HU194941B - Process for preparing polysaccharides of xanthane type - Google Patents
Process for preparing polysaccharides of xanthane type Download PDFInfo
- Publication number
- HU194941B HU194941B HU854914A HU491485A HU194941B HU 194941 B HU194941 B HU 194941B HU 854914 A HU854914 A HU 854914A HU 491485 A HU491485 A HU 491485A HU 194941 B HU194941 B HU 194941B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- emulsion
- oil
- fermentation
- water
- hours
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
UN PROCEDIMIENTO DE PRODUCCION DE POLISACARIDOS POR FERMENTACION DE UN MEDIO NUTRITIVO ACUOSO POR ACCION DE BACTERIAS DEL GENERO XAMTHOMONAS CAMPESTRIS. EL MEDIO DE CULTIVO COMPRENDE UNA EMULSIONDE ACEITE-EN-AGUA DE UN COMPONENTE ELEGIDO ENTRE ACEITES VEGETALES E HIDROCARBUROS LIQUIDOS DE PUNTO DE EBULLICION MAYOR DE 140°C EN PRESENCIA DE ALQUIL FENOLES O ALCOHOLES GRASOS ETOXILADOS COMOCOMPONENTE ESTABILIZANTE DE DICHA EMULSION Y EVENTUALMENTE CONCENTRAN EL MEDIO DE CULTIVO PARA LLEVAR EL CONTENIDO DE POLISACARIDOS PRODUCIDOS ENTRE 8 Y 60° EN PESO.A PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF POLYACARIDES BY FERMENTATION OF AN AQUEOUS NUTRITIVE MEANS BY ACTION OF BACTERIA OF THE GENRE XAMTHOMONAS CAMPESTRIS. THE CULTIVATION MEANS COMPRISES AN EMULSION OF OIL-IN-WATER OF A COMPONENT CHOSEN BETWEEN VEGETABLE OILS AND LIQUID HYDROCARBONS WITH EBULLITION POINT GREATER THAN 140 ° C IN PRESENCE OF RENT FENOLES OR ETHODILATED FATTY ALCOHOLS COMCOMMONENT STABILIZER OF SUCH EMULSION AND EVENTUALLY CONCENTRATE THE ENVIRONMENT OF CULTIVATION TO TAKE THE CONTENT OF POLYACARIDOS PRODUCED BETWEEN 8 AND 60 ° IN WEIGHT.
Description
A találmány tárgya eljárás xantán típusú poliszacharidok előállítására mikroorganizmusoknak szénhidrátokon történő fermentációja útján. A találmány közelebbről emulzióban végzett fermentációra vonatkozik.The present invention relates to a process for the production of xanthan-type polysaccharides by the fermentation of microorganisms on carbohydrates. More particularly, the invention relates to fermentation in an emulsion.
A Xanthomonas vagy Arthrobacter nemzetségbe tartozó baktériumok vagy a Sclerotium nemzetségbe tartozó gombák vagy más hasonló mikroorganizmusok segítségével szénhidrátok fermentációjával előállított heteropoliszacharidok vagy biopolimerek sűrítő és viszkozitás-csökkenést akadályozó tulajdonságaik következtében iparilag jelentős anyagok.Heteropolysaccharides or biopolymers produced by fermentation of carbohydrates by bacteria of the genus Xanthomonas or Arthrobacter or by fungi of the genus Sclerotium or other similar microorganisms have industrial significance due to their thickening and viscosity-reducing properties.
A xantánpolimer vizes közegben végzett aerob fermentáció útján történő előállítását ismerteti például a 3 000 790, 3 020 206,The preparation of xanthan polymer by aerobic fermentation in an aqueous medium is described, for example, in U.S. Pat. No. 3,000,790, 3,020,206;
391 060, 3 433 708, 4 119 546, 4 154 654,391,060, 3,433,708, 4,119,546, 4,154,654,
296 203 és a 4 377 637 sz. amerikai egyesült államokbeli és a 2 414 555 sz. francia szabadalmi leírás.No. 296,203 and U.S. Pat. No. 4,377,637. United States and U.S. Patent No. 2,414,555. French patent specification.
Az előállítási eljárás végén a fermentlé mintegy 15—50 g/1 poliszacharidot tartalmazhat. Ipari méretekben igen nehéz elérni azt, hogy a szint 30—35 g/1 koncentrációnál magasabb értéket érjenek el speciális módszerek alkalmazása nélkül. A poliszacharid képződésé következtében ugyanis a reakcióközeg viszkozitása növekszik, és ez lelassítja az oxigénszállítást, és gátolja a fermentációt. Még akkor is, ha a reaktorokat erős keverővei szerelik fel — ami energiafelhasználás szempontjából költséges megoldás — nehéz megoldani a reakcióközeg megfelelő levegőztetését és keverését olyan mértékig, amely biztosítja a polimer elérendő koncentrációjának emelését.At the end of the production process, the fermentation broth may contain about 15-50 g / l polysaccharide. At industrial scale it is very difficult to achieve levels above 30-35 g / l without the use of special methods. In fact, as a result of the formation of the polysaccharide, the viscosity of the reaction medium increases, slowing down oxygen delivery and inhibiting fermentation. Even if the reactors are equipped with strong stirrers, which is a costly solution in terms of energy consumption, it is difficult to achieve proper aeration and agitation of the reaction medium to such an extent that the desired concentration of polymer is raised.
A 0 058 364, 0 074 775 és a 0 098 473 sz. európai szabadalmi bejelentések a polimer koncentrációjának növelésére javasolnak megoldást, éspedig oly módon, hogy a fermentációt a vizes tápközegnek egy olajjal alkotott emulziójában vagy diszperziójában hajtják végre, ezzel csökken a fermentlé viszkozitása és javul az oxigénszállítás.Nos. 0 058 364, 0 074 775 and 0 098 473 EP patent applications propose a solution to increase the concentration of the polymer by fermentation in an oil-in-oil emulsion or dispersion of the aqueous medium, thereby reducing the viscosity of the fermentation broth and improving the oxygen transport.
Ügy tűnik azonban, hogy célszerű a mikroorganizmus növesztésének első szakaszát vizes közegben végrehajtani, mielőtt az olajat adagolják, és a viz-az-olajban emulzió kialakul. Ha a víz-az-olajban emulzió kialakult, nehéz a diszpergált vizes fázis pH-ját beállítani, és fennáll a veszélye annak, hogy savas melléktermék képződik, amely gátolja a mikroorganizmusok növekedését. Lehetőség van arra, hogy pufferolt közegben dolgozzanak, de a puffer jelenléte káros lehet a képződő oldatra nézve. Ezenkívül a stabil víz-az-olajban emulzió csak nehezen hígítható, és ez hátrányos, ha az emulziót közvetlenül kívánják felhasználni, például olajfurásoknál.However, it seems desirable to perform the first stage of growth of the microorganism in an aqueous medium before the oil is added and a water-in-oil emulsion is formed. Once a water-in-oil emulsion is formed, it is difficult to adjust the pH of the dispersed aqueous phase and there is a risk of formation of an acidic by-product which inhibits the growth of microorganisms. It is possible to work in a buffered medium, but the presence of a buffer can be detrimental to the resulting solution. In addition, a stable water-in-oil emulsion is difficult to dilute, which is disadvantageous if the emulsion is to be used directly, for example in oil wells.
A találmány célja olyan fermentációs eljárás biztosítása, amely lehetővé teszi mikroorganizmusoknak emulgeált közegben végzett növesztését.It is an object of the present invention to provide a fermentation process which allows the growth of microorganisms in an emulsified medium.
A találmány tárgya tehát eljárás xantán típusú poliszacharidok előállítására fermentációs úton, amelynek során legfeljebb mintegy θθ%, előnyösen 3—60% poliszacharidot tartalmazó stabil poliszacharid emulziót kapunk. A találmány értelmében egy poliszacharid termelő mikroorganizmust fermentálunk vizes közegben, amelyben olajat diszpergálunk, és így olaj-a-vízben emulziót kapunk, amelyben a fermentációt végezzük.The present invention thus relates to a process for the preparation of xanthan-type polysaccharides by fermentation, whereby a stable polysaccharide emulsion containing up to about θθ%, preferably 3-60% polysaccharides is obtained. According to the present invention, a polysaccharide-producing microorganism is fermented in an aqueous medium in which the oil is dispersed to form an oil-in-water emulsion in which the fermentation is carried out.
Vizes fázisként bármely, az irodalomból ismert vizes fermentációs közeget használhatunk. Erre vonatkozó részletes leírás található például a 3 391 060 és a 3 433 708 sz. amerikai egyesült államokbeli és a 2 414 555 sz. francia szabadalmi leírásokban. A szokásos közeg tartalmaz szénhidrátforrást, amely lehet cukor vagy más szénhidrátforrás, szerves és/vagy szervetlen nitrogénforrást, továbbá nyomelemeket és kívánt esetben növekedési faktorokat. A cukor, pl. glükóz vagy szacharóz koncentrációja 10—100 g/1 lehet, de elérheti a 150—200 g/1 értéket is. Mikroorganizmusként olyan baktériumot alkalmazunk, amely szénhidrátbontóként van megemlítve a BERGEY’S MANUAL OF DETERMINATIVE BACTERIOLOGY (8. kiadás (1974), Williams N., Wilkins Co., Baltimore) helyen, például ilyen a Xanthomonas begoniae, Xanthomonas campestris, Xanthomonas carotae, Xanthomonas hedera, Xanthomonas incanae, Xanthomonas malvacearum, Xanthomonas papavericola, Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas pisi, Xanthomonas vasculorum, Xanthomonas vericatoria, Xanthomonas vitians, Xanthomonas pelargonii; az Arthrobacter nemzetségbe tartozó baktériumok, különösen az Arthrobacter stabilis, Arthrobacter viscosus; az Erwinia nemzetség tagjai; az Azotobacter nemzetség tagjai, különösen az Azotobacter indicus törzs; az Agrobacterium nemzetség tagjai, különösen az Agrobacterium radiobacter, Agrobacterium rhizogenes Agrobacterium tumefaciens. A Sclerotium nemzetségbe tartozó gombák is használhatók.The aqueous phase may be any aqueous fermentation medium known in the art. For a detailed description, see, for example, U.S. Patent Nos. 3,391,060 and 3,433,708. United States and U.S. Patent No. 2,414,555. French patents. Conventional media include a source of carbohydrates, which may be sugars or other sources of carbohydrates, an organic and / or inorganic nitrogen source, and trace elements and, if desired, growth factors. Sugar, e.g. glucose or sucrose may be present in a concentration of 10 to 100 g / l, but may also be in the range of 150 to 200 g / l. A microorganism is a bacterium which is mentioned as a carbohydrate degrading agent in BERGEY'S MANUAL OF DETERMINATIVE BACTERIOLOGY (8th ed. (1974), Williams N., Wilkins Co., Baltimore), such as Xanthomonas begoniae, Xanthomonas campestris, Xanthom, Xanthom, Xanthomonas incanae, Xanthomonas malvacearum, Xanthomonas papavericola, Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas pisi, Xanthomonas vasculorum, Xanthomonas vericatoria, Xanthomonas vitians, Xanthomonas pelargonii; bacteria of the genus Arthrobacter, in particular Arthrobacter stable, Arthrobacter viscosus; members of the Erwinia genus; members of the genus Azotobacter, in particular the strain Azotobacter indicus; members of the genus Agrobacterium, in particular Agrobacterium radiobacter, Agrobacterium rhizogenes Agrobacterium tumefaciens. Fungi of the genus Sclerotium may also be used.
Az említett mikroorganizmusok közül előnyös a Xanthomonas campestrist használni.Among these microorganisms, it is preferred to use Xanthomonas campestris.
Ami az olajos fázist illeti, bármely ásványi vagy növényi olaj használható, amely vízzel nem elegyedik, igy például izoparaffinok, szagtalanított kerozin, magas, pl. 150— 200°C fölötti forráspontú szénhidrogének, repce-, szója-, kukorica-, napraforgó- és földimogyoróolaj, stb. Előnyös, ha az olajos fázis aránya a teljes közegre számítva kevesebb, mint 30 térf%, célszerűen 1 —18 térf%, előnyösen 3—16 térf%.As for the oily phase, any mineral or vegetable oil that is immiscible with water, such as isoparaffins, deodorized kerosene, high, e.g. Hydrocarbons, rapeseed, soybean, maize, sunflower and peanut oils, boiling in the range of 150 ° C to 200 ° C, etc. It is preferred that the ratio of the oily phase to the total medium is less than 30% by volume, preferably 1 to 18% by volume, preferably 3 to 16% by volume.
Az olajos fázisnak a vizes fázisban történő diszpergálását és stabilizálását felületaktív anyag alkalmazásával elősegíthetjük. Ilyen felületaktív anyag lehet például előnyösen egy nemionos' felületaktív anyag, amelynek HLB értéke előnyösen 11 alatti, még előnyösebben 6 és 11 közötti, ezt az értéket egyetlen felületaktív anyag vagy felület-2194941 aktív anyagok elegyének használatával érhetjük el. A felületaktív anyag kiválasztása és mennyiségének meghatározása szakember által egyszerűen elvégezhető az alkalmazott olaj fajtája és annak koncentrációja alapján.Dispersion and stabilization of the oily phase in the aqueous phase may be facilitated by the use of a surfactant. Such a surfactant may be, for example, preferably a nonionic surfactant having an HLB value preferably below 11, more preferably between 6 and 11, this value being achieved using a single surfactant or a mixture of 2194941 surfactants. The selection and quantification of the surfactant can be readily accomplished by one skilled in the art according to the type of oil used and its concentration.
Nemionos felületaktív anyagként olyan vegyületeket használhatunk, amelyeket alkilén-oxid és alifás vagy alkil-aromás szerves vegyületek kondenzációjával állítanak elő. Alkalmas felületaktív anyagok, amelyek nem gátolják a mikroorganizmusok növekedését, például a polioxi-etilénezett alkilfenolok, po1 ioxi-etilénezett alkoholok, polioxi-etilénezett zsírsavak, polioxi-etilénezett trigliceridek, valamint szorbitán és zsírsavak polioxi-etilénezett észterei.Nonionic surfactants include compounds which are prepared by condensation of alkylene oxide with aliphatic or alkyl aromatic organic compounds. Suitable surfactants that do not inhibit the growth of microorganisms include, for example, polyoxyethylene alkylated phenols, polyoxyethylene alcohols, polyoxyethylene fatty acids, polyoxyethylene triglycerides, and polyoxyethylene esters of sorbitan and fatty acids.
Az említett felületaktív anyagok alkalmazhatók önmagukban vagy egymással elegyítve. Affinitásuktól függően a felületaktív anyag, ill. anyagok teljes mennyisége vagy csak egy része adagolható az olajos vagy a vizes fázishoz.Said surfactants may be used singly or in combination. Depending on their affinity, the surfactant or all or a portion of the substances may be added to the oily or aqueous phase.
Célszerű a vizes és az olajos fázist külön-külön sterilizálni. Sterilizálás és lehűtés után az olajos fázist a fermentorban elhelyezett vizes fázishoz keverjük, de eljárhatunk úgy is, hogy a vizes és az olajos fázist folyamatosan, keverés közben vezetjük a fermentorba. Azonnal stabil emulzió képződik. A beoltást és fermentálást azután a szokásos módon végezzük, levegőztetés és keverés közben. A fermentálás során a pH-t alkáli- vagy ammónium-hidroxid adagolásával tartjuk optimális értéken. Ügy is eljárhatunk, hogy periodikusan vagy folyamatosan pótoljuk a növekedéshez szükséges tápközeget.It is desirable to sterilize the aqueous and oily phases separately. After sterilization and cooling, the oily phase is admixed to the aqueous phase in the fermenter, but it is also possible to continuously introduce the aqueous and oily phases into the fermentor with stirring. A stable emulsion is formed immediately. Inoculation and fermentation are then carried out in the usual manner, with aeration and stirring. During the fermentation, the pH is maintained at optimum value by addition of alkali or ammonium hydroxide. It is also possible to periodically or continuously replenish the growth medium.
A fermentáció végén, a felhasználástól függően, maga az emulzió alkalmazható, vagy eljárhatunk úgy is, hogy az emulziót ismert módon megbontjuk, és a vizes fázist elválasztjuk az olajos fázistól, majd a fermentlé nyersen használható fel, vagy abból kicsapjuk. a poliszacharidot, előnyösen rövidszénláncú alkohol, pl. izopropanol és adott esetben szervetlen só segítségével. A kicsapott poliszacharidot elválasztjuk, olajmentesre mossuk, szárítjuk, és adott esetben őröljük. így alkalmazásra kész port kapunk.At the end of the fermentation, depending on the use, the emulsion itself can be used or it can be broken down in a known manner and the aqueous phase is separated from the oily phase and the fermentation broth can be used crude or precipitated therefrom. the polysaccharide, preferably a lower alcohol, e.g. isopropanol and optionally inorganic salts. The precipitated polysaccharide is separated off, washed with oil, dried and optionally ground. This provides a ready-to-use port.
A találmány egyik előnyös kiviteli módja szerint a fermentáció befejezése után kapott emulziót víz eltávolításával 8—60 tömeg%, előnyösen 15—60 tömeg% poliszacharidtartalomig töményítjük. Ilyenkor a fermentációs közegben alkalmazott olaj mennyiségét a fermentáció végén kapott szárazanyag-tartalomra kell számítani. A végső emulzióban az olaj mennyisége előnyösen nem haladhatja meg a 45%-ot.According to a preferred embodiment of the invention, the emulsion obtained after completion of the fermentation is concentrated to a polysaccharide content of 8 to 60% by weight, preferably 15 to 60% by weight. In this case, the amount of oil used in the fermentation medium is calculated on the basis of the dry matter content at the end of the fermentation. Preferably, the amount of oil in the final emulsion should not exceed 45%.
A víz eltávolítása történhet például bepárlással vagy desztillációval, adott esetben csökkentett nyomáson. Az olajos fázis egy részét is eltávolíthatjuk azeotrópos vagy nem-azeotrópos elegy formájában a vízzel. Eljárhatunk úgy is, hogy ultraszűrést végzünk valamely szokásos technikával és berende4 zéssel, természetesen azzal a feltétellel, hogy hidrofil membránt választunk, amelynek a pórusai elég kicsik ahhoz, hogy a biopolimert visszatartsák.The water can be removed, for example, by evaporation or distillation, optionally under reduced pressure. A portion of the oily phase may also be removed in the form of an azeotropic or non-azeotropic mixture with water. Alternatively, ultrafiltration may be carried out using conventional techniques and equipment, provided, of course, that a hydrophilic membrane with pores small enough to retain the biopolymer is selected.
Az ultraszűrés alkalmazása biztosítja azt, hogy a folytonos vizes fázisban az emulzió fennmarad. Az ultraszűréssel végzett koncentrálásnak az a további előnye, hogy a vizes fázisban a szervetlen só tartalom közel azon az értéken marad, mint az eredeti ferrrentlében, attól függetlenül, hogy mennyi a polimer tartalom.The use of ultrafiltration ensures that the emulsion is maintained in the continuous aqueous phase. A further advantage of concentrating by ultrafiltration is that the inorganic salt content in the aqueous phase remains close to that of the original ferric liquor, regardless of the polymer content.
Eljárhatunk úgy is, hogy az emulziót először ultraszüréssel, majd valamilyen más módszerrel, például bepárlással vagy desztillációval koncentráljuk.Alternatively, the emulsion may be concentrated first by ultrafiltration and then by some other means, such as evaporation or distillation.
A találmány körébe tartozik az a megoldás is, amikor a kapott emulzióhoz baktericideket, enzimeket vagy más adalékanyagot adunk, feltéve, hogy ezek az adalékanyagok nem befolyásolják károsan az emulzió stabi ítását.It is also within the scope of the present invention to add bactericides, enzymes, or other additives to the resulting emulsion, provided that such additives do not adversely affect the stabilization of the emulsion.
A találmány szerinti eljárással kapott emulziónak a fordított emulzióval szemben az az előnye, hogy a mikroorganizmusok az emulgeált közegben a normálishoz közel álló sebességgel növekszenek. A mikroorganizmusok növekedését az emulzió nem zavarja. Energiát lehet megtakarítani a növekedési szakaszban, mivel a közeg keveréséhez szükséges energia kisebb. Lehetőség van a vizes közeg pH-jának szabályozására. Lehetőség van az emulzió koncentrálására az emulzió megfordulása és a poliszacharid kicsapása nélkül.The emulsion obtained by the process according to the invention has the advantage over the reverse emulsion that the microorganisms in the emulsified medium grow at a rate close to normal. The growth of microorganisms is not disturbed by the emulsion. Energy can be saved during the growth phase by reducing the energy required to mix the medium. It is possible to control the pH of the aqueous medium. It is possible to concentrate the emulsion without inverting the emulsion and precipitating the polysaccharide.
A találmány szerinti eljárással előállítót: olaj-a-vízben emulzió bármely olyan területen alkalmazható, ahol nagy viszkozitású vizes folyadékokra van szükség, így pl. épíkezések, festékek, kozmetikumok, növényvédelem, olajipar, stb. Ezeknek az emulzióknak az az előnyük, hogy közvetlenül felhasználhatók hígított vizes oldatokhoz anélkül, hogy közbenső fázisváltásra lenne szükség. Vízben jól eloszlathatok, oldódási arányuk legalább annyi, mint az eredeti fermentlé megfelelő aránya. Jól szivattyúzhatok, és széles koncentráció határok között stabilak maradnak. Viszkozitásuk lényegében alacsonyabb, mint egy ugyanilyen koncentrációban biopo.limert tartalmazó vizes oldaté, így tehát olyan emulziónk van, amely tölthető és szivattyúzható, és nagy koncentrációban tartalmazza a poliszacharidot a vizes fázisban.The oil-in-water emulsion produced by the process of the present invention can be used in any area where high viscosity aqueous liquids are required, e.g. construction works, paints, cosmetics, plant protection, oil industry, etc. These emulsions have the advantage that they can be used directly in dilute aqueous solutions without the need for an intermediate phase change. They are well dispersible in water and have a dissolution rate at least as good as the original fermentation broth. I can pump well and remain stable over a wide concentration range. Their viscosity is substantially lower than that of an aqueous solution containing the same concentration of biopolymer, so that we have an emulsion that can be filled and pumped and contains high concentrations of the polysaccharide in the aqueous phase.
A fent felsorolt előnyök alapján a találmány szerinti eljárással előállított emulziók különösen alkalmasak olajkitermelésben való felhasználásra vizes folyadékok előállítására a fokozott olajkitermeléshez.In view of the above-mentioned advantages, the emulsions produced by the process of the invention are particularly suitable for use in oil extraction for the preparation of aqueous liquids for enhanced oil extraction.
A következő példákkal a találmány szerinti eljárást szemléltetjük.The following examples illustrate the process of the invention.
A példákban ismertetett eljárásokban a következő általános módszereket alkalmazzuk:The following general methods are used in the methods described in the examples:
-319494 1 — A vizes tápoldatot a fermentorba töltjük, és sterilizáljuk.-319494 1 - Fill the aqueous medium with the fermenter and sterilize.
— Az olajat, amely kívánt esetben a felületaktív anyagot vagy anyagokat tartalmaz- g za, sterilizáljuk, és keverés közben a fermentorban levő vizes közegbe öntjük szobahőmérsékleten.The oil, optionally containing the surfactant (s), is sterilized and poured into the aqueous medium in the fermenter with stirring at room temperature.
— A közeget beoltjuk Xanthomonas cam- iq pestris 10 g/1 koncentrációjú szacharóz MY tápközegen kapott előtenyészetével.- The medium is inoculated with a pre-culture of sucrose in MY medium at 10 g / l Xanthomonas camiq pestris.
1. példaExample 1
Egy 20 literes fermentorban levő 14 1 steril, 6,25% olajos fázist és 93,75% vizes fázist tartalmazó olaj/víz emulziót beoltunk 210 g előtenyészettel.A 14 L sterile oil / water emulsion containing 6.25% oily phase and 93.75% aqueous phase in a 20 liter fermenter was inoculated with 210 g pre-culture.
A vizes fázis összetétele:Composition of the aqueous phase:
Glükóz 61 g/1Glucose 61 g / l
Élesztőkivonat 7 g/1Yeast extract 7 g / l
Na2HPO4 2,35g/l (NH4)3PO4 2,2 gNa 2 HPO 4 2.35 g / l (NH 4 ) 3 PO 4 2.2 g
MgSO47H2O 0,35 g/1MgSO 4 7H 2 O 0.35 g / L
Az olajos fázis összetétele:Composition of the oily phase:
Szagtalanított alifás szénhidrogén 70 töm%.Deodorized aliphatic hydrocarbon 70% by weight.
(Exsol D, Esso Chimie)(Exsol D, Esso Chimie)
Etoxilezett nonil-fenolok 30 töm% (Cemulsol NP4 és Cemulsol NP17 (SFOS) 67:33 arányú elegye)30% by weight of ethoxylated nonylphenols (67:33 Cemulsol NP4 and Cemulsol NP17 (SFOS))
HLB érték: 11 A fermentáció körülményei:HLB value: 11 Fermentation conditions:
Hőmérséklet 28°C pH beállítva 7-re NaOH adagolással Keverés 400 ford./percTemperature 28 ° C pH adjusted to 7 with addition of NaOH Mixing 400 rpm
Levegőztetésaeration
0—17 órában 0,24 térf/térf/perc0.24 vol / vol / min for 0-17 hours
17—23 órában 0,48 térf/térf/perc0.48 vol / vol / min for 17-23 hours
23—90 órában 0,98 térf/térf/perc0.98 vol / vol / min for 23-90 hours
Fermentálás, míg a cukor teljesen kimerül,Fermentation while the sugar is completely depleted,
Idő 90 óraTime is 90 hours
A tenyészet fejlődésének és a közeg fajlagos ellenállásának jellemzőit az idő függ- 45 vényében az 1. táblázatban foglaltuk össze.The characteristics of culture development and media specific resistance over time are summarized in Table 1.
A kapott anyag mennyisége 425 g (30,3 g/ /kg), a cukorra számítva 56%-os kitermelés.The yield was 425 g (30.3 g / kg), yield 56% based on sugar.
A fermentáció végén az emulzió viszko- 50 zítása 8,1 Pa-s (Brookfield viszkoziméter No. 4—20°C — 30 ford./perc).After the fermentation, the emulsion has a viscosity of ignition of 50 8.1 Pa · s (Brookfield viscosimeter No. 4-20 ° - 30 rpm).
2. példaExample 2
Az 1. példa szerinti módon járunk el, 29 térf% Exsol D 100 szénhidrogént és 71 térf% vizes fázist tartalmazó kiindulási közegen. A vizes fázis összetétele a következő:The procedure of Example 1 was followed using a starting medium containing 29% by volume of Exsol D 100 hydrocarbon and 71% by volume of an aqueous phase. The composition of the aqueous phase is as follows:
Glükóz 64 g/1Glucose 64 g / l
Élesztőkivonat 9,24 g/1Yeast extract 9.24 g / l
Na2HPO4 3,08 g/1 (NH4)3PO4 3,08 g/1Na 2 HPO 4 3.08 g / l (NH 4 ) 3 PO 4 3.08 g / l
MgSO4-7H2O 0,35 g/1MgSO 4 -7H 2 O 0.35 g / L
Felületaktív anyagot nem adagolunk.No surfactant is added.
A fermentáció körülményei ugyanazok, mint az 1. példánál, azzal a különbséggel, hogy 0,98 térf/térf/perc konstans levegőztetést tartunk fenn. A fermentáció 85 óra hoszszat tart, amíg a cukor el nem fogy.The fermentation conditions are the same as in Example 1, except that a constant aeration of 0.98 v / v / min is maintained. Fermentation takes 85 hours until the sugar is consumed.
A tenyészet és a fajlagos ellenállás változását az idő függvényében az 1. táblázatban foglaltuk össze.The changes in culture and specific resistance over time are summarized in Table 1.
333 g terméket kapunk, amely a cukorra vonatkoztatva 51,3%-os kitermelésnek felel meg. A végső emulzió viszkozitása 10,2 Pa-s (a körülmények azonosak, mint az 1. példánál).333 g of product are obtained, which corresponds to a yield of 51.3% of the sugar. The final emulsion has a viscosity of 10.2 Pa (conditions identical to those of Example 1).
3. példaExample 3
A kezdeti olaj/víz emulzió 14,125 t vizes fázisból és 0,875 1 olajos fázisból áll.The initial oil / water emulsion consists of 14,125 t of an aqueous phase and 0.875 l of an oil phase.
A vizes fázis összetétele:Composition of the aqueous phase:
Szacharóz 85 g/1Sucrose 85 g / l
Oldható kukorica kivonat 25,5 g/1Soluble maize extract 25.5 g / l
MgSO47H2O 0,28g/lMgSO 4 7H 2 O 0.28 g / l
Az olajos fázis 70% repceolajat és 30% etoxilezett nonil-fenolokat (Cemulsol NP4) tartalmaz, HLB értéke: 9.The oily phase contains 70% rapeseed oil and 30% ethoxylated nonylphenols (Cemulsol NP4) with an HLB of 9.
A közeget az 1. példa szerinti módon oltjuk be.The medium was inoculated as in Example 1.
A fermentálás körülményei:Conditions for fermentation:
Hőmérséklet 28°C a pH-t NaOH-val 7-re állítjuk be Keverés 0—17 óráig 390 ford/percTemperature 28 ° C pH adjusted to 7 with NaOH Stirring 0-17 h 390 rpm
17—24 óráig 500 ford/perc17-24 hours at 500 rpm
24—84 óráig 600 ford/perc600 rpm for 24-84 hours
Levegőztetésaeration
0—17 óráig 0,92 térf/térf/percFor 0-17 hours, 0.92 v / v / min
17—84 óráig 1,4 térf/térf/perc1.4 vol / vol / min for 17-84 hours
Átlagos energia szükséglet 6,09 kW/m3 óra alatt 51 g xantán polimert kapunk tápközeg-kg-onkénf. Kitermelés/fogyasztott cukor: 64%.Average Energy Requirement At 6.09 kW / m 3 , 51 g of xanthan polymer per kg of medium are obtained. Yield / Sugar Consumption: 64%.
A közeg K ellenállása (Ostwald-íéle) 37 Pa-s, n pseudoplaszticitási indexe 0,195.The fluid has a K resistance (Ostwald's) of 37 Pa and a pseudoplasticity index of 0.195.
összehasonlításképpen egy 48,5 g/kg polimert tartalmazó vizes oldat K ellenállásafor comparison, the K resistance of an aqueous solution containing 48.5 g / kg of polymer
Pa-s, és n indexe 0,24.Pa-s and n have an index of 0.24.
A fermentációt 113 óra hosszat folytatjuk, 66 g/kg polimert kapunk, kitermelés/fogyasztott cukor: 83%.Fermentation was continued for 113 hours, yielding 66 g / kg polymer, 83% yield / sugar consumed.
4. és 5. példaExamples 4 and 5
Két fermentációt végzünk 0,875 liter olajos és 14,125 1 vizes fázist tartalmazó olaj/víz emulzióban.Two fermentations were carried out in an oil / water emulsion containing 0.875 liters of oil and 14.125 liters of an aqueous phase.
természetes zsíralkohölokbóf (Cemulsol AS 5 — SFOS) áll a 4. példában, és etoxilezett nonil-fenolokból (Cemulsol NP4 és Cemulsol NP17 50:50 arányú elegye) az 5. példában.consists of natural fatty alcohols (Cemulsol AS 5 - SFOS) in Example 4 and ethoxylated nonylphenols (50:50 mixture of Cemulsol NP4 and Cemulsol NP17) in Example 5.
-4194941-4194941
A fermentálás HőmérsékletFermentation Temperature
- 17 óra 17 óra után 41 óra után körülményei a következők:- after 5 pm after 5 pm the circumstances are as follows:
28°C28 ° C
Levegőztetés KeverésAeration Mixing
0,92 térf/térf/perc 390 ford/perc0.92 v / v / min 390 rpm
1,39 térf/térf/perc 500 ford/perc1.39 rpm 500 rpm
1,39 térf/térf/perc 500 ford/perc (4. példa) 600 ford/perc (5. példa)1.39 rpm 500 rpm (example 4) 600 rpm (example 5)
A fermentációt addig folytatjuk, míg a szacharóz teljesen el nem használódik. Eredmények:Fermentation is continued until the sucrose is completely consumed. Results:
4. példa 5. példaExample 4 Example 5
Idő 68 óra 80 óraTime 68 hours 80 hours
Kapott anyag 47,4 g/kg 51 g/kgYield 47.4 g / kg 51 g / kg
Kitermelés/szacharóz 60% 64%Yield / sucrose 60% 64%
6—14. példa ml, Xanthomonas campestris 10 g/1 koncentrációjú szacharóz ΜΫ tápközegen készült előtenyészetével beoltunk egy 500 ml-es6-14. Example 1 Inoculate 500 ml of Xanthomonas campestris 10 g / l sucrose ΜΫ with a 500 ml
Erlenmeyer lombikban levő 100 ml olaj/víz emulzió-tápközeget.100 ml of oil / water emulsion medium in an Erlenmeyer flask.
A vizes fázis megegyezik a 3. példában használttal.The aqueous phase is the same as that used in Example 3.
Az olajos fázis változó. Minden lombik tartalmaz 95% vizes fázist és 5 tömeg% olajos fázist. A keverést 220 ford/perc sebesség20 gél és 5 cm amplitúdóval mozgó rotációs kéverővel végezzük, 28°C-on 89 óra hosszat inkubálunk.The oily phase is variable. Each flask contains 95% aqueous phase and 5% by weight oily phase. Stirring was carried out with a rotary agitator of 220 rpm with a 20 g gel and 5 cm amplitude and incubated at 28 ° C for 89 hours.
Az eredményeket a 2. táblázat mutatja.The results are shown in Table 2.
1, táblázatTable 1
Kor Xanthomonas sejtszám/ml Fajlagos ellenállás (óra) az emulzióban & cmAge Xanthomonas cell count / ml Specific resistance (hours) in emulsion & cm
Megjegyzések a Z. táblázathoz: kontroll - olaj nélkülNotes to Table Z: Without control oil
-** Exsol D 80 - alifás szénhidrogén - Esso Chimie gyártmánya Isopar M - ízoparaffinok - Esso Chimie gyártmánya- ** Exsol D 80 - Aliphatic Hydrocarbon - Esso Chimie by Isopar M - Flavoring Paraffins - Esso Chimie
Cemulsol NP4, NP5, NP17 - etoxilezett nonil-fenolok - SFOS gyártmánya Cemulsol R5, AS5, T - etoxilezett oleocetil alkoholok - SFOS gyártmánya *** Brookf ield viszkoziméter No. 4, 20’C-on, 30 ford./percCemulsol NP4, NP5, NP17 - Ethoxylated Nonyl Phenols - Made by SFOS Cemulsol R5, AS5, T - Ethoxylated Oleocetyl Alcohols - Made by SFOS *** Brookf Ield Viscometer No. 4, 20'C, 30 RPM
-5194941-5194941
15. példaExample 15
Arthrobacter viscosus (ATCC 19584) törzszsel végzett fermentáció A) Inokulum készítéseFermentation with Arthrobacter viscosus (ATCC 19584) A. Preparation of inoculum
A következő összetételű tápközeget oltjuk be:Inoculate with the following medium:
Glükóz-monohidrát 15 gGlucose monohydrate 15 g
Élesztőkivonat 4 gYeast extract 4 g
K2HPO4 4 gK 2 HPO 4 4 g
MgSO4-7H2O 0,8 gMgSO 4 -7H 2 O 0.8 g
MnSO4-H2O ppm (Mn-ben kifejezve) l literreMnSO 4 -H 2 O ppm (expressed in Mn) per liter
C-on 29 óra hosszatAt C for 29 hours
Desztillált vízDistilled water
A fermentációt 28' végezzük.The fermentation is carried out 28 '.
B) TermelésB) Production
Egy 20 literes fermentort, amely 15 liter olaj-a-vízben emulziót tartalmaz, beoltunk 300 g előtenyészettel. Az emulzió 0,875 1 olajos és 14,125 1 vizes fázisból, azaz térfogat%-ban kifejezve 5,8% olajos és 94,2% vizes fázisból áll.A 20 liter fermenter containing 15 liters of oil-in-water emulsion was inoculated with 300 g of pre-culture. The emulsion consists of 0.875 l of an oil phase and 14.125 l of an aqueous phase, i.e. 5.8% by volume of an oil phase and 94.2% of an aqueous phase.
A vizes fázis összetétele:Composition of the aqueous phase:
Glükóz-monohidrát 40 g/1 10 g/1Glucose monohydrate 40 g / l 10 g / l
0,8 g/1 ppm (Mn-ban kifejezve) g/10.8 g / l ppm (expressed in Mn) g / l
Kukorica áztatólé MgSO4-7H2O MnSO4-7H2O K9HPO4 Corn Soaking Juice MgSO 4 -7H 2 O MnSO 4 -7H 2 OK 9 HPO 4
Ivóvíz 1 literreDrinking water per liter
Az olajos fázis összetétele:Composition of the oily phase:
Repceolaj 70 tömeg%Rape oil 70% by weight
Etoxilezett zsíralkoholok 30 tömeg% (CEMULSOL AS 5, SFOS gyártmány) A fermentáció körülményei:30% by weight of ethoxylated fatty alcohols (CEMULSOL AS 5, manufactured by SFOS)
Hőmérséklet: 28°C pH: 6,8—7,0, NaOH-val beállítva Keverés és levegőztetés:Temperature: 28 ° C pH: 6.8-7.0, adjusted with NaOH Mixing and aeration:
0—15 órában 0,25 térf/térf/perc 300 ford/percFor 0-15 hours, 0.25 v / v / min to 300 rpm
15—50 órában 0,50 térf/térf/perc 400 ford/percFor 15-50 hours, 0.50 v / v 400 rpm
50. órától 0,85 térf/térf/perc50 hours 0.85 vol / vol / min
450 ford/perc450 rpm
Eredmények:Results:
A fermentáció időtartama: 68 óra A kapott termék: 31,6 g/kg Kitermelés a fogyott glükózra: 87,7% A végső emulzió viszkozitása: 6,8 Pa-sFermentation time: 68 hours Product obtained: 31.6 g / kg Yield for consumed glucose: 87.7% Viscosity of final emulsion: 6.8 Pa
16. példaExample 16
Sclerotium rolfsii (ATTCC 15205) törzszsel végzett fermentációFermentation with strain Sclerotium rolfsii (ATTCC 15205)
A) Inokulum készítéseA) Inoculum preparation
A következő összetételű tápközeget oltjuk be:Inoculate with the following medium:
A fermentációt 26°C-on 48 óra hosszat végezzük..The fermentation is carried out at 26 ° C for 48 hours.
B) TermelésB) Production
Egy 20 literes fermentort, amely 15 liter olaj-a-vízben emulziót tartalmaz, beoltunk 300 g előtenyészettel. Az emulzió 1,5 1 (10%) olajos fázist és 13,5 1 (90%) vizes fázist tartalmaz..A 20 liter fermenter containing 15 liters of oil-in-water emulsion was inoculated with 300 g of pre-culture. The emulsion contains 1.5 L (10%) oil phase and 13.5 L (90%) aqueous phase.
A vizes fázis összetétele:Composition of the aqueous phase:
Az olajos fázis összetétele:Composition of the oily phase:
Alifás szénhidrogén (EXSOL Dl00) 70%Aliphatic Hydrocarbon (EXSOL Dl00) 70%
Etoxilezett nonilfenolok 30% (Cemulsol NP4 és Cemulsol NP17 1:1 arányú elegye)Ethoxylated nonylphenols 30% (1: 1 mixture of Cemulsol NP4 and Cemulsol NP17)
A fermentáció körülményei:Fermentation conditions:
Hőmérséklet: 26°C pH: nem szabályozzuk (a fermentáció kezdetén 3,5)Temperature: 26 ° C pH: not regulated (3.5 at start of fermentation)
Keverés és levegőztetés:Mixing and aeration:
0—20 órában 0,25 térf/térf/perc0.25 vol / vol / min for 0 to 20 hours
350 ford/perc350 rpm
20—60 órában 0,50 térf/térf/perc 400 ford/perc0.50 vol / vol / min at 400 rpm for 20-60 hours
60. órától 1 térf/térf/percFrom 60 hours to 1 v / v / min
500 ford/perc500 rpm
A fermentációt addig folytatjuk, míg az összes szacharóz el nem fogy.Fermentation is continued until all sucrose is consumed.
Eredmények:Results:
A fermentáció időtartama: 113 óra A kapott termék: 40,5 g/kg Kitermelés a szacharózra: 75%Fermentation time: 113 hours Product obtained: 40.5 g / kg Yield: 75% sucrose
A végső emulzió viszkozitása: 12,1 Pa-sThe viscosity of the final emulsion is 12.1 Pa
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8419622A FR2575178B1 (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | PROCESS FOR PRODUCING XANTHANE-TYPE POLYSACCHARIDES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT41072A HUT41072A (en) | 1987-03-30 |
HU194941B true HU194941B (en) | 1988-03-28 |
Family
ID=9310873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU854914A HU194941B (en) | 1984-12-21 | 1985-12-20 | Process for preparing polysaccharides of xanthane type |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AR (1) | AR241547A1 (en) |
AT (1) | ATE56224T1 (en) |
DE (1) | DE3579574D1 (en) |
HU (1) | HU194941B (en) |
NO (1) | NO163784C (en) |
RO (1) | RO94650B (en) |
-
1985
- 1985-12-13 AT AT85402484T patent/ATE56224T1/en not_active IP Right Cessation
- 1985-12-13 DE DE8585402484T patent/DE3579574D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-12-19 NO NO855148A patent/NO163784C/en unknown
- 1985-12-20 HU HU854914A patent/HU194941B/en not_active IP Right Cessation
- 1985-12-20 AR AR85302669A patent/AR241547A1/en active
- 1985-12-20 RO RO121247A patent/RO94650B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AR241547A1 (en) | 1992-08-31 |
RO94650B (en) | 1988-07-01 |
NO163784C (en) | 1990-07-18 |
DE3579574D1 (en) | 1990-10-11 |
HUT41072A (en) | 1987-03-30 |
ATE56224T1 (en) | 1990-09-15 |
NO855148L (en) | 1986-06-23 |
RO94650A (en) | 1988-06-30 |
NO163784B (en) | 1990-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cadmus et al. | Synthetic media for production of quality xanthan gum in 20 liter fermentors | |
US3020206A (en) | Process for synthesizing polysaccharides | |
US6060287A (en) | Production of oily emulsions mediated by a microbial tenso-active agent | |
NO831406L (en) | MICROBIAL POLYSACCARIDES, PROCEDURES FOR THEIR PREPARATION, SUITABLE MICRO-ORGANISMS, AND THE USE OF POLYSACCARIDES | |
US4395354A (en) | αEmulsans | |
US5010186A (en) | Acid/heat modified polysaccharide biopolymers | |
NO169850B (en) | PROCEDURE FOR EXTRA-CELLULAR PREPARATION OF HOMOPOLYSACCARIDES (PS), THE SUBSTANCES PRODUCING THESE PS, PS SELF AND THEIR USE | |
EP0209277B1 (en) | Heteropolysaccharide and its production and use | |
US5610037A (en) | Production of polysaccharides of high viscosity using xanthomonas campestris and glycoamylase with fluidized starch | |
US4894335A (en) | Oil-in-water emulsions containing heteropolysaccharide biopolymers | |
US4352882A (en) | Production of xanthan gum by emulsion fermentation | |
US5756317A (en) | Production of heteroplysaccharide biopolymers with xanthomonas in oil-in-water emulsion | |
US5831042A (en) | Chemically modified succinoglycans and industrial compositions comprised thereof | |
US4618582A (en) | Process for producing Xanthomonas biopolymers | |
RU2246540C2 (en) | Method for preparing exopolysaccharides | |
US4380504A (en) | ψ-Emulsans | |
US4311830A (en) | Apo-α-emulsans | |
GB2099008A (en) | Enzymatic process for the treatment of xanthan gums to improve the filtrability of their aqueous solutions | |
JPH02218701A (en) | Preparation of polysaccharide by fermentaion of carbon source with microorganism | |
HU194941B (en) | Process for preparing polysaccharides of xanthane type | |
US4096073A (en) | Microbial viscosifiers | |
US5130249A (en) | Galactomannan polysaccharide producing organism | |
US4871665A (en) | Process for the preparation of exocellular biopolymers | |
EP0103483A2 (en) | A method of preparing modified heteropolysaccharides in buffered brine and their use for oil recovery | |
EP0189959A2 (en) | Process for the preparation of polysaccharide aqueous solutions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |