FI85502C - Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. Download PDFInfo
- Publication number
- FI85502C FI85502C FI843312A FI843312A FI85502C FI 85502 C FI85502 C FI 85502C FI 843312 A FI843312 A FI 843312A FI 843312 A FI843312 A FI 843312A FI 85502 C FI85502 C FI 85502C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fermentation
- erythritol
- medium
- process according
- ribitol
- Prior art date
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims description 40
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 title claims description 20
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 title claims description 20
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 claims description 29
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 claims description 29
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 claims description 29
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 claims description 29
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N Ribitol Natural products OCC(C)C(O)C(O)CO JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N ribitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N 0.000 claims description 15
- 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 claims description 9
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 claims description 8
- 241000723128 Moniliella pollinis Species 0.000 claims description 7
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 7
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 7
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 22
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 241000908267 Moniliella Species 0.000 description 12
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 8
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 8
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 5
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 1
- HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N D-arabinitol Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 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 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 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 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000000474 Poliomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 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 description 1
- 241000006364 Torula Species 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000010699 lard oil Substances 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/18—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic polyhydric
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/18—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic polyhydric
- C12P7/20—Glycerol
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
1 85502
Teollista mittakaavaa oleva sokerien fermentointiin perustuva polyolien valmistusmenetelmä
Keksintö koskee teollista mittakaavaa olevaa poly-5 olien, erityisesti erytritolin valmistusprosessia, jossa aerobisesti fermentoidaan sokeria sietävän sienen, Moni-liella tomentosa var. pollinisrn kanssa.
Tiedetään, että aerobisesti fermentoimalla sopivaa sokeria hiivamaisen sienen Moniliella tomentosa var. polio linisrn kanssa, saadaan erytritolia: tämän esittivät ensimmäisinä G.J. Hajny, J.H. Smith ja J.C. Garver Applied Microbiology 12, sivut 240 - 246 (toukokuu 1964), jotka nimesivät mikrobin Torula I2A:ksi. Myöhemmin Antonie van Leeuwenhoek:ssa sivulla 107 - 118 (1971), L.Dooms, G.L. 15 Hennebert ja H. Verachtert luokittelivat sienen Moniliella tomentosa var. pollinis:ksi ja varmistivat sen kyvyn tuottaa erytritolia; kirjoittajat esittävät myös mikrobin täydellisen morfologisen kuvauksen, johon tässä viitataan. Lisäksi he havaitsivat, että Moniliella voi esiintyä kah-20 dessa eri muodossa hiivamaisena ja homemaisena muotona riippuen pääasiassa käytetyistä kasvatusolosuhteista; sivulla 10 he esittävät: "Agar-vinopinnoilla tuotetaan molempia muotoja. Stationaarisessa nestealustassa syntyy homemaista muotoa, jolla on runsaasti rihmastoa ja enemmän 25 artrosporeja kuin blastosporeja. Ravistuspulloissa kasvatetuissa kasvustoissa on vallitsevana hiivamainen muoto, jossa on pyöreitä, soikeita Ja suorakulmaisia soluja, jotka ovat muodostuneet kuroutumalla ja jakautumalla, samalla kun rihmastoa ei muodostu.
30 Moniliella tomentosa var. pollinis:ta toimittaa
Centraal Bureau voor Schimmelcultures (CBS), Baarn, Hol-lanti merkinnällä CBS 461 67, ja sitä oli myös tallennet-tuna ja yleisesti saatavissa Commonwealth Mycological Institute Culture Collection:lta (CMI cc), Ferry Lane, Kew, 35 Richmond, Surrey TW9 3AF, Yhdistynyt Kuningaskunta, numerolla (CMI cc) 271 648.
2 85502
Tutkittaessa polyolien, erityisesti erytritolin ja ribitolin teollisen prosessin suunnittelua, prosessin perustuessa sokereiden fermentointiin käyttäen Moniliella tomentosa var. pollinis:a, olemme havainneet, että toinen 5 organismin muodoista on erityisen sopiva teolliseen käyttöön ja me olemme keksineet menetelmän, jonka avulla saadaan tätä muotoa.
Keksinnön kohteena on teollinen menetelmä polyolien erityisesti erytritolin valmistamiseksi fermentoimalla 10 sokeria, muita ravinteita ja mahdollisesti vaahdonestoai-netta sisältävää fermentointialustaa Moniliella tomentosa var. pollinis-viljelmän avulla samalla ilmastaen happea sisältävällä kaasulla. Menetelmälle on tunnusomaista, että käytetään Moniliella-organismin alalajia, jolla on suuri 15 kyky tuottaa itiöitä. Me olemme havainneet, että kasvatettaessa Moniliella tomentosa var. pollinis:n itiöitä sta-tionaarisella alustalla esim. agarilla on näin tuotetuilla kasvustoilla erilaiset kyvyt tuottaa itiöitä ja olemme myös havainneet, että erilaiset kasvustotyypit voidaan 20 havaita niiden värin perusteella. Vähän itiöitä tuottavat kasvustot ovat väriltään valkoisia, kun taas paljon itiöitä tuottavat kasvustot ovat mustia.
Me olemme myös havainneet, että käytettäessä fer-mentolnnissa vähän itiöitä tuottavaa Moniliella tomento-25 sa:n pesäkkeitä (valkoiset pesäkkeet) tuotetaan fermen-tointialustassa viskoosia polysakkaridia. Lisäksi alustan viskositeetin kasvaessa pienenee hapen siirtonopeus. Hajny on osoittanut, että liian matalilla ilmastusolosuhteilla Moniliella tomentosa muuttaa osan sokerista etanoliksi, : : : 30 siten pienentäen polyolisaantoa. Suuri viskositeettiset kasvatusolosuhteet eivät siten ole edullisia polyolituo-tannolle. Lisäksi Moniliella tomentosa solut on valkea poistaa viskoosista alustasta ja polyolin talteenottaminen on myös hyvin vaikeaa. Kun pesäkkeet valmistetaan paljon 35 itiöitä tuottavista pesäkkeistä (mustat pesäkkeet) tuote- • · 3 8 5 5 Q 2 taan hyvin pieniä määriä polysakkaridia ja saadaan suurempia polyolisaantoja ja niin muodoin alhaisempi etanolin tuotanto. Keksinnön prosessin lisäetuna on se, että mustat itiöt voidaan helposti pakastekuivata ja säilyttää pitkiä 5 aikoja.
Jotta saadaan optimaalinen itiöitä tuottava orga nismi käytettäväksi keksinnön mukaisessa prosessissa, kasvatetaan Moniliella tomentosa var. pollinis:n itiöitä sopivalla alustalla ja käytetään "mustista pesäkkeistä" va-10 littuja itiöitä siirrostettaessa tuoretta alustaa, sopi van kasvatusajan kuluttua, joka voi olla korkeintaan 15 päivää lämpötilassa 28 - 32 °C, muodostuu uusia mustia pesäkkeitä ja uusi valinta suoritetaan toisen tuoreen kasvatusalustan siirrostamista varten. Edullisesti vähintään 15 neljän valinta- ja kasvatusvaiheen jälkeen (maljaus), määritetään organismin itiönmuodostamiskyky.
Organismin kasvatusalusta on edullisesti seos, jossa on mallasuutetta 4 %, hiivauutetta 2 %, agaria 2 %, veden ollessa tasapainottajana.
20 Sen jälkeen, kun Moniliella tomentosa var. polli- nis:n paljon itiöitä tuottava laji on valittu, kasvatetaan esikasvusto 2-4 päivää kasvattamalla mikro-organismia liuoksessa, jossa on korkeintaan 20 % (kuiva aine) sopivaa sokeria, kuten dekstroosia, typpilähdettä (kuten 0,5 % : 25 hiivauutetta ja 1 % ureaa tai 2 % maissin liotusvettä) ja 300 ppm ksantaanikumia (katso eteenpäin), (selityksessä ja patenttivaatimuksissa on kaikki prosentit ja osat annettu tilavuutta kohti, ellei toisin ole määritelty).
Tämän siirrostus- ja kasvatusjakson jälkeen on kas-30 vusto valmista käytettäväksi fermentointiprosessissa, jossa sitä käytetään siirrostettaessa alustaa, jossa on sokeria ja typpilähdettä.
Kyseisen keksinnön mukaisen prosessin toivottuja —: tuotteita ovat erytritoli ja ribitoli. Aikaisemmat tut- : 35 kijat ovat esittäneet glyserolin ja arabi tolin tuottamisen 4 85502 erytritolin lisäksi fermentoimalla sokereita Moniliella tomentosa var. pollinis:n kanssa. Meidän prosessimme mukaisesti ei tuoteta arabitolia, mutta saadaan ribitolia erytritolin ja glyserolin lisäksi, näiden kolmen ollessa 5 ainoita muodostuneita polyoleja. Tyypillisesti fermentoimalla saadaan liuos, jossa on ribitolia, glyserolia ja erytritolia seuraavina osuuksina kokonaispolyoleihin perustuen: ribitolia 1 - 20 %, glyserolia 5 - 40 %, erytritolin toimiessa tasapainottajana.
10 Ilmaa syötetään fermenttoriin nopeudella, joka riippuu fermentointiastian koosta ja astian sisällön se-koitusasteesta, mutta se on tavallisesti alueella 0,1 - 1,5 litraa ilmaa/litra fermentointialustaa/minuutti. Esimerkiksi 2-litran astiassa ilman syöttönopeus oli 15 1 litra/litra/minuutti sekoittimen nopeuden ollessa 400 - 800 kierrosta minuutissa, samalla, kun 600-litran astiassa nopeus oli 0,5 - 1,0 litraa/litra/minuutti ilman muuta sekoitusta kuin ilman virtauksen synnyttämä. Fermentointi suoritetaan lämpötilassa 27 - 32 °C aloitus-pH:n ollessa 20 3-6, edullisesti 4-5. Fermentointi lopetetaan, kun kaikki sokeri on käytetty. Alustan sisältämä sokerimäärä voi olla 20 - 45 %, edullisesti 30 - 35 %. Sopivia sekä kasvatuksessa että fermentoinnissa käytettäviä sokereita ovat dekstroosi (glykoosi), sakkaroosi, fruktoosi tai mal-: : 25 tOOSi.
Hajnyn esittämässä aikaisemmassa prosessissa esitetään fermentoinnissa käytettäväksi erilaisia typpiläh-teitä esimerkiksi hiivauutetta, ureaa, maissin liotusvet-tä, mallasituja, sokeriruokomelassia, massauutetta ja tis-30 leiden kuivia liukoisia aineita. Kyseisen keksinnön prosessissa saadaan hyviä tuloksia 0,5 %:lla hiivauutetta ja 0,1 % ureaa tai 2 %:lla maissin liotusvettä ja 0,02 % ureaa.
Aloitus-pH:n tulisi olla noin 3,0 - 6,0 ja se las-35 kee noin 2,0 - 3,5:een fermentoinnin aikana. L. Hanssens, 5 85502 A. Van Regenmortel ja H. Verachtert, Applied Microbiology, Vol. 24, nro 5, sivut 831 - 833 (marraskuu 1972) esittävät, että laboratoriofermentoinneissa, jotka on pidetty erilaisissa vakio pH:n arvoissa, saadaan pääosin erilaisia 5 kokonaispolyoli- erytritolisaantoja. Me olemme havainneet, että työskenneltäessä suuremman mittakaavan fermenttoreilla (2-litran fermenttorit tai suuremmat) ovat kokonaispolyoli- ja erytritolisaannot vähemmän herkkiä aloitus-pHrlle alueella 4,0 - 6,0. Kontamisnoitumisongelmien mini-10 moimiseksi tai niiden poistamiseksi on edullinen aloitus-pH 4 - 5. Fermentiota jatketaan, kunnes kaikki sokeri on käytetty (fermentoimisaika on tavallisesti 4-12 päivää riippuen käytetyn sokerin määrästä), jonka jälkeen kasvatus lopetetaan ja solut poistetaan kasvatusliuoksesta 15 esim. sentrifugoimalla. Soluista vapaa kasvatusliuos, joka sisältää erytritolia, ribitolia ja glyserolia, voidaan käyttää sellaisenaan, joko puhdistettuna tai ilman sitä (esim. ultrasuodatus ja demineralisointi), tiettyihin sovellutuksiin esimerkiksi polymeeriteollisuudessa. Puhdis-20 tettu kasvatusliuos voidaan myös konsentroida 60 - 80 %:iin liuenneita kiintoaineita ja erytritoli kiteytyy siitä esim. menetelmällä, jonka ovat esittäneet J.M. Roxburg, J.F.T. Spencer ja H.R. Sallens, Canadian Journal of Technology, Voi. 34 sivut 248 - 253 (1956). Erytritolikitei-25 den talteenoton jälkeen jäänyt liuos, joka on siis (kitey-tymättömän) erytritolin, ribitolin ja glyserolin seos, voidaan myös käyttää sopivan käsittelyn jälkeen.
Keksinnön mukainen prosessi suoritetaan edullises-ti siten, että läsnä on polysakkaridi ksantaanikumi, jolla 30 on kyky pitää Moniliella tomentosa var. pollinisrn solut fermentointialustassa ja pienentää niiden häviötä vaahdon ’ ‘ muodostuksen välityksellä, jota tapahtuu fermentoinnin ‘ aikana. Läsnä on edullisesti 100 - 500 ppm ksantaanikumia ·:**; ja erinomaisia tuloksia saavutetaan noin 300 ppm: 11a. Läs- 35 nä voi olla enemmän kumia kuin olisi tarpeellista solujen 6 85502 pitämiseksi fermentointialustassa (siis enemmän kuin noin 500 ppm), mutta tällainen ylimäärä on epätaloudellista.)
Kokonaisprosessia on myös parannettu liittämällä fermentointialustaan konventionaalista vaahtoamisenestoai-5 netta. Edullisempia ovat synteettiset vaahtoamisenestoai-neet (esim. silikonityyppi tai rasva-alkoholit) kuin luonnon tuotteet (esim. sianihraöljy), koska niitä voidaan käyttää pienempinä pitoisuuksina ja lopullista fermentoin-tiliuosta ei tarvitse tehokkaasti puhdistaa niiden poista-10 mistä varten. Useimmilla synteettisillä kaupallisilla vaahtoamisenestoaineilla on 200 - 300 tai 400 ppm riittävä optimivaahtoamiskontrollille.
Seuraavat esimerkit on tarkoitettu valaisemaan keksinnön käytännöllistä puolta.
15 Esimerkit a) Itiöiden valinta
Moniliella tomentosa var. pollinis:n itiöt levitettiin Petri-maljoille, joissa oli seuraavaa alustaa:
Mallasuutetta 4 % 20 Hiivauutetta 2 %
Agaria 2 %
Maljat inkuboitiin 30 °C:ssa 7 päivää. Pesäkkeet, joilla oli erilaiset kyvyt tuottaa itiöitä, havaittiin niiden värien perusteella. Vähän itiöitä tuottavat pesäkkeet oli-25 vat väriltään valkoisia samalla, kun paljon itiöitä tuottavat pesäkkeet olivat mustia. Mustan pesäkkeen itiöt käytettiin siirrostettaessa uusia Petri-maljoja, joissa oli samaa alustaa. 7 päivän kuluttua valittiin uudet mustat pesäkkeet ja käytettiin uutta siirrostusta varten. Neljän 30 peräkkäisen "maljauksen" jälkeen määritettiin itiönmuodos-tuskyky.
b) Siirrosviljelmän valmistaminen 500-ml:n Erlenmeyereihin, joissa oli 50 ml kasva-·:**· tusalustaa, jossa oli 20 % dekstroosia, 0,5 % hiivauutet- 35 ta, 0,1 % ureaa ja 300 ppm ksantaanikumia, siirrostettiin 7 85502 pesäkkeellä, joka saatiin edellä kohdassa (a) ja kasvatusta jatkettiin 3-4 päivää aloitus-pH:n ollessa 5, lämpötilassa 30 °C ja edestakaisella sekoituksella 100 heilah-dusta/minuutti.
5 Esimerkki 1
Alalajien vertailu
Valittiin edellä esitetyn (a)-kohdan mukaisesti musta alalaji, jolla on kyky tuottaa runsaasti itiöitä. Samalla tavalla valittiin myös valkoinen alalaji, jolla 10 oli taipumus tuottaa vähän itiöitä ja sitä kasvatettiin samanlaisilla menetelmillä, kunnes saatiin stabiili alalaji. Molempia alalajeja verrattiin ravistettavissa erlen-meyerpulloissa alustassa, jossa oli 32 % dekstroosia, 0,5 % hiivauutetta ja 0,1 % ureaa kahdella koesarjalla 15 (4 mustaa ja 4 valkoista). Pulloja inkuboitiin seitsemän päivää ja kukin sarjojen jäsenistä analysoitiin ja käytettiin myös siirrostettaessa uutta fermentointialustaa. Tämä menettelytapa toistettiin kuusi kertaa, jolloin saatiin kuusi peräkkäistä joukkoa tuloksia. Kunkin peräkkäisen 20 joukon neljästä tuloksesta otettiin keskiarvo ja tulokset annetaan seuraavassa taulukossa:
Paljon itiöitä tuottava Vähän itiöitä tuottava alalaji_ _alalaji_ 25 Sarja Erytri- Etanoli Polysak- Erytri- Etanoli Polysakka-toli karidi toli ridi _g/i g/1 g/l g/i a/i_g/i 1 98 1,5 3,4 53 25 11 30 2 116 1,4 3,2 36 15 7,0 3 114 0,2 2,6 56 6,3 9,2 4 106 2,4 2,8 61 26 14 5 102 3,0 2,6 52 23 13 ·:··: 6 81 1,4 2,7 54 17 12 8 85502
Fermentointiprosessi
Esimerkki 2 2-litran fermenttoriin, jossa oli 1,5 litraa kasva-5 tusalustaa, jossa oli 32 % dekstroosia, 2 % maissin lio-tusvettä (50 % liuenneita aineita), 0,02 % ureaa, 300 ppm SAG 471 vaahtoamisenestoainetta (dimetyylipolysiloksaani Union Carbidilta) ja 300 ppm ksantaanikumia, siirrostet-tiin siirrosviljelmällä. Ilman virtausnopeus oli 1 litra 10 ilmaa/litra fermentointialustaa/minuutti ja sekoitettimen nopeus oli 740 kierrosta minuutissa. Fermentoinnin annettiin jatkua 11 päivää, jonka jälkeen £ermentointialustan erytritolipitoisuuden havaittiin olevan 11 % ja kokonais-polyolipitoisuuden 15 %. Keskimääräinen päivittäinen soke-15 rin kulutus oli 30 g/litra/päivä.
Esimerkki 3 600-ml:n tornifermenttoriin, jossa oli 450 litraa kasvatusalustaa, jossa oli 32 % dekstroosia, 0,5 % hiiva-uutetta, 0,1 % ureaa, 300 ppm ksantaanikumia ja 300 ppm 20 vaahtoamisenestoainetta SAG 471®, siirrostettiin 5 %:lla siirrosviljelmää. Aloitus-pH oli 5 ja ilman virtausnopeus tornin läpi oli 225 litraa minuutissa. 13 päivän kuluttua sisälsi lopullinen kasvatusliuos 10,8 % erytritolia, 5,6 % glyserolia, 1,7 % ribitolia ja 0,8 % dekstroosia. Erytri-25 tolisaanto oli 34 % ja kokonaispolyolisaanto oli 56 % käytetystä sokerista.
Tyypillisessä talteenottomenetelmässä solut erotettiin sentrifugoimalla ja alusta kirkastettiin ultrasuo-datuksella ja puhdistettiin ionivaihtimilla. Väritön liuos 30 konsentroitiin 70 %:iin liuenneita kiintoaineita ja ery-tritoli kiteytettiin nesteestä seuraavalla tavalla. Lämpötila nostettiin 65 °C:een ja sitten jäähdytettiin nopeudella 2 °C tunnissa noin huoneenlämpötilaan asti. Kiteet otet-tiin talteen suodattamalla ja pestiin kerran etanolilla. 35 Tyypillinen kiteytyksen saanto oli 74 % ja jäljelle jäävän 9 85502 nesteen koostumus oli erytritolia 132 g/1; glyserolia 152 g/1; ribitolia 79 g/1. Yleisesti erytritolin kiteytyksen jälkeen jäljelle jäävässä nesteessä voi olla ribitolia, glyserolia ja erytritolia seuraavina osuuksina perustuen 5 kokonaispolyoleihin; ribitolia 5 - 30 %, glyserolia 30 - 60 %, erytritolin toimiessa tasapainottajana. (Nämä prosenttimäärät ovat paino/paino).
. - . . ' j
Claims (12)
1, Teollinen menetelmä polyolien erityisesti eryt-ritolin valmistamiseksi fermentoimalla sokeria, muita ra-5 vinteita ja mahdollisesti vaahdonestoainetta sisältävää fermentointialustaa Moniliella tomentosa var. pollinis-viljelmän avulla samalla ilmastaen happea sisältävällä kaasulla, tunnettu siitä, että käytetään Monili-i ella-organismin alalajia, jolla on suuri kyky tuottaa 10 itiöitä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- S n e t t u siitä, että alalaji valitaan kasvattamalla Mo niliella tomentosa var.pollinis-sienen itiöitä kiinteällä alustalla ja valitsemalla siitä ne pesäkkeet, jotka ovat 15 mustia, koska niillä on suuri kyky tuottaa itiöitä.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään valittua mustaa pesäkettä uuden alustan siirrostamiseksi ja näin kasvavista pesäkkeistä valitaan uudelleen musta pesäke.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että valinta ja kasvatus toistetaan vähintään neljä kertaa.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaa syötetään fer- 25 mentointiin virtausnopeudella 0,1-1,5 litraa/litra fermen-tointialustaa/minuutti.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sokeri on dekstroosi.
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen mene-30 telmä, tunnettu siitä, että sokeria on fermentoin- tialustassa fermentoinnin alkaessa määrässä 20-45 %.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pH fermentoinnin alussa säädetään arvoon 3-6, edullisesti arvoon 4-5. j i j 11 85502
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ksantaanikumia on läsnä määrässä 100-500 ppm fermentointialustasta.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen mene-5 telmä, tunnettu siitä, että fermentointiin lisätään myös tavanomaista vaahdonestoainetta.
10 β 5 5 O 2
11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikro-organismi-so-lut poistetaan fermentointiliemestä, joka valinnaisesti 10 puhdistetaan ja jonka sisältämät polyolit ovat ainoastaan ribitoli, glyseroli ja erytritoli seuraavina osuuksina perustuen kokonaispolyoleihin: ribitolia 1-20 %, glyse rolia 5-40 %, ja loput erytritolia.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen me-15 netelmä, tunnettu siitä, että mikro-organismi-so- lut poistetaan fermentointiliemestä, tämä puhdistetaan ja konsentroidaan ja erytritoli kiteytetään ja poistetaan siitä, jolloin liuos kiteytyksen jälkeen sisältää polyolit ribitoli, glyseroli ja erytritoli seuraavina osuuksina ko-20 konaispolyoleihin perustuen: ribitolia 5-30 %, glyserolia 30-60 %, ja loput erytritolia. i2 8 5 502
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8322750 | 1983-08-24 | ||
| GB838322750A GB8322750D0 (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Production of polyols |
| GB838327191A GB8327191D0 (en) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | Production of polyols by fermentation of sugars |
| GB8327191 | 1983-10-11 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI843312A0 FI843312A0 (fi) | 1984-08-22 |
| FI843312L FI843312L (fi) | 1985-02-25 |
| FI85502B FI85502B (fi) | 1992-01-15 |
| FI85502C true FI85502C (fi) | 1992-04-27 |
Family
ID=26286790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI843312A FI85502C (fi) | 1983-08-24 | 1984-08-22 | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0136805B1 (fi) |
| JP (1) | JPH0630593B2 (fi) |
| AR (1) | AR246307A1 (fi) |
| BR (1) | BR8404194A (fi) |
| DE (1) | DE3485152D1 (fi) |
| DK (1) | DK402684A (fi) |
| ES (1) | ES535360A0 (fi) |
| FI (1) | FI85502C (fi) |
| MX (1) | MX7683E (fi) |
| YU (1) | YU45648B (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4939091A (en) * | 1986-09-09 | 1990-07-03 | Director Of National Food Research Institute, Ministry Of Agriculture, Forestry And Fisheries | Novel auerobasidium sp. microorganisms, method for obtaining the same and method for preparing erythritol with the same |
| US4886677A (en) | 1987-08-25 | 1989-12-12 | Mitsubishi Kasei Corporation | Surface-modified meso-erythritol composition |
| JPH0734749B2 (ja) * | 1988-02-03 | 1995-04-19 | 日本碍子株式会社 | エリスリトールの製造方法 |
| EP0770683A1 (en) * | 1995-10-04 | 1997-05-02 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for producing erythritol |
| JP3423842B2 (ja) * | 1996-01-19 | 2003-07-07 | 日研化学株式会社 | 変異株及び該変異株又は親株を用いるエリスリトールの製造方法 |
| DE69720379T2 (de) * | 1996-12-02 | 2004-02-12 | Mitsubishi Chemical Corp. | Verfahren zur Herstellung von Erythritol |
| JP3890744B2 (ja) | 1998-05-27 | 2007-03-07 | 日本錬水株式会社 | グルコースを出発原料としたｌ−リボースの製造方法 |
| GB9929128D0 (en) * | 1999-12-10 | 2000-02-02 | Cerestar Holding Bv | Process for producing and recovering Erythritol from culture medium containing the same |
| JP4931899B2 (ja) * | 2008-12-18 | 2012-05-16 | 章 富岡 | 配達物受け箱 |
| WO2015042114A1 (en) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | Novogy, Inc. | Fermentation process with distinct growth and production stages |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59174214A (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-02 | Katsushika Seikou Kk | 棒鋼製造用ダイス |
| JPS59174216A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-02 | Kawasaki Steel Corp | 冷間タンデム・ミルの巻取張力制御方法 |
| JPS59174213A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-02 | Hitachi Ltd | 冷間圧延機の圧延油制御装置 |
-
1984
- 1984-08-21 MX MX841000U patent/MX7683E/es unknown
- 1984-08-21 AR AR84297651A patent/AR246307A1/es active
- 1984-08-22 YU YU144284A patent/YU45648B/sh unknown
- 1984-08-22 DE DE8484305750T patent/DE3485152D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-08-22 FI FI843312A patent/FI85502C/fi not_active IP Right Cessation
- 1984-08-22 BR BR8404194A patent/BR8404194A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-08-22 EP EP84305750A patent/EP0136805B1/en not_active Expired
- 1984-08-23 ES ES535360A patent/ES535360A0/es active Granted
- 1984-08-23 DK DK402684A patent/DK402684A/da not_active Application Discontinuation
- 1984-08-23 JP JP59174215A patent/JPH0630593B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX7683E (es) | 1990-08-09 |
| YU45648B (sh) | 1992-07-20 |
| DK402684A (da) | 1985-02-25 |
| EP0136805B1 (en) | 1991-10-09 |
| JPS60110297A (ja) | 1985-06-15 |
| ES8603575A1 (es) | 1985-12-16 |
| ES535360A0 (es) | 1985-12-16 |
| BR8404194A (pt) | 1985-07-23 |
| EP0136805A2 (en) | 1985-04-10 |
| EP0136805A3 (en) | 1987-04-15 |
| FI843312A0 (fi) | 1984-08-22 |
| JPH0630593B2 (ja) | 1994-04-27 |
| FI85502B (fi) | 1992-01-15 |
| AR246307A1 (es) | 1994-07-29 |
| DE3485152D1 (de) | 1991-11-14 |
| YU144284A (en) | 1987-02-28 |
| FI843312L (fi) | 1985-02-25 |
| DK402684D0 (da) | 1984-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI85502C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| EP0262463A2 (en) | Novel aureobasidium sp. microorganisms, method for preparing erythritol with the same | |
| SE435627B (sv) | Forfarande for framstellning av etanol genom fermentering av en substans, innehallande xylos, med jest av arterna pichia stipitis, p. segobiensis eller candida shehatae | |
| CA2063490A1 (en) | Extracellular preparation of high molecular weight homopolysaccharides and the use thereof, and the fungal strains therefor | |
| FI85500B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| EP0154647A1 (en) | Continuous fermentation process | |
| FI85501B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| CN103146595B (zh) | 一种枯草芽孢杆菌及用于发酵生产d-核糖的方法 | |
| FI85503B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| EP0078643A1 (en) | Polysaccharide production | |
| JPH0449396B2 (fi) | ||
| KR19980065078A (ko) | 신규 미생물 트리코스포로노이데스 마디다 디에스911 및 이 균주를 이용한 에리스리톨의 제조방법 | |
| KR100541578B1 (ko) | 에리트리톨 생산방법 | |
| CN1304583C (zh) | 二羟基丙酮的生产方法 | |
| JPS63196298A (ja) | 新規微生物 | |
| WO2004087934A1 (en) | Fermentation processes with low concentrations of carbon- and nitrogen-containing nutrients | |
| SU513075A1 (ru) | Способ получени гиалуронидазы | |
| KR0175497B1 (ko) | 산화환원 전위조절에 의한 자일리톨의 제조방법 | |
| CN120060378A (zh) | 一种红色诺卡氏菌制备红色素的用途及高产红色素的方法 | |
| Kanchanatawee et al. | Effect of biomass concentration on the specific solvent productivity of Clostridium acetobutylicum in chemostat culture | |
| JPS58129984A (ja) | 混合培養によるアルコ−ルの連続製造法 | |
| JPS58129986A (ja) | 醗酵によるアルコ−ルの連続製造法 | |
| KR20020035051A (ko) | 신균주 슈도지마 츄쿠밴시스에 의한 에리스리톨의 발효제조방법 | |
| CN1316513A (zh) | 解磷菌液体深层发酵培养基 | |
| JPH04635B2 (fi) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CPC INTERNATIONAL INC. |