ES2714848T3 - Procedimiento en dos etapas de fabricación de productos de sal de propionato - Google Patents

Procedimiento en dos etapas de fabricación de productos de sal de propionato Download PDF

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Abstract

Procedimiento de fabricación de productos de sal de propionato a través de fermentación, que comprende las etapas de - fermentar una fuente de carbono seleccionada entre azúcares y lactato en un medio de fermentación por medio de un microorganismo productor de ácido propiónico para proporcionar un primer caldo de fermentación que comprende una sal de propionato, - recuperar el microorganismo productor de ácido propiónico del primer caldo de fermentación, - someter el primer caldo de fermentación del que se ha recuperado el microorganismo productor de ácido propiónico a una etapa de retirada de agua para formar un primer producto de sal de propionato, - fermentar una fuente de carbono que comprende glicerol con el microorganismo productor de ácido propiónico recuperado del primer caldo de fermentación en presencia de una sal alcalina inorgánica para proporcionar un segundo caldo de fermentación que comprende una sal de propionato, - someter el segundo caldo de fermentación a una etapa de purificación que comprende al menos una etapa de precipitación, para formar un segundo producto de sal de propionato.

Description

DESCRIPCION
Procedimiento en dos etapas de fabricacion de productos de sal de propionato
La presente invencion se refiere a un procedimiento para fabricar productos de sal de propionato mediante un procedimiento de fermentacion. Se puede fabricar acido propionico a traves de la fermentacion de una fuente de carbono usando un microorganismo. Por ejemplo, Zhu y col. (Bioresource Technology 101 (2010) 8902-8906) describen un procedimiento de fermentacion para la fabricacion de propionato de calcio en el que se fermenta glicerol usando Propionibacterium acidipropionici. Se anade hidroxido de calcio durante la fermentacion para neutralizar el acido generado durante la fermentacion, dando como resultado la formacion de propionato de calcio. Las sales de propionato son atractivas para numerosos fines. Por ejemplo, son atractivas para su uso en alimentacion y conservacion de alimentos, donde proporcionan actividad de amplio espectro de larga duracion. Las sales mas importantes a este respecto son las sales de calcio, sodio, potasio, y amonio. La sal de calcio se considera de interes particular. La sal de propionato se puede usar en solucion, o en forma de una sal solida.
Un problema que se ha descubierto que se produce en la preparacion de sales de propionato mediante fermentacion reside en la complejidad del procedimiento de fermentacion, tanto en lo que respecta a las fuentes de carbono que se pueden fermentar, como en lo concerniente a los productos secundarios que se forman durante la presentacion. Existe la necesidad en la tecnica de un procedimiento de fermentacion para fabricar sales de propionato que combine un alto rendimiento de sal de propionato con un crecimiento eficaz del microorganismo y la posibilidad de obtener un producto de sal de propionato de alta pureza.
La presente invencion proporciona un procedimiento que soluciona este problema.
La presente invencion se refiere a un procedimiento para fabricar productos de sal de propionato a traves de fermentacion, que comprende las etapas de
- fermentar una fuente de carbono seleccionada entre azucares y lactato en un medio de fermentacion por medio de un microorganismo productor de acido propionico para proporcionar un primer caldo de fermentacion que comprende una sal de propionato,
- recuperar el microorganismo productor de acido propionico del primer caldo de fermentacion,
- someter el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico a una etapa de retirada de agua para formar un primer producto de sal de propionato,
- fermentar una fuente de carbono que comprende glicerol con el microorganismo productor de acido propionico recuperado del primer caldo de fermentacion en presencia de una sal alcalina inorganica para proporcionar un segundo caldo de fermentacion que comprende una sal de propionato,
- someter el segundo caldo de fermentacion a una etapa de purificacion que comprende al menos una etapa de precipitacion, para formar un segundo producto de sal de propionato.
Se describe un procedimiento para la fabricacion de productos de propionato mediante fermentacion de azucares y glicerol en Liu y col. (Current Microbiology, vol. 62, 2011, pag. 152-158). Este procedimiento implica la fermentacion conjunta de glucosa y glicerol. En el procedimiento de acuerdo con la invencion, existen dos etapas de fermentacion secuenciales. En la primera etapa de fermentacion, se fermenta una fuente de carbono seleccionada entre azucares y lactato con la formacion de una corriente de producto de sal de propionato. Esta etapa tambien se puede indicar en el presente documento como la etapa de fermentacion de azucar. A continuacion, los microorganismos obtenidos en la etapa de fermentacion de azucar se recuperan y se usan para fermentar una fuente de carbono que comprende glicerol, para formar una corriente de producto de sal de propionato adicional. Las dos corrientes de producto de sal de propionato se procesan por separado.
Mediante la aplicacion de dos fermentaciones diferentes, es decir, una fermentacion basada en azucar y una fermentacion basada en glicerol, y el tratamiento de las corrientes resultantes por separado, se ha descubierto que es posible beneficiarse de los efectos ventajosos de ambos tipos de fermentacion. Mas espedficamente, se ha descubierto que la fermentacion de azucar puede dar como resultado un crecimiento celular eficaz, que produce un gran rendimiento de biomasa. Sin embargo, el producto resultante puede ser relativamente diffcil de purificar debido a la presencia de cantidades considerables de aniones acetato. Por el contrario, la fermentacion de glicerol produce un producto que se puede purificar hasta productos de sal de propionato de alta pureza. Sin embargo, la fermentacion de glicerol solo da como resultado una formacion de biomasa limitada. Mediante la combinacion de las fermentaciones de la forma prescrita, se obtiene un procedimiento eficaz. A continuacion se discutiran ventajas adicionales del procedimiento de acuerdo con la invencion.
La primera etapa en el procedimiento de acuerdo con la invencion es fermentar una fuente de carbono seleccionada entre azucares y lactato en un medio de fermentacion por medio de un microorganismo productor de acido propionico para proporcionar un primer caldo de fermentacion que comprende una sal de propionato.
Los procedimientos de fermentacion para la fabricacion de propionato se conocen en la tecnica y no requieren ninguna elucidacion adicional en el presente documento. Esta dentro del ambito del experto en la materia seleccionar, usando su conocimiento general comun, un procedimiento de fermentacion adecuado, incluyendo las condiciones de fermentacion, y un microorganismo adecuado. En la seleccion del microorganismo, se debena tener cuidado de seleccionar un organismo que sea capaz de fermentar azucares o lactato (en la primera etapa de fermentacion del procedimiento de acuerdo con la invencion) y glicerol (en la segunda etapa de fermentacion del procedimiento de acuerdo con la invencion.
La fuente de carbono que se usa en la primera etapa del procedimiento de acuerdo con la invencion se selecciona entre azucares y lactato. Algunos ejemplos de azucares y fuentes de azucar adecuados incluyen glucosa, sacarosa, jarabe de dextrosa, almidon, almidon hidrolizado, celulosa, celulosa hidrolizada, melaza, xilosa, hidrolizados de lignocelulosa, lactosa y suero. Las fuentes de lactato adecuadas son lactato sodico, lactato potasico, lactato de amonio, lactato de magnesio, lactato de calcio, y acido lactico. De las fuentes de lactato, el uso de lactato de calcio puede ser preferente, dado que este dara como resultado la formacion de propionato de calcio, que es un producto de sal preferente del presente procedimiento. Desde un punto de vista de produccion pueden ser preferentes glucosa, lactato y sacarosa. Desde un punto de vista de disponibilidad, pueden ser preferentes fuentes tales como melaza y almidon.
Al menos cuando la fuente de carbono se selecciona entre azucares la fermentacion se realiza en presencia de una sal alcalina inorganica. Esta sal alcalina esta presente para asegurar que el pH durante la fermentacion no disminuya en un grado inaceptable debido a la fabricacion del acido propionico. Cuando la fuente de carbono es una sal de lactato, puede no requerirse siempre la adicion de una base inorganica debido a que el lactato se convierte en propionato, lo que no tiene efecto en el pH. No obstante, tambien en ese caso, se puede anadir una base inorganica para el ajuste de pH.
Las bases adecuadas incluyen hidroxidos, oxidos, y carbonatos de calcio, magnesio, sodio, y potasio, dando como resultado la formacion de un caldo de fermentacion que contiene respectivamente propionato de calcio, propionato de magnesio, propionato sodico, o propionato potasico. Es preferente dentro del procedimiento de acuerdo de la presente invencion usar una sal alcalina de calcio, ya que esto da como resultado la formacion de propionato de calcio, que es un producto de sal preferente de acuerdo con la invencion. Las sales alcalinas de calcio adecuadas incluyen hidroxidos, oxidos, y carbonatos de calcio.
La siguiente etapa es la retirada de microorganismos del primer caldo de fermentacion formado de ese modo. Esta etapa se puede realizar cuando se ha formado suficiente biomasa para la siguiente etapa de fermentacion de glicerol. Dado que el microorganismo se va a usar en una fermentacion adicional, se debena tener cuidado de aislar los microorganismos en unas condiciones tales que el microorganismo se mantenga vivo. Teniendo esto en cuenta, la retirada del microorganismo se puede realizar de formas conocidas en la tecnica, por ejemplo, mediante una etapa de filtracion o una etapa de centrifugacion.
En la fermentacion de azucar, el peso de la biomasa ha aumentado, siendo la cantidad de biomasa recuperada generalmente al menos 10 veces el peso de la biomasa anadida originalmente, en particular al menos 20 veces, en ocasiones incluso al menos 100 veces. En la presente memoria descriptiva el peso de la biomasa se calcula como el peso en seco, a menos que se indique expresamente de otro modo.
Es preferente que la retirada de microorganismos del primer caldo de fermentacion se realice con un rendimiento relativamente alto. Existen dos razones para esto. En primer lugar, se pretende que se use la biomasa en la fermentacion de glicerol posterior. Ademas, la biomasa remanente en el caldo de fermentacion puede afectar a las propiedades del producto fabricado a partir de este caldo, por ejemplo en forma de un efecto perjudicial en el color del producto. Se considera preferente que la biomasa se retire de un modo tal que el producto resultante tenga una turbidez de como maximo 1000 NTU, en particular como maximo 500 NTU, mas espedficamente como maximo 200 NTU. Es preferente una turbidez de como maximo 100 NTU.
En una etapa adicional del procedimiento de acuerdo con la invencion, el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico se somete a una etapa de retirada de agua para formar un primer producto de sal de propionato, en particular un producto de propionato de calcio. Esta etapa de retirada de agua se puede realizar de numerosas formas.
En una primera realizacion, el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico se somete a una etapa de retirada de agua en su totalidad. En este caso, se forma un primer producto de sal de propionato que comprende toda la materia presente en el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico, incluyendo los nutrientes remanentes. Esta etapa de secado se puede realizar de formas conocidas en la tecnica para la retirada de agua, incluyendo secado por pulverizacion, secado en tambor de vado, secado de pelfcula delgada, por ejemplo, secado de pelfcula delgada agitada, secado agitado mecanicamente, granulacion por pulverizacion, y liofilizacion.
El producto de sal resultante es un material solido, en particular un material solido formado por partfculas, con un contenido de sal de propionato en el intervalo de un 30-70 % en peso, en particular un 40-60 % en peso, de sal de propionato, en particular propionato de calcio, comprendiendo el resto una o mas sales adicionales de acidos carboxflicos, en particular sales de succinato y/o acetato, y componentes adicionales que resultan de, por ejemplo, la biomasa y componentes residuales del medio/nutrientes. En una realizacion, el producto de sal resultante comprende sal de acetato en el intervalo de un 3-20 % en peso, en particular un 8-15 % en peso, mas en particular un 10-13 % en peso y/o sal de succinato en una cantidad de un 0-10 % en peso, en particular un 3-6 % en peso. Es preferente que propionato de calcio, succinato de calcio y acetato de calcio compongan al menos un 85 % en peso del total del primer producto de propionato de calcio obtenido de este modo, en particular al menos un 90 % en peso, mas en particular entre un 90 y un 98 % en peso.
En lo indicado anteriormente, los porcentajes se calculan como el anion (acetato, succinato, propionato) con respecto al material solido anhidro total.
Se ha de observar que es posible incluir otros componentes en el caldo de fermentacion antes del secado por pulverizacion, por ejemplo, sales de acido carboxflico adicionales tales como lactatos o acetatos, vehnculos tales como maltodextrina, almidon, solidos de leche, suero, harina u otros ingredientes funcionales tales como extracto de te verde, nisina, y extracto de romero. Esto puede ser atractivo si se desea fabricar un producto con una composicion particular.
En otra realizacion, la etapa de someter el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico se realiza mediante un procedimiento que incluye precipitacion de una sal de propionato, en particular propionato de calcio, del primer caldo de fermentacion. La precipitacion se puede iniciar por concentracion y otras medidas conocidas por mejorar el rendimiento de una etapa de precipitacion, por ejemplo, reduccion de la temperatura o adicion de compuestos que reducen la solubilidad. La precipitacion se puede realizar de forma discontinua o continua, en una etapa individual o en multiples etapas. El producto de sal de propionato precipitado, en particular propionato de calcio, se separa del medio acuoso. Esto se puede realizar mediante procedimientos conocidos en la tecnica, incluyendo uno o mas de filtracion, centrifugacion, decantacion, etc. Esta dentro del ambito del experto en la materia seleccionar una forma adecuada. Si se desea, el producto de sal de propionato se puede lavar para aumentar la pureza del producto. El lfquido de lavado, si se usara, puede ser, por ejemplo, agua o una solucion de sal de propionato. El lfquido de lavado se puede reciclar para obtener un mayor rendimiento. El producto de propionato de calcio solido se puede secar segun se desee.
En esta realizacion, es posible precipitar todos los tipos de sales de carboxilato, en particular las sales de carboxilato de calcio, presentes en el sistema, en particular propionato de calcio en combinacion con succinato de calcio (si estuviera presente) y/o acetato de calcio (si estuviera presente). En este caso, se puede obtener un producto final, por ejemplo, con un contenido de sal de propionato, en particular propionato de calcio, en el intervalo de un 30-80 % en peso, en particular un 40-70 % en peso, sal de acetato, en particular acetato de calcio, en un intervalo de un 3­ 20% en peso, en particular un 8-15% en peso, mas en particular un 10-13% en peso y sal de succinato, en particular succinato de calcio, en una cantidad de un 0-10 % en peso, en particular un 3-6 % en peso. Es preferente que propionato de calcio, succinato de calcio, y acetato de calcio compongan al menos un 85 % en peso del total del primer producto de propionato de calcio, obtenido de este modo, en particular al menos un 90 % en peso, mas en particular al menos un 95 %. En lo indicado anteriormente, los porcentajes se calculan como el anion (acetato, succinato, propionato) con respecto al material solido anhidro total.
Tambien es posible precipitar secuencialmente sales de succinato y sales de propionato del primer caldo de fermentacion, y esto se puede realizar, por ejemplo, mediante un procedimiento para fabricar una sal de propionato solida a partir de una mezcla que comprende propionato y succinato que comprende las etapas de
- proporcionar un medio acuoso que comprende aniones succinato y aniones propionato,
- proporcionar una sal soluble inorganica en el medio acuoso en una cantidad tal que la mayona de los iones succinato se conviertan en una sal de succinato solida mientras que la mayona de los iones propionato permanezcan en solucion,
- separar el medio acuoso que comprende la mayona de los iones propionato de la sal de succinato solida, - aumentar la concentracion de sal en el medio acuoso para convertir la mayona de los iones propionato en una sal de propionato solida,
- separar la sal de propionato solida del medio acuoso.
Como se ha indicado anteriormente, el microorganismo productor de acido propionico se recupera del primer caldo de fermentacion. En una etapa siguiente en el procedimiento de acuerdo con la invencion, se fermenta una fuente de carbono que comprende glicerol con el microorganismo productor de acido propionico recuperado del primer caldo de fermentacion en presencia de una sal alcalina para proporcionar un segundo caldo de fermentacion que comprende una sal de propionato. Los procedimientos de fermentacion para la fabricacion de acido propionico partiendo de una fuente de carbono que comprende glicerol se conocen en la tecnica y no requieren ninguna elucidacion adicional en el presente documento. Esta dentro del ambito del experto en la materia seleccionar, usando su conocimiento general comun, un procedimiento de fermentacion adecuado, incluyendo las condiciones de fermentacion.
La fuente de carbono usada en esta etapa de fermentacion comprende glicerol. Se ha descubierto que el uso de glicerol como fuente de carbono hace posible obtener un procedimiento de fermentacion que genera cantidades relativamente altas de sal de propionato, en particular propionato de calcio en combinacion con cantidades relativamente bajas de sales de acetato. Esto es atractivo debido a que la separacion de sales de propionato y sales de acetato es generalmente complicada. Es preferente que la fuente de carbono consista en al menos un 70 % en peso de glicerol, mas en particular al menos un 80 % en peso, aun mas en particular al menos un 90 % en peso, calculado con respecto a la cantidad total de la fuente de carbono proporcionada durante la fermentacion.
Se anade una base durante la etapa de fermentacion para compensar la disminucion de pH que se producina debido a la produccion de acidos carbox^licos.
Las bases adecuadas incluyen hidroxidos, oxidos, y carbonatos de calcio, magnesio, sodio, y potasio, dando como resultado la formacion de un caldo de fermentacion que contiene, respectivamente, propionato de calcio, propionato de magnesio, propionato sodico, o propionato potasico. Es preferente dentro del procedimiento de acuerdo con la invencion usar una sal alcalina de calcio, dado que esto da como resultado la formacion de propionato de calcio, que es un producto de sal preferente de acuerdo con la invencion. Las sales alcalinas de calcio adecuadas incluyen hidroxidos, oxidos, y carbonatos de calcio.
Las sales alcalinas usadas en las dos etapas de fermentacion pueden ser iguales o diferentes. Por razones de eficacia puede ser preferente que la sal alcalina proporcionada en la fermentacion de una fuente de carbono seleccionada entre azucares y lactato y la sal alcalina proporcionada en la fermentacion de una fuente de carbono que comprende glicerol sean sales del mismo cation. El uso de sales de calcio es particularmente preferente.
Una vez se ha procesado la fermentacion hasta el grado deseado, el segundo caldo de fermentacion se somete a una etapa de purificacion que comprende al menos una etapa de precipitacion, para formar un segundo producto de propionato de calcio.
En general, el segundo caldo de fermentacion se somete en primer lugar a una etapa de retirada de biomasa, que se puede realizar de las formas conocidas en la tecnica. Se hace referencia a la que se ha indicado anteriormente para la retirada de biomasa del primer caldo de fermentacion. Al igual que para la etapa descrita anteriormente, se considera preferente que la biomasa se retire de un modo tal que el producto resultante tenga una turbidez de como maximo 1000 NTU, en particular como maximo 500 NTU, mas espedficamente como maximo 200 NTU. Es preferente una turbidez de como maximo 100 NTU. Se ha descubierto que la presencia de biomasa puede interferir en la etapa de precipitacion adicional en el procedimiento de acuerdo con la invencion. La biomasa aislada en esta etapa se puede proporcionar a una segunda fermentacion basada en glicerol, si se desea esto.
El caldo resultante del que se ha retirado la biomasa se somete al menos a una etapa de precipitacion, para formar un segundo producto de sal de propionato.
Antes de la etapa de precipitacion, el medio se puede poner en contacto con un adsorbente, si asf se desea, en particular un adsorbente de carbon activado, para retirar impurezas.
La etapa de precipitacion se puede realizar como se ha descrito anteriormente. La precipitacion se puede iniciar por concentracion del medio, y/o mediante otras medidas conocidas por mejorar el rendimiento de una etapa de precipitacion, por ejemplo, reduccion de la temperatura o adicion de compuestos que reducen la solubilidad. Se hace referencia a lo que se ha indicado anteriormente en la etapa de precipitacion. El producto de sal de propionato precipitado, en particular propionato de calcio, se separa del medio acuoso. Esto se puede realizar mediante procedimientos conocidos en la tecnica, incluyendo uno o mas de filtracion, centrifugacion, decantacion, etc. Esta dentro del ambito del experto en la materia seleccionar una forma adecuada. Si asf se desea, el producto de sal de propionato se puede lavar para aumentar la pureza del producto. El lfquido de lavado, si se usara, puede ser, por ejemplo, agua o una solucion de sal de propionato. El lfquido de lavado se puede reciclar para obtener un mayor rendimiento. El producto de sal de propionato solido se puede secar segun se desee.
En una realizacion, ademas de sales de propionato, tambien se pueden precipitar sales de carboxilato, en particular sales de succinato y/o sales de acetato. En particular, las sales de carboxilato de calcio presentes en el sistema se pueden precipitar conjuntamente, en particular propionato de calcio en combinacion con succinato de calcio (si estuviera presente) y/o acetato de calcio (si estuviera presente). En este caso, se puede obtener un producto final, por ejemplo, con un contenido de sal de propionato, en particular propionato de calcio, en el intervalo de un 50-90 % en peso, en particular un 60-80 % en peso, mas en particular un 70-80 % en peso, sal de acetato, en particular acetato de calcio, en el intervalo de un 0-5 % en peso, en particular un 0-2 % en peso, y sal de succinato, en particular succinato de calcio, en una cantidad de un 0-20% en peso, en particular un 0-10% en peso, mas en particular un 0-5 % en peso. Es preferente que propionato de calcio, succinato de calcio, y acetato de calcio compongan al menos un 85 % en peso del total del primer producto de propionato de calcio, obtenido de este modo, en particular al menos un 90 % en peso, mas en particular al menos un 95 %. En lo indicado anteriormente, los porcentajes se calculan como anion (acetato, succinato, propionato) con respecto al material solido anhidro total.
Tambien es posible precipitar secuencialmente sales de succinato y sales de propionato del segundo caldo de fermentacion, y esto se puede realizar, por ejemplo, mediante un procedimiento para fabricar una sal de propionato solida a partir de una mezcla que comprende propionato y succinato que comprende las etapas de
- proporcionar un medio acuoso que comprende aniones succinato y aniones propionato,
- proporcionar una sal soluble inorganica en el medio acuoso en una cantidad tal que la mayona de los iones succinato se conviertan en una sal de succinato solida mientras que la mayona de los iones propionato permanezcan en solucion,
- separar el medio acuoso que comprende la mayona de los iones propionato de la sal de succinato solida, - aumentar la concentracion de sal en el medio acuoso para convertir la mayona de los iones propionato en una sal de propionato solida,
- separar la sal de propionato solida del medio acuoso.
Ejemplo 1: Fermentacion de glucosa seguida de fermentacion de glicerol
Un fermentador que comprend^a 5 kg de medio se inoculo con un cultivo de Propionibacterium acidipropionici. El medio contema 80 g/kg de glucosa y 52 g/kg de YEP (pasta de extracto de levadura, 50 % de solidos en seco). El fermentador se opero a 30 °C y con un pH de 6,5. El pH se controlo mediante la adicion de solucion de Ca(OH)2. Despues de ± 45 horas, la fermentacion se detuvo. El caldo de fermentacion se centrifugo a 5000 rpm. El microorganismo estaba presente en el sedimento de la etapa de centrifugacion.
En esta etapa, la cantidad de biomasa se aumento de los 20 gramos anadidos inicialmente a 150 gramos recogidos, ambos calculados como peso en seco.
Se anadieron 24 gramos de biomasa a un fermentador que comprendfa 1 kg de medio que contema 80 g/kg de glicerol y 52 g/kg de YEP. El fermentador se opero a 30 °C y con un pH de 7,0. El pH se controlo mediante la adicion de solucion de Ca(OH)2.
La fermentacion produjo una productividad volumetrica de 1,2 gramos de propionato de calcio por kilogramo de medio por hora. El rendimiento total de la fermentacion fue de un 72 % en peso, calculado como los gramos de propionato por gramo de glicerol.
Ejemplo 2: Procesamiento del caldo de fermentacion de glucosa
Se realizo una fermentacion de glucosa de forma analoga a la que se ha descrito en el primer parrafo del Ejemplo 1. La biomasa se aislo del mismo mediante una centrifugacion como se ha descrito en el mismo. Se secaron 1000 gramos del caldo de fermentacion remanente usando un evaporador rotatorio, en primer lugar a presion atmosferica, y a continuacion el vacm. Despues de 6 horas, se obtuvo un producto seco.
El caldo de fermentacion comprendio los siguientes acidos organicos, segun se determina usando GC.
Ta l 1: A i r ni r n l l f rm n ion
Figure imgf000006_0001
El producto solido despues de la etapa de secado tema la siguiente composicion:
T l 2: m i i n l r li
Figure imgf000006_0002
continuacion
Figure imgf000007_0003
Este ejemplo ilustra la etapa de retirada de agua para formar un primer producto de propionato de calcio. En la operacion comercial, la etapa de retirada de agua se realizara mediante otros procedimientos, por ejemplo, secado por pulverizacion, pero se pueden obtener resultados analogos.
Ejemplo 3: Procesamiento del caldo de fermentacion de glicerol
Se proceso un caldo de fermentacion de glicerol obtenido de forma analoga al segundo parrafo del Ejemplo 1 como sigue a continuacion: el caldo de fermentacion obtenido a partir de la fermentacion de glicerol se sometio a una etapa de centrifugacion a 5000 rpm. El sedimento de la etapa de centrifugacion fue el microorganismo. El sobrenadante se proceso adicionalmente. Al sobrenadante, se anadio carbon activo en una cantidad de un 0 % en peso por gramo de propionato de calcio, un 0,1 % en peso por gramo de propionato de calcio, o un 10 % en peso por gramo de propionato de calcio. El caldo de fermentacion al que se anadio el carbon activo se mantuvo durante una hora a 60 °C. El carbon activo se retiro por filtracion al vado usando un filtro de 0,2 micrometres.
Como se puede observar a partir de la siguiente Tabla, un tratamiento con carbon activo no dio como resultado la retirada de propionato de calcio del sistema:
Figure imgf000007_0001
Se precipito propionato de calcio solido del medio de fermentacion purificado por concentracion del medio a traves de evaporacion de agua. La evaporacion se realizo a 102-103 °C (temperatura del medio) en un bano de aceite de 150 °C a presion atmosferica. Despues de aproximadamente dos horas, se produjo la nucleacion, que se pudo observar por la formacion de turbidez. En ese punto temporal, la temperatura del bano de aceite se redujo a 120 °C para reducir la tasa de evaporacion durante la cristalizacion. Se anadio cierta cantidad de aceite frre al bano de aceite para acelerar la reduccion de la temperatura. Aproximadamente una hora despues del inicio de la nucleacion, se detuvo la evaporacion.
Los cristales se separaron del lfquido usando filtracion al vado o centrifugacion.
El tratamiento de carbon activo dio como resultado una disminucion considerable en el color del material de partida durante la etapa de evaporacion. Ademas, durante la etapa de evaporacion, la solucion se oscurecio. Este efecto fue mucho mas pronunciado para la muestra que no se habfa sometido a una etapa de evaporacion que para la muestra que se habfa sometido a la etapa de evaporacion. Esto se puede observar a partir de los valores de APHA en la siguiente tabla.
Figure imgf000007_0002
El producto solido obtenido a partir de las muestras sometidas a tratamiento con carbon activo tambien tuvo un color mucho mejor que el producto obtenido a partir de la muestra en la que no se realizo el tratamiento con carbon activo. La composicion de los productos fue la que sigue a continuacion:
Figure imgf000008_0001
1 Perdida de MC a 80 °C significa el contenido de humedad de los materiales, determinado manteniendo el material durante 16 horas en un horno a una temperatura de 80 °C.
Como se puede observar a partir de la tabla anterior, el uso de una centnfuga para la separacion solido Kquido dio mejores resultados que el uso de un embudo de vado. La relevancia de este resultado para una operacion a escala comercial es limitada.
Los productos humedos se secaron a 80 °C durante 16 horas para formar un producto seco.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de fabricacion de productos de sal de propionato a traves de fermentacion, que comprende las etapas de
- fermentar una fuente de carbono seleccionada entre azucares y lactato en un medio de fermentacion por medio de un microorganismo productor de acido propionico para proporcionar un primer caldo de fermentacion que comprende una sal de propionato,
- recuperar el microorganismo productor de acido propionico del primer caldo de fermentacion,
- someter el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico a una etapa de retirada de agua para formar un primer producto de sal de propionato,
- fermentar una fuente de carbono que comprende glicerol con el microorganismo productor de acido propionico recuperado del primer caldo de fermentacion en presencia de una sal alcalina inorganica para proporcionar un segundo caldo de fermentacion que comprende una sal de propionato,
- someter el segundo caldo de fermentacion a una etapa de purificacion que comprende al menos una etapa de precipitacion, para formar un segundo producto de sal de propionato.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la sal de propionato generada en el primero y el segundo caldos de fermentacion son sales del mismo cation.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que la sal de propionato generada en el primero y el segundo caldos de fermentacion son sales de propionato de calcio.
4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el que la fuente de carbono seleccionada entre azucares y lactato se selecciona entre glucosa, lactato, y sacarosa.
5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que en la etapa de fermentar una fuente de carbono seleccionada entre azucares y lactato, el peso de la biomasa ha aumentado de un modo tal que la cantidad de biomasa recuperada es generalmente al menos 10 veces el peso de la biomasa anadida originalmente.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que la cantidad de biomasa recuperada es al menos 20 veces el peso de la biomasa anadida originalmente.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que la cantidad de biomasa recuperada es al menos 100 veces el peso de la biomasa anadida originalmente.
8. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico se somete a una etapa de retirada de agua en su totalidad.
9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que la etapa de someter el primer caldo de fermentacion del que se ha recuperado el microorganismo productor de acido propionico se realiza mediante un procedimiento que incluye precipitacion de una sal de propionato del primer caldo de fermentacion
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que la sal de propionato es propionato de calcio.
11. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la fuente de carbono que comprende glicerol consiste en al menos un 70 % en peso de glicerol, calculado sobre la cantidad total de la fuente de carbono proporcionada durante la fermentacion.
12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que la fuente de carbono que comprende glicerol consiste en al menos un 80 % en peso de glicerol.
13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que la fuente de carbono que comprende glicerol consiste en al menos un 90 % en peso de glicerol.
14. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el segundo caldo de fermentacion se somete en primer lugar a una etapa de retirada de biomasa.
15. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que ademas de sales de propionato, tambien se precipitan otras sales de carboxilato.
16. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 15, en el que las otras sales de carboxilato son sales de succinato y/o acetato.
17. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-14, en el que las sales de succinato y las sales de propionato se precipitan secuencialmente del segundo caldo de fermentacion.
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