EA015861B1 - Способ промышленного производства биокатализаторов в форме ферментов или микроорганизмов, иммобилизованных в геле на основе поливинилового спирта, их применение и устройства для их получения - Google Patents
Способ промышленного производства биокатализаторов в форме ферментов или микроорганизмов, иммобилизованных в геле на основе поливинилового спирта, их применение и устройства для их получения Download PDFInfo
- Publication number
- EA015861B1 EA015861B1 EA200801974A EA200801974A EA015861B1 EA 015861 B1 EA015861 B1 EA 015861B1 EA 200801974 A EA200801974 A EA 200801974A EA 200801974 A EA200801974 A EA 200801974A EA 015861 B1 EA015861 B1 EA 015861B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- biocatalyst
- immobilized
- production
- polyvinyl alcohol
- gel
- Prior art date
Links
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 title claims abstract description 113
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 title claims abstract description 113
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 title claims abstract description 60
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 46
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 121
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 92
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 64
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 63
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 63
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 44
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 36
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 36
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 claims description 34
- 239000008101 lactose Substances 0.000 claims description 34
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 33
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 33
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 33
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 claims description 32
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 claims description 32
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 28
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 28
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 26
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 claims description 22
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 22
- 108010051210 beta-Fructofuranosidase Proteins 0.000 claims description 21
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 claims description 18
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 18
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 claims description 16
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 15
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 15
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 13
- 235000021255 galacto-oligosaccharides Nutrition 0.000 claims description 11
- 150000003271 galactooligosaccharides Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims description 8
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 4
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 claims description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 2
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N alpha-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N 0.000 claims 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 claims 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 claims 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 10
- 238000011138 biotechnological process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012620 biological material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 abstract description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 56
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 56
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 54
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 54
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 44
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 37
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 35
- 239000003570 air Substances 0.000 description 31
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 21
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000001573 invertase Substances 0.000 description 16
- 235000011073 invertase Nutrition 0.000 description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 16
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 13
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 description 12
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 description 12
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 12
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 9
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 9
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 9
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 9
- 210000001822 immobilized cell Anatomy 0.000 description 9
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 9
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 8
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 6
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 6
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 6
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 5
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 5
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 5
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 5
- 239000013587 production medium Substances 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 4
- 238000010352 biotechnological method Methods 0.000 description 4
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 4
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 3
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 3
- -1 fructose monosaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 3
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 3
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 3
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 3
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J ATP(4-) Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-J 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 2
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 2
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 2
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 2
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 2
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 2
- 210000004013 groin Anatomy 0.000 description 2
- 235000019534 high fructose corn syrup Nutrition 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229960004903 invert sugar Drugs 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 231100000957 no side effect Toxicity 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 description 2
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000002094 transglycosylational effect Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;(3s,4r,5r)-1,3,4,5,6-pentahydroxyhexan-2-one Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N 0.000 description 1
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100038776 ADP-ribosylation factor-related protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical class CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 210000000712 G cell Anatomy 0.000 description 1
- 102000002464 Galactosidases Human genes 0.000 description 1
- 108010093031 Galactosidases Proteins 0.000 description 1
- 101000809413 Homo sapiens ADP-ribosylation factor-related protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 241000976416 Isatis tinctoria subsp. canescens Species 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- 241001676702 Thamnaconus modestus Species 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000001847 bifidogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229940036811 bone meal Drugs 0.000 description 1
- 239000002374 bone meal Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 235000020186 condensed milk Nutrition 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 235000020247 cow milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000000495 cryogel Substances 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 125000004985 dialkyl amino alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001079 digestive effect Effects 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- ZLFRJHOBQVVTOJ-UHFFFAOYSA-N dimethyl hexanediimidate Chemical compound COC(=N)CCCCC(=N)OC ZLFRJHOBQVVTOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N ethenamine Chemical compound NC=C UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000005428 food component Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000008821 health effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000008991 intestinal motility Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 210000005075 mammary gland Anatomy 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000000972 organotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000002304 perfume Substances 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 101150052890 rept gene Proteins 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
- A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
- A61K9/1605—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/1629—Organic macromolecular compounds
- A61K9/1635—Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/02—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces
- F26B17/023—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces the material being a slurry or paste, which adheres to a moving belt-like endless conveyor for drying thereon, from which it may be removed in dried state, e.g. by scrapers, brushes or vibration
-
- 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
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/04—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
-
- 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
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
- C12N11/082—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C12N11/084—Polymers containing vinyl alcohol units
-
- 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
Abstract
Способ промышленного производства биокатализаторов с биологически активным материалом в форме иммобилизованных ферментов или микроорганизмов, которые иммобилизованы в геле на основе поливинилового спирта, и их применения, основанный на том факте, что в промышленном производстве указанных биокатализаторов применяют биологически активный материал, образованный смесью свободного нативного или предварительно обработанного (агрегированного) ферментативного катализатора, или продуцирующего микроорганизма или его части, и геля на основе поливинилового спирта, смесь преобразовывают в гель и формуют в потоке осушающего воздуха при температуре от 80 до 15°С с учетом количества биологически активного материала, при поддержании геометрического отношения поверхности к объему биокатализатора больше 7 мм, и затем приготовленные таким образом биокатализаторы могут культивировать или хранить и затем применять в биотехнологических процессах в условиях, которые обеспечивают более высокую производительность данного биотехнологического процесса, более высокую продуктивную и ферментативную стабильность, длительное и повторное применение или поддающийся определению контроль над процессом с последующим легким отделением биокатализатора. Устройство для промышленного производства, обеспечивающее оптимизацию объема биологического носителя и поверхности в зависимости от количества биологически активного материала, состоящее из заливочного механизма (17), установленного спереди от осушительного канала (2), через который проходит непрерывная конвейерная лента (1), оборудованное по меньшей мере одной заливочной головкой (17)
Description
Настоящее изобретение относится к способу промышленного производства биокатализаторов с биологически активным материалом в форме иммобилизованных ферментов, или микроорганизмов, иммобилизованных в геле на основе поливинилового спирта, и их применению, и также к устройству для промышленного производства, которое позволяет оптимизировать объем и площадь биологического носителя в соответствии с количеством биологически активного материала, которое включает заливочный механизм, располагающийся спереди от осушительного канала, через который проходит непрерывная конвейерная лента.
Предшествующий уровень техники
Инкапсуляция микробактерий с использованием носителя на основе поливинилового спирта или полиуретанового носителя известна в области техники. Способ получения биокатализатора с биологически активным материалом в форме микроорганизмов, ферментов, спор и/или клеток, которые находятся в геле на основе поливинилового спирта (ро1уушу1 а1со1ю1) (называемом в дальнейшем тексте РУАгель), раскрыт в чешском патенте 249179. РУА-гель в качестве гелевого носителя для биологически активного материала весьма подходит для получения химических или биологических катализаторов. Гелевая масса, получаемая в соответствии с этим способом, проявляет более высокую механическую стабильность по сравнению с гелевыми массами, известными ранее, в частности, с точки зрения износостойкости и прочности при растяжении. Благодаря вышеупомянутым улучшенным механическим свойствам возможно получать гелевую массу в реакционноспособной и кинетически подходящей линзовидной форме. Полученная таким образом гелевая масса является твердой и износостойкой в течение более чем нескольких месяцев, даже при более высоком вращательном перемешивании по сравнению с известными ранее. Благодаря линзовидной форме, характеризующейся большим диаметром и малой высотой, физически, химически или биологически активное вещество всегда располагается непосредственно под поверхностью, что обеспечивает его реакционноспособную и кинетически полезную конфигурацию. Биотехнологические способы, в которых в качестве носителя биологически активного материала используют РУА-гель, известны в области техники.
Известны применения вышеупомянутых носителей в способе удаления азота из сточных вод. Такие применения описаны, например, в ЕР 0758680 (пористые производные целлюлозы), \УО 09508513 (поливиниловый спирт, вермикулит, полиуретан) и СИ 1076488 (поливиниловый спирт). Упомянутые носители используют, как правило, при иммобилизации активированного ила, часто предварительно обогащенного различными способами, в частности с помощью нитрифицирующих бактерий (см., например, способы РЕСА8И8 или ΡΕΟΑΖΠΚ.), но также непосредственно при иммобилизации чистых нитрифицирующих или денитрифицирующих бактерий. Как описано в литературе, очень важной характеристикой носителя является величина удельной поверхности по отношению к объему реактора или, точнее, к объему перерабатываемых в данное время сточных вод. Таким образом, этот параметр непосредственно относится к размеру реактора и к времени удерживания сточных вод в реакторе, поскольку на него может влиять, в частности, количество (или точнее масса или объем) носителя с заданной специфической поверхностью, который помещен в реактор. Например, способ удаления азотистых загрязнений при помощи бактерий, иммобилизованных в носителе на основе полиэтиленгликоля (ро1уе1йу1епед1усо1 - РЕС) в форме таблеток с геометрическими размерами 8/У 3 и 2, позволяет достигать скорости удаления азота от 0,34 до 1,14 кг/м3 в сутки при содержании влажной биомассы активированного ила в носителе 2 мас./об.% (Т. 8иш1по, Н. Иакатига, N. Могг Υ. Ка^адисЫ: Иммобилизация оГ ИбпГушд Вас1епа Ьу Ро1уе111у1епе С1усо1 Ргеро1утег, 1оита1 оГ БегтегИабоп апб Вюепдтееппд, 73(1), 37-42, 1992.). Тем не менее, величина удельной (геометрической) поверхности носителя по отношению к его объему или, точнее, по отношению к его форме и размерам также представляет собой существенный параметр, в частности, по экономическим причинам. Носители, форма которых напоминает шар или цилиндр, в котором диаметр дна (б) и высота (11) имеют приблизительно одинаковую величину, до сих пор используют для удаления азота из сточных вод с помощью иммобилизованных клеток. Минимальное значение размера носителя для удаления азота из сточных вод составляет 1 мм. Обычно используемые носители имеют размер 3 мм, что означает, что отношение поверхности к объему носителя (8/У - кигГасе/уоШте) составляет приблизительно от 21 до 6 мм-1. Если использовать носитель в форме линзы или полоски, то может быть использовано меньшее количество биокатализатора по сравнению с существующими в настоящее время способами с использованием иммобилизованных клеток для удаления азотистых соединений из питьевой воды, промышленных и сточных вод, даже при той же самой или большей интенсивности процесса.
Еще одно альтернативное применение гелевого носителя в биотехнологических процессах представляет собой способ получения молочной кислоты. Эта кислота широко используется, среди прочего, в частности, в пищевой, фармацевтической и химической промышленности. Молочную кислоту продуцирует большое количество микроорганизмов, но прежде всего мицелиальные грибы и бактерии. Из числа мицелиальных грибов хорошими продуцентами молочной кислоты являются РЫ/оркик аггЫхнх или огухае. Их неоспоримое преимущество по сравнению с бактериями заключается в том, что они продуцируют только Ь(+) кислоту. Тем не менее, тип ферментации является аэробным (требования высокой стерильности воздуха). Аэробный тип ферментации мицелиальных грибов может представлять собой пре
- 1 015861 имущество в случае непосредственного способа получения кальциевых солей молочной кислоты, при которых удлинение ферментации и уменьшение выходов может возникать в результате неэффективной нейтрализации (слабого перемешивания) в случае карбоната кальция (Майеу М.: Спйса1 Ке\зе\ук ίη Βίο!есйпо1оду, 12, 87-132, 1992).
Преимущество бактериальной ферментации заключается в том, что она является ферментацией анаэробного типа, следствием чего является простота устройств для культивирования и меньшие требования к стерильности. Прежде всего для промышленного производства используют бактерии рода Йас1оЬас111ик, которые превращают сахарозный субстрат (глюкозу, сахарозу, лактозу) при температуре от 30 до 40°С в молочную кислоту с различным содержанием форм Ь(+)-, И(-)- и ИЬ кислоты в зависимости от свойств продуцента.
Иммобилизация микроорганизмов путем инкапсуляции в гелевые носители представляет собой один из способов, обеспечивающих концентрирование биомассы в реакторе без роста биомассы в полностью ферментируемой среде. Этот способ состоит во включении клеток в капсулы природных или синтетических гелей. Клетки должны быть больше пор носителя настолько, чтобы не происходило высвобождение клеток, в то же время обеспечивалась свободная диффузия субстрата и продуктов в инкапсулированные клетки.
В настоящее время известна иммобилизация молочно-кислых бактерий в различных носителях. Прежде всего, они представляют собой каррагенаны, пектаты, альгинаты из числа природных гелей (Νοτΐοη, 8. е! а1.: Епхуте МютоЫа1. Тесйпо1., 16, 457-466, 1994; КтсЫет, К. е! а1.: Ас!а Вю1есЬпо1., 11, 229-341, 1991; Уап, 1. е! а1.: Сйет. Вюсйет. Епд. О.. 15 (2), 59-63, 2001) и полиакриламид из числа синтетических носителей (Тий, А. е! а1.: Епхуте МютоЬ1а1. Тесйпой, 7, 164-168, 1985). Иммобилизаты получают в виде шаров с диаметром от 3 до 5 мм, обычно путем капания соответствующего геля в затвердевающий раствор. Однако недостаток таких способов заключается в том, что шарообразная форма иммобилизатов вызывает ограничения диффузии внутри шаров. Весь объем геля не используется и как следствие микроорганизмы растут только непосредственно под поверхностью шара.
Еще один подходящий способ иммобилизации заключается в инкапсуляции молочно-кислых бактерий в гель на основе поливинилового спирта. Последний имеет многочисленные преимущества по сравнению с другими носителями. Прежде всего, он является дешевым, не токсичным для микроорганизмов, слабо биоразрушаемым, обладает превосходными физико-механическими свойствами, не оказывает побочные действия на микроорганизмы и демонстрирует длительную стабильность (патент ИЕ 19827552.8). Кроме того, иммобилизация клеток при помощи способа в соответствии с вышеупомянутым изобретением является щадящей для микроорганизмов-продуцентов (обеспечивает высокую жизнеспособность микроорганизма после иммобилизации и высокую степень выживания микроорганизмов после процедуры иммобилизации), поскольку поперечная сшивка матрицы происходит в потоке осушающего воздуха, что заменяет используемые в настоящее время способы поперечной сшивки путем замораживания (патент ИЕ 4327923) или затвердевания в системе с борной кислотой (патент И8 5290693). Кроме того, линзовидная форма иммобилизатов гарантирует загрузку всего объема носителя, оптимальную для роста микроорганизмов и продукции молочной кислоты. Иммобилизаты, полученные при помощи этого способа, можно повторно использовать в режиме периодической, полунепрерывной и непрерывной ферментации, как это было показано для высокотемпературного получения молочной кислоты с помощью клеток ВасШик соади1апк, иммобилизованных в РУА-геле линзовидной формы (РокепЬегд М. е! а1. Вю1есЬпо1. 1е!!., 27, 1943-1947, 2005).
В общем, известно, что для получения этанола традиционно применяют дрожжи 8ассйатотусек сегегыае или другие дрожжевые микроорганизмы, способные превращать глюкозу и другие сахариды в этанол в процессе ферментации. Такая ферментация представляет собой основу получения пива и вина и также основу получения этанола для промышленных, пищевых и топливных задач. Недавно отмечен растущий интерес к технологиям с применением бактерий в качестве продуцентов этанола. Ζγ то то пак тоЬШк является одним из бактериальных продуцентов этанола. Он представляет собой грамотрицательный факультативно анаэробный микроорганизм. Он обладает некоторыми преимуществами по сравнению с дрожжами: более быстрый рост биомассы (но, как правило, меньшая продукция биомассы), более высокая удельная скорость утилизации субстрата и образования продукта, для него не требуется контролируемый доступ кислорода, и он продуцирует меньше побочных метаболитов. Он метаболизирует глюкозу и фруктозу в соответствии с путем Энтнера-Дудорова, что обычно имеет место в случае анаэробных микроорганизмов. В этом метаболическом пути 1 моль глюкозы превращается в 2 моль этанола, 2 моль СО2 и 1 моль аденозинтрифосфата (АТФ). Этот метаболический путь минимизирует количество глюкозы, потребляемое в биомассе, и таким путем увеличивает продукцию этанола. Реальный выход (1 г спирта/1 г глюкозы) увеличивается до 0,49 при использовании бактерий и обычно составляет 0,44 при использовании дрожжей.
Ферментацию с помощью свободных клеток Ζутοтοηак тоЬФк могут осуществлять в режиме периодической, полунеперерывной и непрерывной ферментации (Родегк Р.Ь., ТпЬе И.Е.: патент США 4403034; Родегк Р.Ь., е! а1., патент США 4443543; 8а1хЬпшп ^., е! а1., патент США 4876196; Ви'1оск 1.И., патент Великобритании 2075053).
- 2 015861
К настоящему времени исследовательский интерес сфокусирован на увеличении продуктивности микроорганизмов и на модификации системы ферментирующих устройств с различными инновациями; например возвращение клеток в оборот, применение флокулирующих микроорганизмов и т.д. (Агсшт Е.1., е! а1., патент США 4413058; Кодега Р.Ь., е! а1., патент США 4443544).
Продукт ферментации (этанол) аккумулируется в жидкой среде и выделяется почти полностью путем перегонки. Желательно во время выделения продукта значительно уменьшать содержание биомассы путем осаждения, центрифугирования, фильтрации и т.д. безотносительно используемой системы и технологии. Увеличенное содержание нерастворимых веществ увеличивает энергоемкость перегонки, вызывает технологические проблемы (загрязнение аппарата для перегонки, вспенивание и т. д.), увеличивает требования к техническому обслуживанию и также может влиять на качество продукта. С другой стороны, должна быть достигнута максимальная эффективность продукции этанола. Скорость продукции этанола прямо пропорциональна количеству биомассы в ферментере. Это означает, что при постоянных условиях увеличенное содержание биомассы вызывает уменьшение времени, требующегося для получения заданного количества этанола. Один из способов, дающих возможность для концентрирования биомассы в реакторе без роста биомассы в интенсивно ферментируемой среде, заключается в иммобилизации микроорганизмов путем инкапсуляции в гелевых носителях. Этот способ основан на инкапсуляции клеток в природных или синтетических гелевых капсулах. Размер клеток должен быть больше чем размер пор носителя настолько, чтобы не происходило высвобождение клеток, но при этом обеспечивалась свободная диффузия субстрата и продуктов к инкапсулированным клеткам.
В настоящее время известна иммобилизация бактерий рода Ζν то то пах в различных носителях. Прежде всего, они представляют собой каррагенаны и альгинаты из числа природных гелей (Сйее!йат Р.8.1., патент США 4393136; С1пЬа1а I., патент США 4350765; К1ки!а М., патент США 5990191; Уашаба Т., е! а1., патент США 4680263) и полиакриламид из числа синтетических носителей (Уашаба Т., е! а1., патент США 4680263; СйееШаш Р.8.1., патент США 4393136). Иммобилизаты обычно изготавливают в форме шаров, имеющих диаметр от 3 до 5 мм, в основном путем капания соответствующего геля в раствор затвердителя. Тем не менее, недостаток такого способа заключается в том, что шарообразная форма иммобилизатов вызывает ограничения по диффузии внутрь шаров. Для загрузки клеток используется не весь объем геля, и, следовательно, микроорганизм растет лишь непосредственно под поверхностью шара-носителя и не заполняет общий объем матрикса.
Подходящий способ иммобилизации заключается в инкапсуляции бактерии Ζν то то пах тоЬШх в геле на основе поливинилового спирта. Последний имеет множество преимуществ по сравнению с другими носителями. Прежде всего, он является дешевым, не токсичным для микроорганизмов, слабо биоразрушаемым, обладает превосходными физико-механическими свойствами, не оказывает побочные действия на микроорганизмы и демонстрирует длительную стабильность (патент Германии 19827552.8). Кроме того, иммобилизация клеток при помощи способа в соответствии с вышеупомянутым изобретением является щадящей для микроорганизмов-продуцентов (обеспечивает высокую жизнеспособность микроорганизма после иммобилизации и высокую степень выживания микроорганизмов после процедуры иммобилизации), поскольку поперечная сшивка матрицы происходит в потоке осушающего воздуха и, таким образом, заменяет используемые в настоящее время способы поперечной сшивки путем замораживания (патент Германии 4327923) или затвердевания в системе с борной кислотой (патент США 5290693). Кроме того, линзовидная форма иммобилизатов гарантирует загрузку всего объема носителя, оптимальную для роста микроорганизмов и продукции этанола. Иммобилизаты, полученные при помощи этого способа, можно повторно использовать в режиме периодической, полунеперерывной и непрерывной ферментации. Путем иммобилизации Ζ. тоЬШх на частицах РУА-геля линзовидной формы получали производительность при периодическом способе ферментации в девять раз большую (43,6 г-л-1-ч-1), а при непрерывном способе ферментации в три раза большую (30,7 г-л-1-ч-1) по сравнению со способом, в котором используют неиммобилизованные клетки (КеЬгох М. е! а1., Ье!!. Арр1. М1сгоЬю1., 41, 412-416, 2005).
При использовании иммобилизатов шарообразной формы продукция этанола составляла 77 мгэтанола/мггеля/ч при использовании Ζνιηοιηοηηχ тоЬШх. иммобилизованного в каррагенане, с 10 мас.% глюкозной среды в реакторе периодического действия 500 мл, заполненном 20 мл иммобилизатов, имеющих диаметр 4 мм и температуру 30°С (СЫЬа!а I., патент США 4350765). Когда продуцент иммобилизован в альгинате натрия, причем влажная масса клеток составляет 20% мас./об. (мас./об. - влажная масса клеток, что соответствует 1/5 сухой массы клеток), воспроизводимость в тех же самых условиях составляет 0,49 гэтанола/гвлажной массы/ч в системе периодической загрузки, что после пересчета соответствует 98 мгэтанола/млгеля/ч, и в непрерывном режиме 0,47 гэтанола/гвлажной массы/ч, что после пересчета соответствует 94 мгэтанола/млгеля/ч (СйееШаш Р.8.1., патент США 4393136).
Альтернативным применением гелевого носителя в биотехнологических процессах является способ получения глюкозы и фруктозы из сахарозы при помощи иммобилизованного фермента инвертазы. Сахароза представляет собой запасаемый дисахарид, присутствующий в основном в сахарной свекле и сахарном тростнике. Его используют в пищевой промышленности, а также в качестве субстрата в способах ферментации. Он состоит из моносахаридов глюкозы и фруктозы. Эти моносахариды образуются из са
- 3 015861 харозы в результате гидролиза, например путем ферментативного гидролиза, с использованием фермента инвертазы. Его применение приводит в результате к образованию смеси глюкозы и фруктозы (инвертированный сахар), которая имеет множество преимуществ по сравнению с негидролизуемой сахарозой: уменьшенное образование мутности кристалла, увеличенная сладость и пригодность для способов ферментации.
В промышленной практике для гидролиза сахарозы используют ферментативные препараты инвертазы, которые не пригодны для повторного применения. По этой причине фермент становится одним из наиболее важных с точки зрения экономики составляющих получения глюкозо-фруктозных сиропов. Подходящий способ иммобилизации этого фермента обеспечивает его многократное применение и, кроме того, дает возможность сделать весь способ производства непрерывным и таким образом значительно увеличивает его эффективность. Наиболее часто используемым способом является поперечная сшивка. Наиболее широко используемыми агентами для поперечной сшивки являются полиамид (§ои М. е! а1. 1Р 58086085, КойгЬасй К.Р. е! а1. υδ 426842), глутаровый альдегид (Ьее Э.М е! а1. υδ 4749653), полимеры с несвязанными карбоксильными группами (Маи/ О. ϋδ 4767620), полимеры с эпоксидными группами (Маи/ О. υδ 4931476), иммобилизация в подвергнутых поперечной сшивке под действием света битумах (Кишййо I. 1Р 55023941) и включение в различные матрицы при помощи агента для поперечной сшивки, например иммобилизация на стеклянных шариках при помощи глутарового альдегида (ТозЫуикт Υ. е! а1. 1Р 58179494). Другие способы представляют собой ковалентное присоединение инвертазы к частицам силикагеля при помощи глутарового альдегида (ТЫЬаи1! Р.А. ЕР 0231668), ковалентное связывание при помощи дисульфидных связей на органических и неорганических носителях (Согш1ег К.А. е! а1. υδ 4176006), ковалентное связывание при помощи органосилана (Но С.Н. е! а1. υδ 4384045), ковалентное связывание при помощи диальдегида на целлюлозе и лигниновых материалах (Мопзап Р. υδ 4405715) и ковалентное связывание на диалкиламиноалкилцеллюлозе (Ьаршз Сй. Ό. е! а1. υδ 4933284). Инвертазу также иммобилизовали путем адсорбции, например, на матрице из костей животного (Е1йб1ау Сй. 1. υδ 5037749). Еще один способ представляет собой инкапсуляцию клеточных лизатов, обладающих высокой инвертазной активностью, в альгинатном геле (ОЬапа Н. е! а1. 1Р 57163484, Сйапд Η.Ν. е! а1. υδ 5766907) или в полиуретановых полимерах (Найбедеп Е.Е е! а1. υδ 4098645). Комбинированные способы, такие как, например, адсорбция фермента на хлопке, обработанном полиэтиленимином, и последующая поперечная сшивка глутаровым альдегидом ^атаха1б Н. е! а1. СА 1203187), также имеют практическое применение.
По-видимому, применение РУА (геля на основе поливинилового спирта) представляет собой очень хорошую альтернативу. Инвертазу успешно иммобилизовали в носителе с твердым центром, покрытым гелем РУА ^ататбЮ Н. и Ко е! а1. 1Р 2005042037). Для осуществления ковалентного связывания и включения инвертазы также использовали поперечную сшивку РУА, смешанного с полиэтиленгликолем, с помощью света (1сЫшита К. 1Р 58152483, 8иейио Т. е! а1. 1Р 1252285, 1/шшба Н. е! а1. 1Р 1071491). Матрицу РУА также могут подвергать поперечной сшивке борной кислотой, как в геле инкапсулируют инвертазу (Сиосйепд Сй. е! а1. СN 1076488), или путем сушки (НЫшита Е. е! а1. υδ 4727030). Способ сушки также использовали для удержания указанного фермента в РУА-геле линзовидной формы. Авторы сообщали о высокой стабильности при длительном использовании и хранении иммобилизованной инвертазы (КеЬгоз М. е! а1., Еооб Сйеш., 102, 784-787, 2007). Другие способы используют в комбинации с поперечной сшивкой (Т8и!8цш1 δ. е! а1. 1Р 2046288) или с добавлением винилацетата (Мойуа Т. е! а1., 1Р 56113290), виниламина (Мойуа Т. е! а1., 1Р 56113292) или аминоацеталированного РУА ^ашаисЫ А. е! а1. υδ 4307151).
Альтернативное применение гелевого носителя в биотехнологических способах осуществляют в способе получения глюкозы из крахмала при помощи иммобилизованного фермента глюкоамилазы. Крахмал, представляющий собой хранилище питательных веществ у растений, является одним из основных источников глюкозы в пищевой и бродильной промышленности. Крахмал содержит два типа молекул: амилазу и амилопектин. Амилаза в кукурузе, например, составляет 10% от общего количества крахмала. Она содержит до 1000 мономеров глюкозы, связанных а-1,4-гликозидными связями. Оставшиеся 90% представляет собой амилопектин, включающий также а-1,6-гликозидные связи помимо α-1,4гликозидных связей. Количество мономеров глюкозы в цепи составляет до 10000.
Способ предварительной обработки сырья для применения в способе ферментации состоит из двух стадий. На первой стадии перевод крахмала в жидкое состояние осуществляют при помощи эндофермента α-амилазы, который вызывает случайную диссоциацию а-1,4-гликозидных связей при высокой температуре. Эта реакция приводит к образованию декстринов и низших олигосахаридов с различной длиной цепей.
На второй стадии декстрины и олигосахариды диссоциируют на нередуцирующем конце экзоферментом глюкоамилазой на глюкозные мономеры. Глюкоамилаза вызывает диссоциацию как α-1,4-, так и а-1,6-гликозидных связей. Тем не менее, а-1,6-гликозидные связи гидролизуются в гораздо меньшей степени. Степень гидролиза также зависит от длины цепи. В промышленной практике на 1 т крахмала используют от 1 л до 1,2 л препарата фермента глюкоамилазы, который не пригоден для повторного
- 4 015861 применения. Подобная иммобилизация этого фермента может дать возможность его многократного применения и возможность сделать весь способ непрерывным. Достигнуто значительное улучшение иммобилизации этого фермента путем поперечной сшивки с таким агентом, как полиамин (8утоп е! а1. и.8. 4415663, Бап!ето е! а1. и.8. 5472861, ΌβΕίΙίρρί и.8. 4343901, КойгЬасй е! а1. и.8. 4268423), глутаровый альдегид (Бее е! а1. и.8. 4749653, ЫкШтита е! а1. и.8. 4888285, Котуай е! а1. К.К. 8601229), акриловые или алкильные агенты (Вотозз е! а1. и.8. 4794083, 8е1етепеу е! а1. Ки 2204600), при помощи которых фермент заякоривается на неорганической или органической матрице. Оказывается, что подходящим является применение способов адсорбции (АЬ!и11ай е! а1. и.8. 4226937, Китакига е! а1. ΙΡ 61060700, Мо!а1 е! а1. 1.Р. 59232092, 8е1етепеу е! а1. К.и. 2181770, К1тига е! а1. БР. 63056297), и также мембранных реакторов с иммобилизованной глюкоамилазой (Тйотаз е! а1. и.8. 5130237). КеЬю с соавторами сообщали об успешной иммобилизации в РУА-геле (Епхуше МютоЬ. Тесй., 39, 800-804, 2006). Авторы сообщали о высокой стабильности при применении в периодическом и непрерывном режимах ферментации. Они обнаружили, что температурный максимум для применения ферментов, иммобилизованных в РУА-геле, в водных растворах составляет 55°С.
Инкапсуляция, при которой биологический материал инкапсулирован в гелевую структуру и используется прежде всего для иммобилизации микроорганизмов, полностью отсутствует при иммобилизации глюкоамилазы. Тем не менее, без появления поперечных сшивок с образованием более крупных структур фермент легко вымывается из пор матрицы.
Альтернативное применение гелевого носителя в биотехнологических процессах заключается в применении в способе гидролиза раствора лактозы и в получении Ό-галактозы, Ό-глюкозы и галактоолигосахаридов из растворов лактозы при помощи иммобилизованной β-галактозидазы.
Дисахарид лактоза синтезируется в молочной железе большинства млекопитающих. Ее коммерчески получают из коровьего молока (с содержанием лактозы от 4,5 до 5 мас.%) путем экстракции из молочной сыворотки (Ва1!т1ск ап! ВатГог!. 1997). Лактоза, присутствующая в молоке и молочных продуктах, представляет собой важную питательную составляющую. Она поддерживает рост В1Д!оЬас!етшт 8р., представляет собой источник галактозы, необходимой для продукции галактолипидов и галактоолигосахаридов, способствует абсорбции кальция и т.д. (Ма1!опа!о е! а1., 1998). Она обладает низкой растворимостью и кристаллизуется в концентрации больше 18 мас.%. Это представляет собой проблему, поскольку кристаллы лактозы приводят к неприемлемой песочной текстуре (2а!оте, 1992) при производстве молочных продуктов, таких как сгущенное молоко и мороженое. Это представляет собой причину, по которой для этих продуктов весьма желателен гидролиз лактозы. Кроме того, гидролиз лактозы также приводит к значительному уменьшению гигроскопичности сухих молочных продуктов, увеличению сладости и уменьшению протекания реакций Мэйлларда (Сиг!а е! а1., 2001, 2а!оте, 1992, КозепЬетд е! а1., 1995).
β-Галактозидаза важна не только при гидролизе лактозы в молоке, но также при переработке молочной сыворотки. Сыворотка продуцируется в достаточно больших количествах в виде побочного продукта в молочной промышленности при получении сыра, творога и казеина. При получении сыра в мире ежегодно получают более 150 млн тонн молочной сыворотки (в среднем 10 л молочной сыворотки на 1 кг сыра) и по всему миру производство сыра постоянно увеличивается. Молочную сыворотку пока перерабатывают не очень интенсивно, что представляет собой экономическую и экологическую проблему (ЛоуаИп е! а1., 2005). Кроме того, ее обработка включает множество ограничений и отсутствует возможность свободно ее сбрасывать в окружающую среду. Половину получающихся отходов используют при производстве концентратов белка молочной сыворотки (\УРС - \\'11еу рто!еш сопсеп1та!е8), но в основном при кормлении сельскохозяйственных животных (Ки!о1Гоуа ап! Сиг!а, 2005). Молочная сыворотка также может быть использована в качестве сырья при производстве этанола. С этой точки зрения молочная сыворотка может представлять собой привлекательный субстрат для способов ферментации в будущем (Со!е е! а1., 2004). Например, при производстве этанола можно использовать дрожжи К1иууетотусе8, которые утилизируют лактозу. Гидролиз лактозы дает возможность для применения сгущенной молочной сыворотки с более высокой концентрацией источника углерода в качестве субстрата и, таким образом, значительно увеличивает выход ферментации (КозепЬетд е! а1., 1995). В некоторых случаях можно осуществлять способ ферментации таким путем, что микроорганизм-продуцент использует только присутствующую глюкозу, тогда как оставшаяся галактоза после этого может быть выделена, очищена или химически модифицирована (КозепЬетд, 2000).
Еще одно важное применение β-галактозидазы в пищевой промышленности заключается в образовании галактоолигосахаридов (ΟΘ8 - да1ас!оо11до8ассйап!е8). Они одновременно образуются при гидролизе лактозы благодаря трансгликозилирующей активности β-галактозидазы. Трансгликозилирующая активность β-галактозидазы впервые описана в 1950-х годах (Атопзоп, 1952). Первые опубликованные работы фокусируются на мониторинге благоприятных эффектов ΟΘ8 и поиске оптимальных способов их получения (Майопеу, 1998). ОО8 относится к группе так называемых пробиотиков: неперевариваемые компоненты пищи, которые избирательно стимулируют рост или, точнее, активность пробиотических культур в пищеварительном тракте человека. Благодаря своей β-конфигурации, ОО8 устойчивы к гидро
- 5 015861 лизу слюной и ферментами пищеварительных соков, которые избирательно гидролизуют β-гликозидные связи (8ако е! а1., 1999). СО8 проходят в толстую кишку, где они принимают участие во множестве важных процессов. Бифидогенная микрофлора метаболизирует СО8 с образованием короткоцепочечных жирных кислот (уксусной, пропионовой, молочной и масляной кислот) и газов (1ойп8ои е! а1., 1993). Появляющиеся кислоты стимулируют перистальтику кишечника и способствуют абсорбции кальция и железа путем уменьшения рН. СО8 также известны как факторы роста бифидобактерий, известные своим благоприятным действием на здоровье. Кроме того, бифидобактерии избирательно утилизируют галактоолигосахариды, которые подавляют рост нежелательных микроорганизмов в пищеварительном тракте (Репшкш, 1997). СО8 также благоприятны для здоровья полости рта, когда они не используются микрофлорой полости рта (8!гер!ососсик ши1аи15). и таким образом предотвращают образование кариеса зубов (8хПадуг 1999).
Отдельные β-галактозидазы отличаются общим количеством и структурой образующихся ОО8. Например, после выделения β-галактозидаз у различных штаммов рода ВгйбоЬас!ег1ит и их последующего использования при синтезе ОО8 из 30% лактозного раствора существует явное различие в продуцируемом количестве. В случае ВШбоЬас!егшт апщбаШт они составляют 43,8% всех сахаридов, присутствующих в растворе, тогда как в случае Вб1боЬас!егшт р8еибо1оидит - только 26,8% (К.аЬш е! а1., 2001). В зависимости от структуры тип вновь образуемой гликозидной связи двух моносахаридных единиц (галактоза-галактоза, галактоза-глюкоза) в случае ВШбоЬас!егшт Ьбэбит представляет собой β(1-3) (Ошпогбег е! а1., 1994), в противоположность β(1-4) у ВасШик сбсШапк (МохаГГаг е! а1., 1984) и β(1-6) у 8бер!ососсик ШегторЬбик (Ма!кито!о, 1990).
Фермент β-галактозидазу иммобилизуют следующими путями: захват (Маттаге11а аиб КиЬю1о, 2005, Яобпдиех-№да1е5 апб Ое1дабШо, 2005), перекрестное связывание (8ипдиг апб АкЬи1и!, 1994), адсорбция (Сагрю е! а1., 2000), ковалентное связывание (Ни е! а1., 1993, Бшб1ау, 1991, Όί 8епо е! а1., 2003), заключение в мембраны (Ыоуа1ш е! а1., 2005) или комбинация этих способов (подробнее описанная в разделе 1.2.1). Способ иммобилизации β-галактозидазы ассоциируется с некоторыми недостатками, такими как потеря активности фермента после иммобилизации. Уменьшение активности β-галактозидазы после иммобилизации составляет от 5 до 90% и зависит от используемого способа иммобилизации. Этот недостаток компенсируется возможностью повторного использования иммобилизатов. Способность сохранять ферментативную активность и стабильность иммобилизатов при повторном применении являются решающими параметрами при применении иммобилизатов в промышленном масштабе (Тапака аиб Катеашо!о, 1999).
Полиакриламидный гель и гель на основе поливинилового спирта часто используют в способах захвата. Матрицу РУА также используют для инкапсуляции β-галактозидазы, выделенной из мицелиальных грибов, вследствие чего увеличивается ее температурная стабильность. Фермент сохраняет 70% от своей предшествующей активности спустя 24 ч при 50°С и 5% от своей предшествующей активности при 60°С (Ва!ка1оуа е! а1., 1987). Кбаге и Сир!а (1988) иммобилизовали β-галактозидазу Е. соб с использованием комбинации двух способов: перекрестное связывание и последующая инкапсуляция в полиакриламидном геле. При осуществлении того же самого способа, но с использованием диметиладипимидата в качестве агента, осуществляющего перекрестное связывание, и веществ, препятствующих ферментативной активности: бычьего сывороточного альбумина, цистеина и лактозы, измеряемая активность составляет 190% от предшествующей активности иммобилизатора. Сравнение различных способов иммобилизации β-галактозидазы термофильной бактерии Тбегтик адиабсик продемонстрировало, что перекрестное связывание и последующий захват в агарозные гранулы представляет собой предпочтительный способ иммобилизации высоких концентраций фермента, обеспечивающий преимущество, заключающееся в высокой ферментативной активности (Вегдег е! а1., 1995). Способ иммобилизации дает возможность увеличения стабильности фермента в различных условиях реакции. Захват β-галактозидазы А. огухае в пористом криогеле РУА увеличивает устойчивость фермента к температуре, величине рН и ионной силе (Кокк1 е! а1., 1999).
Адсорбция представляет собой технически нетребовательный способ иммобилизации. Гидрофобное хлопковое волокно может служить, например, в качестве носителя, на котором фермент сохраняет 50% своей предшествующей активности (8йагта апб Уатахакг 1984). Ваккеп е! а1. использовали β-галактозидазу А. огухае путем ее абсорбции на поливинилхлориде и силикагеле в форме мембраны (1990) во время лактозного гидролиза в молоке в реакторе с продольным потоком. β-Галактозидаза, иммобилизованная путем адсорбции на костной муке, сохраняла 83% ранее имевшей место активности, но в процессе гидролиза в четырех партиях иммобилизат постепенно терял свою активность. После четвертого гидролиза активность иммобилизатов составляла лишь 24% от исходной (Сагрю е! а1., 2000). Этот эксперимент продемонстрировал недостаток способа иммобилизации, при которой происходит небольшая десорбция. Этот эффект может быть устранен путем добавления подходящего агента, осуществляющего поперечную сшивку (8хсхобгак, 2000).
Р1е!!аа е! а1. (1989) иммобилизовали β-галактозидазу, выделенную из А. огухае в двух различных носителях с использованием ковалентной связи. Первый представлял собой цеолит; но он не удобен, по
- 6 015861 скольку он связывается лишь с небольшим количеством фермента. В противоположность этому, порошкообразный нейлон-6 ковалентно связывается с большим количеством фермента и образует стабильный комплекс. Ре!егк и Кейт (2006) иммобилизовали β-галактозидазу путем ковалентного связывания на полигидроксиалканоатных гранулах. Получающиеся иммобилизаты стабильны длительное время в процессе их хранения в различных условиях, что свидетельствует о сильной связи между носителем и иммобилизованным ферментом.
Глутаровый альдегид с двумя реакционноспособными функциональными группами представляет собой наиболее часто используемый агент для перекрестного связывания при иммобилизации βгалактозидазы (Ошкаи е! а1., 1997, З/с/обгак, 2000, 2йои аиб Сйеп, 2, 2001). Тем не менее, способ иммобилизации путем перекрестного связывания, в частности, применяют в комбинации с другими способами (упомянутыми выше, Раиекаг е! а1., в печати), такими как адсорбция или захват. Например βгалактозидазу А. отухае, иммобилизованную с использованием способа захвата в форме волокон, состоящих из альгината и желатина, затем подвергали перекрестному связыванию глутаровым диальдегидом, который предотвращает вымывание фермента (Ташткеуеи аиб Эо^аи, 2002). Этот тип перекрестного связывания также использовали при иммобилизации β-галактозидазы в кобальт-альгинатном геле. Тем не менее, высвобождение кобальта во время гидролиза лактозы приводит к тому, что эти иммобилизаты невозможно применять в пищевой промышленности (А!ек аиб Мейте1од1и, 1997).
На активность и стабильность иммобилизованного фермента влияет величина рН, температура и ионная сила (Коу аиб Оир1а, 2003). По сравнению со свободным ферментом иммобилизованный фермент обладает более широкими оптимумом рН и диапазонами температуры, что упомянуто в большей части опубликованных работ. Более высокая стабильность иммобилизованной β-галактозидазы при меньшем значении рН и более высокой температуре представляет собой преимущество при гидролизе лактозы, и, кроме того, в результате уменьшения величины рН и увеличения температуры уменьшается риск загрязнения. С другой стороны, сдвиг оптимума рН и увеличение стабильности в этих условиях представляет собой преимущество при гидролизе лактозы в сладкой молочной сыворотке, рН которой находится в диапазоне от 5,5 до 6,0 (8хсхобтак, 2000).
β-Галактозидазу из различных микробных источников также иммобилизовали с целью получения галактоолигосахаридов в режиме непрерывной работы, а также в режиме периодической работы (Сйоскскайатакбее е! а1., 2005). По сравнению со свободным ферментом иммобилизованный фермент приводит к меньшей концентрации СО8. Это уменьшение вызвано ограничением доступа субстрата к ферменту в иммобилизованной системе (Майоиеу, 1998). Концентрация и структура возникающих ОО8 в значительной степени зависит от исходной концентрации субстрата и происхождения фермента. Увеличение исходной концентрации лактозы с 14 до 23% приводит к удваиванию продукции СО8 (Боба аиб БорехЬетуа, 2000, Сйосксйа18атеакбее е! а1., 2005).
8Ыи е! а1. (1998) иммобилизовали фермент, выделенный из Ви11ега кшдЫапк АТТС 24193, в хитозановых гранулах. Они использовали иммобилизованный таким образом фермент при продукции ОО8. Эксперимент длился в течение 15 дней, в течение которых они зарегистрировали 55 мас.% ОО8 от всех сахаридов (исходная концентрация субстрата составляет 100 г/л) и объемную производительность 4,4 г/л/ч. Еще один пример использования иммобилизованной β-галактозидазы при производстве олигосахаридов также описан в работе А1Ьаутак и Уаид (2002). Они получили максимальную продукцию 26 мас.% всех сахаридов (с концентрацией субстрата 400 г/л) и объемную продуктивность 106 г/л/ч путем использования фермента А. отухае, иммобилизованного на хлопковом волокне. Боба и Борех-Бе1уа (2000) тестировали мембранный реактор проточного типа с иммобилизованной β-галактозидазой для получения ОО8. Они достигли самой высокой продукции (31% от массы) с использованием молочной сыворотки, обработанной путем ультрафильтрации при исходной концентрации лактозы 20 мас.%. Молочная сыворотка представляет собой богатый источник лактозы; ее применение при производстве ОО8, повидимому, является весьма привлекательным.
Существует известное заливочное устройство, которое используют при получении иммобилизатов, представляющих собой продукты - биокатализаторы на основе носителя - поливинилового спирта обычно производимые в форме линз или небольших полосок. Смесь геля на основе поливинилового спирта и биомассы наносят на непрерывную транспортерную ленту точными заранее определенными дозами с использованием капельного заливочного механизма, причем смесь превращается в адгезивную массу в результате сушки и физического гелеобразования во время процесса производства. В данном случае заливочный механизм для получения иммобилизатов, основанных на носителе - поливиниловом спирте, состоит из заливочного механизма, располагающегося в передней части осушительного канала, внутри которого движется непрерывная конвейерная лента (изготовленная, например, из полиэтилена). Заливочный механизм, известный как заливочная головка, оборудован одним рядом заливочных игольчатых инжекторов, имеющих диаметр, варьирующий от 0,1 до 2,00 мм, которые пульсируют при помощи электромагнитов с различной частотой и различной длиной импульса и переносят или выливают смесь геля на основе поливинилового спирта и биомассы на непрерывную конвейерную ленту. Заливочное устройство дополнительно содержит блок повторного набухания, располагающийся в верхней части
- 7 015861 осушительного канала, который образован системой распылительных форсунок низкого давления, которые увлажняют (приводят к повторному набуханию) высушенный продукт. Кроме того, заливочное устройство оборудовано устройством для сбора, состоящим из находящегося под давлением скребка, представляющего собой пластину из нержавеющей стали, ополаскиваемую из распылительных форсунок, располагающихся выше находящегося под давлением скребка из нержавеющей стали и прикрепленных к несущей раме заливочного устройства выше приводного цилиндра ленты. В качестве источника осушающих сред используют воздух из окружающей среды или осушенный воздух, применяя непрерывное атмосферное осушение или непрерывное замораживание, который подогревают при помощи нагревательных элементов перед проникновением в осушительный канал, что обеспечивает образование геля при сушке иммобилизатов, полученных на основе носителя - поливинилового спирта. Заливочные устройства, располагающиеся таким образом, неспособны к длительному экономичному производству, в частности, ввиду сложности удаления иммобилизатов на основе носителя - поливинилового спирта с конвейерной ленты. Механический скребок из нержавеющей стали используют для соскребания и последующего сбора. Скребок является крепко прижатым к поверхности конвейерной ленты благодаря эластичности, и затем масса соскребается скребком и падает в сборочный резервуар. Такое механическое удаление продукта с ленты далеко от совершенства, в особенности принимая во внимание образование больших кластеров, агломератов носителя на основе поливинилового спирта, следствием чего является получение продукта, обладающего низкой или нулевой активностью. Также еще одним недостатком является значительный механический износ непрерывной конвейерной ленты заливочного устройства. Дополнительно было установлено, что применение солевых растворов в секции повторного набухания заливочного устройства вызывает прилипание солей к поверхности непрерывной ленты и последующее изменение поверхностного натяжения конвейерной ленты заливочного механизма, и, следовательно, изменение формы продукта. Это изменение означает, что во время удаления и отлипания иммобилизатов с конвейерной ленты в большинстве случаев не удается избежать повреждения и образования больших кластеров или агломератов.
Краткое изложение сущности изобретения
Вышеупомянутые недостатки устраняются при помощи способа промышленного производства биокатализаторов с биологически активным материалом в форме иммобилизованных ферментов или микроорганизмов, которые иммобилизованы в геле на основе поливинилового спирта, или их применения, основанного на том факте, что в промышленном производстве указанных биокатализаторов применяют биологически активный материал, который состоит из смеси, содержащей свободный нативный или предварительно обработанный (агрегированный) ферментативный катализатор, или микроорганизмпродуцент, или их части, и гель на основе поливинилового спирта, после чего смесь формуют и преобразовывают в гель в потоке осушающего воздуха при температуре от 80 до 15°С, с учетом количества биологического материала, поддерживая геометрическое отношение поверхности к объему больше 7 мм-1, и после этого полученные таким образом биокатализаторы могут культивировать и после этого использовать в биотехнологических процессах в условиях, которые позволяют поддерживать более высокую продуктивность, более высокую стабильность продуктов и ферментов, длительное и повторное применение или поддающийся определению контроль над процессом с последующим легким отделением биокатализатора, для данного биотехнологического способа.
Основные преимущества технологий с иммобилизованными клетками заключаются в значительном уменьшении стоимости осуществления данного способа, связанном с возможностью повторного использования биокатализатора и возможностью сделать способ непрерывным, поддерживая высокую концентрацию фиксированной биомассы в системе, и меньшей стоимости отделения биомассы и выделения продукта. Если способ выполняют непрерывно, не происходит вымывания биомассы из несущей матрицы, уменьшаются непродуктивные фазы роста, увеличиваются выходы и достигаются более высокие скорости реакции. Также благоприятно, чтобы способ контроля биотехнологического процесса по изобретению приводил в результате к уменьшению необходимых объемов реакционной смеси и реакционных интервалов, что означает уменьшение стоимости работы и инвестиций.
Желательно для интенсификации настоящего способа удаления азотистых соединений из питьевых, промышленных и сточных вод в форме газообразного азота при помощи иммобилизованных клеток использовать линзовидную форму носителя или, точнее, носитель в форме цилиндра, высота которого в 420 раз меньше чем радиус дна, или в форме небольшой полоски, или точнее блока, один из размеров которого в 4-20 раз меньше, чем другие два, таким образом, что отношение (геометрическое) поверхности к объему (П/О) носителя составляет более 7 мм-1.
При изготовлении биокатализатора, предназначенного для удаления азотистых загрязнений из питьевых, промышленных и сточных вод, полезно инкапсулировать нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии в гель на основе поливинилового спирта, и затем преобразовывать в гель и формовать путем сушки при температуре от 80 до 15°С смесь носителя на основе поливинилового спирта и бактериальных клеток в форму линзы или небольшой полоски, таким образом, чтобы минимальное отношение поверхности к объему биокатализаторов составляло 7,0 мм-1, и затем проводить затвердение иммобилизатов в подходящем растворе сульфата натрия. Иммобилизаты затем культивируют в водной питатель- 8 015861 ной среде, содержащей от 10 до 1000 мг/л Ν-ΝΗ4 и от 10 до 1500 мг/л Ν-ΝΟ3 азотистого субстрата при температуре от 20 до 35°С и имеющей значение рН от 6,0 до 9,5. Нитрифицирующие бактерии, содержащие биокатализатор, готовят отдельно от денитрифицирующих бактерий, содержащих биокатализатор. Последующее культивирование биомассы, содержащей оба биокатализатора, могут осуществлять непосредственно в промышленных устройствах, предназначенных для нитрификации и денитрификации.
Чистую смешанную культуру нитрифицирующих бактерий (Мбтокошопак еигореае и МбтоЬасбет νίподтайккбу) используют для приготовления иммобилизатов путем инкапсуляции в РУА матрице. Используемые литотрофные бактерии (медленно растущие организмы) получают энергию для своего существования из азота после окисления аммиака (Ν-ΝΗ3) в случае бактерий Мбтокошопак еигореае и в результате окисления нитритов (Ν-ΝΟ2) в случае №1гоЬас1ег тешодтайккбу.
Денитрифицирующие бактерии (Рагассосик йешбпйсапк), использующие азот нитратов (Ν-ΝΟ3) в качестве акцептора электронов вместо кислорода, используют для приготовления иммобилизатов путем инкапсуляции в РУА матрице. Денитрифицирующие бактерии представляют собой органотрофные бактерии, которым для роста нужен органический углерод. Используемые растворы для культивирования и некоторые реальные промышленные сточные воды не содержат никаких органических агентов, вследствие чего необходимо добавлять органический углерод - спирты, сахариды и т.д., предпочтительно метанол, поскольку он является дешевым, но продуцирует относительно небольшое количество биомассы.
Также полезно, чтобы линзовидная форма иммобилизатов поддерживала оптимальное использование всего объема гелевого носителя (загрузку клеток) для роста микроорганизмов и, таким образом, оптимальное применение продуктивных ферментативных свойств микроорганизмов и ферментов, которые можно обнаружить по увеличению удельной производительности биотехнологического способа с использованием иммобилизатов на основе поливинилового спирта (РУА). Биокатализаторы, полученные таким путем, могут использовать повторно в режиме периодической, полунепрерывной и непрерывной ферментации.
Для получения биокатализатора, предназначенного для продукции этанола из сахаридных субстратов, полезно инкапсулировать анаэробные бактерии 2ушошопак тоЬШк в гель на основе поливинилового спирта, и затем преобразовать в гель и формовать смесь носителя на основе поливинилового спирта и клеток бактерии 2ушошопак путем сушки при температуре от 80 до 15°С, и затем культивировать иммобилизаты в водной культуральной среде, содержащей от 2 до 25 мас.% сахаридного субстрата при температуре от 20 до 40°С, и рН от 3,5 до 7,0, в присутствии этанола, в диапазоне от 1 до 15 мас.%. Также при этом способе полезно, чтобы иммобилизованные клетки отделяли от жидкой части и использовали отдельно для продукции этанола, после окончания продукции. Полученные таким образом биокатализаторы могут повторно использовать в режиме периодической, полунепрерывной и непрерывной ферментации.
Для получения биокатализатора, предназначенного для продукции молочной кислоты из сахаридных субстратов, полезно инкапсулировать термофильные бактерии ВасШик соади1апк в гель на основе поливинилового спирта, и затем преобразовывать в гель и формовать смесь носителя на основе поливинилового спирта и клеток бактерии ВасШик соади1апк путем сушки при температуре от 80 до 15°С, при отношении поверхности к объему иммобилизатов больше чем 7,0 мм-1, и затем культивировать иммобилизованные клетки в водной культуральной среде, содержащей от 2 до 14 мас.% сахаридного субстрата, при температуре от 30 до 60°С и значении рН от 5,0 до 7,5, в молочной кислоте или ее солях, присутствующих в диапазоне от 1 до 12 мас.%. Также полезно, чтобы иммобилизованные клетки отделяли от жидкой части и использовали отдельно для продукции молочной кислоты после прекращения продукции. Полученные таким образом биокатализаторы могут использовать повторно в режиме периодической, полунепрерывной и непрерывной ферментации.
Для увеличения производительности продукции молочной кислоты полезно использовать штамм ВасШик соади1апк ССМ 4318. Сам по себе этот бактериальный штамм характеризуется высокой производительностью продукции молочной кислоты, в зависимости от количества биокатализатора, при сохранении минимального отношения его объема к поверхности 7,0 мм-1, производительность продукции молочной кислоты будет еще выше.
Для приготовления биокатализатора, предназначенного для получения инвертированного сахарида из сахаридных растворов, полезно инкапсулировать фермент инвертазу в гель на основе поливинилового спирта и затем превращать в гель и формовать смесь носителя на основе поливинилового спирта и фермента путем сушки при температуре от 80 до 15°С и при минимальном отношении поверхности иммобилизата к его объему 7,0 мм-1, и использовать полученный таким образом фермент для гидролиза сахаридных растворов, которые одержат от 2 до 50 мас.% сахаридного субстрата, при температуре от 20 до 50°С и значении рН от 3,5 до 7,0.
Полезно отделять иммобилизованную инвертазу от жидкой части после завершения гидролиза и повторно использовать ее при продукции инвертированной сахарозы, причем гидролиз сахарозы при помощи иммобилизованной инвертазы осуществляют в периодическом, полунепрерывном и непрерывном режиме.
Способ по настоящему изобретению для иммобилизации инвертазы в геле на основе поливинило
- 9 015861 вого спирта (РУЛ) основан на сушке геля в осушающем потоке воздуха при температуре от 80 до 15°С, когда может происходить взаимодействие между функциональными группами геля и инвертазой. Линзовидная форма иммобилизатов в случае, если минимальное отношение поверхности к объему иммобилизата составляет 7,0 мм-1, позволяет поддерживать оптимальное использование всего объема геля и достигать высокой удельной активности инвертазы. Иммобилизованный таким образом фермент не вымывается из матрицы и его можно использовать в режиме периодической, полунепрерывной и непрерывной ферментации.
Для приготовления биокатализатора, предназначенного для получения Ό-глюкозы из высших сахаридов, полезно инкапсулировать фермент глюкоамилазу в гель на основе поливинилового спирта и затем преобразовывать в гель и формовать смесь носителя на основе поливинилового спирта и фермента путем сушки при температуре от 80 до 15°С и при минимальном отношении поверхности к объему иммобилизатов 7,0 мм-1, и использовать полученный таким образом фермент для гидролиза высших сахаридов, которые получают путем частичного гидролиза крахмала, содержащего от 2 до 40 мас.% сахаридного субстрата, при температуре от 20 до 45°С и значении рН от 3,5 до 7. Для предотвращения вымывания глюкоамилазы полезно осуществлять иммобилизацию фермента в геле на основе поливинилового спирта (РУА) во время сушки в воздушном потоке при температуре от 80 до 15°С, в условиях, когда могут возникать взаимодействия между функциональными группами геля и глюкоамилазой. Иммобилизованный таким образом фермент не вымывается из матрицы и его могут использовать в периодическом, полунепрерывном и непрерывном режиме.
Полученный таким образом сахаридный субстрат, который содержит глюкозу, может применяться в ферментативной и пищевой промышленности.
Также полезно, чтобы иммобилизованную глюкоамилазу отделяли от жидкой части после завершения гидролиза и повторно использовали при получении глюкозы.
Также полезно, чтобы гидролиз при помощи иммобилизованной глюкоамилазы осуществляли в периодическом режиме, режиме с подпиткой и непрерывном режиме.
Также полезно, чтобы иммобилизованную глюкоамилазу использовали для осахаривания субстрата-крахмала в ферментативном способе продукции этанола.
Также полезно, чтобы иммобилизованную глюкоамилазу использовали для осахаривания субстрата-крахмала в ферментативном способе продукции молочной кислоты.
При получении биокатализатора, предназначенного для гидролиза растворов лактозы, получения Όгалактозы, Ό-глюкозы и галактоолигосахаридов из растворов лактозы, полезно заключать фермент βгалактозидазу в гель на основе поливинилового спирта и затем преобразовывать в гель и формовать смесь носителя на основе поливинилового спирта и фермента путем сушки при температуре от 80 до 15°С, и при минимальном отношении поверхности к объему иммобилизатов 7,0 мм-1, причем полученный таким образом фермент используют для гидролиза растворов лактозы, содержащих от 2 до 50 мас.% сахаридного субстрата, при температуре от 20 до 60°С и значении рН от 3,0 до 7,0.
Полезно, чтобы иммобилизованную β-галактозидазу после завершения гидролиза отделяли от жидкой части и использовали повторно для продукции Ό-галактозы, Ό-глюкозы и галактоолигосахарида, гидролиз лактозы при помощи иммобилизованной β-галактозидазы осуществляли в периодическом режиме, режиме с подпиткой и непрерывном режиме.
Устройство для изготовления иммобилизованных биокатализаторов представляет собой устройство для промышленного получения, которое обеспечивает оптимизацию объема и поверхности биологического носителя в зависимости от количества биологически активного материала, включает капающий заливочный механизм, располагающийся впереди от осушающего канала, через который движется непрерывная конвейерная лента, где устройство оборудовано по меньшей мере одной заливочной головкой с двумя рядами заливочных игольчатых инжекторов, соединенных с контейнером под умеренным давлением и компрессором, конвейерной лентой и осушающей системой - источником осушающего воздуха, который продувается при помощи вентилятора в систему распределения воздуха с включенными нагревателями, которая переходит в верхний осушительный канал, и дополнительно нижний окончательный осушительный канал и контейнер для повторного набухания, между которыми располагается соскребающее и собирающее устройство, сконструированное на основе механического соскребания и ополаскивания при высоком давлении, которое соединено с трубопроводом со встроенным насосом высокого давления и насосом низкого давления, которые нагнетают в собирающий охлаждающий резервуар, и дополнительно промывающий контейнер для окончательной очистки непрерывной конвейерной ленты при помощи форсунок, соединенных с насосом низкого давления, который соединен с промывающим контейнером трубопроводом.
Устройство по изобретению образует совершенно новый комплекс промышленного заливочного устройства, состоящего из одной или двух заливочных головок, оборудованных двумя рядами заливочных игольчатых инжекторов, диаметр которых составляет от 0,1 до 2,00 мм, которые пульсируют под действием электромагнитов с различной частотой и длиной импульса, конвейерной ленты с контролируемым приводом, осушительного канала с противоточным осушением, контейнера для повторного на
- 10 015861 бухания, независимой собирающей промывающей системы низкого давления и нижнего осушающего канала с противоточным осушением в нижней части заливочного устройства. Также полезно, чтобы в состав устройства входила независимая система промывания под высоким давлением при помощи водного солевого раствора в собирающем резервуаре, состоящая из насоса высокого давления для подачи воды под давлением в форсунки высокого давления. Таким образом достигают увеличения эффективности механического соскребания массы с конвейерной ленты. Также важно, чтобы устройство по настоящему изобретению, а именно оборудованное этим типом собирающего и промывающего устройства, было способно обеспечивать ненарушенное экономическое промышленное получение иммобилизатов, основанных на носителе - поливиниловом спирте.
Для безошибочного функционирования соскребающего собирающего устройства, представляющего собой часть заливочного устройства, если оно образовано боковой рамкой, в которой механический полимерный скребок, обеспечивающий промывание под углом от 45 до 80°, располагается на нажимном механизме из нержавеющей стали, с пружинным нажимным механизмом и промыванием при помощи системы форсунок под высоким давлением, фиксированных на поддерживающей трубчатой системе распределения из нержавеющей стали, которая фиксирована в рамке, для очищения внутренней и внешней сторон конвейерной ленты, полезно, чтобы присутствовали нижний и верхний скребки с полимерными щетками, фиксированные позади механического полимерного скребка в пружинном механизме, и для окончательного очищения конвейерной ленты от продукта в том месте, где она выходит из рамки, устройство было дополнительно оборудовано нижним и верхним скребками. Также благоприятно, чтобы сконструированный механизм соскребающего собирающего устройства также очищал внешнюю сторону непрерывной конвейерной ленты, даже если ее внутренняя поверхность неровная, рифленая или шероховатая.
Устройство по изобретению также может быть использовано для соскребания другого адгезивного вещества с конвейерной ленты при производстве других адгезивных материалов.
Краткое описание чертежей
Изобретение более подробно проиллюстрировано при помощи графических материалов, где фиг. 1 иллюстрирует схему заливочного механизма;
фиг. 2 - схему контейнера для повторного набухания; фиг. 3 - частичный срез собирающего устройства и фиг. 4 - схему промывающего контейнера.
Описание связанной технологии
Способ получения вышеописанных носителей и применения в способе удаления азота из сточных вод при помощи иммобилизованных нитрифицирующих и денитрифицирующих клеток в геле на основе поливинилового спирта описан в следующих примерах.
Пример 1.
Иммобилизаты - биокатализатор для нитрификации - получали путем инкапсуляции чистой смешанной культуры нитрифицирующих бактерий (Ыйгозотопаз еигореае и ЫйгоЬас1ег Щиодгабзкгу) в РУЛгидрогеле. Иммобилизаты - биокатализатор для денитрификации - получали путем инкапсуляции денитрифицирующих бактерий (Рагассосиз беийпДсаиз). Иммобилизацию осуществляли следующим образом: готовили раствор РУА, содержащий 100 г РУА (поливиниловый спирт), 60 г РЕС (полиэтиленгликоль), 790 г дистиллированной воды. В приготовленный таким образом раствор добавляли по 50 мл гомогенной суспензии биомассы таким образом, что получающаяся в результате концентрация клеток составляла 0,60 г клеток на 1 дм3 геля. Приготовленную таким образом смесь в растворе РУА капали на твердую пластину и затем подвергали перекрестному связыванию и формовали в потоке сухого воздуха при температуре от 80 до 15°С. Иммобилизаты, минимальное отношение поверхности к объему которых составляло 7 мм-1, затем переносили в раствор сульфата натрия (0,01 моль/л) и хлорида аммония (0,1 моль/л) в течение 60 мин. Иммобилизаты культивировали или хранили после фильтрации в среде для хранения при температуре 4°С. В случае нитрифицирующих микроорганизмов культивирование партии осуществляли в водной культуральной среде с постепенным увеличением содержания азотистого субстрата с 50 до 500 мг/л Ν-ΝΗ4, в течение чего осуществляли культивирование бактерий при рН 7,0 и концентрации растворенного кислорода более 1,5 мг/л.
В случае денитрифицирующих микроорганизмов культивирование партии осуществляли в водной культуральной среде с содержанием азотистого субстрата, выключающего Ν-ΝΟ3 и других питательных вещества, 200 мг/л, при температуре от 20 до 35°С и рН 7,8 в присутствии метанола в качестве Ссубстрата. Содержание биомассы в обоих биокатализаторах составляло приблизительно от 60 до 80 мг сухого материала биомассы на 1000 мл РУА после культивирования.
Полученные таким образом иммобилизаты подвергали повторным периодическим процессам ферментации. Нитрификация (удаление азота из аммиака) в реакторе с эффективным объемом 17 л с содержанием 15 л синтетической сточной воды (СВ), содержащей приблизительно 800 мг/л Ν-ΝΗ4 и 2000 г биокатализатора с инкапсулированными нитрифицирующими бактериями, завершалась через 4 ч, что показало скорость нитрификации приблизительно 1500 мг Ν-ΝΗ/ч х кг биокатализатора, соответственно
- 11 015861 приблизительно 4,8 кг Ν-ΝΗ4/μ3 СВ х сутки и 36 кг Ν-ΝΗ4/μ3 биокатализатора х сутки.
Денитрификация (удаление азота из нитратов) в реакторе с эффективным объемом 15,8 л, с содержанием 15 л синтетической сточной воды с концентрацией 800 мг/л Ν-ΝΟ3 и 800 г биокатализатора с инкапсулируемыми нитрифицирующими бактериями, завершалась через 3 ч в присутствии метанола в качестве С-субстрата, что показывает скорость денитрификации приблизительно 2000 мг Ν-ΝΟ3/η х кг биокатализатора, соответственно приблизительно 6 кг Ν-ΝΟ3/μ3 СВ х сутки и 45 кг Ν-ΝΟ3/μ3 биокатализатора х сутки.
Пример 2.
Иммобилизаты, приготовленные и культивировавшиеся, как описано выше в примере 1, использовали для удаления азотистых загрязнений из реальных сточных вод с высокой концентрацией азотистых загрязнений от 200 до 1000 мг/л Ν-ΝΗ4 и фактически нулевым количестве дихромата при непрерывном контроле нитрификации и денитрификации.
Непрерывное модельное устройство использовали для тестирования одновременной нитрификации и денитрификации, причем эффективный объем в перемешивающем нитрифицирующем реакторе составлял 17 л и эффективный объем в перемешивающем денитрифицирующем реакторе составлял 3,8 л. Скорость потока реальных промышленных сточных вод составляла 35 л/сутки при содержании приблизительно 1600 мг/л Ν-ΝΗ4.
2000 г биокатализатора с инкапсулированными динитрифицирующими бактериями добавляли в нитрифицирующий реактор. 800 г биокатализатора с инкапсулированными денитрифицирующими бактериями добавляли в денитрифицирующий реактор. В течение эксперимента, длящегося несколько недель, достигалась средняя скорость нитрификации, составляющая приблизительно 1000 мг Ν-ΝΗ/ч х кг биокатализатора при 95% эффективности нитрификации, и средней скорости денитрификации в присутствии метанола в качестве С-субстрата приблизительно 1600 мг Ν-ΝΟ3/η х кг биокатализатора. Скорость удаления азотистых загрязнений составляла приблизительно 1,5 кг/м3 СВ х сутки.
Пример 3.
Иммобилизаты, приготовленные и культивировавшиеся, как описано выше в примере 1, использовали для удаления азотистых загрязнений из реальных сточных вод с высокой концентрацией азотистых загрязнений от 200 до 1000 мг/л Ν-ΝΗ4 и высоким значением дихромата (>1000 мг/л) при непрерывном контроле нитрификации и денитрификации.
Полученные таким образом иммобилизаты подвергали периодическим процессам ферментации. Нитрификация (удаление азота из аммиака) в реакторе с эффективным объемом 17 л с содержанием 15 л синтетической сточной воды (СВ), содержащей приблизительно 800 мг/л Ν-ΝΗ4 и 2000 г биокатализатора с инкапсулированными нитрифицирующими бактериями, завершалась через 12 ч, что показало скорость нитрификации приблизительно 500 мг Ν-ΝΗ/η х кг биокатализатора, соответственно приблизительно 1,6 кг Ν-ΝΗ4/μ3 СВ х сутки и 12 кг Ν-ΝΗ4/μ3 биокатализатора х сутки.
Денитрификация (удаление азота из нитратов) в реакторе с эффективным объемом 15,8 л, с содержанием 15 л синтетической сточной воды с концентрацией 800 мг/л Ν-ΝΟ3 и 800 г биокатализатора с инкапсулируемыми нитрифицирующими бактериями, завершалась через 6 ч в присутствии метанола в качестве С-субстрата, что показывает скорость денитрификации приблизительно 1000 мг Ν-ΝΟ^η х кг биокатализатора, соответственно приблизительно 3 кг Ν-ΝΟ3/μ3 СВ в сутки и 22,5 кг Ν-ΝΟ3/μ3 биокатализатора в сутки.
Способ продукции и применения вышеупомянутых носителей при производстве молочной кислоты из сахаридных субстратов при помощи клеток ВаеШик соади1апк, иммобилизованных в геле на основе поливинилового спирта, проиллюстрирован в следующих примерах.
Пример 4.
Суспензию спор ВаеШик соади1апк ССМ 4318 готовили путем инокуляции 0,2 см3 культуры для хранения на поверхность агара МК8 со стерильным СаСО3 (3 ч, 160°С) в чашках Петри (диаметр 9 см). Инкубацию осуществляли в течение 72 ч при температуре 50°С в лабораторном термостате. Затем спорулированную культуру покрывали 5 см3 стерильной дистиллированной воды и переносили в колбу Эрленмейера. Полученную таким образом суспензию инкубировали в течение 25 мин при температуре 70°С и затем использовали при иммобилизации в геле на основе поливинилового спирта (РУЛ).
Готовили раствор РУА, содержащий 100 г РУА (поливиниловый спирт), 60 г РЕС (полиэтиленгликоль) и 790 г дистиллированной воды. 50 мл гомогенной суспензии биомассы добавляли в приготовленный таким образом раствор, таким образом, что конечная концентрация клеток составила 0,67 г клеток (сухой материал) на 1 дм3 геля. Приготовленную таким образом смесь клеток в растворе РУА капали на твердую пластину и затем подвергали перекрестному связыванию и формовали в потоке сухого воздуха при градиенте температуры: от 80 до 15°С. Иммобилизаты, отношение поверхности к объему для которых минимально составляет 7 мм-1, затем переносили в раствор сульфата натрия (0,1 моль/л) в течение 60 мин. Иммобилизаты использовали в периодических процессах ферментации или после фильтрации хранили в стерильной питьевой воде при температуре 4°С.
Размножение биомассы проводили в повторных периодических процессах ферментации в лабора
- 12 015861 торном ферментере объемом 5 л с 2,6 л продуцирующей среды. Продуцирующая среда содержала 60 г сахарозы, 10 г дрожжевого экстракта, 1 г (ΝΗ4)2ΗΡΟ4, 0,2 г Мд804 х 7Н2О, 0,05 г Мп804 х 4Н2О, 0,01 г Ее804 х 7Н2О в 1 л дистиллированной воды. Продуцирующую среду кипятили в течение короткого времени, охлаждали до температуры 60°С и затем добавляли 400 г влажных иммобилизатов. Температуру постепенно уменьшали до 45°С в течение 1 ч, рН спонтанно уменьшали с 6,9 до 5,0 и затем поддерживали на уровне 5,8 во время следующей ферментации путем добавления 26% водного раствора аммиака. Ферментацию осуществляли в периодическом режиме при непрерывном перемешивании (200 об/мин). Иммобилизаты выделяли из ферментирующей среды после усвоения сахаридного субстрата и использовали в новой ферментации. Аналогично в следующих условиях осуществляли серии из 9 процессов периодической ферментации: со второго по пятое превращение осуществляли при температуре 50°С и рН 6,0, а с шестого по десятое при температуре 52°С и значении рН 6,3. Общая длительность ферментации сокращалась в течение повторных ферментации с 48 ч (первое превращение) до 12 ч (десятое превращение) при выходе молочной кислоты от 91 до 93%. Концентрация биомассы в РУЛ геле увеличивалась до 0,065 гКлеток/гиммобилизата после десятого превращения.
Пример 5.
Состав среды, приготовление иммобилизата и периодическая ферментация аналогичны упомянутым выше в примере 4, за исключением использования в продуцирующей среде глюкозы вместо сахарозы (60 г/л). В десятом превращении после 14 ч ферментации содержались 55,2 г/л молочной кислоты и 1,2 г/л глюкозы.
Пример 6.
350 г влажных иммобилизатов, приготовленных, как описано выше в примере 4, переносили в ферментер на 6 л и добавляли 2 дм3 продуцирующей среды, содержащей: 60 г сахарозы, 5,0 г дрожжевого экстракта, 0,8 г (ΝΗ4)2ΗΡΟ4, 0,2 г Мд804 х 7Н2О, 0,05 г Мп804 х 4Н2О, 0,01 г Ее804 х 7Н2О в 1 л дистиллированной воды. Ферментацию осуществляли партиями, постоянно перемешивали (200 об/мин) при температуре 52°С, рН поддерживали на уровне 6,3 путем добавления аммиачного раствора (26%). Затем 2 л продуцирующей среды, имеющей такой же состав, с содержанием сахарозы 140 г/л, после уменьшения концентрации сахарозы до 20 г х дм-3, перемешивали со скоростью, при которой концентрация в ферментере может поддерживаться в диапазоне от 15 до 30 г/л. Содержание молочной кислоты в среде составляло 93,5 г х дм-3 спустя 15 ч, остаточное содержание сахарозы составило 2,6 г/л.
Пример 7.
Композиция среды и приготовление иммобилизатов идентично упомянутым выше в примере 5. 350 г иммобилизатов переносили в 6-л ферментер после 10 превращения и добавляли 2,5 дм3 продуцирующей среды, содержащей: 60 г глюкозы, 5,0 г дрожжевого экстракта, 0,8 г (ΝΗ4)2ΗΡ04, 0,2 г Мд804 х 7Н2О, 0,05 г Мп804 х 4Н2О, 0,01 г Ее804 х 7Н2О в 1 л дистиллированной воды. Ферментационную среду постоянно перемешивали (200 об/мин) при температуре 52°С, рН поддерживали на уровне 6,3. Продуцирующую среду постепенно перемешивали после уменьшения концентрации глюкозы до 20 г х дм-3 и ферментируемую среду, имеющую такой же состав, отбирали таким образом, чтобы поддерживать остаточную концентрацию сахарозы в реакторе в диапазоне от 15 до 30 г/л, с поддержанием остаточной концентрации глюкозы в диапазоне от 10 до 15 г/дм3 и фактической концентрации молочной кислоты в диапазоне от 40 до 48 г/дм-3. Ферментацию осуществляли непрерывно в течение 40 дней, средняя объемная производительность в устройстве в ходе процесса составляла от 13,5 до 17,0 (г молочной кислоты х дм-3 х ч-1 ).
Способ получения и применения вышеупомянутых носителей в процессе производства этанола из сахаридных субстратов при помощи клеток 2утотопа§ тоЫШ, иммобилизованных в геле на основе поливинилового спирта, проиллюстрирован в следующих примерах.
Пример 8.
Готовили 100 мл культуральной среды в колбе для культивирования объемом 250 мл (стерилизованной в течение 20 мин при температуре 121°С). Культуральная среда содержала 5 г дрожжевого экстракта, 1 г (ΝΗ4)2804, 0,5 г Мд804 х 7Н2О, 1 г ΚΗ2Ρ04, 100 г глюкозы (рН от 5 до 5,5) в 1 л дистиллированной воды. Приготовленную таким образом среду инокулировали культурой 2утотопа§ тоЫШ ССМ 2770, которую культивировали на твердой культуральной среде и статически культивировали в течение 24-48 ч при температуре 30°С. Приготовленную таким образом биомассу использовали в качестве инокулята (10 об.%) в 100 мл культуральной среды, имеющей вышеописанный состав, в колбах для культивирования объемом 250 мл. Микроорганизм вновь переносили в культуральную среду (5 об.%) после статического культивирования в течение 12 ч при температуре 30°С. Культивирование осуществляли при температуре 30°С до концентрации сухой биомассы 1,2 г х дм-3, причем полезно слегка перемешивать среду. Биомассу отделяли путем центрифугирования (5500 об/мин, 25 мин) после завершения культивирования и использовали при иммобилизации.
Готовили раствор ΡνΑ, содержащий 100 г ΡνΑ (поливиниловый спирт), 60 г ΡΕΟ (полиэтиленгликоль) и 790 г дистиллированной воды. В приготовленный таким образом раствор добавляли 50 мл гомогенной суспензии биомассы таким образом, что получающаяся в результате концентрация клеток состав
- 13 015861 ляла 0,56 г клеток на 1 дм3 геля. Приготовленную таким образом смесь клеток в растворе РУА капали на твердую пластину, затем подвергали перекрестному связыванию и формовали в потоке сухого воздуха при градиенте температуры от 80 до 15°С. Иммобилизаты, для которых минимальное отношение поверхности к объему составляло 7 мм-1, затем переносили в раствор сульфата натрия (0,1 моль/л) на 30-60 мин.
Биомассу бактерий в иммобилизатах наращивали в лабораторном ферментере объемом 6 дм3 в ходе процесса ферментации, каждый раз с использованием 3 дм3 стерильной культуральной среды, затем 23 об.% иммобилизата в культуральной среде культивировали в партии при постоянном перемешивании (80 об./мин) таким образом, что рН культуральной среды доходил до 6,5 и спонтанно уменьшался до рН 4,0 при температуре 25°С. Жидкую фазу удаляли, к иммобилизатам добавляли свежую среду и процесс повторяли один раз. Жидкую фазу затем удаляли, к иммобилизатам добавляли свежую среду и величину рН доводили до 6,5 (при помощи 1 М раствора ИаОН). Величина рН затем уменьшалась до рН 5 в результате спонтанной ферментации при постоянном перемешивании (80 об/мин), и затем осуществляли ферментацию до истощения глюкозы. Жидкую фазу удаляли, к иммобилизованным клеткам добавляли свежую среду и процесс повторяли 6 раз. Клеточный сухой материал в приготовленных таким образом иммобилизатах увеличивали до 65,8 г клеток/дм3 геля.
К приготовленным таким образом иммобилизованным клеткам добавляли 2,2 дм3 стерильной продуцирующей среды с содержанием глюкозы 150 г на 1 дм-3 и рН 5,5 (450 г влажного биокатализатора). Ферментация происходила в 5-л биореакторе при постоянном перемешивании (80 об/мин), рН поддерживали на уровне 5,0 путем добавления раствора ИаОН (2 моль/дм3) при температуре 30°С. Эта среда содержала 73,8 г на 1 дм-3 этанола спустя 11 ч ферментации, тогда как остаточная концентрация глюкозы составляла 1,8 г на 1 дм-3. Удельная продуктивность по этанолу Ζутοтοηак тоЬШк, иммобилизованных в носителе РУА, достигала 202 мгэтанола/млгеля/ч.
Пример 9.
450 г влажных иммобилизатов, приготовленных, как описано выше в примере 8, добавляли к 2,2 дм3 продуцирующей среды с содержанием глюкозы 200 г на 1 дм-3 (рН 5,0). Ферментацию осуществляли партиями при постоянном перемешивании (80 об/мин), рН поддерживали при 5,0 путем добавления раствора ИаОН (2 моль на 1 дм-3) при температуре 30°С. Таким образом осуществляли шесть ферментаций. Минимальное содержание этанола в среде составляло от 94,0 г на 1 дм-3 до 98,0 г на 1 дм-3 после каждого превращения через 13 ч, и остаточная концентрация глюкозы составляла от 3 г на 1 дм-3 до 8 г на 1 дм-3 (т.е. от 94 до 98% теоретического выхода).
Пример 10.
Использовали иммобилизаты, приготовленные и размноженные, как описано выше в примере 9. 1050 мл продуцирующей среды с концентрацией глюкозы 150 г на 1 дм-3 (иммобилизаты составляют 30% от объема ферментирующей среды) добавляли к 450 г иммобилизата. Ферментацию осуществляли партиями, постоянно перемешивали (80 об/мин), рН поддерживали при 5,0 путем добавления раствора ИаОН (2 моль/дм3) при температуре 30°С: 1500 мл культуральной среды с концентрацией глюкозы 320 г на 1 дм-3 постепенно смешивали после уменьшения концентрации глюкозы до 20 г на 1 дм-3 при такой скорости для поддержания остаточной концентрации глюкозы в ферментере от 15 до 30 г на 1 дм-3. Содержание этанола в среде составляло 113,5 г на 1 дм-3, т.е. 91% от теоретического выхода, через 20 ч остаточная концентрация глюкозы составляла 4,6 г на 1 дм-3.
Пример 11.
Использовали иммобилизаты Ζ. тоЬШк ССМ 2770, приготовленные и размноженные, как описано выше в примере 8. 450 г влажных иммобилизатов переносили в 2,2 дм3 культуральной среды с 150 г на 1 дм-3 глюкозы, рН доводили до 5,0. Ферментацию осуществляли при рН 5,0 и при температуре 30°С. Культуральную среду с содержанием глюкозы 50 г на 1 дм-3 постоянно перемешивали после уменьшения содержания глюкозы в ферментере до величины от 10 г на 1 дм-3 до 20 г на 1 дм-3, и ферментируемую среду удаляли с такой скоростью, что остаточная концентрация глюкозы в ферментере находилась в диапазоне от 17 г на 1 дм-3 до 30 г на 1 дм-3, а фактическая концентрация этанола в диапазоне от 58 г на 1 дм-3 до 65 г на 1 дм-3. Ферментацию осуществляли непрерывно в течение 50 дней, причем объемная производительность устройства составляла 30 гэтанол-дм-3-ч-1, что соответствует специфической продукции этанола 140 мгэтнола/млгеля/ч.
Пример 12.
Способ является таким же как в примере 8, Ζутοтοηак тоЬШк подвид ротасп ССМ 2771 использовали в качестве микроорганизма-продуцента. Среда содержала 68,3 г на 1 дм-3 этанола после ферментации в течение 15 часов, тогда как остаточная концентрация глюкозы составила 6,8 г на 1 дм-3.
Способ получения и применения вышеупомянутых носителей при получении инвертированного сахара из растворов сахарозы при помощи инкапсулированной инвертазы в геле на основе поливинилового спирта проиллюстрирован в следующих примерах.
Пример 13.
Готовили раствор РУА, содержащий 100 г РУА (поливиниловый спирт), 60 г РЕС (полиэтиленгликоль), 790 г дистиллированной воды. 50 мл препарата фермента инвертазы (Шдта) (концентрация фер
- 14 015861 мента 100 г/л) добавляли к приготовленном таким образом раствору. Полученную таким образом смесь фермента в растворе РУА капали на твердую пластину, затем подвергали перекрестному связыванию и формовали в потоке сухого воздуха при градиенте температуры от 80 до 15°С. Иммобилизаты, для которых минимальное отношение поверхности к объему составляет 7 мм-1, переносили в раствор сульфата натрия (0,1 моль/л) в течение 10-120 мин. Приготовленные иммобилизаты можно хранить в 10-мМ ацетатном буферном растворе (рН 4,5) при температуре 4°С.
Приготовленный таким образом иммобилизованный фермент может быть использован при гидролизе сахарозы, растворенной в 10-мМ ацетатном буфере при рН 4,5. 120 г иммобилизованной инвертазы добавляли к 1000 мл раствора сахарозы (100 г/л). Гидролиз осуществляли при постоянном перемешивании (80 об/мин) в партии при температуре 30°С. Сахароза полностью гидролизовалась после 50 мин гидролиза до глюкозы и фруктозы.
Пример 14.
120 г влажных иммобилизатов, приготовленных, как описано выше в примере 13, добавляли в 1000 мл раствора сахарозы с концентрацией 450 г/л (рН 4,5, ацетатный буфер 10 мМ) при температуре 30°С. Гидролиз осуществляли партиями при непрерывном перемешивании. Остаточная концентрация сахарозы спустя 360 мин, таким образом, составляла 10,1 г/л.
Пример 15.
120 г влажных иммобилизатов, приготовленных, как описано выше в примере 13, добавляли в 1000 мл раствора сахарозы с концентрацией 280 г/л (рН 4,5, ацетатный буфер 10 мМ) при температуре 30°С. Гидролиз осуществляли партиями при постоянном перемешивании. Остаточная концентрация сахарозы спустя 360 мин, таким образом, составляла 1,8 г/л. Жидкую фазу удаляли после гидролиза и иммобилизованную инвертазу использовали в повторном гидролизе партиями в соответствии с вышеописанным способом. Остаточная концентрация сахарозы после 6 превращений через 240 мин гидролиза составляла 3 г/л.
Пример 16.
Иммобилизаты готовили, как описано выше в примере 13. 25 г влажных иммобилизатов переносили в 0,5 л мелассы с концентрацией сахарозы 120 г/л, рН 4,5 (доводят с помощью Н2Б04). Гидролиз осуществляли при рН 4,5, 30°С и перемешивали при 200 об/мин. Мелассу с концентрацией 120 г/л непрерывно перемешивали в ферментере и гидролизуемую среду удаляли с такой скоростью, чтобы достичь концентрации сахарозы от 30 до 40 г/л (66-75% превращение) после уменьшения количества сахарозы в ферментере до 30-40 г/л. Удельная активность иммобилизата при таком режиме составляет 0,35 г/г х ч-1 (г известной сахарозы на 1 г иммобилизатора в час).
Пример 17.
Использовали иммобилизаты, приготовленные, как описано выше в примере 13. 25 г влажных иммобилизатов переносили в 0,5 л мелассы с концентрацией сахарозы 120 г/л, рН 4,5. Гидролиз осуществляли при рН 4,5, температуре 45°С и перемешивании 200 об/мин. Мелассу с концентрацией 120 г/л непрерывно перемешивали в ферментере и гидролизуемую среду удаляли с такой скоростью, чтобы достичь концентрации сахарозы от 30 до 40 г/л (66-75% превращение) после уменьшения количества сахарозы в ферментере до 30-40 г/л. Удельная активность иммобилизата при таком режиме гидролиза, который осуществляют непрерывно в течение 500 ч, составляет от 0,55 г /г х ч-1 до 0,60 г /г х ч-1 (г известной сахарозы на 1 г иммобилизатора в час).
Способ получения и применение вышеописанных носителей в способе продукции глюкозы из крахмальных гидролизатов при помощи инкапсулированной глюкоамилазы в геле на основе поливинилового спирта проиллюстрирован в следующих примерах.
Пример 18.
Готовили раствор РУА, содержащий 100 г РУА (поливиниловый спирт), 60 г РЕО (полиэтиленгликоль), 790 г дистиллированной воды. 50 мл препарата фермента БИИ ИЙга Ь (Νονοζνιηοκ) добавляли в приготовленный таким образом раствор. Приготовленную таким образом смесь фермента в растворе РУА капали на твердую пластину, затем подвергали перекрестному связыванию и формовали в потоке сухого воздуха при градиенте температуры от 80 до 15°С. Иммобилизаты, минимальное отношение поверхности к объему для которых составляет 7 мм-1, затем переносили в раствор сульфата натрия (0,1 моль/л) в течение 10-120 мин. Приготовленные иммобилизаты можно хранить в 30 мас.% глюкозы, растворенной в 10 мМ ацетатном буферном растворе (рН 4,5) при температуре 4°С.
Полученный таким образом иммобилизованный фермент использовали в гидролизе крахмального гидролизата, например мальтозной мелассы (состав 33 мас.% высших сахаридов, 20 мас.% мальтотриозы, 53 мас.% мальтозы, 4 мас.% глюкозы), растворенной в 10 мМ ацетатном буферном растворе с рН 4,5. 120 г иммобилизованной глюкоамилазы добавляли к 1000 мл полученного таким образом раствора с концентрацией сахаридов 100 г/л. Гидролиз осуществляли при постоянном перемешивании (200 об/мин) периодическим способом при температуре 30°С. Среда содержала от 70 до 80 г/л глюкозы спустя 60 мин гидролиза.
- 15 015861
Пример 19.
5000 мл мальтозной среды с концентрацией 250 г сахаридов/л (рН 4,5) при температуре 40°С добавляли к 200 г влажных иммобилизатов, приготовленных, как описано выше в примере 18. Гидролиз осуществляли партиями при постоянном перемешивании. Таким образом, в течение 6 ч получали 180 г/л глюкозы. Жидкую фазу удаляли после гидролиза и иммобилизованную глюкоамилазу использовали в повторных процессах периодического гидролиза в вышеупомянутом способе. Концентрация образовавшейся глюкозы составляла 178 г/л после 6 ч гидролиза после шестого превращения.
Пример 20.
Использовали иммобилизаты, полученные, как описано выше в примере 18. 25 г влажных иммобилизатов помещали в 0,5 л мальтозной мелассы с концентрацией сахаридов 100 г/л, рН 4,5. Гидролиз осуществляли при рН 4,5, температуре 30°С и перемешивании 200 об/мин. Мальтозную мелассу с концентрацией сахаридов 100 г/л непрерывно перемешивали в ферментере и гидролизованную среду удаляли с такой скоростью, чтобы достичь концентрации глюкозы от 50 до 60 г/л (50-60% превращение) после увеличения концентрации глюкозы в ферментере от 55 до 65 г/л. Удельная активность иммобилизата при таком режиме гидролиза, непрерывно проводимом в течение 900 ч, составляет от 0,3 г/г на 1 ч-1 до 0,4 г/г на 1 ч-1 (г продуцированной глюкозы на 1 г иммобилизата в час).
Пример 21.
Использовали иммобилизаты, приготовленные, как описано выше в примере 18. 25 г влажных иммобилизатов помещали в 0,5 л мальтозной мелассы с концентрацией сахаридов 100 г/л, рН 4,5. Гидролиз осуществляли при рН 4,5, температуре 45°С и перемешивании 200 об/мин. Мальтозную мелассу с концентрацией сахаридов 100 г/л непрерывно перемешивали в ферментере и гидролизованную среду удаляли с такой скоростью, чтобы достичь концентрации глюкозы от 50 до 60 г/л (60-70% превращение) после увеличения концентрации глюкозы в ферментере до величины от 55 до 65 г/л. Удельная активность иммобилизата при таком режиме гидролиза, непрерывно проводимого в течение 1500 ч, составляет от 0,55 г/г на ч-1 до 0,6 г/г на ч-1 (г продуцированной глюкозы на 1 г иммобилизата в час).
Пример 22.
Использовали иммобилизаты, приготовленные, как описано выше в примере 18. Среда имеет следующий состав: мальтозная меласса с концентрацией сахаридов 195 г/л, дрожжевой экстракт 5 г/л, (ΝΗ4)28Ο4, 1 г/л, Мд8О4 х 7Н2О, 0,5 г/л, КН2РО4 1 г/л, все растворены в дистиллированной воде, рН 4,5. 50 г иммобилизата с иммобилизованной глюкоамилазой добавляли к 1 л приготовленной таким образом стерильной среды. Суспензию затем инокулировали 10 об.% инокулятом 2утотопаз тоЬШз в период экспоненциального роста микроорганизма. В процессе гидролиза происходит одновременная утилизация возникающей глюкозы и продукция этанола микроорганизмами. Таким образом, в течение 13,5 ч продуцировали 70 г/л этанола.
Пример 23.
Использовали иммобилизаты, приготовленные, как описано выше в примере 18. В превращениях использовали среду, имеющую состав: мальтозная меласса с концентрацией сахаридов 80 г/л, 10 г/л дрожжевого экстракта, 1 г/л (ΝΗ4)28Ο4, 0,2 г/л Мд8О4 х 7Н2О, 0,05 г Мп8О4 х 4Н2О, 0,01 г Ре8О4 х 7Н2О, все растворены в дистиллированной воде, рН 6,0. 50 г иммобилизата с иммобилизованной глюкоамилазой добавляли к 1 л приготовленной таким образом стерильной среды. Суспензию инокулировали 5 об.% суспензией спор ВасШиз соади1апз. В процессе гидролиза происходит одновременное использование возникающей глюкозы и продукция молочной кислоты микроорганизмами. После 24 ч ферментации в среде находится 55,2 г/л молочной кислоты и 1,2 г/л глюкозы.
Способ продукции и применение вышеупомянутых носителей при гидролизе растворов лактозы при получении Ό-галактозы, Ό-глюкозы и галактоолигосахаридов при помощи β-галактозидазы, инкапсулированной в гель на основе поливинилового спирта, проиллюстрирован в следующих примерах.
Пример 24.
Готовили раствор РУА, содержащий 100 г РУА (поливиниловый спирт), 60 г РЕС (полиэтиленгликоль), 790 г дистиллированной воды. 50 мл препарата фермента басЮ/уте (Хоуохутез) добавляли в приготовленный таким образом раствор. Приготовленную таким образом смесь фермента в растворе РУА капали на твердую пластину, затем подвергали перекрестному связыванию и формовали в потоке сухого воздуха при градиенте температуры от 80 до 15°С. Иммобилизаты, минимальное отношение поверхности к объему для которых составляет 7 мм-1, затем переносили в буфер с фосфатом калия (рН 6,5) в течение 10-120 мин. Приготовленные иммобилизаты можно хранить в фосфатном буферном растворе (рН 6,5) с добавлением 5-10% этанола при температуре 4°С.
Приготовленный таким образом иммобилизованный фермент имел начальную активность 900±100 Ед-см-3.
Пример 25.
Использовали иммобилизаты, приготовленные, как описано выше в примере 24. При гидролизе использовали раствор лактозы в 0,1 М фосфатном буфере с рН 6,5 и с добавлением 2 мМ МдС12. 130 г иммобилизованной β-галактозидазы добавляли в 1000 мл приготовленного таким образом раствора с кон
- 16 015861 центрацией лактозы 100 г/л. Гидролиз осуществляли при постоянном перемешивании (200 об/мин) партиями при температуре 30°С. Жидкую фазу после гидролиза удаляли и иммобилизованную βгалактозидазу использовали в повторных периодических процессах гидролиза в вышеупомянутом способе. Среда содержала от 13 до 2 г/л лактозы спустя 210 мин гидролиза.
Пример 26.
Использовали иммобилизаты, приготовленные, как описано выше в примере 24. В гидролизе использовали раствор лактозы в 0,1 М фосфатном буфере с рН 6,5 и с добавлением 2 мМ МдС12. 130 г иммобилизованной β-галактозидазы с исходной активностью 786 Ед-см-3 добавляли в 1000 мл приготовленного таким образом раствора с концентрацией лактозы 100 г/л. Гидролиз осуществляли при непрерывном перемешивании (200 об/мин) партиями при температуре 30°С. Длительность превращения была постоянной. После 25 партий гидролиза, который, как правило, длится 160 ч, обнаружили уменьшение активности иммобилизата на 5-10%.
Конструкция заливочного устройства для получения иммобилизатов, основанных на носителе - поливиниловом спирте, которые упомянуты в предшествующих примерах, поясняется в следующем тексте. Очевидно, что следующее описание лишь иллюстрирует принципы применения изобретения.
На фиг. 1 представлен вариант конструкции заливочного устройства для получения иммобилизатов, основанных на носителе на основе поливинилового спирта, в варианте для непрерывного промышленного получения. Вариант конструкции включает капающий заливочный комплекс, располагающийся спереди от верхнего осушительного канала 2, который образован капающей двухрядной заливочной головкой или головками 17, которая(ые) оборудована(ы) двумя рядами заливочных инжекторов и связана с контейнером под умеренным давлением 15 и компрессором или резервуаром с воздухом под давлением 16. Верхний осушительный канал 2, внутри которого движется непрерывная конвейерная лента 1 с контролирующим приводом, оборудован осушающей системой - источником 4 осушающего воздуха, из которого обезвоженный воздух переносится через первый вспомогательный вентилятор 19 в систему распределения воздуха 6 со встроенными нагревательными элементами 5, который в нескольких точках выходит в верхний осушительный канал 2. Непрерывная конвейерная лента 1 после того, как покидает верхний осушительный канал, проходит через контейнер для повторного набухания 7 и канал для окончательной сушки 3, который располагается с противоположной стороны - со дна заливочного механизма, с одной стороны которого трубопроводы оборудованы вторым вспомогательным вентилятором 20 для транспорта осушающего воздуха из верхнего осушительного канала, используемого для окончательной сушки конвейерной ленты после выхода из промывочной камеры 13, и с другой стороны от которой располагается выход 18 влажного воздуха. Соскребающее устройство для сбора 9, сконструированное на основе принципа механического соскребания и промывания под высоким давлением, которое связано с собирающим контейнером 8, содержащим раствор солей для повторного набухания 24 и оборудованным охладителем, трубопроводом со встроенным насосом высокого давления 10 и насосом низкого давления 11, и промывающей камерой 13, для очистки непрерывной конвейерной ленты при помощи форсунок, присоединенных к насосу низкого давления 14, который связан трубопроводом с промывающим контейнером 12, содержащим деионизированную воду, встроенных между контейнером для повторного набухания 7, содержащим растворы солей для повторного набухания 24, и каналом для окончательной сушки
3.
Устройство для получения иммобилизатов, основанных на носителе - поливиниловом спирте, функционирует следующим образом: смесь геля на основе поливинилового спирта и биологического материала переносят или выливают из капающего заливочного комплекса, образованного двумя заливочными головками 17 с двумя рядами заливочных игл, диаметр которых составляет от 0,1 до 2,00 мм, пульсирующих при помощи электромагнитов с различной частотой и длиной импульса, на непрерывную конвейерную ленту 1 с контролируемой скоростью, которая проходит через верхний осушительный канал 2. Смесь для заливки капанием перемешивают в контейнере под умеренным давлением 15, который связан с компрессором или контейнером под воздушным давлением 16. Смесь, высушенную на конвейерной ленте 1, сохраняют в обезвоженном воздухе, получаемом из устройства для непрерывного обезвоживания атмосферного воздуха 4, который подается через первый вспомогательный вентилятор 19 и нагревательные элементы 5, располагающиеся в трубопроводе для распределения воздуха 6, который контролирует градиент температуры в верхнем осушающем канале и который ведет к каждому сегменту верхнего осушающего канала 2. Высушенную прилипшую к непрерывной конвейерной ленте 1 смесь затем пропускают через контейнер для повторного набухания 7 с солевым раствором для повторного набухания, после чего продукт, т. е. иммобилизаты, основанные на носителе - поливиниловом спирте, отсоединяют в собирающем соскребающем устройстве 9. Это устройство оборудовано системой подачи воды под высоким давлением, образованной насосом высокого давления 10 и форсунками, и эта система связана с независимой петлей. Продукт отсоединяют от конвейерной ленты при помощи полимерного ножа и подвергают воздействию потока водного солевого раствора, подаваемого насосом высокого давления 10. Конвейерную ленту 1, наконец, обрабатываются при помощи форсунок, располагающихся в контейнере для промывки 13, насоса низкого давления 14 и промывающую деионизированную воду собирают в контей
- 17 015861 нер 12, в который она попадает из контейнера для промывки 13. Система подачи воды под низким давлением для промывки конвейерной ленты соединена с независимой петлей. Влажная конвейерная лента 1 затем, наконец, сушится в нижнем осушительном канале 3, в который осушающий воздух подается из верхнего осушительного канала через трубопровод, в который встроен второй вспомогательный вентилятор 20, тогда как влажный воздух отводится из нижнего осушительного канала 3 через вывод 18.
На фиг. 2 показана конструкция контейнера для повторного набухания. Контейнер для повторного набухания 7 в этом варианте состоит из контейнера 21 со скошенным дном, в нижней точке которого располагается выходной клапан 22 для выпуска продукта и солевого раствора для повторного набухания. Конвейерная лента 1, приводимая в движение парой задающих натяжение валиков 23, которые одновременно определяют погружение конвейерной ленты в водный солевой раствор для повторного набухания 24, которым заполнен контейнер 21, проходит через контейнер 21.
На фиг. 3 показана конструкция соскребающего собирающего устройства 9. Соскребающее собирающее устройство 9 в этом варианте состоит из боковой рамки 25, в которой механический полимерный скребок располагается на нажимном комплексе 27, из нержавеющей стали с пружинным нажимным комплексом 28. Этот пружинный нажимный комплекс 28 образован опорным регулировочным винтом 34 с промывателем, на котором располагается пружина 35. Соскребающее собирающее устройство 9 дополнительно оборудовано форсунками под высоким давлением 26, соединенными с трубчатой распределяющей системой из нержавеющей стали, фиксированной в рамке 25, что дает возможность для промывки под углом 45-80°. Трубчатая распределительная система из нержавеющей стали 30 оборудована регулировкой по высоте, которая задается регулирующими винтами 31. Нижний и верхний скребки 29 с полимерными щетками 32, которые фиксированы на верхней раме 33, когда конвейерная лента 1 проходит между скребками, плотно располагается между их внутренней и также внешней стороной сзади механического скребка 27, для очистки внутренней стороны конвейерной ленты. Конвейерная лента оборудована нижним и также верхним полимерным скребком 29 для окончательной обработки внутренней и внешней стороны конвейерной ленты 1 в тот момент, когда лента выходит из рамки 25.
Соскребающее собирающее устройство 9 установлено в производственной линии позади контейнера для повторного набухания 7, из которого конвейерная лента 1 выходит в нижней части устройства, то есть, следовательно, в противоположном направлении. Очевидно, что продукт, нанесенный на конвейерную ленту 1 в верхней части устройства, перевернут в вертикальном положении. Способ его удаления с конвейерной ленты основан на том, что механический скребок 27 и также форсунки под высоким давлением 26 в кооперации действуют на продукт, прикрепленный к внешней части конвейерной ленты 1. Продукт на конвейерной ленте 1 сначала направляют для промывания под высоким давлением, которое обеспечивается системой распределения давления водного солевого раствора через форсунки под давлением 26, которые действуют под углом 40-80° относительно механического скребка 27 с пружинным давящим механизмом 28, наклон в отношении конвейерной ленты 1 которого также контролируется в диапазоне от 5 до 15°. Нижний и верхний прочно фиксированные скребки 29 с полимерными щетками, которые одновременно окончательно обрабатывают конвейерную ленту 1 с внутренней и внешней сторон, располагаются позади подпружиненного механического полимерного скребка 27 на устройстве привода давления из нержавеющей стали 28. Конвейерная лента 1 выходит из рамки 25 между нижней и верхним полимерными скребками 29, которыми она в итоге обрабатывается с двух сторон.
На фиг. 4 показана конструкция промывающего контейнера 13. Промывающий контейнер 13 в этом варианте оборудован верхней частью 36 с крышкой 43 и нижней частью 37 с выходом 38, связанными друг с другом, между которыми движется конвейерная лента 1, где эти части связаны с рамкой заливочного механизма 39. Кроме того, верхняя промывающая форсунка 40, связанная с трубкой, подающей промывающую воду 41, располагается в верхней части 36 и таким же образом нижняя промывающая форсунка 42, соединенная с подающей трубкой 41, располагается в нижней части 37. Регулируемые полимерные скребки 44 фиксированы на обеих сторонах верхней части 36 для вытирания воды с конвейерной ленты, и таким же образом скребки 45 располагаются на обеих сторонах в нижней части 37. Контейнер для промывки 13 фиксирован на рамке заливочного механизма 39 верхними и нижними фиксирующими сегментами 46 и 47.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение может быть использовано при производстве иммобилизатов, которые предназначены для применения в пищевой промышленности, фармакологии и обработке сточных вод, в частности при биологическом удалении азотистых соединений из питьевой воды, запасов воды и сточных вод (отходы, сельскохозяйственные, муниципальные, промышленные сточные воды), присутствующие в которых различные азотистые соединения превращаются в газообразный азот за счет физиологической активности нитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий, и дополнительно при производстве молочной кислоты, этанола, глюкозы и глюкозо-фруктозной мелассы, при гидролизе лактозы в Όгалактозу и при производстве галактоолигосахаридов. Их все получают при помощи устройства, которое обеспечивает непрерывное промышленное производство с емкостью 1-10 кг иммобилизатов торговой марки ЬеибКа18 в час.
Устройство для производства иммобилизатов, предназначенное для пищевой промышленности,
- 18 015861 фармакологических применений и обработки сточных вод, может быть использовано в режиме непрерывного производства.
Перечень использованных обозначений
- конвейерная лента с контролируемым приводом
- верхний осушительный канал
- нижний осушительный канал
- источник осушающего воздуха - осушитель с непрерывной абсорбцией
- нагревающие элементы на воздуховодах
- система распределения осушающего воздуха
- контейнер для повторного набухания в нижней части заливочного устройства
- собирающий контейнер с охлаждением
- собирающее устройство под высоким давлением
- насос высокого давления
- подающий насос низкого давления
- контейнер для промывки
- промывающая камера
- промывающий насос низкого давления
- 10-12-л контейнер с умеренным давлением
- компрессор
- капающая заливочная головка
- отвод влажного отработанного воздуха
- первый вентилятор
- второй вентилятор
- контейнер
- выходной вентиль
- валик-натяжитель
- солевой раствор для повторного набухания
- боковая рамка
- форсунки
- механический скребок
- пружинный нажимный механизм
- верхний, нижний скребок
- распределительный трубопровод
- регулировочные винты
- щетка
- верхняя защитная рамка
- нажимной регулировочный винт
- пружина
- верхняя часть контейнера
- нижняя часть контейнера
- выход
- рамка заливочного механизма
- верхняя промывающая форсунка
- подающий трубопровод
- нижняя промывающая форсунка
- крышка
- регулируемый скребок
- скребок
- верхний фиксирующий сегмент
- нижний фиксирующий сегмент
Claims (15)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ промышленного производства биокатализаторов с биологически активным материалом в форме иммобилизованных ферментов или микроорганизмов, согласно которому биологически активный материал, образованный смесью свободного нативного или предварительно агрегированного ферментативного катализатора либо продуцирующего микроорганизма или их части и геля на основе поливинилового спирта, желатинируют и формуют в потоке осушающего воздуха при температуре от 80 до 15°С в форме полосок с геометрическим отношением поверхности к объему биокатализатора более 7 мм-1.
- 2. Способ по п.1, где нитрифицирующие микроорганизмы инкапсулируют в гель на основе поливинилового спирта для получения биокатализатора, предназначенного для удаления из сточных вод азотистых загрязнений, причем биокатализатор формуют в полоски и затем иммобилизаты культивируют в водной питательной среде с содержанием азотистого субстрата от 50 до 500 мг/л Ν-ΝΗ4 при рН 7,0, при температуре от 20 до 35°С и концентрации растворенного кислорода выше 1,5 мг/л.
- 3. Способ по п.1, где денитрифицирующие микроорганизмы инкапсулируют в гель на основе поливинилового спирта для получения биокатализатора, предназначенного для удаления из сточных вод азотистых загрязнений, биокатализатор затем формуют в полоски и затем иммобилизаты культивируют в водной питательной среде с содержанием азотистого субстрата от 50 до 500 мг/л Ν-ΝΟ3, рН 7,8, при температуре от 20 до 35°С и в присутствии метанола в качестве С-субстрата в случае денитрифицирующих микроорганизмов.
- 4. Способ по п.1, где анаэробные бактерии Ζутοтοηак тоЬШк инкапсулируют в гель на основе поливинилового спирта для изготовления биокатализатора, предназначенного для продукции этанола из сахаридных субстратов, биокатализатор затем формуют в полоски и затем иммобилизаты культивируют в водной питательной среде с содержанием сахаридного субстрата от 2 до 25 мас.% при температуре от 20 до 40°С и рН от 3,5 до 7,0 в присутствии этанола в количестве от 1 до 15 мас.%.
- 5. Способ по п.1, где термофильные бактерии ВасШик соади1апк инкапсулируют в гель на основе поливинилового спирта для изготовления биокатализатора, предназначенного для получения молочной кислоты из сахаридных субстратов, биокатализатор формуют в полоски и затем иммобилизаты культивируют в водной питательной среде с содержанием сахаридного субстрата от 2 до 14 мас.% при температуре от 30 до 60°С и рН от 5,0 до 7,5 в присутствии молочной кислоты или ее солей в количестве от 1 до 12 мас.%.
- 6. Способ производства по п.5, где при производстве используют штамм ВасШик соади1апк ССМ 4318.
- 7. Способ по п.1, где фермент глюкоамилазу инкапсулируют в гель на основе поливинилового спирта для изготовления биокатализатора, предназначенного для гидролиза крахмала и целлюлозных субстратов, и биокатализатор формуют в полоски.
- 8. Способ по п.1, где фермент инвертазу инкапсулируют в гель на основе поливинилового спирта для изготовления биокатализатора, предназначенного для гидролиза сахарозных субстратов, и биокатализатор формуют в полоски.
- 9. Способ по п.1, где фермент β-галактозидазу инкапсулируют в гель на основе поливинилового спирта для получения биокатализатора, предназначенного для гидролиза лактозы и получения Όгалактозы, Ό-глюкозы и галактоолигосахаридов, и биокатализатор формуют в полоски.
- 10. Применение биокатализатора на основе глюкоамилазы, полученного в соответствии со способом по п.1, при получении Ό-глюкозы при гидролизе высших сахаридов, полученных путем частичного гидролиза крахмала с содержанием сахаридного субстрата от 2 до 40 мас.% при температуре от 20 до 45°С и рН от 3,5 до 7.
- 11. Применение по п.10, где иммобилизованную глюкоамилазу применяют при осахаривании крахмалсодержащего субстрата в процессе ферментативного получения этанола.
- 12. Применение по п.10, где иммобилизованную глюкоамилазу применяют при осахаривании крахмалсодержащего субстрата в процессе ферментативного получения молочной кислоты.
- 13. Применение биокатализатора на основе β-галактозидазы, полученного в соответствии со способом по п.1, при получении И-галактозы, Ό-глюкозы и галактоолигосахаридов при гидролизе растворов лактозы с содержанием сахаридного субстрата от 2 до 40 мас.%, при температуре от 20 до 60°С и рН от 3,5 до 7.
- 14. Устройство для промышленного производства биокатализаторов, обеспечивающее оптимизацию объема и поверхности биологического носителя в зависимости от количества биологически активного материала, состоящее из заливочного механизма (17), установленного спереди от осушительного канала (2), через который проходит непрерывная конвейерная лента (1), причем это устройство оборудовано по меньшей мере одной заливочной головкой (17) с двумя рядами заливочных игольчатых инжекторов, соединенных с контейнером под умеренным давлением (15) и компрессором (16), конвейерной лентой (1) и осушающей системой - источником (4) осушающего воздуха, который при помощи вентилятора задувают в систему распределения воздуха (6), включающую нагревательные элементы (5), которая- 20 015861 ведет в верхний осушительный канал (2) и далее в нижний осушительный канал (3) для окончательной сушки, и контейнер для повторного набухания (7), между которыми установлено соскребающее устройство для сбора продукта (9), сконструированное на основе механического соскребания и промывания под высоким давлением, которое связано с трубопроводом со встроенным насосом высокого давления (10) и насосом низкого давления (11), ведущим в собирающий резервуар (8) с охлаждением и дополнительно с промывающим контейнером (13) для непрерывной окончательной очистки конвейерной ленты (1) при помощи форсунок, связанных с насосом низкого давления (14), который соединен с промывающим контейнером (12) при помощи трубопровода.
- 15. Устройство по п.14, в котором собирающее устройство (9) образовано рамкой (25), на которой установлены механический скребок (27) с пружинным нажимным механизмом (28) и форсунки высокого давления (26), фиксированные на рамке (25) под углом от 45 до 80°, где верхний скребок (29) со щеткой для очистки внутренней стороны конвейерной ленты (1) жестко закреплен на его внутренней стороне напротив механического скребка (27), и конвейерная лента (1) оборудована нижним скребком (29) для окончательной очистки в точке выхода ленты из рамки (25).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200617511U CZ17632U1 (cs) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Licí zařízeni' na výrobu imobilizátů |
| CZ200617510U CZ17631U1 (cs) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | Sberné zarízení |
| PCT/CZ2007/000015 WO2007104268A1 (en) | 2006-03-13 | 2007-03-06 | A method for industrial production of biocatalysts in the form of enzymes or microorganisms immobilized in polyvinyl alcohol gel, their use and devices for their production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200801974A1 EA200801974A1 (ru) | 2009-02-27 |
| EA015861B1 true EA015861B1 (ru) | 2011-12-30 |
Family
ID=38197873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200801974A EA015861B1 (ru) | 2006-03-13 | 2007-03-06 | Способ промышленного производства биокатализаторов в форме ферментов или микроорганизмов, иммобилизованных в геле на основе поливинилового спирта, их применение и устройства для их получения |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8241890B2 (ru) |
| EP (1) | EP1996156B1 (ru) |
| JP (1) | JP5482982B2 (ru) |
| KR (1) | KR101411073B1 (ru) |
| AU (1) | AU2007224863A1 (ru) |
| BR (1) | BRPI0709013A2 (ru) |
| CA (1) | CA2643431C (ru) |
| DK (1) | DK1996156T3 (ru) |
| EA (1) | EA015861B1 (ru) |
| HR (1) | HRPK20080491B3 (ru) |
| IL (1) | IL193668A0 (ru) |
| MX (1) | MX2008011626A (ru) |
| MY (1) | MY169509A (ru) |
| NZ (1) | NZ571328A (ru) |
| WO (1) | WO2007104268A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU192389U1 (ru) * | 2019-03-12 | 2019-09-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Комбинированная сушилка для жидких дисперсных продуктов |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080126195A1 (en) | 2004-07-22 | 2008-05-29 | Ritter Andrew J | Methods and Compositions for Treating Lactose Intolerance |
| EP2274472B1 (en) * | 2008-04-01 | 2014-04-16 | Biomass Conversions LLC | Simplified method for digestion of cellulosic biomass |
| SG2014014435A (en) * | 2009-02-24 | 2014-07-30 | Ritter Pharmaceuticals Inc | Prebiotic formulations and methods of use |
| FI124016B (fi) * | 2009-10-26 | 2014-01-31 | Vapo Oy | Menetelmä biomassakuivattimessa käytetyn kuivatusilman lämmittämiseksi välipiirinesteen avulla sekä vesi-glykoliseoksen tai sitä vastaavan jäätymättömän välipiirinesteen käyttö biomassakuivattimessa käytetyn kuivatusilman lämmittämiseksi |
| JP5727496B2 (ja) * | 2009-10-28 | 2015-06-03 | ダウ テクノロジー インベストメンツ リミティド ライアビリティー カンパニー | 触媒ロースターコンベアベルトを乾燥させる装置及びそれを使用する方法 |
| EP2563372A4 (en) | 2010-04-28 | 2013-10-02 | Ritter Pharmaceuticals Inc | PREBIOTIC FORMULATIONS AND METHODS OF USE |
| US8889373B2 (en) | 2010-08-12 | 2014-11-18 | Eastman Chemical Company | Enzyme catalyst immobilized on porous fluoropolymer support |
| EP2632861B1 (en) | 2010-10-26 | 2018-05-23 | Novozymes Biologicals, Inc. | Wastewater treatment compositions |
| JP6298458B2 (ja) | 2012-06-15 | 2018-03-20 | マイクロヴァイ・バイオテック・インコーポレイテッド | 新規生体触媒組成物および使用のための方法 |
| US9255281B2 (en) | 2012-06-15 | 2016-02-09 | Microvi Biotech Inc. | Bioconversion processes using water-insoluble liquids |
| US9334507B2 (en) | 2012-06-15 | 2016-05-10 | Microvi Biotech, Inc. | Bioprocesses for making butanol |
| US9752164B2 (en) | 2012-06-15 | 2017-09-05 | Microvi Biotech, Inc. | Enhanced efficiency ethanol and sugar conversion processes |
| KR101297976B1 (ko) * | 2013-06-13 | 2013-08-23 | 주식회사 지이테크 | 하/폐수 생물학적 고도처리를 위한 폐피혁부산물에서 추출한 젤라틴을 담지한 미립담체 제조방법 |
| CN105624019B (zh) * | 2014-11-03 | 2020-11-27 | 百瑞全球有限公司 | 制备固定化蛋白质、酶或细胞的装置及固定化方法 |
| CN105695304B (zh) * | 2016-03-31 | 2018-02-09 | 昆明三正生物科技（集团）有限公司 | 一种凝结芽孢杆菌快速培养罐 |
| NL2024726B1 (en) | 2020-01-22 | 2021-09-09 | Biomosae B V | Enzymatic crop protection and process for preparing biological crop protection composition |
| WO2021159185A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-08-19 | Clean Teq Pty Ltd | A process and a plant |
| CN111686809A (zh) * | 2020-06-21 | 2020-09-22 | 复旦大学 | 羰基还原酶/异丙醇脱氢酶共固载催化剂及其制备方法和应用 |
| CN111995066A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 苏州道源华智环保科技有限公司 | 采用生物强化菌剂吸附-包埋方式处理石化行业废水的方法 |
| CN112919646A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-08 | 北京美大环洲工程技术有限责任公司 | 一种包埋填料组合物及其制备的包埋微生物菌群活性填料 |
| KR102622379B1 (ko) | 2021-04-16 | 2024-01-09 | 주식회사 그레넥스 | 하폐수 처리용 미생물 담체 제조방법 및 이에 의해 생성된 담체를 이용한 하폐수 처리 방법 |
| KR102622378B1 (ko) | 2021-04-16 | 2024-01-09 | 주식회사 그레넥스 | 하폐수 처리용 미생물 담체 제조장치 |
| CN113814099B (zh) * | 2021-08-31 | 2022-09-23 | 深圳市领拓实业有限公司 | 一种自动喷涂装置 |
| CN114134137A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-04 | 北京师范大学 | 甲状腺激素干扰物的检测方法及检测试剂盒 |
| CN114751595A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-15 | 广州市环境保护工程设计院有限公司 | 一种垃圾渗滤液处理系统及处理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067320A1 (de) * | 1998-06-20 | 1999-12-29 | Vorlop Klaus Dieter | Verfahren zur herstellung eines gels aus polyvinylalkohol und nach dem verfahren hergestelltes mechanisch hochstabiles gel |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2001590A1 (en) * | 1988-10-28 | 1990-04-28 | Tsuneo Tsubakimoto | Method for metered supply of material, apparatus therefor, and method for production of hydrophilic polymer by use thereof |
| US5283123A (en) * | 1989-05-03 | 1994-02-01 | Carter Deborah H | Adsorption material and method |
| US5236412A (en) * | 1989-07-21 | 1993-08-17 | Iomed, Inc. | Rehydratable product and method of preparation thereof |
| US5137031A (en) * | 1989-09-18 | 1992-08-11 | La Mina Ltd. | Urine testing apparatus with urinary sediment device |
| FR2668081B1 (fr) * | 1990-10-19 | 1994-11-18 | Lvmh Rech | Procede et appareil de fabrication de particules solides a partir d'un materiau solidifiable en presence d'un agent de solidification en de bons rendements. |
| US5977014A (en) * | 1993-10-22 | 1999-11-02 | The Procter & Gamble Company | Absorbent composite structure formed of a substrate and cross-linkable hydrogel polymer particles |
| JPH09187272A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-07-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | 硝化菌の連続培養法 |
| DE50200860D1 (de) * | 2001-02-02 | 2004-09-23 | Habasit Ag Reinach | Förderband mit einer ein antimikrobielles additiv enthaltenden polymeren oberflächenbeschichtung |
| GB2374082A (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-09 | Procter & Gamble | Particles for a detergent product |
-
2007
- 2007-03-06 NZ NZ571328A patent/NZ571328A/en not_active IP Right Cessation
- 2007-03-06 KR KR1020087024805A patent/KR101411073B1/ko active IP Right Grant
- 2007-03-06 WO PCT/CZ2007/000015 patent/WO2007104268A1/en active Application Filing
- 2007-03-06 JP JP2008558627A patent/JP5482982B2/ja active Active
- 2007-03-06 MX MX2008011626A patent/MX2008011626A/es unknown
- 2007-03-06 BR BRPI0709013-7A patent/BRPI0709013A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2007-03-06 AU AU2007224863A patent/AU2007224863A1/en not_active Abandoned
- 2007-03-06 DK DK07702328.1T patent/DK1996156T3/en active
- 2007-03-06 EP EP07702328.1A patent/EP1996156B1/en active Active
- 2007-03-06 MY MYPI20083581A patent/MY169509A/en unknown
- 2007-03-06 CA CA2643431A patent/CA2643431C/en active Active
- 2007-03-06 US US12/281,661 patent/US8241890B2/en active Active
- 2007-03-06 EA EA200801974A patent/EA015861B1/ru not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-08-25 IL IL193668A patent/IL193668A0/en unknown
- 2008-10-01 HR HR20080491A patent/HRPK20080491B3/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067320A1 (de) * | 1998-06-20 | 1999-12-29 | Vorlop Klaus Dieter | Verfahren zur herstellung eines gels aus polyvinylalkohol und nach dem verfahren hergestelltes mechanisch hochstabiles gel |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| JAHNZ U. ET AL.: "New matrices and bioencapsulation processes", FOCUS ON BIOTECHNOLOGY: ENGINEERING AND MANUFACTURING FOR BIOTECHNOLOGY, vol. 4, 2001, pages 293-307, XP009086336, page 303, paragraph 4 - page 304, paragraph 3; fig. 8 * |
| REBROS M. ET AL.: "A simple entrapment of glucoamylase into LentiKats<(>R) as an efficient catalyst for maltodextrin hydrolysis", ENZYME AND MICROBIAL TECHNOLOGY, STONEHAM, MA, US, vol. 39, no. 4, 26 January 2006 (2006-01-26), pages 800-804, XP005512491, ISSN: 0141-0229, abstract; page 801, right-hand column, last paragraph - page 802, left-hand column, first paragraph * |
| REBROS M. ET AL.: "High efficiency ethanol fermentation by entrapment of Zymomonas mobilis into LentiKats((R))", LETTERS IN APPLIED MICROBIOLOGY, vol. 41, no. 5, 2005, pages 412-416, XP002441960, ISSN: 0266-8254, abstract * |
| REBROS M. ET AL.: "Hydrolysis of sucrose by invertase entrapped in polyvinyl alcohol hydrogel capsules", FOOD CHEMISTRY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS LTD., GB, vol. 102, no. 3, 19 January 2007 (2007-01-19), pages 784-787, XP005836626, ISSN: 0308-8146, abstract; page 785, right-hand column, last paragraph * |
| ROSENBERG M. ET AL.: "High Temperature Lactic Acid Production by Bacillus coagulans Immobilized in LentiKats", BIOTECHNOLOGY LETTERS, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DO, vol. 27, no. 23-24, 1 December, 2005 (2005-12-01), pages 1943-1947, XP019231070, ISSN: 1573-6776, abstract * |
| VORLOP K.-D. ET AL.: "Immobilisierte Biokatalysatoren", NACHWACHSENDE ROHSTOFFE, LANDWIRTSCHAFTSVERLAG GMBH, M?£NSTER, DE, [Online], vol. 10, 1997, pages 32-46, XP002441961, Retrieved from the Internet: URL:http://www.holzforschung.at/oelsaaten/hp/biokonversion.pdf>[retrieved on 2007-07-09], page 44, paragraph 2 - page 45, paragraph 1; fig. 11 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU192389U1 (ru) * | 2019-03-12 | 2019-09-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Комбинированная сушилка для жидких дисперсных продуктов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1996156A1 (en) | 2008-12-03 |
| CA2643431C (en) | 2014-08-26 |
| US8241890B2 (en) | 2012-08-14 |
| NZ571328A (en) | 2011-11-25 |
| MY169509A (en) | 2019-04-17 |
| JP2009529335A (ja) | 2009-08-20 |
| DK1996156T3 (en) | 2017-02-20 |
| IL193668A0 (en) | 2009-05-04 |
| AU2007224863A1 (en) | 2007-09-20 |
| JP5482982B2 (ja) | 2014-05-07 |
| EA200801974A1 (ru) | 2009-02-27 |
| BRPI0709013A2 (pt) | 2011-06-21 |
| CA2643431A1 (en) | 2007-09-20 |
| KR101411073B1 (ko) | 2014-06-27 |
| EP1996156B1 (en) | 2016-12-07 |
| MX2008011626A (es) | 2008-12-16 |
| US20090061499A1 (en) | 2009-03-05 |
| HRPK20080491B3 (en) | 2010-04-30 |
| KR20090004940A (ko) | 2009-01-12 |
| WO2007104268A1 (en) | 2007-09-20 |
| HRP20080491A2 (en) | 2008-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA015861B1 (ru) | Способ промышленного производства биокатализаторов в форме ферментов или микроорганизмов, иммобилизованных в геле на основе поливинилового спирта, их применение и устройства для их получения | |
| Margaritis et al. | Advances in ethanol production using immobilized cell systems | |
| Linko et al. | Industrial applications of immobilized cells | |
| JP5455244B2 (ja) | 遊離細胞によるガラクトオリゴ糖の製造方法 | |
| KR970009295B1 (ko) | 트레할룰로스 및 이소말툴로스의 제조방법 | |
| Chhetham et al. | Isomaltulose production using immobilized cells | |
| CN101665813A (zh) | 一种l-丙氨酸的微生物发酵生产方法 | |
| CN106635934B (zh) | 一种嗜热型乳酸杆菌及人工添加该嗜热型乳酸杆菌的玉米浸泡方法 | |
| Ahmed | Invertase production by Bacillus macerans immobilized on calcium alginate beads | |
| JP2756360B2 (ja) | トレハルロースおよびパラチノースの製造法 | |
| CN101426472B (zh) | 固定化酶或固定在聚乙烯醇凝胶中的微生物形式的生物催化剂的工业生产方法、用途及其生产装置 | |
| Nampoothiri et al. | Immobilization of Brevibacterium cells for the production of L-glutamic acid | |
| CN1219071C (zh) | 两步发酵法生产酵母胞外海藻糖的方法 | |
| Cheetham | [40] Production of isomaltulose using immobilized microbial cells | |
| CN210261773U (zh) | 一种固定化黑曲霉产柠檬酸的发酵反应器 | |
| CN107446909A (zh) | 一种大肠杆菌的固定化方法及利用固定化大肠杆菌补料发酵生产l‑赖氨酸的方法 | |
| Tanaka et al. | Continuous production of l-serine by immobilized growing Corynebacterium glycinophilum cells | |
| CN100360667C (zh) | 透性化细胞海藻糖合酶及其制备和用途 | |
| Ivanova et al. | Screening of a growing cell immobilization procedure for the biosynthesis of thermostable α-amylases | |
| CZ2006675A3 (cs) | Zpusob prumyslové výroby biokatalyzátoru s biologicky aktivním materiálem ve forme imobilizovaných enzymu nebo mikroorganismu, které jsou imobilizovány v polyvinylalkoholovém gelu a jejich použití a zarízení k jejich výrobe | |
| CA1267858A (en) | Microorganism immobilization | |
| CN104711244A (zh) | 以酪蛋白水解物为氮源发酵生产青霉素g酰化酶的方法 | |
| SK500332008A3 (sk) | Spôsob výroby D-galaktózy | |
| Chen et al. | Principles and Application of Solid-State Fermentation Carried Out on Inert Support Materials (Adsorbed Carrier Solid-State Fermentation) | |
| SU1110800A1 (ru) | Штамм бактерий @ @ 113-продуцент этанола |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |