der erzeugten Fette und Öle.While such procedures represent significant improvements in the field, there is still room for further improvement, especially in the field of produced fats and oils.

Somit ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erzeugung von Fetten und Ölen durch Fermentation zu schaffen, bei dem die Ausbeuten an solchen Fetten und ölen bei verkürzter Reaktionszeit beträchtlich erhöht werden. Im einzelnen soll die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Fetten und ölen, insbesondere solchen, die reich sind an Triglyceriden, aus mikrobiellen Quellen schaffen, wobei die Ausbeuten an gesättigten Fetten und Ölen im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren erhöht sind.It is therefore the object of the invention to provide a method for production of fats and oils through fermentation, in which the yields of such fats and oils with a shortened reaction time can be increased considerably. In particular, the invention is intended to provide a method for producing fats and oils, in particular those that are rich in triglycerides, create from microbial sources, with yields of saturated fats and oils are increased compared to conventional methods.

Die erfindungsgemäßen Konzepte liegen in einem Verfahren zur Erzeugung von Fetten und Ölen, insbesondere solchen, die reich sind an Triglyceriden, bei dem Hefezellen in einer ersten Stufe in einem Wachstumsmedium gezüchtet werden, das so zusammengestellt ist, daß es Kohlenstoff- und Stickstoff-Nährstoffe enthält, worauf die Hefezellen in einem Akkumulationsmedium kultiviert werden, das so zusammengestellt wird, daß es wenigstens eine Fettsäure aus 10-20 Kohlenstoffatomen enthält. Es wurde gefun-The inventive concepts lie in a method for Production of fats and oils, especially those rich in triglycerides, in the yeast cells in a first stage grown in a growth medium formulated to contain carbon and nitrogen nutrients whereupon the yeast cells are cultured in an accumulation medium which is composed so that there is at least one Contains fatty acid of 10-20 carbon atoms. It was found

den, daß die Anwendung eines zweistufigen Verfahrens die Erzeugung von Fetten und Ölen beträchtlich erhöht, ohne gleichzeitige Steigerungen an unerwünschten Nebenprodukten.that the use of a two-step process increases the production of fats and oils considerably without simultaneous increases in undesirable by-products.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut zur Verwendung bei der Erzeugung von Fetten und ölen des Typs, der in Kakaobutter überwiegt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist auch gefunden worden, daß die Erzeugung solcher Öle beträchtlich gesteigert werden kann, wenn das Lipid Akkumulationsmedium so zusammengestellt wird, daß es Palmitinsäure, Oleinsäure und Stearinsäure, vorzugsweise in Form einer Emulsion, wie in der anhängigen Anmeldung USSN (Case No. 3239), die gleichzeitig eingereicht wurde, enthält.The method according to the invention is particularly suitable for use in the production of fats and oils of the type predominant in cocoa butter. According to one embodiment of the invention it has also been found that the generation of such oils can be increased considerably if the lipid accumulation medium is formulated in such a way that it contains palmitic acid, Oleic acid and stearic acid, preferably in the form of an emulsion, as in copending application USSN (Case No. 3239) filed at the same time.

Erfindungsgemäß werden die Bedingungen für ein rasches Wachstum der Hefezellen in der ersten Stufe optimiert und die Bedingungen für die Erzeugung gesättigter Fette in der zweiten Stufe getrennt optimiert. Da die Optimalbedingungen der zweiten Stufe zur Erzeugung gesättigter Fette dem raschen Wachstum der Hefezellen abträglich sind, bietet das zweistufige Verfahren eine erhebliche Verbesserung gegenüber den zuvor bekannten Techniken.According to the present invention, the conditions for rapid growth become the yeast cells are optimized in the first stage and the conditions for the production of saturated fats in the second stage separately optimized. Since the optimal conditions of the second stage for the production of saturated fats the rapid growth of the Yeast cells are detrimental, the two-step process offers a significant improvement over the previously known Techniques.

In der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das wachstumsfördernde Medium so zusammengestellt, daß es sowohl Kohlenstoff- als auch Stickstoff-Nährstoffe in solchen Verhältnissen enthält, daß die Hefezellen noch in der logarithmischen Phase sind, d.h., die Zahl der Hefezellen nimmt logarithmisch mit der Zeit zu, um die Gesamtzahl der vorhandenen Zellen zu erhöhen. Die logarithmische Phase zeichnet sich somit durch ein hohes Stickstoff/Kohlenstoff-Verhältnis aus, das das Wachstum in den Zellen fördert, während die Fettansammlung minimal gehalten wird. Dann wird in der zweiten Stufe, in der die Fettansammlung erwünscht ist, der Mikroorganismus, die spezielle Hefe, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, inIn the first stage of the process according to the invention, the growth-promoting medium formulated so that it contains both carbon and nitrogen nutrients in such proportions contains that the yeast cells are still in the logarithmic phase, i.e. the number of yeast cells increases logarithmically over time to increase the total number of cells present. The logarithmic phase is thus characterized characterized by a high nitrogen / carbon ratio that makes the Promotes growth in cells while keeping fat accumulation to a minimum. Then in the second stage, in the the fat accumulation is desired, the microorganism, the particular yeast, as described in more detail below, in

-y-7.-y-7.

einem Medium mit einem hohen Kohlenstoff/Stickstoff-Nährstoff-Verhältnis wachsen gelassen, um dadurch die Ansammlung von Fetten und ölen zu fördern.a medium with a high carbon / nitrogen nutrient ratio grown to encourage the accumulation of fats and oils.

Während die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Erzeugung von Fetten und ölen des in Kakaobutter überwiegenden Typs beschrieben wird, d.h. von Triglyceriden mit 1,3-Distearoyl-2-oleoyltriglyceriden, 1-Stearoyl-^-oleoyl-B-palmitoyltriglyceriden und 1,3-Dipalmitoyl-2-oleoyltriglyceriden, wird der Fachmann erkennen, daß die erfindungsgemäßen Konzepte ebenso auch auf die Erzeugung anderer Fette und öle' durch Fermentation Anwendung finden können.While the invention is hereinafter referred to with reference to the generation of fats and oils of the predominant type in cocoa butter is described, i.e. of triglycerides with 1,3-distearoyl-2-oleoyl triglycerides, 1-stearoyl - ^ - oleoyl-B-palmitoyl triglycerides and 1,3-dipalmitoyl-2-oleoyl triglycerides, becomes the Those skilled in the art recognize that the inventive concepts also apply to the production of other fats and oils by fermentation Can find application.

Die für die praktische Durchführung der Erfindung brauchbaren Mikroorganismen können als ölsynthetisierende Hefen charakterisiert werden; solche Hefen sind gut bekannt und auf dem Fachgebiet erhältlich. Beispielsweise sind eine Reihe von ihnen in der US-PS 4 032 405 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Besonders bevorzugt zur Verwendung bei der praktischen Durchführung der Erfindung werden Arten aus der Gattung Rhodosporidium, Lipomyces, Candida, Ehdomyces, Saccharomyces, Rhodotorula, Trichosporon oder Torulopsis.The microorganisms useful in practicing the invention can be characterized as oil synthesizing yeasts will; such yeasts are well known and available in the art. For example, there are a number of them in US Pat. No. 4,032,405, the disclosure of which is incorporated into the present application by this reference will. Particularly preferred for use in practicing the invention are species from the genus Rhodosporidium, Lipomyces, Candida, Ehdomyces, Saccharomyces, Rhodotorula, Trichosporon or Torulopsis.

Solche ölsynthetisierenden Hefen sind gut bekannt und können nach herkömmlichen Techniken aus ursprünglichen Quellen, wie Blättern, Pflanzenstengeln und dgl., isoliert werden. Es ist jedoch im allgemeinen bequemer, solche Hefen aus verschiedenen Kulturaufbewahrungs/Hinterlegungsstellen zu beziehen, wozu z.B. die American Type Culture Collection gehört. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es im allgemeinen bevorzugt, eine ölsynthetisierende Hefe zu verwenden, die eine Neigung zur Synthese und Speicherung großer ölmengen hat. Hefen, die die Fähigkeit zum Ansammeln von 20 % öl und vorzugsweise wenigstens 30 % öl auf einem Standardkulturmedium (wie Glucose, Ammoniumsalzen und Mineralstoffen) haben, werden im allgemeinen bevorzugt.Such oil synthesizing yeasts are well known and can be obtained from original sources such as conventional techniques using conventional techniques Leaves, plant stems and the like., Are isolated. However, it is generally more convenient to select such yeasts from various To obtain culture preservation / depository agencies, including e.g. the American Type Culture Collection. For economic For reasons, it is generally preferred to use an oil-synthesizing yeast which has a tendency to synthesize and Has storage of large quantities of oil. Yeasts that have the ability to accumulate 20% oil and preferably at least 30% oil on standard culture medium (such as glucose, ammonium salts and minerals) are generally preferred.

Die Wachstums- und Fermentationsmedxen, die Nährstoffe für das Züchten der besonders zu verwendenden Hefeart bieten, hängen etwas von der zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren speziell ausgewählten Hefe ab. Im allgemeinen sind solche Medien verdünnte wässrige basische Lösungen, die Kohlenstoff- und Stickstoff-Nährstoffquellen enthalten, im allgemeinen in Mengen unter 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Mediums. Bevorzugte Medien werden im allgemeinen so eingestellt oder gepuffert, daß der pH im Bereich zwischen etwa 4,0 und 9,0, bevorzugt zwischen 5 und 8,5 liegt, wie es für das optimale Züchten von Hefe üblich ist.The growth and fermentation meds that provide nutrients for growing the particular yeast species to be used, depend somewhat on the for use in the method according to the invention specially selected yeast. In general, such media are dilute aqueous basic solutions that Containing carbon and nitrogen nutrient sources, im generally in amounts below 6% by weight, based on the weight of the medium. Preferred media are generally set this way or buffered so that the pH is in the range between about 4.0 and 9.0, preferably between 5 and 8.5, as it is for the optimal growing of yeast is common.

Als Stickstoff-Nährstoffquelle kann irgendeine aus einer Vielzahl herkömmlicher stickstoffhaltiger Verbindungen, wie sie häufig als Nährstoffe für das mikrobielle Wachstum verwendet werden, eingesetzt werden. Bevorzugte Stickstoffverbindungen umfassen Asparagin, Glutamin, Peptone und dgl. Außerdem können andere stickstoffhaltige Verbindungen, wie Ammoniumsalze und Harnstoff, ebenso verwendet werden.The nitrogen nutrient source can be any of a variety conventional nitrogen-containing compounds, such as those commonly used as nutrients for microbial growth are used. Preferred nitrogen compounds include asparagine, glutamine, peptones and the like. In addition, can other nitrogen-containing compounds such as ammonium salts and urea can also be used.

Ein stickstoffhaltiger Nährstoff, der sich besonders zur Verwendung bei der praktischen Durchführung der Erfindung eignet, ist Maisquellflüssigkeit, die wässrige Flüssigkeit, die sich beim herkömmlichen Naßmahlen von Mais bildet, wobei trockener Mais in warmer, verdünnter Schwefelsäure eingeweicht wird. Mais quellflüssigkeit setzt sich aus etwa 25 Gew.-% Rohprotein (8 Gew.-*% Stickstoff) sowie kleinen Mengen Asche, Zucker und anderer vorteilhafter Kulturbestandteile zusammen. Während Mais quellflüssigkeit alleine als billige, aber doch vollständige Stickstoff-Nährstoffquelle verwendet werden kann, kann sie mit anderen herkömmlichen, dem Fachmann gut bekannten Stickstoff-Nährstoffquellen zusammengestellt werden.A nitrogenous nutrient that is especially useful for use Suitable in the practice of the invention is corn steep liquor, the aqueous liquid that is forms in conventional corn wet milling, where dry corn is soaked in warm, dilute sulfuric acid. Corn swelling liquid is made up of around 25% by weight of crude protein (8 wt .- *% nitrogen) and small amounts of ash, sugar and other beneficial culture components together. During corn source fluid can be used on its own as a cheap, yet complete nitrogen nutrient source, it can be used with other conventional nitrogen nutrient sources well known to those skilled in the art be put together.

Die Medien sollten auch eines oder mehrere der bekannten essentiellen Stoffwechsel-Mineralsalze umfassen, einschließlich dieThe media should also include one or more of the known essentials Metabolic mineral salts include, including the

Salze des Kaliums, Natriums, Calciums, Magnesiums, Eisens oder dgl.. Außerdem sind auch Sekundärnährstoffe, wie Vitamine und Aminosäuren, wünschenswert, insbesondere, wenn das Züchten der Hefe lancje dauert.Salts of potassium, sodium, calcium, magnesium, iron or the like. In addition, secondary nutrients such as vitamins and amino acids are also desirable, especially if the cultivation of the yeast takes lancje.

Nach der praktischen Durchführung der Erfindung ist das Verhältnis von Stickstoff/Kohlenstoff-Nährstoff 2:1, vorzugsweise 5:1, bezogen auf das Molverhältnis von in dem Nährmedium vorhandenem Stickstoff zu Kohlenstoff. Es wurde gefunden, daß die Quelle für Kohlenstoff in der Wachstumsstufe vorzugsweise wenigstens ein Kohlenhydrat ist. Das Kohlenhydrat ist im allgemeinen in Form einer Aldose (z.B. Glucose, Hexose, Pentose usw.), von Disacchariden, wie Maltose, Saccharose usw., und Oligosacchariden, wobei letztere vorzugsweise aus der Hydrolyse von Stärke stammen. Mehrwertige Alkohole werden in geeigneter Weise ebenso eingesetzt, wobei Glycerin häufig bevorzugt wird.In practicing the invention, the nitrogen / carbon nutrient ratio is 2: 1, preferably 5: 1 based on the molar ratio of nitrogen to carbon present in the nutrient medium. It was found, that the source of carbon in the growth stage is preferably at least one carbohydrate. The carbohydrate is generally in the form of an aldose (e.g. glucose, hexose, pentose, etc.), of disaccharides such as maltose, sucrose etc., and oligosaccharides, the latter preferably derived from the hydrolysis of starch. Polyhydric alcohols will be suitably used as well, with glycerin often being preferred.

In der zweiten Stufe, in der das Fermentationsmedium ein Lipid-Akkumulationsmedium ist, enthält das Fermentationsmedium eine Kohlenstoffquelle, im allgemeinen eine vorwiegende Menge einer oder mehrerer Fettsäure(n) mit 10-20 Kohlenstoffatomen. Ohne die Erfindung auf eine Theorie festlegen zu wollen, wird angenommen, daß die Hefezellen solche Fettsäuren in ihrem Stoffwechsel nutzen, und so wird ein Fettsäuregehalt des Fettsäuremediums von wenigstens 10 und vorzugsweise 40 % oder mehr der gesamten Kohlenstoffquelle bevorzugt. Auf diese Weise werden die Fettsäuren, soweit sie zum Modifizieren des Stoffwechsels der Hefezellen zur Erzeugung von Triglyceridölen mit einem bestimmten Fettsäuregehalt dienen, nicht durch die Anwesenheit anderer Kohlenstoff-Nährstoffquellen in dem Lipid-Akkumulationsmedium maskiert. Wie bereits festgestellt, zeichnet sich die Lipid-Akkumulationsstufe durch ein hohes Kohlenstoff/Stickstoff-Verhältnis aus; im allgemeinen ist das Verhältnis von Kohlenstoff zu Stickstoff in der zweiten Stufe qrößcr nlB otwn 10:1 und vorzmjKwoise größer nls etwa 50:1.In the second stage, in which the fermentation medium is a lipid accumulation medium, contains the fermentation medium a source of carbon, generally a predominant amount of one or more fatty acids having 10-20 carbon atoms. Without wishing to be bound by any theory, it is believed that yeast cells contain such fatty acids in their metabolism, and so a fatty acid content of the fatty acid medium of at least 10 and preferably 40% or more of the total carbon source is preferred. To this Wise the fatty acids, insofar as they are used to modify the metabolism of yeast cells to produce triglyceride oils Serve with a certain fatty acid content, not by the presence of other carbon nutrient sources in the Masked lipid accumulation medium. As already stated, the lipid accumulation level is characterized by a high one Carbon / nitrogen ratio from; in general it is The ratio of carbon to nitrogen in the second stage is greater than or equal to 10: 1 and preferably greater than or equal to about 50: 1.

Die als Kohlenstoffquelle bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendete(n) Fettsäure(n) kann bzw. können aus irgendeiner einer Vielzahl bekannter Quellen erhalten werden. Beispielsweise kann Palmitinsäure (C.giO), Stearinsäure (C1Q:0) oder Oleinsäure (C.g:1) im Handel erhalten werden, entweder in Form der freien Säure oder von Salzen, wie des Natriumsalzes. Diese üblicheren Fettsäuren können alleine oder im Gemisch mit anderen eingesetzt werden. Mehrfach ungesättigte Fettsäuren, wie Linolsäure (C,g:2),The fatty acid (s) used as the carbon source in practicing the invention can be obtained from any of a variety of known sources. For example, palmitic acid (C.giO), stearic acid (C 1 Q: 0) or oleic acid (Cg: 1) can be obtained commercially, either in the form of the free acid or salts such as the sodium salt. These more common fatty acids can be used alone or in admixture with others. Polyunsaturated fatty acids, such as linoleic acid (C, g: 2),

Linolensäure (C1 Q: 3) und andere Fettsäuren mit 16-20 Kohlen-I οLinolenic acid (C 1 Q : 3) and other fatty acids with 16-20 carbons I ο

stoffatomen können auch in reiner Form erhalten werden, werden aber leichter in der billigeren Form handelsüblicher Gemische, wie von Seifenvorratsmaterial, erhalten.Substance atoms can also be obtained in pure form, but are more easily obtained in the cheaper form of commercially available mixtures, as obtained from soap stock.

Die Zusammensetzung der verwendeten Fettsäure ist so weit von Bedeutung, daß jede Fettsäure eine einzigartige Art von Verschiebung in dem ölsynthetisierenden Stoffwechsel einer gegebenen Hefeart auslöst. Wenn ein Gemisch von Fettsäuren verwendet wird, ist deren kombinierter Einfluß eine Wechselwirkung, die zu Stoffwechselgemischen von Triglyceriden führt, die die verschiedenen im Fermentationsmedium vorhandenen Fettsäuren enthalten.The composition of the fatty acid used is so important that each fatty acid is a unique type of A shift in the oil-synthesizing metabolism of a given yeast species. When a mixture of fatty acids is used, their combined influence is an interaction that leads to metabolic mixtures of triglycerides, which contain the various fatty acids present in the fermentation medium.

Eine genaue Voraussage der genauen Ausbeute in der aus einer speziellen Fettsäure-Kohlenstoffquelle zu erhaltenden ölzusammensetzung beruht jedoch weitgehend auf empirischer Grundlage. Herkömmliche Analysenmethoden erlauben die Bestimmung der Ausbeute in der Zusammensetzung der von irgendwelchen speziellen Kohlenstoffquellen erzeugten öle, und somit erlauben Routineversuche die leichte Identifizierung von für die Erzeugung irgendeines besonderen Öls geeigneten Fettsäure-Kohlenstoff quellen .An accurate prediction of the exact yield in the one from one special fatty acid carbon source oil composition to be obtained however, is largely based on empirical evidence. Conventional analysis methods allow the determination the yield in composition of oils produced from any particular carbon source, and thus Routine experiments permit the easy identification of fatty acid carbon suitable for the production of any particular oil sources .

Einige Verallgemeinerungen in Form allgemeiner Regeln sind jedoch bestimmt worden. Beispielsweise führt die GegenwartHowever, some generalizations in the form of general rules have been determined. For example, the present leads

320U28320U28

einer Fettsäure einer gegebenen Kohlenstoffmenge in der Kohlenstoffquelle gewöhnlich zu einer Erhöhung des Anteils von Triglyceridestern mit dieser Fettsäure als eine Komponente des Triglycerids. Ähnlich ist der Grad der Sättigung und/ oder Unsättigung (und insbesondere der mehrfachen Unsättigung) in dem erzeugten öl direkt verbunden mit dem entsprechenden Sättigungsgrad der als Kohlenstoffquelle eingesetzten Fettsäurezusammensetzung. So fördert die Verwendung von Palmitin-, Olein- und Stearinsäure als Kohlenstoffquelle die Bildung von Ölen, die denen in Kakaobutter sehr stark gleichen.a fatty acid of a given amount of carbon in the Carbon source usually increases the proportion of triglyceride esters with this fatty acid as a component of the triglyceride. Similar is the degree of saturation and / or unsaturation (and in particular the multiple unsaturation) in the oil produced directly associated with the corresponding one Degree of saturation of the fatty acid composition used as the carbon source. The use of palmitic, oleic and stearic acid as a carbon source promotes the formation of Oils that are very similar to those in cocoa butter.

Die Bedingungen, unter denen die Hefe gezüchtet wird, um Fette und Öle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzeugen, unterscheiden sich nicht von den allgemein auf dem Gebiet der Fermontationssyr. Lerne angcwandlon. Tm allgemeinen ist die bei der praktisehen Durchführung der Erfindung zur Erzeugung solcher Fette und Öle eingesetzte Hefe die gleiche wie bei herkömmlichen Verfahren, die die gleiche Hefeart verwenden.The conditions under which the yeast is grown in order to produce fats and oils according to the method according to the invention, do not differ from those generally used in the field of Fermontationssyr. Learn angcwandlon. Tm general is the in practicing the invention for production The yeast used in such fats and oils is the same as in conventional processes using the same type of yeast.

Die Temperatur, bei der die Fermentation durchgeführt wird, liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 20 bis 400C, wobei die höheren Temperaturen in dem Bereich die Erzeugung gesättigter öle begünstigen, während tiefere Temperaturen in diesem Bereich die Erzeugung ungesättigter öle begünstigen.The temperature at which the fermentation is carried out is generally in the range from about 20 to 40 ° C., the higher temperatures in this range favoring the production of saturated oils, while lower temperatures in this range favor the production of unsaturated oils.

Ähnlich kann Sauerstoff einen gewissen Einfluß auf das Wachstum der Hefezellen haben. Im allgemeinen wurde gefunden, daß aerobes Züchten der Hefezellen die Endausbeute an durch die Mikroorganismen erzeugtem Öl erhöht.Similarly, oxygen can have some influence on yeast cell growth. In general it has been found that growing the yeast cells aerobically increases the final yield of oil produced by the microorganisms.

Hat die Fermentation einmal die gewünschte Zeit ablaufen können, im allgemeinen 1 bis 7 Tage und vorzugsweise weniger als 5 Tage, werden die Hefezellen vom Fermentationsmedium nach herkömmlichen Maßnahmen abgetrennt und ihr ölgehalt entfernt. Beispielsweise können die Zellen zuerst z.B. durch GefrierenOnce the fermentation has been allowed to go on for the desired time, generally 1 to 7 days and preferably less than 5 days, the yeast cells are separated from the fermentation medium using conventional measures and their oil content is removed. For example, the cells can first be frozen, for example

320H28320H28

oder Hydrolyse aufgebrochen und dann das Öl aus den Zelltrümmern mit einem geeigneten Lösungsmittel, vorzugsweise einem flüchtigen Lösungsmittel, um das anschließende Entfernen des Lösungsmittels aus dem öl zu erleichtern, extrahiert werden.or hydrolysis is broken and then the oil is removed from the cell debris with a suitable solvent, preferably a volatile solvent to facilitate subsequent removal of the solvent from the oil will.

Wie oben bemerkt, ist es ein wichtiges Konzept der Erfindung, daß die im Lipid-Akkumulätionsmedium vorhandenen Fettsäuren in emulgierter Form vorliegen. Dies wird bevorzugt durch Zugabe eines Emulgators zum Fermentationsmedium bewirkt, der mit den verwendeten Fettsäuren kompatibel ist und den Stoffwechsel der Hefezellen nicht in nachteiliger Weise beeinflußt. Im allgemeinen sind bei der praktischen Durchführung der Erfindung eingesetzte Emulgatoren ionische oder nichtionische Emulgatoren mit einem HLG über 15.As noted above, it is an important concept of the invention that the fatty acids present in the lipid accumulation medium are in emulsified form. This is preferably brought about by adding an emulsifier to the fermentation medium, which with is compatible with the fatty acids used and does not adversely affect the metabolism of the yeast cells. in the Generally, emulsifiers employed in practicing the invention are ionic or nonionic emulsifiers with an HLG over 15.

Für diesen Zweck bevorzugt sind Emulgatoren in Form von Fettsäurederivaten von Sorbit und Sorbitanhydriden. Besonders bevorzugt sind nichtionische Emulgatoren, wie solche, die unter der Handelsbezeichnung "Tween" (Atlas Chemical Industries Inc.) auf dem Markt sind, die Polyoxyäthylen-Derivate von Fettsäurepartialestern von Sorbitanhydriden sind, und solche, die unter der Handelsbezeichnung "Span" auf dem Markt sind, die Fettsäurepartialester von Sorbitanhydriden sind. Beide Arten von Emulgatoren sind von der Nationalen Behörde für die Arzneiini ttelverwendung zugelassen; es wurde überraschenderweise gefunden, daß sie den Stoffwechsel der Hefezellen bei der Bildung von Fetten und Ölen nicht in nachteiliger Weise beeinflussen.Emulsifiers in the form of fatty acid derivatives are preferred for this purpose of sorbitol and sorbitol anhydrides. Nonionic emulsifiers, such as those listed under under the trade name "Tween" (Atlas Chemical Industries Inc.) are the polyoxyethylene derivatives of fatty acid partial esters of sorbitol anhydrides, and those which are on the market under the trade name "Span", are the fatty acid partial esters of sorbitol anhydrides. Both types of emulsifiers are approved by the National Medicines Agency; it was surprisingly found that they do not adversely affect the metabolism of the yeast cells in the formation of fats and oils.

Im allgemeinen muß nur so viel Emulgator, wie zum Emulgieren der in dem Lipid-Akkumulationsmedium vorhandenen Fettsäuren ausreicht, verwendet werden. Im allgemeinen liegt diese Menge im Bereich von 0,0001 bis 1 %, bezogen auf das Gewicht des Fermentationsmediums. Die Emulsion wird vorzugsweise durch Zugabe des Emulgators zu der Fettsäure oder den Fettsäuren und anschließend ausreichendes Rühren zur Schaffung eines praktischIn general, only as much emulsifier is required as is required to emulsify the fatty acids present in the lipid accumulation medium sufficient to be used. In general, this amount is in the range of 0.0001 to 1%, based on the weight of the Fermentation medium. The emulsion is preferably by adding the emulsifier to the fatty acid or fatty acids and then sufficient agitation to create a practical

homogenen Mediums erzeugt, wobei die übrigen Komponenten des Mediums zum Zeitpunkt des Rührens entweder zugesetzt worden sind oder noch nicht.homogeneous medium is generated, with the remaining components of the medium either being added at the time of stirring are or not yet.

Bei der bevorzugten Praxis der Erfindung wird die Emulsion durch Erwärmen der Fettsäure mit einem Puffer zu einem pH im Bereich von 7-9 gebildet, worauf die Fettsäure im Autoklaven behandelt wird, um sie zu sterilisieren, wenn nötig. Dann wird der Emulgator zugesetzt und das erhaltene Gemisch homogenisiert. Die Emulsion wird sodann rasch mit einer Geschwindigkeit gekühlt, die ausreicht, die Stearinsäureteilchen in sehr geringen Größen zu kristallisieren. In Übereinstimmung mit der Praxis der Erfindung wurde gefunden, daß Teilchengrößen unter 10 μπι besonders geeignet sind, um sicherzustellen, daß die Fettsäure oder -säuren in dem Lipid-Akkumulationsmedium wirksam genutzt wird bzw. werden.In the preferred practice of the invention, the emulsion is made to pH by heating the fatty acid with a buffer in the range of 7-9, after which the fatty acid is autoclaved to sterilize it if necessary. then the emulsifier is added and the mixture obtained is homogenized. The emulsion then becomes rapidly at one rate cooled, sufficient to crystallize the stearic acid particles in very small sizes. In accordance with the Practice of the invention has been found that particle sizes below 10 μπι are particularly suitable to ensure that the fatty acid or acids in the lipid accumulation medium are effectively used.

Nachdem die Grundkonzepte der Erfindung beschrieben worden sind, wird nun auf die folgenden Beispiele Bezug genommen, die der Veranschaulichung und nicht einer Beschränkung der Praxis der Erfindung dienen. In diesen Beispielen beziehen sich alle Prozentsätze auf das Gewicht, sofern nicht anders angegeben.Having described the basic concepts of the invention, reference will now be made to the following examples, which are illustrated in FIG It is intended to illustrate and not limit the practice of the invention. In these examples, all percentages relate based on weight unless otherwise stated.

Beispiel 1example 1

Dieses Beispiel veranschaulicht die Praxis der Erfindung unter Anwendung eines zweistufigen Verfahrens und mit Stearinsäure als Kohlenstoff-Nährstoffquelle.This example illustrates the practice of the invention using a two step process and with stearic acid as a carbon nutrient source.

Hefezellen von R. toruloides wurden in einem 500 ml-Kolben gezüchtet, der das folgende Wachstumsmedium enthielt:R. toruloides yeast cells were placed in a 500 ml flask grown containing the following growth medium:

320H28320H28

- ι/1 ft. - ι / 1 ft.

Glucoseglucose 5 %5% PeptonPeptone 5 %5% HefeextraktYeast extract 1 %1 % Wasserwater 300 ml300 ml

Der pH des Wachstumsmediums war 5,0, und das Wachstum wurde bis in das späte logarithmische Stadium fortgeführt (d.h. keine Fettansammlung).The pH of the growth medium was 5.0 and the growth was continued into the late logarithmic stage (i.e. no fat accumulation).

Die Zellen wurden dann geerntet und zu einer Reihe von Emulsionen bei einem 1:1 Zell/Lipid-Verhältnis (Trockengewicht) gegeben. Die Emulsion war in einem Teckmar-Homogenisator hergestellt worden. Das Kontroll-Fermentationsmedium (Probe A) hatte folgende Zusammensetzung:The cells were then harvested and converted into a series of emulsions at a 1: 1 cell / lipid ratio (dry weight) given. The emulsion was made in a Teckmar homogenizer been. The control fermentation medium (sample A) had the following composition:

StearinsäureStearic acid 1 %1 % K2HPO4 K 2 HPO 4 0,1 %0.1% Emulgator (Tween 20)Emulsifier (Tween 20) 0,01 %0.01% Antibiotikumantibiotic 10 ng/ml10 ng / ml Wasserwater 100 ml100 ml

Proben B bis F wurden mit der gleichen Zusammensetzung zusammengestellt, mit der Ausnahme, daß sie auch folgende Zusätze enthielten:Samples B to F were put together with the same composition, with the exception that they also contained the following additives:

Probe B
Probe C
Probe D
Probe E
Probe F
Sample B
Sample C
Sample D
Sample E.
Sample F.

Kontrolle Kontrolle Kontrolle Kontrolle KontrolleControl control control control control

0,1 % Glucose0.1% glucose

0,5 % Glucose0.5% glucose

1,0% Glucose1.0% glucose

0,2 % Glycerin0.2% glycerin

0,1 % Sterculinsäure0.1% sterculinic acid

Die Fermentation der Proben A-F erfolgte bei einem AnfangspH von 8,0 und einer Temperatur von 28°C für 3 Tage in einem Schüttelkolben bei 200 UpM. Dann wurde das öl gewonnen, wie in Beispiel 1 beschrieben, und der Analyse zugeführt. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:The fermentation of samples A-F took place at an initial pH of 8.0 and a temperature of 28 ° C for 3 days in a shake flask at 200 rpm. Then the oil was extracted, as in Example 1 described and submitted for analysis. The following results were obtained:

Ergebnisse - Versuch 2 Tabelle 2Results - Experiment 2 Table 2

Probesample A-KontrolleA control 270 mg270 mg », R.», R. 00 467467 ., C., C 53%53% 204204 ηη 180180 524524 -- EE. 511511 433433 FF. mg Neutralölmg neutral oil 27 %27% 520520 1313th 47%47% 528528 20%20% 18%18% 52%52% ,4, 4 51%51% 43%43% *'
411
* '
411
% Umwandlung auf Lipid-Basis% Conversion on a lipid basis 52%52% 00 37%37% ,7, 7 41%41% % Umwandlung auf% Conversion on -- 3939 43%43% -- 13%13% 9%9% ,6, 6 43%43% 36%36% Lipid + CH2O-BaSiSLipid + CH 2 O-base -- 47%47% 3636 ,5, 5 -- 0,30.3 26%26% ,4, 4 0,50.5 0,10.1 -- C:12C: 12 0,40.4 -- 00 ,5, 5 ,3, 3 0,50.5 0,60.6 ,5, 5 0,60.6 0,30.3 11 C:14C: 14 ,5, 5 0,50.5 00 ,8,8th 00 ,5, 5 13,413.4 14,914.9 00 ,7, 7 12,112.1 9,79.7 0,40.4 C:16:0C: 16-0 1010 ,3, 3 11,511.5 00 ,3, 3 1313th ,2, 2 1,81.8 2,42.4 1010 ,5, 5 0,50.5 2,22.2 11,311.3 C:16:1C: 16: 1 00 ,3, 3 1,01.0 00 ,0, 0 00 ,0, 0 38,638.6 23,823.8 11 ,2, 2 36,636.6 29,429.4 0,40.4 C:18:0C: 18-0 3939 ,3, 3 42,242.2 77th ,5, 5 4040 ,0, 0 3232 41,941.9 3232 ,4, 4 39,239.2 44,344.3 5353 C:18:1C: 18: 1 3838 ,1,1 35,235.2 5454 ,7, 7 3636 ,6, 6 0,60.6 5,25.2 4141 ,4, 4 3,53.5 7,77.7 25,425.4 C:18:2C: 18: 2 66th ,5, 5 0,90.9 3636 ,6, 6 11 ,1,1 0,50.5 0,50.5 77th ,6, 6 0,60.6 0,50.5 3,23.2 C:20C: 20 00 ,4, 4 0,60.6 00 ,1,1 00 ,4, 4 0,10.1 0,80.8 00 ,1,1 0,50.5 1,71.7 0,60.6 C:18:3C: 18: 3 11 ,3, 3 0,10.1 3333 ,5, 5 00 ,0, 0 0,50.5 0,60.6 22 ,8,8th 0,50.5 0,60.6 0,60.6 C:22C: 22 00 ,7, 7 0,40.4 ,6, 6 00 11,211.2 8,08.0 00 4,84.8 2,82.8 0,40.4 unbekannteunknown 22 ,1,1 7,37.3 ,6, 6 77th ,5, 5 54,554.5 41,841.8 22 51,651.6 41,241.2 4,54.5 gesättigte insgesamtsaturated overall 5050 ,6, 6 55,555.5 ,7, 7 ,2, 2 33,633.6 44,344.3 4444 39,639.6 46,546.5 66,066.0 einfach ungesättigte insgesamtmonounsaturated total 3838 ,5, 5 36,236.2 ,9, 9 3636 0,80.8 5,95.9 4343 3,93.9 9,49.4 25,725.7 mehrfach ungesättigte insgesamtpolyunsaturated total 77th 1,01.0 11 30,430.4 4949 99 4141 5757 3,73.7 theoretische Jcdzahl #theoretical Jcd number # 3333 3434 5656 2929

* Werte für Vergleichszwecke* Values for comparison purposes

-P-OO -P-OO

γ- κγ- κ

Wie die vorstehenden Daten zeigen, führt die Zugabe kleiner Mengen an Kohlenhydraten und/oder Glycerin zu erhöhter Umwandlungsleistung. 0,1 % Glucose- oder Glycerinzusatz führte zu maximalen Umwandlungen, und weitere Erhöhungen des Glucosegehalts erhöhten die Umwandlungen nicht mehr, sondern begannen tatsächlich die Leistung zu senken, wenn Umwandlungen auf Lipid und Zucker als Substrat berechnet wurden. Sterculinsäure schien die Umwandlungen auch zu erhöhen.As the above data show, the addition leads to smaller results Amounts of carbohydrates and / or glycerine lead to increased conversion efficiency. The addition of 0.1% glucose or glycerol resulted in maximum conversions and further increases in the glucose content the conversions no longer increased, but actually began to decrease when conversions went up Lipid and sugar as substrate were calculated. Sterculinic acid seemed to increase the conversions too.

Ein geringer Glucosezusatz (0,1-0,5 %) führte zu sehr geringen Steigerungen der Palmitin- und Stearingehalte auf Kosten von Olein- und Linolsäure, während 1 % Glucosezusatz zu leicht erhöhter Desaturierung auf Kosten der Stearinsäure führte. Es scheint, als ob Glycerin die Desaturierung geringfügig stimuliert. Die Zugabe geringer Mengen an Sterculinsäure führte zu stark herabgesetzter Desaturase-Aktivität und erhöhten Stearinsäurewer ten.A small addition of glucose (0.1-0.5%) led to very small increases in the palmitin and store levels at the expense of Oleic and linoleic acid, while 1% addition of glucose led to slightly increased desaturation at the expense of stearic acid. It appears as if glycerin slightly stimulates desaturation. The addition of small amounts of sterculinic acid resulted in greatly reduced desaturase activity and increased stearic acid values.

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel veranschaulicht ein zweistufiges Verfahren der Erfindung, bei dem die Eermentationszeit variiert wurde.This example illustrates a two step process of the invention in which fermentation time has been varied.

Zellen, die, wie in Beispiel 1 beschrieben, gezüchtet wurden, wurden durch Zentrifugieren geerntet und in eine Reihe von Emulsionen bei einem Zell/Lipid-Verhältnis von 1:1 gebracht. Jede Emulsion hatte folgende Zusammensetzung:Cells grown as described in Example 1 were harvested by centrifugation and placed in a series of Brought emulsions at a cell / lipid ratio of 1: 1. Each emulsion had the following composition:

LipideLipids 11 %% StearinsäureStearic acid 00 ,7 %.7% PalmitinsäurePalmitic acid 00 ,3 %, 3% K2HPO4 K 2 HPO 4 00 /1 %/1 % EmulgatorEmulsifier 33 Tropfendrops

Fermentationskolben enthielten 200 ml und wurden bei 200 UpM und 32°C inkubiert; der pH wurde bei 8,0 gehalten.Fermentation flasks held 200 ml and were running at 200 rpm and incubated at 32 ° C; the pH was kept at 8.0.

Zellen wurden nach 20 h und 2, 3, 5, 7, 9 und 11 Tagen geerntet. Die öle wurden gewonnen und analysiert. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:Cells were harvested after 20 hours and 2, 3, 5, 7, 9 and 11 days. The oils were extracted and analyzed. The following results were obtained:

Ergebnisse - Beispiel 2 Results - Example 2

Fermentationszeit (h)Fermentation time (h) 2020th 4848 37
92,2
37
92.2
7272 120120 29
89,8
29
89.8
168168 jj 88th 216216 264264 ii
% Umwandlung in Neutral
öl
% Triglycerid
% Conversion to neutral
oil
% Triglyceride
-- -- 11 !!
unbekanntunknown 25 25
97,1 '
25 25
97.1 '
37 4137 41 -- 37
89,8
37
89.8
28
85,1
28
85.1
-- 27 30
* 89
27 30
* 89
99 25 21
87 *
25 21
87 *
16 13
75 *
16 13
75 *
C:10C: 10 - - ' - - ' -- -- -- -- 0,10.1 -- 55 -- -- C:12C: 12 [[ -- . °'4 . ° ' 4 -- -- 0,50.5 -- 77th -- -- C:14C: 14 - - J- - J -- 0,10.1 0,10.1 0,10.1 -- 77th -- -- unbekanntunknown 0,60.6 0,50.5 -- 0,50.5 0,40.4 0,10.1 0,50.5 77th 0,30.3 0,40.4 unbekanntunknown 0,20.2 0,20.2 19,819.8 0,10.1 -- 20,220.2 -- 44th -- 0,10.1 C:16C: 16 -- -- 1,11.1 -- -- 1,11.1 -- -- -- C16:1C16: 1 2727 21,721.7 1,91.9 2020th 20,520.5 1,91.9 20,20, 18,318.3 18,718.7 unbekanntunknown 1,91.9 1,21.2 0,60.6 11 1,21.2 0,70.7 1,1, 77th 1,11.1 1,81.8 unbekanntunknown 2,02.0 1,91.9 29,829.8 22 1,81.8 28,228.2 1,1, 1,81.8 1,11.1 C:18C: 18th 11 0,70.7 4040 0,60.6 0,60.6 41,441.4 0,0, 0,60.6 0,60.6 C18:1C18: 1 16,316.3 30,730.7 3,23.2 28,628.6 30,530.5 3,93.9 23,23, 28,128.1 22,922.9 C18:2C18: 2 46,246.2 38,538.5 0,50.5 42,242.2 40,940.9 0,90.9 47,47, 42,642.6 46,646.6 C20C20 3,33.3 3,23.2 0,60.6 3,53.5 2,72.7 -- 2,2, 5,25.2 6,26.2 C18:3C18: 3 0,40.4 0,60.6 1,81.8 0,60.6 0,50.5 0,240.24 0,0, 0,70.7 0,60.6 unbekanntunknown -- 0,20.2 0,40.4 0,30.3 -- 0,70.7 0,50.5 0,20.2 C:22C: 22 0,40.4 0,20.2 -- -- -- -- 0,50.5 0,60.6 0,70.7 0,0, 0,70.7 0,70.7

* Triglycerid ist % Neutralöl* Triglyceride is% neutral oil

GO K) CDGO K) CD

hü OOhü OO

320H28 - 49. 320H28 - 49.

Bei diesem Beispiel war 20 h nach der anfänglichen Zweitstuf eninkubation der Palmitingehalt hoch, während der Stearingehalt verhältnismäßig niedrig war. Nach 20 h war die Umwandlung nur teilweise vollständig. Nach 48 h waren die Palmitin- und Oleingehalte verringert, während der Stearingehalt erhöht war. Nach 48 h war die Zusammensatzung ähnlich Kakaobutter, und der Umwandlungsgrad war auch maximal. Von diesem Punkt an nahm die Umwandlungsleistung allmählich ab, während die Zusammensetzung bemerkenswert gleich blieb. Der Prozentsatz an Triglyceriden in dem Neutralöl war auch nach 48 h am höchsten und bleib ziemlich gleichmäßig um 90 %. Am letzten Tag waren die Umwandlungsrate, der Prozentsatz an Triglyceriden, Palmitin- und Stearingehalte alle leicht gefallen, während die Olein- und Linolgehalte leicht erhöht waren. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß, wenn Triglyceride einmal synthetisiert und gespeichert sind, sie wenig verändert werden, aber zur Energieaufrechterhaltung langsam im Stoffwechsel verarbeitet werden.In this example, 20 hours after the initial second stage incubation, the palmitin level was high during the Stearing content was relatively low. After 20 hours, the conversion was only partially complete. After 48 hours they were Palmitin and olein levels decreased, while the store level was increased. After 48 hours the composition was similar to cocoa butter and the degree of conversion was also at its maximum. Of this At this point, the conversion efficiency gradually decreased while the composition remained remarkably the same. The percentage triglycerides in the neutral oil was also highest after 48 hours and remained fairly steady around 90%. On the last day the conversion rate, percentage of triglycerides, palmitin and store levels all fell slightly, while the The olein and linoleic levels were slightly increased. The results suggest that once triglycerides are synthesized and are stored, they are little changed, but slowly processed in the metabolism to maintain energy will.

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel veranschaulicht ein zweistufiges Verfahren gemäß der Erfindung zur Erzeugung von ölen ähnlich denen von Kakaobutter.This example illustrates a two step process in accordance with the invention for producing oils similar to those of FIG Cocoa butter.

Unter Anwendung der Arbeitsweise des Beispiels 2 wurden Hefezellen gezüchtet, geerntet und bei einem Zell/Lipid-Verhältnis von 1:1 zu einer Reihe von Emulsionen gegeben.Using the procedure of Example 2, yeast cells were made grown, harvested and at a cell / lipid ratio 1: 1 added to a range of emulsions.

Eine Reihe von Emulsionen folgender Zusammensetzung wurde hergestellt: A number of emulsions of the following composition were produced:

320U28320U28

Lipide 1 %Lipids 1%

Emulgator (Tween 20)0,01 %Emulsifier (Tween 20) 0.01%

Glycerin 0,2 %Glycerine 0.2%

K2HPO4 0,1 %K 2 HPO 4 0.1%

Palmitin/ 0,1 % Stearinsäure (45/55)
pH 6,5
Palmitin / 0.1% stearic acid (45/55)
pH 6.5

Probe A) inkubiert in Kolben bei 200 UpM bei 32°C 72 h mit einem Volumen von 200 mlSample A) incubated in flasks at 200 rpm at 32 ° C. for 72 hours a volume of 200 ml

B) wie A,nur inkubiert mit Lipomyces StarkeyiiB) like A, only incubated with Lipomyces Starkeyii

C) wie A,nur Rühren auf 300 UpM erhöht und das Volumen auf 100 ml verringert und in 48 h beendet, kein GlycerinC) like A, only stirring increased to 300 rpm and the volume reduced to 100 ml and finished in 48 h, no glycerin

D) wie C, nur Lipide auf 3 % erhöht und Tween 20 auf 0,03 % erhöhtD) like C, only lipids increased to 3% and Tween 20 increased 0.03% increased

E) wie D, nur 0,6 % Kohlenhydrat zugesetzt.E) like D, only 0.6% carbohydrate added.

AA. ErgebnisseResults CC. DD. EE. BB. %Umwandlung in% Conversion to 60 %60% 47 %47% 36 %36% 4545 TriglyceridTriglyceride 37 %37% FSZFSZ - - 0,10.1 0,10.1 C:12C: 12 0,50.5 -- 0,30.3 0,40.4 0,40.4 C:14C: 14 22,022.0 0,30.3 25,025.0 35,335.3 31,231.2 C:16C: 16 1,31.3 42,042.0 2, '> 2, '> 2,12.1 2,22.2 C:16:1C: 16: 1 1,91.9 5,05.0 1,41.4 1,71.7 1,81.8 unbekanntunknown 3030th 2,42.4 1414th 9,89.8 13,113.1 C:18C: 18th 3737 10,510.5 47,447.4 45,045.0 45,845.8 C:18:1C: 18: 1 5,15.1 38,438.4 6,46.4 3,23.2 2,92.9 C:18:2C: 18: 2 0,50.5 1,01.0 0,40.4 0,30.3 0,40.4 C: 20C: 20 0,60.6 0,10.1 0,60.6 0,30.3 0,30.3 C:18:3C: 18: 3 0,20.2

Es wurde beobachtet, daß Probe A eine Umwandlungsrate vonIt was observed that Sample A had a conversion rate of

320U28320U28

60 % hatte und der Fettsäuregehalt recht ähnlich Kakaobutter war. Probe B, die einen anderen Organismus verwendete (L. Starkeyii), hatte keine ähnliche Zusammensetzung, was gewisse Unterschiede unter verschiedenen Hefen aufzeigt.60% and the fatty acid content was quite similar to cocoa butter. Sample B using another organism (L. Starkeyii), did not have a similar composition, which shows certain differences between different yeasts.

Proben C, D und E wurden unter größerer Belüftungs/Rührrate (geringeres Volumen, größere Anzahl UpM) mit Fett angereichert und zeigen eine deutliche Abnahme im Stearatgehalt, was zeigt, daß diese Faktoren auch die Fettsäurezusammensetzung erhaltener Butter steuern können.Samples C, D, and E were at higher aeration / agitation rates (lower volume, higher number of rpm) enriched with fat and show a significant decrease in the stearate content, which shows that these factors can also control the fatty acid composition of obtained butter.

Es ist klar, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen in den Einzelheiten der Zusammenstellung, Arbeitsweise und Verarbeitung vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedan ken abzuweichen, insbesondere wie in den Ansprüchen definiertIt will be understood that various changes and modifications may be made in the details of the composition, operation and processing can be made without deviating from the inventive concept, in particular as defined in the claims

Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Erzeugung von Fetten und Ölen, gekennzeichnet durch Züchten von Hefezellen in einem Wachsturnsmedium, das eine Quelle für assimi]ierbaren Stickstoff und eine Quelle für assimilierbaren Kohlenstoff enthält, wobei das Verhältnis von Stickstoff zu Kohlenstoff so ist, daß die Hefezellen in ihrer logarithmischen Phase wachsen, durch Ernten der so gezüchteten Hefezellen und Inberuhrungbringen mit wenigstens einer Fettsäure in einem Lipid-Akkumulationsmedium zur Förderung der Erzeugung dieser Fette und Öle.1. A method for producing fats and oils, characterized by growing yeast cells in a growth medium which a source of absorbable nitrogen and a source for assimilable carbon, the ratio of nitrogen to carbon being such that the yeast cells in grow their logarithmic phase by harvesting the yeast cells so grown and bringing them into contact with at least a fatty acid in a lipid accumulation medium for promotion the production of these fats and oils. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein wenigstens ein Kohlenhydrat enthaltendes Wachstumsmedium verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a growth medium containing at least one carbohydrate is used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenhydrat ein Saccharid verwendet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that as Carbohydrate a saccharide is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hefezellen aerob gezüchtet werden.4. The method according to claim 1, characterized in that the yeast cells are grown aerobically. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure in dem Lipid-Akkumulationsmedium in Form einer Emulsion verwendet wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the fatty acid in the lipid accumulation medium in the form an emulsion is used. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß6. The method according to claim 5, characterized in that die Fettsäure mit einer Teilchengröße unter 10 μπι verwendet wird.the fatty acid used with a particle size below 10 μπι will. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine 10 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisende Fettsäure verwendet wird.7. The method according to claim 1, characterized in that a fatty acid having 10 to 20 carbon atoms is used. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stearinsäure/Palmitinsäure-Gemisch verwendet wird.8. The method according to claim 1, characterized in that a stearic acid / palmitic acid mixture is used. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stearinsäure/Palmitinsäure/Oleinsäure-Gemisch verwendet wird.9. The method according to claim 1, characterized in that a stearic acid / palmitic acid / oleic acid mixture is used. 10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettsäure mit einem Emulgator mit einem HLG über emulgiert worden ist.10. The method according to claim 5, characterized in that the fatty acid has been over-emulsified with an emulsifier with an HLG. 11. Verfahren zur Erzeugung von Fetten und ölen, wie sie " charakteristischerweise in Kakaobutter zu finden sind, gekennzeichnet durch Züchten von Hefezellen in einem Wachstumsmedium, das eine Quelle für assimilierbaren Stickstoff und eine Quelle für assimilierbaren Kohlenstoff enthält, wobei das Verhältnis von Stickstoff zu Kohlenstoff so ist, daß die Hefezellen in ihrer logarithmischen Phase wachsen, durch Ernten der so gezüchteten Hefezellen und Inberührungbringen mit einer Emulsion wenigstens einer Fettsäure mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen zur Erzeugung der Fette und öle.11. Process for the production of fats and oils, as they " characteristically found in cocoa butter, characterized by growing yeast cells in a growth medium, which contains a source of assimilable nitrogen and a source of assimilable carbon, where the ratio of nitrogen to carbon is such that the yeast cells grow in their logarithmic phase, by harvesting the yeast cells thus grown and bringing them into contact with an emulsion of at least one fatty acid 10 to 20 carbon atoms to produce the fats and oils.
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