MXPA00012316A - Procedimiento para producir y recuperar eritritol de un medio de cultivo que lo contiene. - Google Patents

Abstract

La presente invencion muestra un procedimiento para producir eritritol por fermentacion utilizando una cepa productora de eritritol negativo de polisacarido y recuperar cristales de eritritol por cristalizacion directa del caldo de fermentacion libre de microorganismos sin refinar; la cristalizacion directa de eritritol se lleva a cabo en una sustancia seca mayor de 80% p/p; la recuperacion de cristales de eritritol es de por lo menos 85% y la pureza de los cristales de eritritol es de por lo menos 99% p/p.

Description

PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR Y RECUPERAR ERITRITOL DE UN MEDIO DE CULTIVO QUE LO CONTIENE.

CAMPO DE LA TÉCNICA La presente invención se refiere a un procedimiento para producir y recuperar cristales de eritritol; más específicamente a un método de fermentación para producir eritritol sin producir al mismo tiempo polisacáridos de mayor viscosidad; lo cual es favorable para recuperar cristales de eritritol por cristalización directa del caldo de fermentación libre de microorganismos sin refinar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las levaduras que producen eritritol por fermentación incluyen las que pertenecen al género Moniliella, Trichonosporoides o Tríchonosporon, algunas especies típicamente utilizadas son Moniliella tomentosa variedad pollinis, y Trichonosporoides megachiliensisi. Un procedimiento convencional para aislar y recuperar eritritol de un medio de cultivo obtenido al cultivar una de las levaduras productoras de eritritol en un medio acuoso consiste en someter dicho medio de cultivo a un pretratamiento como la eliminación de 'biomasa por filtración, de coloración con el uso de un carbón activo, desalinización y decoloración del medio de cultivo con resinas de intercambio iónico y después concentrar y enfriar las mismas cristalizando el eritritol deseado. Entre las impurezas, que afectan el aislamiento, cristalización y/o recuperación de eritritol, se encuentran los constituyentes siguientes: polioles como glicerol y ribitol oligosacáridos, incluyendo disacáridos y superiores contenidos en el hidrolisado de almidón de inicio así como los productos de reacción formados en él. polisacáridos microbianos viscosos producidos por la levadura. Debido a la formación de los polisacáridos la viscosidad del medio aumenta. Esto da como resultado un índice de trasferencia de oxígeno disminuido y por la fermentación anaeróbica parte de la fuente de carbohidrato se convierte en etanol, reduciendo así la producción de eritritol. Además los almidones de alta fermentación viscosa ocasionan problemas para filtrar las células y la recuperación de poliol es muy difícil. El documento EP 0 327 016 describe un procedimiento para recuperar eritritol altamente puro de un medio de cultivo que contiene eritritol, haciendo pasar el almidón de fermentación libre de microorganismos a través de columnas de separación cromatográficas empacadas con metal alcalino o resinas de intercambio catiónico considerablemente acidas del tipo amonio. Se obtiene la eliminación de diferentes sales, material colorante, varios oligosacáridos y polisacáridos. El procedimiento comprende el cultivo de un microorganismo productor de eritritol en un medio acuoso bajo condiciones aeróbicas; la eliminación de células del medio de cultivo resultante; hacer pasar el sobrenadante obtenido a través de columnas de separación empacadas con metal alcalino o con resinas de intercambio catiónico considerablemente acidas de tipo amonio; eluir con agua; recoger fracciones que contienen eritritol como el principal componente de la misma; y recuperar eritritol de estas fracciones. Este procedimiento requiere un alto consumo de agua y los componentes separados están muy diluidos, lo que da como resultado altos costos de evaporación. Además el costo de inversión del equipo de separación es muy alto. El documento EP 0 908 523 se refiere a un procedimiento para producir cristales de eritritol de alta pureza. El procedimiento comprende un paso de cristalización y un paso de separación de cristales en donde una concentración de eritritol de la solución acuosa que contiene eritritol se ajusta de 30 a 60% en peso al principio del paso de cristalización. Antes del paso de cristalización el procedimiento comprende un paso de separación microbiana, y una separación cromatográfica. El resumen de la patente japonesa JP 10287603 de Derwent describe el tratamiento con ácido del caldo de fermentación que contiene eritritol libre de microorganismos para hidrolizar los polisacáridos formados y las impurezas. La hidrólisis convierte ciertas impurezas en otros subproductos menos viscosos pero en principio no se incrementa la pureza total. Estos subproductos se eliminan posteriormente por métodos de separación convencionales como carbón activado y tratamiento de intercambio iónico.

El resumen de la patente japonesa JP 01215293 de Derwent describe la recuperación de eritritol de un caldo de fermentación que contiene un polisacárido con membranas de ultrafiltración. Los polisacáridos, que hacen turbio el caldo de fermentación libre de microorganismos, se eliminan completamente por medio ultrafiltración con membranas con un tope de 1 ,000 ó 100,000 daltons y se recupera eritritol del medio purificado. El documento de E.U.A. 4,906,569 se refiere a un procedimiento para aislar y recuperar eritritol altamente puro a un alto rendimiento de cristalización de un medio de cultivo de un microorganismo productor de eritritol, que consiste en separarar y eliminar varias impurezas y subproductos como varias sales, materiales colorantes y polisacáridos. Las impurezas y subproductos se eliminan por medio de separación cromatográfica con el uso de una resina de intercambio catiónico considerablemente acida. Todas las referencias antes citadas requieren de una manera u otra un paso de purificación para eliminar los polisacáridos formados, como tratamiento con resina de intercambio ¡ónico, cromatografía en columna, hidrólisis acida o ultrafiltración. El documento EP 0136805 describe un procedimiento de fermentación en presencia de colonias de alta formación de esporas del hongo tipo levadura Moniliella tomentosa variedad pollinis, que da como resultado de 2.3 a .5% de polisacáridos con base en el contenido de eritritol. En presencia de colonias de baja formación de esporas se forma hasta un 16 a 25% de polisacáridos con base en el contenido de eritritol. Aunque con las colonias de alta formación de esporas la cantidad de polisacáridos ya se reduce de 2.3 a 3.5% con base en el contenido de eritritol, se describe que el caldo de cultivo se refina antes de la concentración a 60% y a 80% de sustancia seca. De este modo se cristaliza el eritritol. Además, se requieren largos periodos de fermentación de hasta 13 días para lograr una producción de eritritol de 34%. Por consiguiente, existe la necesidad de un procedimiento para producir eritritol por fermentación y recuperar cristales de eritritol sin purificar el medio de cultivo de fermentación libre de microorganismos. El procedimiento de recuperación debe prescindir de 1 ) refinamiento extensivo, 2) generación de grandes flujos de desperdicio, 3) demanda de mucha energía, pero debe producir una buena recuperación de cristales de eritritol altamente puros La presente invención provee dicho procedimiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención muestra un procedimiento para producir eritritol por medio de fermentación utilizando microorganismos y recuperar cristales de eritritol caracterizado por que dicho procedimiento comprende los siguientes pasos: a) tomar como microorganismos una cepa productora de eritritol negativo de polisacárido que esté produciendo menos de 1 % de polisacáridos, preferiblemente menos de 0.1 % de polisacáridos con base en el contenido de eritritol, b) preparar un medio de cultivo de fermentación, c) agregar los microorganismos al medio de cultivo de fermentación, d) permitir a los microorganismos cultivarse hasta que por lo menos se obtengan 50 g/L de eritritol en el medio de fermentación, e) remover los microorganismos del medio de cultivo de fermentación, f) concentrar el medio de cultivo de fermentación libre de microorganismos sin refinar en una sustancia seca mayor de 80% p/p, g) cristalizar el eritritol, y h) recoger los cristales de eritritol. La presente invención se refiere a un procedimiento caracterizado porque el medio de cultivo de fermentación de microorganismos sin refinar se concentra en una sustancia seca de al menos 85% p/p, preferiblemente mayor de 90% p/p. La presente ¡nvención muestra además un procedimiento caracterizado porque los cristales de eritritol se recogen con una recuperación de por lo menos 85%.

La presente invención se refiere a un procedimiento caracterizado porque los cristales de eritritol tienen una pureza de por lo menos 98% p/p, preferiblemente de 99% p/p. La presente invención se refiere a un procedimiento caracterizado porque se permite al microorganismo cultivarse en menos de 10 días. La presente invención se refiere a un procedimiento caracterizado porque el medio de cultivo de fermentación se prepara en un reactor de columna de burbujeo o emulsor de aire. La presente invención muestra además un procedimiento caracterizado porque en el paso a) se utiliza Moniliella tomentosa var pollinis TCV364. Además, la presente invención se refiere a una cepa de Moniliella que produce eritritol negativo de polisacárido que produce menos de 1 % de polisacáridos, preferiblemente menos de 0.1 % de polisacáridos con base en el contenido de eritritol. La presente ¡nvención se refiere además a una cepa de Moniliella productora de eritritol negativo de polisacárido que es una cepa de Moniliella tomentosa, preferiblemente de Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364 depositada bajo el tratado de Budapest en BCCM/MUCL (Colecciones Coordinadas Belgas de Microorganismos/Micoteca de la Universidad Católica de Louvain, de Eridania Béghin Say, Vilvoorde R&D Centre, Havenstraat 84, B-1800 Vilvoorde) el 28/03/1997 bajo el número MUCL40385.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente ¡nvención muestra un procedimiento para producir eritritol por fermentación utilizando microorganismos y recuperando cristales de eritritol caracterizado porque dicho procedimiento comprende los siguientes pasos: a) tomar como microorganismos una cepa productora de eritritol negativo de polisacárido que produce menos de 1 % de polísacáridos, preferiblemente menos de 0.1% de polisacáridos con base en el contenido de eritritol, b) preparar un medio de cultivo de fermentación, c) agregar microorganismos al medio de cultivo de fermentación, d) permitir a los microorganismos cultivarse hasta que se obtengan en el medio de fermentación por lo menos 50 g/L de eritritol, preferiblemente más de 100 g/L de eritritol, e) sacar los microorganismos del medio de cultivo de fermentación, f) concentrar el medio de cultivo de fermentación libre de microorganismos sin refinar en una sustancia seca mayor de 80% p/p, g) cristalizar el eritritol, y h) recoger los cristales de eritritol. Normalmente debido a la presencia de cantidades considerables de polisacáridos, la concentración el medio de cultivo de fermentación libre de microorganismos sin refinar antes de la cristalización da como resultado una viscosidad del medio que se incrementa rápidamente. Como resultado, el índice de cristalización desciende considerablemente y es muy difícil obtener cristales altamente puros, ya que la separación de la masa cristalina de la solución madre es muy tediosa. La presencia además de 2% de polisacáridos con base en el contenido de eritritol es incluso demasiado alta para permitir la concentración directa en una sustancia seca mayor de 80%. Además, estos polísacáridos se precipitan durante la cristalización de eritritol y los cristales de eritritol obtenidos de esta manera se contaminan con los polisacáridos. La redisolución de estos cristales impuros producen soluciones turbias. Es por ello inevitable concentrar el medio de cultivo sólo hasta un cierto grado, evitando así la precipitación de polisacáridos, pero lo cual reduce significativamente el rendimiento de cristalización de eritritol. El rendimiento de cristalización de eritritol es una función de sustancia seca. Una sustancia seca demasiado baja da como resultado una baja producción de cristales y la recirculación de la sustancia madre viscosa se excluye debido a la presencia de polisacáridos. La cepa productora de eritritol negativo de polisacárido se selecciona del género Moniliella, Trichonosporoides y Trichonosporon.

La cepa productora de eritritol negativo de polisacárido produce menos de 1 % de polisacáridos preferiblemente menos de 0.1 % de polisacáridos con base en el contenido de eritritol. En presencia de la cepa de tipo silvestre (CBS 461.67) se recogen 10.5 g/L de polisacáridos ó 33% de polisacáridos con base en el contenido de eritritol. El contenido de polisacáridos se determina por medio de una cromatografía líquida de alto rendimiento (resina de intercambio catiónico Shodex KC-811 H+-forma, eluida con 0.01% de solución de ácido sulfúrico y porcentaje de área de medición de los valores máximos eluidos). Ya que la fracción de polisacárido está coeluida con sales, y goma de xantano, que se agregan al medio de cultivo, el contenido real de los polisacáridos formados se determina sustrayendo el nivel cero (= antecedente de sales y goma de xantano medidas en el punto de inicio de la fermentación) del nivel final medido al término de la fermentación, es decir, después de quitar la biomasa. La materia prima utilizada para preparar el medio de cultivo de fermentación son hidrolisados de almidón, que contienen más de 90% de glucosa como fuente de carbón, y solución de infusión de maíz, extracto de levadura y/o sulfato de amonio como fuente de nitrógeno. Pueden agregarse goma de xantano y/o aceite de silicón para suprimir la formación de espuma. La presente invención se refiere a un procedimiento caracterizado porque el medio de cultivo de fermentación de microorganismos sin refinar se concentra en una sustancia seca de por lo menos 85% p/p, más preferiblemente mayor de 90% p/p y los cristales de eritritol que se recogen tienen una pureza de por lo menos 98% p/p, preferiblemente de 99% p/p. El medio de cultivo libre de microorganismos sin refinar se concentra directamente por arriba de 80% p/p de sustancia seca, preferiblemente en una sustancia seca de por lo menos 85% p/p, más preferiblemente por arriba de 90% p/p y enfriando lentamente a 20°C, se obtienen cristales de eritritol con 98 a 99% p/p de pureza. La cristalización directa en una sustancia seca alta da como resultado una alta producción de cristales, mientras que la solución madre puede recircularse al frente del cristalizador, debido a la ausencia de poiisacáridos. El caldo de fermentación libre de microorganismos sin refinar sustancialmente libre de polisacáridos no experimenta una viscosidad que se incremente durante la concentración en una sustancia seca alta y la presencia de glicerol, que puede ser un subproducto de la fermentación, puede favorecer la concentración de dicha sustancia seca alta por arriba de 90%. Antes de la concentración y cristalización, la biomasa (microorganismo) se remueve por medio de técnicas de filtración comúnmente conocidas, como centrifugación, filtración al vacío en filtro prerrevestido o microfiltración. El caldo de fermentación libre de microorganismos resultantes se utiliza como tal para la concentración y cristalización de cristales de eritritol. No se incluye un paso de refinación para eliminar las impurezas restantes como el tratamiento con carbón activo o con resinas de intercambio iónico en el procedimiento.

La presente ¡nvención se refiere a un procedimiento caracterizado porque se permite al microorganismo cultivarse en menos de 10 • días y aún así se obtienen altas concentraciones de eritritol. La presente invención se refiere a un procedimiento caracterizado porque el medio de cultivo de fermentación se prepara en un reactor de columna de burbujeo o emulsor de aire. El medio de cultivo no es viscoso y la fermentación para producir eritritol puede llevarse a cabo en un reactor de fermentación simple con una entrada baja de energía. Típicamente, el procedimiento de la presente invención se lleva a cabo bajo condiciones aeróbicas con una cepa seleccionada del género Moniliella, Trichonosporoides y Trichonosporon. Preferiblemente, se aplican cepas mutantes de Moniliella tomentosa variedad pollinis y Trichonosporoides megachiliensis, más preferiblemente la cepa mutante Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364. Las cepas mutantes pueden obtenerse por mutagénesis clásica como radiación por UV, ácido nitroso, sulfonato de etilmetano (EMS), sulfato dietilo, tratamiento por N-metil-N'-nitrosoguanidina (NTG), tratamiento de acridina y similares. Las cepas productoras de eritritol negativo de polisacárido que producen menos de 1 % de polisacáridos con base en el contenido de eritritol, se obtienen preferiblemente por mutagénesis en presencia de N-metil-N'-nitrosoguanidina (NTG). Las colonias aisladas se cultivan durante 5 días y el sobrenadante libre de células se mezcla con ¡sopropanol y el precipitado formado se seca y se pesa. Se seleccionan las colonias que den las cantidades menores de precipitado.

La fermentación con Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364 da como resultado un contenido de polisacárido menor de 1 g/L ó menor de 1 % de polisacáridos preferiblemente menor de 0.1 % de polisacáridos con base en el contenido de eritritol. La presente invención se refiere a una cepa de Moniliella productora de eritritol negativo de polisacárido que produce menos de 1% de polisacáridos, preferiblemente menos de 0.1 % de polisacáridos con base en el contenido de eritritol. La presente invención también se refiere a una cepa de Moniliella productora de eritritol negativo de polisacárido que es una cepa Moniliella tomentosa, preferiblemente Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364 depositada bajo el tratado de Budapest en BCCM/MUCL (Colecciones Coordinadas Belgas de Microorganismos/Micoteca de la Universidad Católica de Louvain de Eridania Béghin Say, Vilvoorde R&D Centre, Havenstraat 84, B-1800 Vilvoorde) el 28/03/1997 bajo el número MUCL40385. La ausencia de polisacáridos ofrece ventajas sustanciales para la fermentación, la eliminación de microorganismos, y para la cristalización: 1.- El medio de cultivo no es viscoso y la fermentación para producir eritritol puede llevarse a cabo en un reactor de fermentación simple con baja entrada de energía, como un emulsor de aire o un reactor de columna de burbujeo, preferiblemente en un reactor de columna de burbujeo. 2.- La cepa mutante utilizada es muy estable con respecto a la reversión. 3.- Debido a la menor viscosidad, se obtiene una mejor transferencia de oxígeno, lo que da como resultado una producción más baja de etanol y una producción aumentada de eritritol. Pueden alcanzarse concentraciones de eritritol mayores de 250 g/L ó 300 g/L. Estas altas concentraciones de eritritol se obtienen en menos de 10 días de tiempo de fermentación. 4.- La ausencia de polisacáridos formados permite una mejor difusión en las células en donde puede llevarse a cabo la fermentación en presencia de concentraciones más altas de fuente de nitrógeno, lo que también reduce considerablemente el tiempo de fermentación. 5.- La menor viscosidad da como resultado una filtración de biomasa mejorada y más rápida y el caldo de fermentación libre de microorganismos sin refinar se somete directamente a la concentración en sustancia seca alta, cristalización y toma de cristales de eritritol, sin un pretratamiento de carbón activo y resina de intercambio iónico. 6.- El caldo de fermentación libre de microorganismos sin refinar se concentra directamente por sobre 80% p/p de sustancia seca y da una alta producción de cristales de eritritol. 7.- Se obtiene una alta recuperación de eritritol, de por lo menos 85% y se produce menos flujo de desperdicio diluido. 8.- Se obtienen cristales de eritritol con de 98 a 99% p/p de pureza. Los cristales de eritritol obtenidos pueden secarse de conformidad con los métodos convencionales por ejemplo, con una secadora fluidizada de tipo lecho. Para incrementar la pureza a más de 99.5% p/p, los cristales de eritritol, que tienen 99% p/p de pureza (determinado por cromatografía de líquidos de alto rendimiento) (resina de intercambio catiónico Shodex KC-811 H+ -forma, eluida con 0.01% de solución de ácido sulfúrico y porcentaje del área de medición de los valores máximos eluidos) puede redisolverse, decolorarse y desalarse por medio de carbón activo y/o resina de intercambio iónico, antes de una segunda concentración y cristalización. La solución madre puede recircularse al primer paso de cristalización. La presente ¡nvención se ilustra por medio de los siguientes ejemplos. El ejemplo 1 describe un método de mutagénesis para obtener la cepa mutante de Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364. El ejemplo 2 describe la inoculación y fermentación con la cepa nativa CBS 461 ,67, y la producción de eritritol y contenido de polisacáridos se comprara a la fermentación con la cepa mutante Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364 (ejemplo 4). El ejemplo 3 describe la inoculación y fermentación con la subcepa de alta formación de esporas descrita en el documento EP 0136805, y la viscosidad del caldo de fermentación libre de microorganismos se compara a la viscosidad del caldo de fermentación de microorganismos obtenido con la cepa mutante Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364 (ejemplo 4). La viscosidad del caldo de fermentación aumenta con el contenido de polisacáridos presentes en el caldo de fermentación. El ejemplo 5 describe la fermentación con Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364 a escala piloto, seguida por la recuperación de cristales de eritritol (=procesamiento de corriente abajo).

EJEMPLO 1 Mutagénesis para obtener Moniliella tomentosa variedad pollinis TVC 364 Se cultivó Moniliella pollinis a 30 °C en matraces de agitación en un medio que contenía 30% de glucosa y 1 % de extracto de levadura. Después de 2 días se agregó 1 ml de una solución saturada de N-metil-N'-nitrosoguanidina (NTG) al cultivo y se incubó durante 1 hora bajo agitación. Las células se centrifugaron y lavaron dos veces con un medio de cultivo fresco. Las células se diluyeron en agua estéril y se colocaron en placas en un medio sólido que contenía 20% de glucosa, 1 % de extracto de levadura y 2% de agar y se encubaron a 30 °C durante una semana. Las colonias aisladas se cultivaron en un medio líquido durante 5 días.

Las células se separaron por centrifugación y el sobrenadante libre de células se mezcló con 2 partes de isopropanol. El precipitado se secó y se pesó. Se seleccionaron las colonias que dieron las menores cantidades de precipitado.

EJEMPLO COMPARATIVO 2 Formación de polisacárido, cepa nativa CBS 461.67 1.- Inoculación - Erlenmeyer Se disolvió dextrosa cristalina (C írDex02001) en 50 ml de agua hasta obtener una concentración de 30 % p/v. Se agregó extracto de levadura (Ohly) 1 % p/v. Se inoculó el medio con unas cuantas colonias de la caja de Petri. La temperatura fue de 30°C y el medio total se agitó durante 3 días a 100 agitaciones por minuto. 2. Fermentación El volumen de trabajo total fue de 1.2 L y se agregó dextrosa cristalina (C-&Dex02001 ) a agua hasta alcanzar una concentración de 30% p/v. Se agregó 5% p/v de solución de infusión de maíz (C?írPlus15855, 5%), que se esterilizó por separado en 200 ml de agua, seguido por el inoculo que se preparó en el matraz de Erlenmeyer, y 500 ppm de aceite de silicón (SAG) y 500 ppm Xantano. La temperatura fue de 35 °C y el caldo se escurrió a 600 a 11000 rpm. El tiempo de fermentación total fue de 120 h. El contenido de polisacáridos y eritritol se determinó por medio de CLAR y los resultados se muestran en el cuadro 1.

EJEMPLO COMPARATIVO 3 Viscosidad del caldo de fermentación con la subcepa de alta formación de esporas descrita en el documento EP 0136805 Se preparó un inoculo aplicando las mismas condiciones de reacción que se describen en el ejemplo 2. En lugar de utilizar la cepa nativa, se inocularon colonias de la subcepa de alta formación de esporas descrita en el documento EP 0136805. Las condiciones de fermentación fueron similares a las descritas en el ejemplo 2. La viscosidad del caldo de fermentación libre de microorganismos se comparó con la viscosidad del caldo de fermentación libre de microorganismos obtenido con la cepa mutante Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV 364. Los resultados se muestran en el cuadro 2.

EJEMPLO 4 Formación de polisacáridos, cepa mutante TCV 364 Se preparó un inoculo aplicando las mismas condiciones de reacción descritas en el ejemplo 2. En lugar de utilizar la cepa nativa, se inocularon colonias de la cepa mutante Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV 364. Las condiciones de fermentación fueron similares a las descritas en el ejemplo 2. El contenido de polisacáridos y eritritol se determinó por medio de CLAR y los resultados se muestran en el cuadro 1.

CUADRO 1 CUADRO 2 EJEMPLO 5 Fermentación+ Procesamiento de corriente abajo Fermentación Se esterilizó un reactor de columna de burbujeo de 6000-L durante 30 minutos a 121 °C. Se agregó agua estéril, y se agregó hidrolizado de almidón (C?írPlus02668, 95% dextrosa, 70% d.s.) hasta que la concentración final de dextrosa después de la inoculación (como calculado en 3600 L) fue de entre 220 y 250 g/L. La temperatura del caldo se mantuvo constante a 35 °C. Se inyectó aire estéril en el reactor para obtener una velocidad de gas superficial de entre 5 y 15 cm/seg. El volumen se inoculó con un precultivo de 3 días (del cual el volumen se encuentra entre 500 L y 1000 L). Se esterilizaron 4.5% a 5% p/v de solución de infusión de maíz (C*Plus15855. 50% d.s.), 400 a 500 ppm de aceite de silicón (SAG471 ), y de 400 a 500 ppm de Xantano durante 30 minutos a 121 °C (las concentraciones se calcularon en el volumen final de 3600 L) y se agregó al caldo de fermentación. Después de otras 30 a 40 horas se inició la adición de hidrolizado de almidón pasteurizado (C*plus02668, 95% dextrosa, 70% d.s.) para mantener el nivel de dextrosa entre 20 y 100 g/L. Esta adición se continuó hasta que el volumen final del caldo fue de 4800 L. Se continuó la fermentación hasta que el nivel de dextrosa en el caldo fue de menos de 2 g/L, es decir en menos de 10 días. La concentración final de eritritol fue de entre 250 y 300 g/l. Se formó un 0.42% de polisacáridos (con base en el contenido de eritritol).

Cristalización Se removió la biomasa del caldo de fermentación por filtración en un filtro prerevestido de vacío giratorio El caldo de fermentación clarificado se concentró en un vaporizador de vacío intermitente hasta un contenido de sólidos seco total de 90% p/p a 90°C. Esta solución clarificada se transfirió a un cristalizador de enfriamiento intermitente agitado. El enfriamiento procedió lineal de 90°C a 20°C por un periodo de 6 horas. Los cristales de eritritol se recuperaron por centrifugación intermitente. Se lavaron los cristales en la centrífuga con agua fría, la relación de agua y cristales fue de 15/100. la recuperación de eritritol fue de 85% y la pureza de los cristales fue de 99.1 % p/p.

Claims (9)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un procedimiento para producir eritritol por fermentación utilizando microorganismos y para recuperar cristales de eritritol caracterizado porque dicho procedimiento comprende los siguientes pasos: (a) tomar como microorganismo una cepa productora de eritritol negativo de polisacárido que produzca menos de 1 % de polisacaridos, preferiblemente menos de 0.15 de polisacaridos con base en el contenido de eritritol, (b) preparar un medio de cultivo de fermentación, (c) agregar los microorganismos al medio de cultivo de fermentación, (d) permitir a los microorganismos cultivarse hasta que se obtengan por lo menos 50 g/L de eritritol en el medio de fermentación, (e) remover los microorganismos del medio de cultivo de fermentación, (f) concentrar el medio de cultivo de fermentación libre de microorganismos sin refinar a una sustancia seca mayor de 80% p/p, (g) cristalizar el eritritol, y (h) recoger los cristales de eritritol.

2.- Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el medio de cultivo de fermentación de microorganismos sin refinar se concentra en una sustancia seca de por lo menos 85% p/p, más preferiblemente mayor de 90% p/p.

3.- Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque los cristales de eritritol se recogen con una recuperación de por lo menos 85%.

4.- Un procedimiento de conformidad con la cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado además porque los cristales de eritritol tienen una pureza de por lo menos 98% p/p, preferiblemente de 99% p/p.

5.- Un procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque se permite al microorganismo cultivarse en menos de 10 días.

6.- Un procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque el medio de cultivo de fermentación se preparó en un reactor de columna de burbujeo o emulsor de aire.

7.- Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado además porque en el paso del inciso a) se utiliza Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364.

8.- Una cepa Moniliella productora de eritritol negativo de polisacárido caracterizada porque produce menos de 1 % de polisacáridos, preferiblemente menos de 0.1 % de polisacáridos con base en el contenido de eritritol.

9.- Una cepa de Moniliella productora de eritritol negativo de polisácarido de conformidad con la reivindicación 8 caracterizada además porque es una cepa de Moniliella tomentosa, preferiblemente Moniliella tomentosa variedad pollinis TCV364 depositada el 28/03/1997 bajo el número MUCL40385.