FI85503C - 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
- FI85503C FI85503C FI843313A FI843313A FI85503C FI 85503 C FI85503 C FI 85503C FI 843313 A FI843313 A FI 843313A FI 843313 A FI843313 A FI 843313A FI 85503 C FI85503 C FI 85503C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- fermentation
- sugar
- erythritol
- process according
- glycerol
- Prior art date
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 45
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 45
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 claims description 22
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 claims description 22
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 claims description 22
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 claims description 22
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 14
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 14
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 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
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical group OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 9
- JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N Ribitol Natural products OCC(C)C(O)C(O)CO JVWLUVNSQYXYBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 claims description 8
- HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N ribitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N 0.000 claims description 8
- 241000723128 Moniliella pollinis Species 0.000 claims description 5
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 5
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 5
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 5
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 5
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 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
- 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 claims description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 2
- 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 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 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 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 2
- 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 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 20
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 8
- 241000908267 Moniliella Species 0.000 description 6
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 5
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 3
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N D-arabinitol Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 2
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 description 2
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 2
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 2
- 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 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 229920002245 Dextrose equivalent Polymers 0.000 description 1
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 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
- 241000006364 Torula Species 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 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
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 239000010699 lard oil Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 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
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004460 silage Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 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
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 85503
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 Monili-ella tomentosa pollinis:n 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 esittivät 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 110 he esittävät: "Agar-vinopinnoilla tuotetaan molempia muotoja. Stationaarisessa nestealustassa syntyy homemaista muotoa, jolla on runsaasti rihmastoa ja enemmän ____: 25 artrosporeja kuin blastosporeja. Ravistuspulloissa kasva- tetuissa kasvustoissa on vallitsevana hiivamainen muoto, !. .* jossa on pyöreitä, soikeita ja suorakulmaisia soluja, jot- * ka ovat muodostuneet koroutumalla ja jakautumalla, samalla ··-· kun rihmastoa ei muodostu".
30 Muutettaessa laboratorioprosesseja teolliseen mit takaavaan, on tietenkin tarpeellista tehdä toivotun tuot-teen tai toivottujen tuotteiden saannot mahdollisimman • :: suuriksi. Eräs tärkeä tekijä, joka tuli esille tutkimuk- sissamme, oli sokerin konsentraatio reaktioalustassa ja me . 35 havaitsimme muuttamalla tätä konsentraatiota, kuten myö- 2 85503 hemmin esitetään, että lopullista polyolikonsentraatiota fermentoimiselustassa voidaan kasvattaa.
Tutkiessamme prosessia me emme havainneet minkäänlaista polyolien aiheuttamaa inhibitiota vielä polyolikon-5 sentraatioalueella 25 - 30 % (paino/tilavuus). Valitettavasti tällaisen lopullisen konsentraation saamiseksi tarvitaan noin 50 % aloitussokerikonsentraatio. Käyttämilläm-me 35 %:a suuremmilla sokerikonsentraatioilla havaitsimme kuitenkin, että mikro-organismin kasvu hidastui, tekijä, 10 jonka arvelimme johtuvan alustan suuresta osmoottisesta paineesta.
Kyseinen keksintö koskee prosessia, jonka avulla saadaan korkea loppukonsentraatio ja jossa samalla ei tapahdu solukasvun inhibitiota.
15 Näin kyseinen keksintö on teollinen menetelmä poly olien, erityisesti erytritolin valmistamiseksi fermentoi-malla sokeria, muita ravintoaineita sekä mahdollisesti vaahdonestoainetta sisältävää fermentointialustaa mikro-organismin Moniliella tomentosa var. pollinis avulla, sa-20 maila ilmastaen happea sisältävällä kaasulla. Menetelmälle on tunnusomaista, että fermentointialustaan lisätyn sokerin kokonaismäärä on alueella 40 - 80 paino-% alustan tilavuudesta, jolloin fermentoinnin alussa lisätään sokeria noin 20-35 paino-% tilavuudesta, jonka jälkeen sokeria .25 lisätään alustaan vähitellen siten, että fermentoinnin lopussa lisätty kokonaissokerimäärä on vähintään 40 paino-% tilavuudesta.
Sopivia prosessissa käytettäviä sokereita ovat dekstroosi (glukoosi), sakkaroosi, fruktoosi ja maltoosi, : 30 dekstroosin ollessa erityisen edullinen.
Prosessia kehitettäessä me olemme havainneet, että mikäli fermentointiin tarvittava sokeri lisätään tärk-.‘v. kelyshydrolysaatin muodossa, voi fermentointiväliaineella olla suhteellisen suuri kuiva-ainepitoisuus ilman, että 35 Moniliella tomentosa var. pollinis:n kasvu estyy. Me 3 85503 oletamme tämän vaikutuksen johtuvan hydrolysaatin molekyy-lipainoltaan suuremmista aineosista, jotka saavat aikaan suhteellisesti alhaisemman osmoottisen paineen. Tässä kehitystyössä lisätään maltodekstroosi fermentointialustaan 5 seen fermentoinnin alussa konsentraationa enemmän kuin 40 % liuenneita kiintoaineita, maltodekstroosi muuttuu asteittain paikan päällä sokeriksi, jota Moniliella tomen-tosa var. pollinis voi fermentoida, lisäämällä glukoamy-laasia fermentoimisalustaan. Tässä keksinnön muodossa so-10 kerisubstraatti tehdään asteittain käyttökelpoiseksi fer-mentointialustassa glukoamylaasientsyymin aktiivisuuden avulla.
Kyseisen keksinnön mukaisen prosessin toivottuja tuotteita ovat erityisesti erytritoli. Aikaisemmat tut-15 kijat ovat esittäneet glyserolin ja arabitolin tuottamisen rytritolin lisäksi fermentoimalla sokereita Moniliella tomentosa var. pollinis:n kanssa. Meidän prosessimme mukaisesti ei tuoteta arabitolia, mutta erytritolin ja glyserolin lisäksi saadaan ribitolia, näiden kolmen ollessa 20 ainoita muodostuneita polyoleja. Tyypillisesti fermentoin-nilla tuotetaan tuotetta, jossa on ribitolia, glyserolia ja erytritolia seuraavina osuuksina kokonaispolyoleihin perustuen: ribitolia 1 - 20 %, glyserolia 5 - 40 %, erytri tolin toimiessa tasapainottajana.
25 Moniliella tomentosa var. pollinis:ta toimittaa
Centraal Bureau voor Schimmelcultures (CBS), Baarn, Hollanti, merkinnällä CBS 461,67 ja sitä oli myös tallennettuna ja on yleisesti saatavissa Commonwealth Mycological Institute Culture Collection (CMI cc), Ferry Lane, Kew, - 30 Richmond, Surrey TW9 3AF, Yhdistyneet Kuningaskunnat numerolla (CMI cc) 271 648.
'**'· Mikrobiologiset solut kasvatetaan kiinteässä alus tassa, jossa on mallasuutetta (4 %), hiivauutetta (0,2 %) agaria (2 %). Näin muodostunut kasvusto siirrostetaan sit-____- 35 ten steriloidulle alustalle, jossa on sokeria ja typpiläh- 4 85503 dettä. Selityksessä ja patenttivaatimuksissa ovat kaikki osuudet ja prosentit tilavuutta kohti, ellei toisin ilmoiteta.
Ilmaa käytetään fermenttorissa nopeudella, joka 5 rippuu fermentointiastian suuruudesta ja astian sisällön sekoitusasteesta, mutta se on tavallisesti alueella 0,1 - 1,5 litraa ilmaa/litra fermentointialustaa/minuutti. Esimerkiksi 2-litran astiassa ilman virtausnopeus oli 1 litra ilmaa/litra/minuutti sekoittimen nopeudella 400 - 800 10 kierrosta minuutissa, samalla, kun 600-litran astiassa virtausnopeus oli 0,5 - 1,0 litraa/litra/minuutti ilman muuta sekoitusta kuin ilmavirtauksen tuottama sekoitus. Fermentointi suoritetaan lämpötilassa 27 - 32 °C, aloitus-pH:n ollessa 3-6, edullisesti 4-5. Fermentointi lope-15 tetaan, kun kaikki sokeri on käytetty.
Hajnyn esittämässä aikaisemmassa prosessissa esitetään erilaisia typpilähteitä käytettäväksi fermentoin-nissa esim. hiivauute, urea, maissin liotusneste, mallas-idut, sokeriruokomelassi, mallasuute ja tislainten kuivat 20 liukenevat aineet. Kyseisen keksinnön prosessilla saadaan hyviä tuloksia käyttämällä 0,5 % hiivauutetta ja 0,1 % ureaa tai 2 % maissin liotusnestettä ja 0,02 % ureaa.
Aloitus-pH:n tulisi olla noin 3,0 - 6,0 ja se laskee noin 2,0 - 3,5reen fermentoinnin aikana. L. Hanssens, .25 A. Van Regelmortel ja H. Verachtert, Applied Microbiology, Voi 24, nro 5. sivut 831 - 833 (Marraskuu 1972) esittävät, ; että pidettäessä laboratoriofermenttoreja erilaisissa : kiinteissä pH-arvoissa saatiin oleellisesti erilaisia ko- konaispolyoli- ja erytritolisaantoja. Me olemme havain-* 30 neet, että toimittaessa suuremmilla fermentoreilla (2-lit-raa tai suurempi) eivät erytritoli- ja kokonaispolyoli-·;··.· saannot ole yhtä herkkiä aloitus-pH: lie alueella 4,0 - 6,0. Kontaminoitumisongelman poistamiseksi tai sen tekemiseksi mahdollisimman pieneksi, on edullinen aloitus-pH 4 -35 5. Fermentointia jatketaan, kunnes kaikki sokeri on käy- 5 8 5 5 O 3 tetty (fermentointiaika on tavallisesti 4 - 12 päivää riippuen käytetyn sokerin määrästä), jonka jälkeen kasvatus lopetetaan ja solut poistetaan kasvatusliuoksesta esim. sentrifugoimalla. Soluista vapaa kasvatusliuos, jos-5 sa on erytritolia, ribitolia ja glyserolia, voidaan käyttää sellaisenaan joko puhdistettuna tai ilman puhdistusta (esim. ultrasuodatus ja demineralisointi) tiettyihin sovellutuksiin, kuten polymeeriteollisuudessa. Puhdistettu kasvatusliuos voidaan myös konsentroida liuenneiden kiin-10 toaineiden pitoisuuteen 60 - 80 % ja erytritoli kiteytetään 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 - 353 (1956). Erytritoli-kiteiden talteenoton jälkeen jäävä liuos, joka siis sisäl-15 tää (kiteytymätöntä) erytritolia, ribitolia ja glyserolia, voidaan myös käyttää sopivan käsittelyn jälkeen.
Keksinnön mukainen prosessi suoritetaan edullisesti siten, että läsnä on polysakkaridi ksantaanikumi, jolla on kyky säilyttää Moniliella tomentosa var. pollinis:n solut 20 fermentointialustassa ja estää niiden häviämistä vaahdon välityksellä, jota muodostuu fermentoinnin aikana. Edullisesti läsnä on 100 - 500 ppm ksantaanikumia ja erinomaisia tuloksia saadaan noin 300 ppm:11a. Voidaan käyttää enemmän '·*; kumia kuin olisi tarpeellista solujen säilyttämistä varten 25 fermentointialustassa (siis enemmän kuin 500 ppm), mutta tällainen ylimäärä on epätaloudellista.
Kokonaisprosessia on parannettu myös lisäämällä fermentointialustaan konventionaalista vaahtoamisenestoai-netta. Edullisempia ovat synteettiset vaahtoamisenestoai-30 neet (esim. silikonityyppi tai rasva-alkoholit) kuin luonnon tuotteet (esim. sianihraöljy), koska niitä voidaan käyttää pienempinä määrinä ja koska lopullista fermentoin-tiliuosta ei tarvitse tehokkaasti puhdistaa niiden poistamiseksi. Useimmilla synteettisillä vaahtoamisenestoaineil-. 35 la on 200 - 300 tai 400 ppm riittävä optimaaliselle vaah- 6 85503 toami skontrol1i1le.
Seuraavat esimerkit pyrkivät esittämään keksinnön käytännöllistä puolta.
Silrrosvlljelmän valmistaminen 5 500-ml:n Erlenmeyereihin, joissa oli 50 ml kasva tusalustaa, jossa oli 20 % dekstroosia, 0,5 % hiivauutet-ta, 0,1 % ureaa ja 300 ppm ksantaanikumia, siirrostettiin kasvusto kiinteästä alustasta ja kasvatusta jatkettiin 3 -4 päivää aloittaen pH:sta 5 lämpötilassa 30 °C ja edesta-10 kaisella sekoituksella 100 heilahdusta minuutissa. Näitä kasvustoja voitiin käyttää sellaisenaan fermentoinnissa tai niitä voitiin käyttää siirrostettaessa suurempia kasvustoja biomassan lisäämiseksi suurempia fermentointeja varten.
15 Esimerkki 1 600 litran fermenttori, jossa oli 450 litraa fer-mentointialustaa, jossa oli 32 % dekstroosia, 2 % maissin liotusnestettä, 0,02 % ureaa, 300 ppm SAG 471® vaahtoamis-enestoainetta (dimetyylipolysiloksaani Union Carbidilta) 20 ja 300 ppm ksantaanikumia, siirrostettiin 9 %:lla siirros-viljelmää. Ilman syöttö oli 0,7 litraa ilmaa/ litra kasva-tusalustaa/minuutti. Aloitus-pH oli 3,9. 4 - 9 päivästä alkaen fermenttoriin syötettiin jatkuvasti dekstroosia Ja ureaa, kunnes fermenttoriin lisätyn dekstroosin kokonais-25 määrä oli 50 % fermentointialustan aloitustilavuudesta ja fermenttoriin lisätyn urean kokonaismäärä oli 0,1 %. 13 päivän kuluttua oli dekstroosi kokonaan käytetty Ja lopullinen erytritolikonsentraatio oli 16 % ja kokonaispolyoli-konsentraatio oli 26,4 %.
30 Esimerkki 2
Kolme 50 ml:n erlenmeyeripulloa sisälsi 50 ml fer-mentointialustaa, jossa oli 0,5 % hiivauutetta, 0,1 % • · · V : ureaa ja vastaavasti 30 %, 40 % ja 50 % dekstroosiekviva- lentin (D.D. ) 12 maltodekstriiniä. Jokaisessa pullossa oli ____: 35 myös 0,1 % paino/paino glukoamylaasia perustuen maltodeks- • » 7 85503 triiniin. Pulloihin siirrostettiin 9 % siirrosviljelmää ja pidettiin lämpötilassa 30 °C edestakaisin sekoittaen nopeudella 100 heilahdusta/minuutti. Fermentointeja jatkettiin 7, 10 ja 14 päivää ja tämän ajan lopussa analysoitiin 5 liuokset. Tulokset annetaan seuraavassa taulukossa.
30 % malto- 40 % malto- 50 % malto-__dekstriiniä dekstriiniä dekstriiniä
Fermentointiaika 7 päivää 10 päivää 14 päivää
Ribitoli g/litra 2,5 3,1 6,75
Erytritoli g/litra 96,5 127,2 149,7
Glyseroli g/litra 3,7 4,1 12,7
Etanoli g/litra 3,6 4,3 3,4 15 Kokonais- polyolit g/litra 102,7 134,4 169,15
Claims (10)
1. Teollinen menetelmä polyolien, erityisesti ery-tritolin valmistamiseksi fermentoimalla sokeria, muita 5 ravintoaineita sekä mahdollisesti vaahdonestoainetta sisältävää fermentointialustaa mikro-organismin Moniliella tomentosa var. pollinis avulla, samalla ilmastaen happea sisältävällä kaasulla, tunnettu siitä, että fermentointialustaan lisätyn sokerin kokonaismäärä on 10 alueella 40 - 80 paino-% alustan tilavuudesta, jolloin fermentoinnin alussa lisätään sokeria noin 20 - 35 paino-% tilavuudesta, jonka jälkeen sokeria lisätään alustaan vähitellen siten, että fermentoinnin lopussa lisätty koko-naissokerimäärä on vähintään 40 paino-% tilavuudesta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sokeri on dekstroosi, sakkaroosi, fruktoosi tai maltoosi.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sokeria käytetään tärkkelys- 20 hydrolysaatin muodossa ja glukoamylaasientsyyminä, joka muuttaa asteittain hydrolysaatin sokeriksi.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaa tai happi/ inerttikaasu-seosta, joka on koostumukseltaan ilman kal- V 25 täistä, syötetään fermentointiin nopeudella 0,1 - 1,5 lit-" '· raa/litra fermentointialustaa/minuutti.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen me- ***; netelmä, tunnettu siitä, että pH fermentoinnin alussa säädetään arvoon 3-6, edullisesti arvoon 4-5. .-.-.30
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että ksantaanikumia on läsnä määrässä 100 - 500 ppm fermentointialustasta.
* / 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen me- *·' ‘ netelmä, tunnettu siitä, että fermentointiin li- ·;*·; 35 sätään myös tavanomaista vaahdonestoainetta. 9 85503
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikro-organismiso-lut poistetaan fermentointiliemestä, joka valinnaisesti puhdistetaan ja jonka sisältämät polyolit ovat ainoastaan 5 ribitoli, glyseroli ja erytritoli, seuraavina osuuksina perustuen kokonaispolyoleihin: ribitolia 1 - 20 %, glyserolia 5 - 40 %, ja loput erytritolia.
8 85503
9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikro-organismi- 10 solut poistetaan fermentointiliemestä, joka puhdistetaan ja konsentroidaan, ja erytritoli kiteytetään ja poistetaan liemestä, jolloin kiteytyksen jälkeen liuoksessa olevat polyolit ovat ribitoli, glyseroli ja erytritoli seuraavina osuuksina perustuen kokonaispolyoleihin: ribi-15 tolia 5 - 30 %; glyserolia 30 - 60 % ja loput erytritolia.
10 85503
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 |
| GB8327192 | 1983-10-11 | ||
| GB838327192A GB8327192D0 (en) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | Production of polyols by fermentation of sugars |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI843313A0 FI843313A0 (fi) | 1984-08-22 |
| FI843313L FI843313L (fi) | 1985-02-25 |
| FI85503B FI85503B (fi) | 1992-01-15 |
| FI85503C true FI85503C (fi) | 1992-04-27 |
Family
ID=26286791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI843313A FI85503C (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) | EP0136804B1 (fi) |
| JP (1) | JPH0630594B2 (fi) |
| AR (1) | AR248428A1 (fi) |
| BR (1) | BR8404195A (fi) |
| DE (1) | DE3485151D1 (fi) |
| DK (1) | DK402784A (fi) |
| ES (1) | ES535361A0 (fi) |
| FI (1) | FI85503C (fi) |
| MX (1) | MX7651E (fi) |
| YU (1) | YU45649B (fi) |
Families Citing this family (5)
| 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 |
| 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 |
| WO1998044089A1 (en) * | 1997-04-02 | 1998-10-08 | Mitsubishi Chemical Corporation | Erythritol-producing microorganism and process for producing the same |
| 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 |
| FR2780414B1 (fr) | 1998-06-24 | 2001-06-08 | Roquette Freres | Procede de production d'erythritol par fermentation discontinue alimentee repetee |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59174215A (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | コイラにおけるストリツプ先端位置のトラツキング装置 |
| JPS59174214A (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-02 | Katsushika Seikou Kk | 棒鋼製造用ダイス |
| 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 AR AR84297652A patent/AR248428A1/es active
- 1984-08-21 MX MX84936U patent/MX7651E/es unknown
- 1984-08-22 BR BR8404195A patent/BR8404195A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-08-22 EP EP84305748A patent/EP0136804B1/en not_active Expired
- 1984-08-22 DE DE8484305748T patent/DE3485151D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-08-22 FI FI843313A patent/FI85503C/fi not_active IP Right Cessation
- 1984-08-22 YU YU144384A patent/YU45649B/sh unknown
- 1984-08-23 JP JP59174216A patent/JPH0630594B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1984-08-23 DK DK402784A patent/DK402784A/da not_active Application Discontinuation
- 1984-08-23 ES ES535361A patent/ES535361A0/es active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX7651E (es) | 1990-06-06 |
| YU45649B (sh) | 1992-07-20 |
| ES8600397A1 (es) | 1985-09-16 |
| ES535361A0 (es) | 1985-09-16 |
| DE3485151D1 (de) | 1991-11-14 |
| DK402784A (da) | 1985-02-25 |
| AR248428A1 (es) | 1995-08-18 |
| DK402784D0 (da) | 1984-08-23 |
| EP0136804A2 (en) | 1985-04-10 |
| EP0136804A3 (en) | 1987-04-08 |
| JPH0630594B2 (ja) | 1994-04-27 |
| BR8404195A (pt) | 1985-07-23 |
| EP0136804B1 (en) | 1991-10-09 |
| FI843313L (fi) | 1985-02-25 |
| JPS60110298A (ja) | 1985-06-15 |
| YU144384A (en) | 1987-02-28 |
| FI85503B (fi) | 1992-01-15 |
| FI843313A0 (fi) | 1984-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1143307A (en) | Method for producing ethanol in high concentration by using immobilized microorganism | |
| US4044500A (en) | Integrated fermentation-photosynthesis biomass process | |
| Chang et al. | High density cell culture by membrane-based cell recycle | |
| Lewandowska et al. | Ethanol production from lactose in a fermentation/pervaporation system | |
| US4413058A (en) | Continuous production of ethanol by use of flocculent zymomonas mobilis | |
| Park et al. | Production of erythritol in fed-batch cultures of Trichosporon sp. | |
| Okabe et al. | Itaconic acid production in an air-lift bioreactor using a modified draft tube | |
| Schoutens et al. | Continuous butanol production from whey permeate with immobilized Clostridium beyerinckii LMD 27.6 | |
| Ohleyer et al. | Continuous production of lactic acid from glucose and lactose in a cell-recycle reactor | |
| Kondo et al. | Efficient production of acetic acid from glucose in a mixed culture of Zymomonas mobilis and Acetobacter sp. | |
| Qureshi et al. | High-productivity continuous biofilm reactor for butanol production: effect of acetate, butyrate, and corn steep liquor on bioreactor performance | |
| FI85502B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| CA1210716A (en) | Continuous production of ethanol by use of respiration deficient mutant yeast | |
| Singh et al. | Simultaneous raw starch hydrolysis and ethanol fermentation by glucoamylase from Rhizoctonia solani and Saccharomyces cerevisiae | |
| FI85500B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| EP0154647A1 (en) | Continuous fermentation process | |
| FI85503C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| FI85501B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av polyoler genom pao industriell skala baserad fermentation av socker. | |
| Mostafa | Production of acetic acid and glycerol from salted and dried whey in a membrane cell recycle bioreactor | |
| KR100318755B1 (ko) | 저온멸균법을 이용한 목질계 당화액으로부터 고농도에탄올 제조 방법 | |
| US12163175B2 (en) | Systems and methods for co-culture of oxygen sensitive bacteria and yeast | |
| Parekh et al. | Performance of a novel continuous dynamic immobilized cell bioreactor in ethanolic fermentation | |
| FI80718B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av aettiksyra av kolhydrater med hjaelp av en clostridium thermoaceticum stamm. | |
| Saha et al. | Citric acid fermentation by magnetic drum contactor: use of methanol and ethanol for higher production | |
| KR0175497B1 (ko) | 산화환원 전위조절에 의한 자일리톨의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CPC INTERNATIONAL INC. |