NL8600431A - CONVERSION OF SUCROSE TO ETHANOL AND OTHER PRODUCTS USING ZYMOMONAS MOBILIS. - Google Patents

CONVERSION OF SUCROSE TO ETHANOL AND OTHER PRODUCTS USING ZYMOMONAS MOBILIS. Download PDF

Info

Publication number
NL8600431A
NL8600431A NL8600431A NL8600431A NL8600431A NL 8600431 A NL8600431 A NL 8600431A NL 8600431 A NL8600431 A NL 8600431A NL 8600431 A NL8600431 A NL 8600431A NL 8600431 A NL8600431 A NL 8600431A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
fructose
fermentation
strain
sucrose
glucose
Prior art date
Application number
NL8600431A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Horst Werner Doelle
Original Assignee
Univ Queensland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Queensland filed Critical Univ Queensland
Publication of NL8600431A publication Critical patent/NL8600431A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/065Ethanol, i.e. non-beverage with microorganisms other than yeasts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

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)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

r % '* f VO 3066r% '* f VO 3066

Omzetting van sucrose in ethanol en andere produkten onder toepassing van Zymomonas mobilis.Conversion of sucrose to ethanol and other products using Zymomonas mobilis.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het omzetten van sucrose en/of glucose-fructose tot mengsels in ethanol in combinatie met andere produkten in een enkele traps-fer-mentatiewerkwijze onder toepassing van basis- of gemuteerde stammen van 5 Zymomonas mobilis onder micro-aerofiele condities.The present invention relates to a method for converting sucrose and / or glucose-fructose into ethanol mixtures in combination with other products in a single step fermentation process using basic or mutated strains of Zymomonas mobilis under micro aerophilic conditions.

De suikerindustrie is bezorgd geworden na de aankondigingen door veel belangrijke voedsel en dranken producerende bedrijven dat deze van plan zijn suiker (sucrose) te vervangen door fructose verkregen uit malsstroop, fructose/sorbitol of fructose/glucose (dextrose) 10 mengsels teneinde te zorgen voor de dieet-, gezondheids- en diabetes-markt. Fructose is bijna tweemaal zo zoet als suiker, en derhalve heeft men slechts de halve hoeveelheid nodig voor hetzelfde niveau van zoetheid, hetgeen de calorische waarde vermindert, een belangrijk aspect in deze gezondheidsbewuste wereld. Bovendien zijn sorbitol en fructose veilige 15 zoetstoffen voor diabetici, anders dan sucrose.The sugar industry has become concerned following announcements by many major food and beverage producing companies that they intend to replace sugar (sucrose) with fructose obtained from corn syrup, fructose / sorbitol or fructose / glucose (dextrose) mixtures to ensure the diet, health and diabetes market. Fructose is almost twice as sweet as sugar, so only half the amount is needed for the same level of sweetness, which reduces its caloric value, an important aspect in this health-conscious world. In addition, sorbitol and fructose are safe sweeteners for diabetics other than sucrose.

De produktie van ethanol uit suikerriet is bekend en in 3razilië wordt ethanol gemengd met benzine teneinde "gasohol" te produceren, of wordt als zodanig toegepast als autobrandstof. In de USA wordt ethanol in hoofdzaak uit maïs geproduceerd en in mindere mate 29 uit suikerriet, waarbij de ethanol in hoofdzaak toegepast wordt als oc-taanverhdger in ongelode benzine, waarbij het mengsel aangeduid wordt als "super-ongelode benzine". De omzetting van maisstroop in fructose is afhankelijk van energie, aangezien de maispap eerst omgezet moet worden in glucose, hetgeen normaal gebeurt onder toepassing van de enzymen-25 amylase en glucoamylase. De glucose dient dan verder omgezet te worden in fructose ondertoepassing van het enzym glucose-isomerase. Deze enzymatische omzetting resulteert in ongeveer 50/50-mengsels van glucose en fructose. Teneinde hogere fructosegehalten te verkrijgen, dient glucose verwijderd te worden middels chromatografische technieken, hetgeen 30 bijzonder duur is en toch niet volledig de glucose uit het mengsel verwijdert. De traditionele werkwijze voor het bereiden van ethanol wordt 86ÖQ421 ' i 2 uitgevoerd in een tweetraps-batch-werkwijze onder toepassing van gist, waarbij de eerste trap een aerobe propagatie van het gist omvat, hetgeen aangeduid wordt als de groeitrap, en de tweede trap de anaerobe pro-duktie van ethanol omvat in aanwezigheid of afwezigheid van kleine hoe-5 veelheden zuurstof. Teneinde de gist verder te laten voortplanten gedurende de ethanol-leverende tweede trap, is een geringe toevoeging van lucht of zuurstof vereist. De laatste is vereist als de efficiëntie van de totale werkwijze verhoogd dient te worden onder toepassing van incidenteel terugvoeren van gistcellen middels systemen zoals sedimentatie 10 of centrifugeren. Aangezien gistfermentatie principieel afhankelijk is van een koppeling van groei en de snelheid van ethanolproduktie, dient, teneinde de ethanolproduktie te optimaliseren, aan het medium ofwel groeiversterkende stoffen toe te voegen, of men dient nauwkeurig gecontroleerd te beluchten.The production of ethanol from sugar cane is known, and in Russia ethanol is mixed with gasoline to produce "gasohol" or used as such as car fuel. In the USA, ethanol is mainly produced from corn and, to a lesser extent, 29 from sugar cane, the ethanol being used primarily as the octane booster in unleaded gasoline, the mixture being referred to as "super unleaded gasoline". The conversion of corn syrup to fructose is energy dependent, since the corn porridge must first be converted to glucose, which is normally done using the enzymes amylase and glucoamylase. The glucose then needs to be further converted to fructose using the enzyme glucose isomerase. This enzymatic conversion results in approximately 50/50 mixtures of glucose and fructose. In order to obtain higher levels of fructose, glucose must be removed by chromatographic techniques, which is particularly expensive and yet does not completely remove the glucose from the mixture. The traditional method of preparing ethanol is carried out in a two-stage batch process using yeast, the first stage comprising an aerobic propagation of the yeast, which is referred to as the growth stage, and the second stage the yeast anaerobic production of ethanol includes in the presence or absence of small amounts of oxygen. In order to allow the yeast to propagate further during the ethanol-providing second stage, a small addition of air or oxygen is required. The latter is required if the efficiency of the overall process is to be increased using incidental yeast cell recycling through systems such as sedimentation or centrifugation. Since yeast fermentation is basically dependent on a coupling of growth and the rate of ethanol production, in order to optimize ethanol production, either add growth enhancers or carefully controlled aeration to the medium.

15 De traditionele gistfermentatie-werkwijze (trap 2) is derhalve afhankelijk van grote inoculum hoeveelheden van ongeveer 5 tot 10 miljoen cellen per ml. De voorkeursoptimale temperatuur voor de fermentatie bedraagt 30°C en de geproduceerde warmte dient gecontroleerd te worden door de toepassing van koelingsapparatuur. De fermenta-20 tatietijd voor het verkrijgen van tussen 9 en 11% (v/v) ethanol is 30 tot 70 uren voor de tweede traps-batch-fermentatie. De tijdsduur van deze fermentatie kan verminderd worden tot 10 uur door verhoging van de inocu-lum-dichtheid met een factor 80 tot 100 middels het terugvoeren van cellen.The traditional yeast fermentation method (step 2) is therefore dependent on large inoculum amounts of about 5 to 10 million cells per ml. The preferred optimum temperature for the fermentation is 30 ° C and the heat produced should be controlled by the use of refrigeration equipment. The fermentation time to obtain between 9 and 11% (v / v) ethanol is 30 to 70 hours for the second stage batch fermentation. The time of this fermentation can be reduced to 10 hours by increasing the inoculum density by a factor of 80 to 100 by recycling cells.

25 Een tweede werkwijze voor ethanolberêiding is bekend, welke het bacterie Zymomonas mobilis (Europees octrooi Nr. 47 641 - George Weston Ltd.) toepast. Deze werkwijze betreft ook een tweetraps werkwijze, zoals hierboven beschreven voor gist, maar het bacterie heeft geen behoefte aan de toevoeging van lucht voor de groeitrap (trap 1). In plaats 30 daarvan is een voldoende toevoer van stikstof vereist teneinde de omstandigheden anaëroob te houden. Gedurende de tweede trap van de werkwijze voor de produktie van ethanol dient de suikerconcentratie nooit 6% (w/v) te overschrijden en deze trap vereist derhalve een stapsgewijze of continue toevoeging van een geconcentreerde suikeroplossing.A second method of ethanol preparation is known which uses the bacterium Zymomonas mobilis (European Patent No. 47 641 - George Weston Ltd.). This method also involves a two-step method, as described above for yeast, but the bacteria does not need the addition of air for the growth step (step 1). Instead, a sufficient supply of nitrogen is required to keep the conditions anaerobic. During the second step of the ethanol production process, the sugar concentration should never exceed 6% (w / v) and therefore this step requires a stepwise or continuous addition of a concentrated sugar solution.

35 De voorkeurstemperatuur bedraagt 28 tot 33°C en de voorkeurs-pH is ongeveer 5,5. Deze werkwijze kan ook een toevoeging van zuurstof evenals ëO u u 4 3 1 » * 3 aanvullende voedingsstoffen vereisen.The preferred temperature is from 28 to 33 ° C and the preferred pH is about 5.5. This process may also require the addition of oxygen as well as additional nutrients.

Een derde werkwijze voor de produktie van ethanol is beschreven, waarin geïmmobileerde gisten of stammen van Zymomonas toegepast worden in een tweetraps werkwijze, elk met een beperkte hceveel-5 heid suiker (d.w.z. 10% w/v) (Brits octrooi Nr 2055121 - Tanabe Sugaku Co., Ltd.).A third method of ethanol production has been described in which immobilized yeasts or strains of Zymomonas are used in a two-stage process, each with a limited amount of sugar (ie 10% w / v) (British Patent No. 2055121 - Tanabe Sugaku Co., Ltd.).

In het geval van gistfermentatie zijn bekende voorbeelden voor koolstofbronnen sucrose, glucose, melassen en suikerrietsap, terwijl in het geval van de tweetrapswerkwijze onder toepassing van 10 Zymomonas deze voorbeelden beperkt zijn tot glucose en in het geval van geïmmobiliseerde cellen, tot glucose en melassen.In the case of yeast fermentation, well-known examples for carbon sources are sucrose, glucose, molasses and sugarcane juice, while in the two-stage process using Zymomonas these examples are limited to glucose and in the case of immobilized cells, to glucose and molasses.

Twee werkwijze zijn bekend voor de toepassing van glucose als substraat voor ethanolbereiding. Eén betreft een terugvoer-proces, waarbij na fermentatie de biomassa afgescheiden wordt van het 15 bier en teruggevoerd wordt naar het fermentatiesysteem (Amerikaans oc-trooischrift 4.403.034, Rogers et al) en Australische octrooiaanvrage 78199/81, Unisearch Ltd.)). De tweede werkwijze betreft een. continue werkwijze onder toepassing van het glucose afkomstig uit zetmeelhydro-lyse voor ethanol-produktie. Beide werkwijzen passen een temperatuur 20 van 30°C en een pH van 5,0 toe.Two methods are known for the use of glucose as a substrate for ethanol preparation. One relates to a recycle process, where after fermentation the biomass is separated from the beer and returned to the fermentation system (US Patent 4,403,034, Rogers et al) and Australian Patent Application 78199/81, Unisearch Ltd.). The second method concerns a. continuous process using the glucose from starch hydrolysis for ethanol production. Both methods use a temperature of 30 ° C and a pH of 5.0.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding een werkwijze te verschaffen voor de produktie van ethanol in combinatie met fructose, sorbitol of fructose-sorbitolmengsels uit suctose gebaseerde materialen (bijvoorbeeld suikerrietsap of stroop, suikerbietsap of 25 stroop, melassen, palmsuikersap of stroop, ruwe of geraffineerde suiker) en/of glucose-fructosemengsels (bijvoorbeeld fructoserijk maisstroop, kunstmatige mengsels, "high test"-melassen of inverte suikeroplossingen).It is an object of the present invention to provide a process for the production of ethanol in combination with fructose, sorbitol or fructose-sorbitol mixtures from suctose-based materials (eg sugar cane juice or syrup, sugar beet juice or syrup, molasses, palm sugar juice or syrup, raw or refined sugar) and / or glucose-fructose mixtures (eg high fructose corn syrup, artificial mixtures, "high test" molasses or inverted sugar solutions).

Het is een voorkeursdoel van de onderhavige uitvinding een dergelijke werkwijze te verschaffen onder toepassing van een enkeltraps-batch-30 fermentatie, of indien gewenst, aanpassingen aan deze kweekmethode, bijvoorbeeld voedings-batch, continu of meertrapssystemen, waarin het energiegebruik gering is.It is a preferred object of the present invention to provide such a method using a single-stage batch fermentation, or if desired, adaptations to this culture method, eg, feed batch, continuous or multi-stage systems, in which the energy consumption is low.

Het is een verder voorkeursdoel een werkwijze te verschaffen waarin de zuiverheid van het substraat niet van essentiële in-35 vloed is op het succes van de werkwijze.It is a further preferred object to provide a method in which the purity of the substrate is not essential to the success of the method.

Het is een nog verder doel van de uitvinding een werkwijze te verschaffen waarin de geproduceerde ethanol toegepast kan worden \ ΐ ΐ * 4 als energiebron teneinde de werkwijze op gang te houden, en waarin de produktie van slijm in de fermentor geëlimineerd, or tenminste geminimaliseerd wordt.It is a still further object of the invention to provide a method in which the ethanol produced can be used as a source of energy to keep the process going, and in which the production of mucus in the fermentor is eliminated, or at least minimized .

Het is een nog verder voorkeursdoel fructose-gebrui-5 kende negatieve stammen van Zymomonas mobilis te leveren, welke geschikt zijn voor de bovengenoemde werkwijze.It is an even further preferred goal to provide fructose-using negative strains of Zymomonas mobilis which are suitable for the above method.

Andere voorkeursdoelen· van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden uit de navolgende beschrijving. In één aspect, kan de onderhavige uitvinding gezien worden als een werkwijze voor de 10 produktie van ethanol in combinatie met fructose en/of sorbitol uit een sucrose gebaseerd materiaal en/of een glucose glucose-fructosemengsel in een fermentatie, gekenmerkt door het vermenteren van het sucrose gebaseerde materiaal en/of glucose-fructosemengsel met het microörganisme Zymomonas mobilis in een enkeltraps-werkwijze onder micro-aerofiele 15 condities waarin het sucrose gebaseerde materiaal en/of glucose-fructosemengsel aanwezig is in een fermentatiemedium als het substraat.Other preferred objects of the present invention will become apparent from the following description. In one aspect, the present invention can be viewed as a process for the production of ethanol in combination with fructose and / or sorbitol from a sucrose based material and / or a glucose-glucose-fructose mixture in a fermentation, characterized by fermenting the sucrose based material and / or glucose fructose mixture with the microorganism Zymomonas mobilis in a single stage method under microaerophilic conditions in which the sucrose based material and / or glucose fructose mixture is present in a fermentation medium as the substrate.

Een enkeltraps-werkwijze wordt gedefinieerd als een werkwijze waarbij groei en produktiefase in hetzelfde fermentatievat plaatsvinden. Initiatie van de werkwijze kan ofwel verkregen worden door 20 een entcultuur die Zymomonas mobilis bevat en die toegevoegd wordt aan het fermentatievat dat het f ermentatiemedium bevat, of door het f ermentatiemedium in de fermentor te brengen welke een deel van het gefermenteerde medium van een voorafgaande fermentatieproduktie bevat, welk gefermenteerd medium Zymomonas mobilis bevat.A single stage process is defined as a process in which growth and production phase take place in the same fermentation vessel. Initiation of the process can be obtained either by a seed culture containing Zymomonas mobilis and added to the fermentation vessel containing the fermentation medium, or by introducing the fermentation medium into the fermentor containing part of the fermented medium from a previous fermentation production containing fermented medium Zymomonas mobilis.

25 Microaerofiele condities worden gedefinieerd als con dities waarbij geen gas (zuurstof, lucht, stikstof, etc.) aan de fermentor toegevoegd wordt, terwijl het oppervlak van het fermentatiemedium blootgesteld wordt aan de atmosfeer. Het microörganisme Zymomonas mobilis vereist geen lucht of zuurstof (aerobic) of stikstof (anaerobic) 30 voor de groei en de produktie van ethanol, maar het duldt de aanwezigheid van lucht op het zuurstof van het fermentatiemedium.Microaerophilic conditions are defined as conditions in which no gas (oxygen, air, nitrogen, etc.) is added to the fermentor, while the surface of the fermentation medium is exposed to the atmosphere. The microorganism Zymomonas mobilis does not require air or oxygen (aerobic) or nitrogen (anaerobic) for the growth and production of ethanol, but it tolerates the presence of air on the oxygen of the fermentation broth.

De fermentatie kan uitgevoerd worden onder toepassing van een vrije of geïmmobiliseerde vorm van het microörganisme. Sucrose gebaseerde materialen omvatten suikerrietsap of stroop, suikerbietsap of 35 stroop, melassen, palmsuikersap of stroop, ruwe of geraffineerde suiker.The fermentation can be carried out using a free or immobilized form of the microorganism. Sucrose-based materials include sugarcane juice or syrup, sugar beet juice or syrup, molasses, palm sugar juice or syrup, raw or refined sugar.

De glucose en/of fructosemengsels omvatten fructoserijke maisstroop, kunstmatige mengsels, "high test"-melassen of inert-suikaroplossingen.The glucose and / or fructose mixtures include high fructose corn syrup, artificial mixtures, high test molasses or inert sugar solutions.

#β0 0 4 3 1 * * 5# β0 0 4 3 1 * * 5

Bij voorkeur omvat het basismedium gistextract, caseïne-hydrolysaat, ammoniumsul faat, ureum of magnesiumsulfaat, kaiiumdiwaterstof fosfaat en/of glucose. 3ij voorkeur bedraagt de hoeveelheid van ieder van de bestanddelen in dit basismedium 0,01 tot 0,2%, bij voor-5 keur 0,2 tot 1% (w/v). Bij voorkeur worden incubatietrappen uitgevoerd bij ongeveer 30°C gedurende een periode van bijvoorbeeld 2 tot 15 uur.Preferably, the base medium includes yeast extract, casein hydrolyzate, ammonium sulfate, urea or magnesium sulfate, potassium dihydrogen phosphate and / or glucose. Preferably, the amount of each of the ingredients in this base medium is 0.01 to 0.2%, preferably 0.2 to 1% (w / v). Preferably, incubation steps are performed at about 30 ° C for a period of, for example, 2 to 15 hours.

3ij voorkeur de fructose en glucose toegevoegd aan het medium in de hoeveelheid van 0,5 tot 3%, meer in het bijzonder 1 tot 2% (w/v).Preferably the fructose and glucose added to the medium in the amount of 0.5 to 3%, more especially 1 to 2% (w / v).

Een voorkeurs-basisstam van het microörganisme Zymomonas 10 mobilis is gedeponeerd in de Culture Collection van de University of Queensland, Microbiology Department, St. Lucia, Queensland, Australië. , onder depot-nr. UQM 2716 en gedeponeerd bij de American Type Culture Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland, 20852, Verenigde Staten van Amerika op 24 april 1984 onder depot-nr, 15 39676. Deze stam is ontwikkeld uit de Zymomonas mobilis stam ATCC nr.A preferred basic strain of the microorganism Zymomonas 10 mobilis is deposited in the Culture Collection of the University of Queensland, Microbiology Department, St. Lucia, Queensland, Australia. , under deposit no. UQM 2716 and registered with the American Type Culture Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland, 20852, United States of America on April 24, 1984 under Deposit No. 15 39676. This strain was developed from the Zymomonas mobilis strain ATCC no.

29191, hetgeen een tweede voorkeurs-basisstam is die geschikt is voor toepassing met de onderhavige uitvinding. De basisstam is ook gedeponeerd onder nr. NCI3 11199 bij de National Collection of Industrial Bacteria, Torry Research Station, Abbey Road, Aberdeen, United Kingdom AB9 20 3 DG. De ontwikkeling van stam ATCC 39676 werd uitgevoerd onder toe passing van de chemostat cultiveringstechniek voor toegenomen substraat-opname, d.w.z. verbeterde werking en metabolische snelheid van sucrose-omzetting,. en deze eigenschappen zijn net enige verschil in de taxonomi-sche beschrijving van de basisstam ATCC nr. 29191 weergegeven op pagi-25 na's 576 - 530 van "3ergy's Manual of Determinative Bacteriology" (3ste editie, 1975).29191, which is a second preferred base strain suitable for use with the present invention. The base strain is also filed under No. NCI3 11199 with the National Collection of Industrial Bacteria, Torry Research Station, Abbey Road, Aberdeen, United Kingdom AB9 20 3 DG. Development of strain ATCC 39676 was performed using the chemostat cultivation technique for increased substrate uptake, i.e., improved activity and metabolic rate of sucrose conversion. and these properties are just some difference in the taxonomic description of the basic strain ATCC No. 29191 shown on pages 576-530 of "3ergy's Manual of Determinative Bacteriology" (3rd edition, 1975).

Twee voorkeurs-fructose gebruikende negatieve (Fru ) mutantstaanen van het microörganisme Zymomonas mobilis (E 977 en Ξ 4331) zijn gedeponeerd in de Culture Collection van de University of 30 Queensland, Microbiology Department, St. Lucia, Queensland, Australië onde depot-nr. UQM 2S41 (E 977) en UQM 2864 (E 4281) en gedeponeerd bij de American Type Culture Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland, 20852, Verenigde Staten van Amerika op 17 januari 1936 onder depot-nr. 53432 (UQM 2341) en depot-nr. 53431 (UQM 2364).Two preferred fructose using negative (Fru) mutant states of the microorganism Zymomonas mobilis (E 977 and Ξ 4331) are deposited in the Culture Collection of the University of Queensland, Microbiology Department, St. Lucia, Queensland, Australia under deposit no. UQM 2S41 (E 977) and UQM 2864 (E 4281) and deposited with the American Type Culture Collection (ATCC), 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland, 20852, United States of America on January 17, 1936 under Deposit No. 53432 (UQM 2341) and Deposit No. 53431 (UQM 2364).

35 De fructose gebruikende negatieve (Fru ) mutantstammen zijn ontwikkeld uit de Zymomonas mobilis basisstammen ATCC 29191 en 39676 respctievelijk ~4 St *1 Λ * «v -Λ it j i; ij ί' Λ j *ï* ni i * 4 «> wThe fructose using negative (Fru) mutant strains are developed from the Zymomonas mobilis base strains ATCC 29191 and 39676, respectively ~ 4 St * 1 Λ * «v -Λ it j i; ij ί 'Λ j * ï * ni i * 4 «> w

'JJ

6 door behandeling onder toepassing van ethylmethaansulfonaat (EMS). De taxonome beschrijving voor elke stam komt overeen met die van de basis ervoor met uitzondering van de fructose-negatieve aard, en elk heeft een dikke gram-negatieve staaf. De methode van produktie van de fructose-5 toepassende negatieve stammen is weergegeven in voorbeeld I.6 by treatment using ethyl methanesulfonate (EMS). The taxonomic description for each strain is similar to that of the base for it except for the fructose negative nature, and each has a thick gram negative bar. The method of production of the negative strains using fructose-5 is shown in Example I.

Bij voorkeur bedraagt de sucrose-concentratie in de sucrose-gebaseerde substraten van 10 tot 40% (w/v) en de glucose- en fructose-concentratie in de corresponderende mengsels bedraagt van 5 tot 20% % (w/v) van elk.Preferably, the sucrose concentration in the sucrose-based substrates is from 10 to 40% (w / v) and the glucose and fructose concentration in the corresponding mixtures is from 5 to 20% (w / v) of each.

10 Bij voorkeur bevat het fermentatiemedium alleen één of meer van de navolgende componenten: pepton (caseinehydrolysaat), gist-extract, calciumpentothenaat, kalium-diwaterstoffosfaat, ammoniumsulfaat, ureum en magnesiumsulfaat. Bij voorkeur worden de componenten verschaft in het concentratiebereik van 0,01 tot 0,5% elk, waarbij onge-15 veer 0,2% de voorkeur heeft.Preferably, the fermentation medium contains only one or more of the following components: peptone (casein hydrolyzate), yeast extract, calcium pentothenate, potassium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate, urea and magnesium sulfate. Preferably, the components are provided in the concentration range of 0.01 to 0.5% each, with about 0.2% being preferred.

Bij voorkeur wordt de pH van de fermentatiewerkwijze gehandhaafd in het bereik van 4,0 tot 7,0. Bij voorkeur wordt de pH in het begin vastgelegd op een waarde in het bereik van 6,0 tot 7,0. Gedurende het verloop van de fermentatie daalt de pH, en vervolgens na 20 bijvoorbeeld 1 tot 2 uur, wordt de pH gehandhaafd in een bereik van 5,0 tot 6,2. Het pH-bereik kan gecontroleerd worden door de toevoeging van NaOH en ander geschikt alkali.Preferably, the pH of the fermentation process is maintained in the range of 4.0 to 7.0. Preferably, the pH is initially set at a value in the range of 6.0 to 7.0. During the course of the fermentation, the pH drops, and then after, for example, 1 to 2 hours, the pH is maintained in a range of 5.0 to 6.2. The pH range can be controlled by the addition of NaOH and other suitable alkali.

Bij voorkeur wordt de temperatuur gehandhaafd in het bereik van 34°C tot 40°C. Dit temperatuurbereik blijkt de beste groei-25 en produktopbrengsten te leveren en verlicht of duidelijk vermindert de produktie van slijm in de fermentor.Preferably, the temperature is maintained in the range from 34 ° C to 40 ° C. This temperature range has been found to provide the best growth and product yields and alleviates or significantly reduces mucus production in the fermentor.

Als de fermentatie voltooid is wordt het oicroörganis-me bij voorkeur afgescheiden van de fermentatieprodukten, wordt de ethanol afgedestilleerd en het produkt geconcentreerd of gekristalliseerd.When the fermentation is complete, the organism is preferably separated from the fermentation products, the ethanol is distilled off and the product is concentrated or crystallized.

30 In een tweede aspect ligt de onderhavige uitvinding in een werkwijze voor de produktie van een sucrose-gebruikend negatief mu-tantstam van het microörganisme Zymomonas mobilis omvattende het muteren van een fructose-gebruikende negatieve stam van Zymomonas mobilis.In a second aspect, the present invention is in a process for the production of a sucrose-using negative mutant strain of the microorganism Zymomonas mobilis comprising mutating a fructose-using negative strain of Zymomonas mobilis.

In een derde aspect ligt de onderhavige uitvinding in 35 een werkwijze voor de produktie van fructose-toepassende negatieve mutant-stammen van Zymomonas mobilis omvattende de navolgende trappen: 6600431 7 kweken van Zymomonas mobilis in een basismedium teneinde een eerste celcultuur te leveren; toevoegen van ethylmethaansulfonaat en/of nitroso-guanidine aan de eerste celcultuur en incuberen van het mengsel; 5 verwijderen van de cellen uit de eerste celcultuur, suspenderen van de cellen in het basismedium en incuberen van het mengsel teneinde een tweede celcultuur te verkrijgen; oogsten van de cellen uit de tweede celcultuur en suspenderen van de cellen in het basismedium teneinde een derde celcultuur 10 te genereren; en verkrijgen van de fructose-gebruikende negatieve cellen van Zymomonas mobilis door het op platen brengen van de cellen van de derde celcultuur in het basismedium gecombineerd met glucose of fructose.In a third aspect, the present invention is in a process for the production of fructose-employing negative mutant strains of Zymomonas mobilis comprising the steps of: 6600431 culturing Zymomonas mobilis in a basal medium to provide a first cell culture; adding ethyl methanesulfonate and / or nitroso-guanidine to the first cell culture and incubating the mixture; Removing the cells from the first cell culture, suspending the cells in the basal medium and incubating the mixture to obtain a second cell culture; harvesting the cells from the second cell culture and suspending the cells in the basal medium to generate a third cell culture; and obtaining the fructose-using negative cells of Zymomonas mobilis by plating the cells of the third cell culture in the basal medium combined with glucose or fructose.

3ij voorkeur wordt tenminste een deel van de tweede cel-15 cultuur gemengd met het basismedium gecombineerd met fructose en penicilline, en het mengsel wordt geïncubeerd teneinde een nieuwe celcultuur te vormen hetgeen de celcultuur die geoogst wordt en gesuspendeerd in het basismedium teneinde de derde celcultuur te leveren.Preferably, at least a portion of the second cell culture is mixed with the base medium combined with fructose and penicillin, and the mixture is incubated to form a new cell culture, which is the cell culture which is harvested and suspended in the base medium to form the third cell culture. to deliver.

Volgens een vierde aspect ligt de uitvinding in fruc-20 tose-gebruikende negatieve stammen van Zymomonas mobilis geproduceerd middels de bovenbeschreven werkwijze.In a fourth aspect, the invention lies in fruit-using negative strains of Zymomonas mobilis produced by the method described above.

Teneinde een volledig begrip van de uitvinding te leveren, zullen hierna voorkeursvoorbeelden volgens de uitvinding beschreven worden. In alle voorbeelden worden percentages uitgedrukt als (w/v)" 25 waar 1% overeenkomt met 10 g/1.In order to provide a complete understanding of the invention, preferred examples of the invention will be described below. In all examples, percentages are expressed as (w / v) "25 where 1% corresponds to 10 g / l.

Voorbeeld IExample I

Produktie van fructose-toepassende negatieve (Fru ) mutantenProduction of fructose-applying negative (Fru) mutants

De navolgende werkwijze werd toegepast teneinde fructose-gebruikende negatieve stam van Zymomonas mobilis-basisstammen ATCC 30 29191 en ATCC 39576 (d.w.z. de mutantstammen Zymomonas mobilis E 977 en W 4381 te verkrijgen:The following procedure was used to obtain fructose-using negative strain of Zymomonas mobilis base strains ATCC 30 29191 and ATCC 39576 (i.e. the mutant strains Zymomonas mobilis E 977 and W 4381:

De basisstam werd gekweekt in een medium dat bevatte 0,2% w/v gistextract, 0,2% w/v caseïnehydrolysaat, 0,2% w/v ammonium-sulfaat, 0,2% w/v MgSO^.7^0, 0,2% w/v KS^PO^ met 1% w/v glucose tot on-35 geveer 109 cfu/mL, waarbij cfu kolonie-vormende eenheden aanduidt. Aan een dergelijke cultuur werd direct verschillende volumina (0,1 tot 0,5 mL) is ö Ki Ü o 1 4 ; ÜThe base strain was grown in a medium containing 0.2% w / v yeast extract, 0.2% w / v casein hydrolyzate, 0.2% w / v ammonium sulfate, 0.2% w / v MgSO ^ .7 ^ 0.2% w / v KS ^ PO ^ with 1% w / v glucose to about 109 cfu / mL, cfu denoting colony-forming units. To such culture was directly different volumes (0.1 to 0.5 mL) is is Ki Ü o 1 4; YOU

OO

8 ethylmethaansulfonaat (EMS) en variërende hoeveelheden (60 tot 1000 mg) nitrosoguanidine (NTG) toegevoegd. De mengsels werden gedurende 2 uur bij 30°C geincubeerd. Na centrifugeren werden de cellen gewassen in het bovenbeschreven basismedium en gesuspendeerd in 10 mL van dit medium.8 ethyl methanesulfonate (EMS) and varying amounts (60 to 1000 mg) of nitrosoguanidine (NTG) were added. The mixtures were incubated at 30 ° C for 2 hours. After centrifugation, the cells were washed in the above-described basic medium and suspended in 10 mL of this medium.

5 Na 18 uur incubatie bij 30°C, werd 2 ML van de cultuur overgebracht in 10 mL van dit medium dat 2% w/v fructose en 1000 U/mL penicilline G bevatte. Na 5 uur incubatie bij 30°C werden de cellen geoogst en gesuspendeerd in het bovenbeschreven medium en gedurende een nacht bij 30°C gehouden. Overlevende kolonies werden verkregen door aanbrengen op platen 10 van de cultuur in het bovengenoemde medium dat 1% w/v glucose bevat.After 18 hours of incubation at 30 ° C, 2 ml of the culture was transferred to 10 ml of this medium containing 2% w / v fructose and 1000 U / ml penicillin G. After incubation at 30 ° C for 5 hours, the cells were harvested and suspended in the medium described above and kept at 30 ° C overnight. Surviving colonies were obtained by plating the culture in the above medium containing 1% w / v glucose.

De geïsoleerde koloniën werden aangebracht op hetzelfde medium dat ofwel 1% w/v glucose of 1% w/v fructose bevatte. Fructose-gebruikend negatief gedrag werd bevestigd onder toepassing van een zware inocula in bovengenoemd cultuurmedium dat 1% en 10% w/v fructose bevat. Als geen 15 groei plaatsvond na 7 dagen was een fructose-gebruikende negatieve mutant verkregen (voor mutantstam E 977, kan de penicillinestap weggelaten worden).The isolated colonies were applied to the same medium containing either 1% w / v glucose or 1% w / v fructose. Fructose using negative behavior was confirmed using a heavy inocula in the above culture medium containing 1% and 10% w / v fructose. If no growth occurred after 7 days, a fructose using negative mutant was obtained (for mutant strain E 977, the penicillin step can be omitted).

De basisstammen ATCC 39676 en ATCC 29191 groeiden op zowel 1% w/v en 10% w/v sucrose, 18% w/v en 10% w/v glucose en 1% w/v 20 en 10% w/v fructose, maar hun gemuteerde afgeleide stammen E 4381 en E 977, hoewel deze konden groeien op 1% w/v en 10% w/v sucrose en 1% w/v en 10% w/v glucose, groeide niet op ofwel 1% w/v of 10% w/v fructose.The basic strains ATCC 39676 and ATCC 29191 grew on both 1% w / v and 10% w / v sucrose, 18% w / v and 10% w / v glucose and 1% w / v 20 and 10% w / v fructose, but their mutated derivative strains E 4381 and E 977, although they could grow on 1% w / v and 10% w / v sucrose and 1% w / v and 10% w / v glucose, did not grow on either 1% w / v or 10% w / v fructose.

Voorafgaande vergelijkende onderzoekingen van sucrose-fermentatie werden uitgevoerd onder toepassing van de Fru mutanten en 25 hun basisstammen. Onder toepassing van 120 mL flesjes en x medium met 10% w/v sucrose, werd de bouillon geënt met een entcultuur gekweekt op glucose en statisch geincubeerd gedurende 48 uur bij 37°C. Monsters werden genomen na 15 minuten en aan het eind van de incubatie gecentrifugeerd en geanalyseerd.Preliminary comparative studies of sucrose fermentation were performed using the Fru mutants and their base strains. Using 120 mL vials and x medium with 10% w / v sucrose, the broth was seeded with a seed culture grown on glucose and incubated statically for 48 hours at 37 ° C. Samples were taken after 15 minutes and centrifuged and analyzed at the end of the incubation.

30 De resultaten geven aan dat de mutantstammen in staat waren tot 100% van het theoretisch verkrijgbare fructose op te nemen, terwijl de onderhavige stammen minimale fructose-accumulatie vertoonden van minder dan 18% van de theoretische waarde. Ethanolproduktie bij de mutenten bedroeg 34 tot 36% (w/v) terwijl de basisstammen 66 tot 71% 35 w/v leverden.The results indicate that the mutant strains were able to absorb up to 100% of the theoretically available fructose, while the present strains showed minimal fructose accumulation of less than 18% of the theoretical value. Ethanol production in the mutants was 34 to 36% (w / v) while the base strains provided 66 to 71% 35 w / v.

8600431 98 600 431 9

Voorbeeld IIExample II

Fermentatie met Fru mutantstammen (groei- en produktiefasen) 2500 mL van een sucroseoplossing met 192 g/L (w/v) sucrose werden overgebracht in een open 3,5 1 fermentatievat. Indien ge-5 wenst wordt 200 mL van een medium aseptisch toegevoegd welk medium één of meer van pepton, gistextract, kaliumdiwaterstoffosfaat, ammonium-sulfaat of ureum, en aagnesiumsulfaat bevat, waarbij elke component een concentratie van 0,2% of minder bezit, waarbij pepton en gistextract vervangen kan worden door 0,5% w/v calciumpantothenaat of het totale me-10 dium vervangen kan worden door 2700 mL· van een sucrose-bevattend suiker-rietstroop, suikerbietstroop of een evenredige toevoeging van melassen.Fermentation with Fru mutant strains (growth and production phases) 2500 mL of a sucrose solution with 192 g / L (w / v) sucrose were transferred to an open 3.5 L fermentation vessel. If desired, 200 mL of a medium is added aseptically, which medium contains one or more of peptone, yeast extract, potassium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate or urea, and magnesium sulfate, each component having a concentration of 0.2% or less, wherein peptone and yeast extract can be replaced with 0.5% w / v calcium pantothenate or the total medium can be replaced with 2700 mL of a sucrose-containing sugar cane syrup, sugar beet syrup or a proportional addition of molasses.

300 mL van een 12 tot 24 uur entcultuur van een fructose-gebruikend negatieve mutantstam (Ξ 977 of S 4331) gekweekt op een medium dat bevat 10% w/v sucrose, 0,2% w/v gistextract, 0,2% w/v caseïne-15 hydroiysaat (pepton), 0,2% w/v kaliumdiwaterstoffosfaat, 0,2% w/v magnesiumsulfaat, gehydrateerd, 0,2% w/v ammoniumsulfaat bij 37°C, werd toegevoegd aan het fermentatievat. De begin-pH van het fer-nentatienedium werd op 7,0 gebracht. Gedurende de eerste 1 tot 2 uur daalde ce pH tot 6,Q en werd daarna op 6,0 gehandhaafd door toevoeging van 20 2 M NaQH (30 g/L·). Cultivering werd uitgevoerd bij een temperatuur van 35°C met een roersnelheid van 50 rpm.300 mL of a 12 to 24 hour seed culture of a fructose using negative mutant strain (Ξ 977 or S 4331) grown in a medium containing 10% w / v sucrose, 0.2% w / v yeast extract, 0.2% w / v casein-15 hydrolyzate (peptone), 0.2% w / v potassium dihydrogen phosphate, 0.2% w / v magnesium sulfate, hydrated, 0.2% w / v ammonium sulfate at 37 ° C, was added to the fermentation vessel. The initial pH of the fermentation medium was adjusted to 7.0. During the first 1 to 2 hours, the pH dropped to 6.0 and was then maintained at 6.0 by addition of 20 M NaQH (30 g / L ·). Cultivation was performed at a temperature of 35 ° C with a stirring speed of 50 rpm.

Na 24 uur had maximale sucrose-omzetting plaatsgevonden hetgeen leidde tot een ethanolconcentratie van 46,7 g/L, of 4,7% w/v, een fructosecancentratie van 82,3 g/L (w/v) en een sorbitol-25 concentratie van 15,7 g/L (w/v).After 24 hours, maximum sucrose conversion had occurred, resulting in an ethanol concentration of 46.7 g / L, or 4.7% w / v, a fructose scan concentration of 82.3 g / L (w / v), and a sorbitol-25 concentration of 15.7 g / L (w / v).

Voorbeeld IIIExample III

Fermentatie met Fru mutantstammen (groei- en produktiefasen) 2500 mL van een sucrose-oplossing die 217,1 g/L w/v sucrose bevat wordt ovargebracht in een open .3,5 1 fermentatievat. In-30 dien gewenst wordt aseptisch 200 mL van een medium dat eén of meer van pepton, gistextract, kaliumdiwaterstoffosfaat, ammoniumsulfaat of ureum, en magnesiumsulfaat bevat, waarbij iedere component een concentratie heeft van 0,2% of minder, waarbij pepton en gistextract vervangen kan worden door 0,5% w/v calciumpantothenaat of het totale medium 35 vervangen kan -worden door 2700 mL van een sucrose-bevattend suikerriet-stroop, suikerbietstroop of een evenredige toevoeging van melassen.Fermentation with Fru mutant strains (growth and production phases) 2500 mL of a sucrose solution containing 217.1 g / L w / v sucrose is placed in an open 3.5 L fermentation vessel. If desired, aseptically 200 mL of a medium containing one or more of peptone, yeast extract, potassium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate or urea, and magnesium sulfate, each component having a concentration of 0.2% or less, replacing peptone and yeast extract can be replaced by 0.5% w / v calcium pantothenate or the total medium can be replaced with 2700 mL of a sucrose-containing sugar cane syrup, sugar beet syrup or a proportional addition of molasses.

Ώ ^ Λ Λ -7 d * «Λ jj ί_ί r J it* ^ ·* V' W Vs a i ί · ΐ 10 300 ML van een 12 tot 24 entcultuur van een fructose-gebruikende negatieve mutantstam (E 977 of E 4381) gekweekt op een medium-bevattende 10% w/v sucrose, 0,2% w/v gistextract, 0,2% w/v caseinehydrolysaat (pepton), 0,2% w(v kaliumdiwaterstoffosfaat, 0,2% 5 w/v magnesiumsulfaat, gehydrateerd, 0,2% w/v ammoniumsulfaat bij 37°C werd toegevoegd aan het fermentatievat. De begin-pH werd op 7,0 gebracht en vervolgens werd de pH gehandhaafd gedurende de fermentatie op 6,0 door toevoeging van 2 M NaOH (80 g/L). Cultivering werd uitgevoerd bij een temperatuur van 36°C onder toepassing van een roersnel-10 heid van 50 rpm.Ώ ^ Λ Λ -7 d * «Λ yy ί_ί r J it * ^ · * V 'W Vs ai ί · ΐ 10 300 ML of a 12 to 24 seed culture of a fructose-using negative mutant strain (E 977 or E 4381) grown on a medium containing 10% w / v sucrose, 0.2% w / v yeast extract, 0.2% w / v casein hydrolyzate (peptone), 0.2% w (v potassium dihydrogen phosphate, 0.2% 5 w / v magnesium sulfate, hydrated, 0.2% w / v ammonium sulfate at 37 ° C was added to the fermentation vessel The initial pH was adjusted to 7.0 and then the pH was maintained at 6.0 during the fermentation by adding 2 M NaOH (80 g / L) Cultivation was performed at a temperature of 36 ° C using a stirring speed of 50 rpm.

Na 24 uur was de maximale sucroseconversie bereikt hetgeen een ethanolconcentratie van 51,7 g/L (w/v), een fructose-concen-tratie van 109,7 g/L (w/v) en een sorbitolconcentratie van 4,1 g/L (w/v) gaf.After 24 hours, the maximum sucrose conversion was reached, giving an ethanol concentration of 51.7 g / L (w / v), a fructose concentration of 109.7 g / L (w / v) and a sorbitol concentration of 4.1 g / L (w / v) gave.

15 Voorbeeld IVExample IV

Fermentatie met Fru mutantstammen (groei- en produktiefasen 2500 mL van een suerose-oplossing met 390 g/L w/v sucrose wordt overgebracht in een 3m5 1 fermentatievat. indien gewenst wordt aseptisch toegevoegd 200 mL van een medium bevattende één of meer van 20 pepton (caseine-hydrolysaat), gistextract, kaliumdiwaterstoffosfaat, ammoniumsulfaat of ureum, en magnesiumsulfaat, gehydrateerd, waarbij elke component een concentratie van 0,2% w/v heeft, waarbij pepton en gistextract vervangen kan worden door 0,5% calciumpantothenaat of het totale medium vervangen kan worden onder toepassing van 2700 mL sucro-25 se-bevattende suikerroetstroop, suikerbietstroop of een evenredige toevoeging van melassen.Fermentation with Fru mutant strains (growth and production phases 2500 mL of a suerose solution with 390 g / L w / v sucrose is transferred to a 3m5 1 fermentation vessel. If desired, aseptically added 200 mL of a medium containing one or more 20 peptons (casein hydrolyzate), yeast extract, potassium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate or urea, and magnesium sulfate, hydrated, each component having a concentration of 0.2% w / v, replacing peptone and yeast extract with 0.5% calcium pantothenate or the total media can be replaced using 2700 mL of sucrose-25 containing sugar black syrup, sugar beet syrup, or a proportional addition of molasses.

300 mL van een 12 tot 24 uur's entcultuur van een fructose-toepassing negatieve mutantstam (E 977 of E 4381) gekweekt in een medium dat 10% w/v sucrose bevat, 0,2% w/v gistextract, 0,2% w/v 30 caseine-hydrolysaat (pepton), 0,2% w/v kaliumdiwaterstoffosfaat, 0,2% w/v magnesiumsulfaat, gehydrateerd, 0,2% w/v ammoniumsulfaat, bij 37°C, werd toegevoegd aan het fermentatievat, De begin-pH werd op 7,0 gebracht en de pH werd vervolgens op 6 gehandhaafd door toevoeging van 2 M NaOH (80 g/L). Cultivering werd uitgevoerd bij een temperatuur van 35°C met 35 een roersnelheid van 50 rpm.300 mL of a 12 to 24 hour seed culture of a fructose application negative mutant strain (E 977 or E 4381) grown in a medium containing 10% w / v sucrose, 0.2% w / v yeast extract, 0.2% w / v casein hydrolyzate (peptone), 0.2% w / v potassium dihydrogen phosphate, 0.2% w / v magnesium sulfate, hydrated, 0.2% w / v ammonium sulfate, at 37 ° C, was added to the fermentation vessel, The initial pH was adjusted to 7.0 and the pH was then maintained at 6 by addition of 2 M NaOH (80 g / L). Cultivation was performed at a temperature of 35 ° C with a stirring speed of 50 rpm.

Na 31 uur was de maximale sucrose-conversie bereikt 8 S 0 0 4 3 1 11 hetgeen een ethanol-concentratie van 69,4 g/L w/v, een fructose-con-centratie van 171,7 g/L w/v en sorbitol-concentratie van 34,5 g/L w/v gaf.After 31 hours, the maximum sucrose conversion was reached 8 S 0 0 4 3 1 11 giving an ethanol concentration of 69.4 g / L w / v, a fructose concentration of 171.7 g / L w / v and sorbitol concentration of 34.5 g / L w / v.

Voorbeeld VExample V

5 Fermentatie net basisstap ATCC 39676 (groei- en produktiefasen) 1500 mL van een sucrose-oplossing die 400 g/L sucrose bevat worden overgebracht in een 2 1 farmentatievat. Indien gewenst wordt aseptiseh 390 raL van een medium toegevoegd welk medium één of meer componenten bevat, gekozen uit pepton, gistextract', kaliumöiwater- 10 stoffosfaat, ammoniumsulfaat of ureum en magnesiumsulfaat, waarbij elke component een concentratie van 0,2% w/v, en waarbij pepton en gistextract vervangen kan worden door 0,5% w/v calciumpantothenaat.Fermentation with basic step ATCC 39676 (growth and production phases) 1500 ml of a sucrose solution containing 400 g / L sucrose are transferred to a 2 L fermentation vessel. If desired, aseptic 390 raL of a medium is added which medium contains one or more components selected from peptone, yeast extract, potassium hydrogen phosphate, ammonium sulfate or urea and magnesium sulfate, each component having a concentration of 0.2% w / v, and wherein peptone and yeast extract can be replaced by 0.5% w / v calcium pantothenate.

200 mL van een 12 tot 24 uur entcultuur van Zymomonas mobiiis (ATCC 39676) gekweekt in een medium dat bevat 10% w/v sucrose, 15 '3,2% w/v gistextract, 9,2% w/v caseïnehydrolysaafc (pepton), 0,2% w/v ka- liumdiwaterstoffosfaat, 0,2% w/v magnesiumsulfaat, gehydrateerd en 0,2% w/v ammoniumsulfaat bij 35 of 37°C werd toegevoegd aan het fermentatie-vat. De begin-pK werd op 6,5 gebracht en werd vervolgens gehandhaafd op 5,5 door de coevoeging van 2 M NaOH (30 g/L). Cultivering werd uitge- 29 voerd op een temperatuur van 35°C bij een roersnelheid van 100 rpm.200 mL of a 12 to 24 hour seed culture of Zymomonas mobiiis (ATCC 39676) grown in a medium containing 10% w / v sucrose, 15 '3.2% w / v yeast extract, 9.2% w / v casein hydrolysafc (peptone ), 0.2% w / v potassium dihydrogen phosphate, 0.2% w / v magnesium sulfate, hydrated and 0.2% w / v ammonium sulfate at 35 or 37 ° C was added to the fermentation vessel. The initial pK was adjusted to 6.5 and then maintained at 5.5 by the addition of 2 M NaOH (30 g / L). Cultivation was performed at a temperature of 35 ° C at a stirring speed of 100 rpm.

Na 72 uur was de maximale sucrose-omzettlng bereikt hetgeen een ethanolconcentratie gaf van 80 g/L w/v, sorbitol-concentratie van 36 g/L w/v en sen fructose-concentratie van 50 g/L w/v.After 72 hours, the maximum sucrose conversion was reached giving an ethanol concentration of 80 g / L w / v, sorbitol concentration of 36 g / L w / v and a fructose concentration of 50 g / L w / v.

Voorbeeld VIExample VI

25 Fermentatie met basisstam ATCC 39676 (groei- en produktiefasen) 85 1 van een sucroseoplossing met 400 g/L w/v sucrose worden overgebracht in een 100 1 semi-technisch fermentatievat. Indien gewenst wordt aseptiseh 5 1 van een medium toegevoegd welk medium één of meer ccmoonenten bevat van pepton (caselne-hvdroiysaat), gistextract, 30 kaliumdiwaterstoffosfaat, ammoniumsulfaat of ureum, en magnesiumsul-faat, gehydrateerd,. waarbijelke component een concentratie heeft van 9,2% w/v, waarbij pepton en gistextract vervangen kunnen worden door 0,5% calcium-pantothenaat of het totale medium vervangen kan worden onder toeoassing van 90 1 van een sucrose-bevattende suikerrietstroop, 35 suikerbietstroep of een evenredige toevoeging van melassen.Fermentation with basic strain ATCC 39676 (growth and production phases) 85 l of a sucrose solution with 400 g / L w / v sucrose are transferred to a 100 l semi-technical fermentation vessel. If desired, 5 liters of a medium are added, which medium contains one or more components of peptone (case hydrolyzate), yeast extract, potassium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate or urea, and magnesium sulfate, hydrated. each component having a concentration of 9.2% w / v, where peptone and yeast extract can be replaced with 0.5% calcium pantothenate or the total medium can be replaced using 90 L of a sucrose-containing sugar cane syrup, 35 sugar beet or a proportional addition of molasses.

19 1 van een 12 tot 24 uur entcultuur Zymomonas mobiiis (ATCC 39676) gekweekt in een medium dat bevat 10% w/v sucrose, 0,2% w/v bo ύ U τ ó i si w <·· 12 gistextract, 0,2% w/v caselne-hydrolysaat (pepton), 0,2% kaliumdiwater-stoffosfaat, 0,2% w/v magnesiumsulfaat, gehydrataerd, 0,2% w/v ammo-niumsulfaat, bij 38°C, werd toegevoegd aan het fermentatievat. De begin-pH werd op 6,5 gebracht en de pH werd vervolgens gehandhaafd op 6,2 door 5 de toevoeging van 2 M NaOH (80 g/L. Cultivering werd uitgevoerd bij een temperatuur van 35°c met een roersnelheid van 250 rpm.19 1 of a 12 to 24 hour seed culture Zymomonas mobiiis (ATCC 39676) grown in a medium containing 10% w / v sucrose, 0.2% w / v bo ύ U τ ó i si w <·· 12 yeast extract, 0 2% w / v casein hydrolyzate (peptone), 0.2% potassium dihydrogen phosphate, 0.2% w / v magnesium sulfate, hydrated, 0.2% w / v ammonium sulfate, at 38 ° C, was added to the fermentation vessel. The initial pH was adjusted to 6.5 and the pH was then maintained at 6.2 by the addition of 2 M NaOH (80 g / L. Cultivation was performed at a temperature of 35 ° C with a stirring speed of 250 rpm. .

Na 72 uur was de maximale sucrose-conversie bereikt hetgeen gaf een ethanolconcentratie van 75 g/L w/v, een sorbitolconcen-tratie van 23,5 g/L w/v en een fructose-concentratie van 88 g/L w/v.After 72 hours the maximum sucrose conversion was reached giving an ethanol concentration of 75 g / L w / v, a sorbitol concentration of 23.5 g / L w / v and a fructose concentration of 88 g / L w / v .

10 Voorbeeld 710 Example 7

Fermentatie met basisstam ATCC 39676 (groei- en produktiefasen) 2500 mL van een sucrose-oplossing met 400 g/L w/v sucrose worden overgebracht in een 3,5 1 fermentatievat. Indien gewenst wordt aseptisch 200 mL van een medium toegevoegd dat één of meer van 15 de volgende componenten bevat: pepton (caselne-hydrolysaat), gistextract, kaliumdiwaterstoffosfaat, magnesiumsulfaat, gehydrateerd, ammoniumsul-faat of ureum, waarbij elke component een concentratie heeft van 0,2% w/v, waarbij pepton en gistextract vervangen kunnen worden door 0,5% w/v cal-cium-pantothenaat of het totale medium vervangen kan worden door 2700 20 mL van een sucrose-bevattende suikerrietstroop, suikerbietstroop of een proportionele toevoeging van melassen.Fermentation with basic strain ATCC 39676 (growth and production phases) 2500 mL of a sucrose solution with 400 g / L w / v sucrose are transferred to a 3.5 L fermentation vessel. If desired, aseptic 200 mL of a medium containing one or more of the following components is added: peptone (case hydrolyzate), yeast extract, potassium dihydrogen phosphate, magnesium sulfate, hydrated, ammonium sulfate or urea, each component having a concentration of 0 , 2% w / v, where peptone and yeast extract can be replaced with 0.5% w / v calcium pantothenate or the total medium can be replaced with 2700 20 mL of a sucrose-containing sugar cane syrup, sugar beet syrup or a proportional addition of molasses.

300 mL van een 12 tot 24 uur entcultuur van Zymomonas mobilis (ATCC 39676) gekweekt in een medium dat bevat 10% w/v sucrose, 0,2% w/v gistextract, 0,2% w/v caseine-hydrolysaat (pepton), 0,2% w/v 25 kaliumdiwaterstoffosfaat, 0,2% w/v magnesiumsulfaat, gehydrateerd, 0,2% w/v ammoniumsulfaat bij 37°C, werd toegevoegd aan het fermentatievat. De begin-pH werd op 7,0 gebracht en de pH werd vervolgens gehandhaafd op 6,0 door toevoeging van 2 M NaOH (80 g/L). Cultivering werd uitgevoerd hij een temperatuur van 35°C met een roersnelheid van 80 30 rpm.300 mL of a 12 to 24 hour seed culture of Zymomonas mobilis (ATCC 39676) grown in a medium containing 10% w / v sucrose, 0.2% w / v yeast extract, 0.2% w / v casein hydrolyzate (peptone ), 0.2% w / v potassium dihydrogen phosphate, 0.2% w / v magnesium sulfate, hydrated, 0.2% w / v ammonium sulfate at 37 ° C, was added to the fermentation vessel. The initial pH was adjusted to 7.0 and the pH was then maintained at 6.0 by addition of 2 M NaOH (80 g / L). Cultivation was carried out at a temperature of 35 ° C with a stirring speed of 80 rpm.

Na 72 uur was de meximale sucrose-omzetting bereikt hetgeen een ethanol-concentratie van 132 g/L w/v en een fructose-concentratie van 104 g/L w/v gaf.After 72 hours, the meximal sucrose conversion was reached to give an ethanol concentration of 132 g / L w / v and a fructose concentration of 104 g / L w / v.

Voorbeeld 8 35 Fermentatie van qlucose-fructose-mengsels met Fru mutanten (groei- en produktiefasen)Example 8 Fermentation of glucose-fructose mixtures with Fru mutants (growth and production phases)

2500 mL van een oplossing die 102 g/L glucose en 105 g/L2500 mL of a solution containing 102 g / L glucose and 105 g / L

8600431 ? ? 13 fructose bevat, wordt overgebracht in een 3,5 1 fermentatievat. indien gewenst wordt aseptisch 200 mL van een. medium toegevoegd dat één of meer componenten bevat van pepton (casexne-hydrolysaat), gistextract, ka-liumdiwaterstoffosfaat, magnesiumsulfaat, gehydrateerd, ammoniumsulfaat 5 of ureum, waarbij elke component een concentratie heeft van 0,2% w/v, en waarbij pepton en gistextract vervangen kunnen-worden door 0,5% w/v calciun-pantothenaat.8600431? ? 13 containing fructose is transferred to a 3.5 L fermentation vessel. if desired, aseptically 200 mL of one. medium containing one or more components of peptone (casex hydrolyzate), yeast extract, potassium dihydrogen phosphate, magnesium sulfate, hydrated, ammonium sulfate or urea, each component having a concentration of 0.2% w / v, and wherein peptone and yeast extract can be replaced by 0.5% w / v calciun pantothenate.

300 mL van een 12 tot 24 uur entcultuur van een fructose-gebruikte negatieve mutantstam S 977 of E 4381, gekweekt in 13 een medium dat bevat 10% w/v sucrose, 0,2% w/v gistextract, 0,2% w/v ca-sexne-hydrolysaat (pepton), 0,2% w/v kaliumdiwaterstoffosfaat, 0,2% w/v magnesiumsuifaat, gehydrateerd, 0,2% w/v ammoniumsulfaat bij 37°C, werd toegevoegd aan het fermentatievat. De begin-pEE werd gebracht op 7,0 en de pH werd vervolgens gehandhaafd op 6,0 of 5,5 door toevoeging 15 van 2 M NaOH (33 g/L). Cultivering werd uitgevoerd bij een temperatuur van 35°C net een roersnelheid van 30 rpn.300 mL of a 12 to 24 hour seed culture of a fructose-used negative mutant strain S 977 or E 4381, grown in 13 medium containing 10% w / v sucrose, 0.2% w / v yeast extract, 0.2% w / v Caecne hydrolyzate (peptone), 0.2% w / v potassium dihydrogen phosphate, 0.2% w / v magnesium sulfate, hydrated, 0.2% w / v ammonium sulfate at 37 ° C, was added to the fermentation vessel. The initial pEE was adjusted to 7.0 and the pH was then maintained at 6.0 or 5.5 by addition of 2 M NaOH (33 g / L). Cultivation was performed at a temperature of 35 ° C with a stirring speed of 30 rpn.

'ia 23 uur was de maximale conversie bereikt hetgeen gaf een ethanol-concentratie van 42,2 g/i w/v, een fructose-concentratie van 70 g/L w/v en een sorbitol-concentratie van 31,1 g/L w/v.At 23 hours the maximum conversion was reached giving an ethanol concentration of 42.2 g / lw / v, a fructose concentration of 70 g / L w / v and a sorbitol concentration of 31.1 g / L w / v.

20 Experimenten zijn uitgevoerd met een aantal giucose- fructose-aengsels welke glucose en fructose bevatten met een gehalte van 53 tot 23C g/L w/v onder toepassing van de entcultuur van voorbeeld VIII onder dezelfde condities en equivalente ethanol, fructose en sorbitol concentraties zijn bereikt.Experiments have been conducted with a number of giucose-fructose mixtures containing glucose and fructose at a level of 53 to 23 C g / L w / v using the seed culture of Example VIII under the same conditions and equivalent ethanol, fructose and sorbitol concentrations reached.

25 Er zijn ook experimenten uitgevoerd waarbij het femen- tatiemedium toegevoegd wordt aan de fermentor welke ongeveer 10% w/v van het gefermenteerde medium van een voorafgaande fermentatie bevatten, welk gecementeerde medium Zymomonas mobilis bevat. Het gedementeerde medium werd gecentrifugeerd gedurende 10 minuten bij 4000 rpm en werd 30 toegsvoega aan het fermentatiemedium van voorbeeld II tot IV respectievelijk, waarbij het gefermenteerde medium de Fru mutantstammen bevatten, en aan het fermentatiemedium van voorbeelden V en VI waarbij het iermentatxamsdxun da basisstam ATCC 39676 bevatte. De pH en temperatuur-conaxtiss van de voorbeelden werden aangehouden en in alle gevallen vond -5 rarmeatatia plaats met resultaten die overeenkomen met die beschreven xn elk van os betreffende voorbeelden.Experiments have also been conducted in which the fermentation medium is added to the fermentor containing about 10% w / v of the fermented medium from a previous fermentation, which cemented medium contains Zymomonas mobilis. The demented medium was centrifuged for 10 minutes at 4000 rpm and was added to the fermentation medium of Examples II to IV, respectively, the fermented medium containing the Fru mutant strains, and to the fermentation medium of Examples V and VI, where the irmentatxamsdxun da base strain ATCC 39676 contained. The pH and temperature conaxis of the examples were maintained and in all cases -5 rarmeatatia occurred with results corresponding to those described in each of our respective examples.

* V* V

1414

De fermentatiewerkwijze, onder toepassing van gefermenteerd medium van een voorafgaande fermentatie als inoculum voor de Zymomonas mobilis werd diverse malen herhaald en consistente resultaten werden bereikt. Men kon waarnemen dat de Zymomonas mobilis cellen snel 5 groeiden in het fermentatiemedium en zowel groei- en produktiefasen vonden gelijktijdig plaats na de initiële groeifase bij toevoeging van het verse fermentatiemedium aan de fermentor die het gefermenteerde medium bevatte.The fermentation process, using fermented medium from a previous fermentation as an inoculum for the Zymomonas mobilis, was repeated several times and consistent results were obtained. The Zymomonas mobilis cells were observed to grow rapidly in the fermentation medium and both growth and production phases occurred simultaneously after the initial growth phase upon addition of the fresh fermentation medium to the fermentor containing the fermented medium.

In voorbeelden V, VI en VII kan de basisstam ATCC 39676 10 vervangen worden door andere stammen, inclusief de tweede stam ATCC 29191, maar de beste resultaten worden bereikt onder toepassing van ATCC 39676.In Examples V, VI and VII, the base strain ATCC 39676 can be replaced by other strains, including the second strain ATCC 29191, but the best results are achieved using ATCC 39676.

De geproduceerde ethanol heeft commerciële waarde als een component in benzine of als octaan-verbeteraars in loodvrije benzine of als een basisprodukt in de chemische industrie, kooldioxy-15 de kan toegepast worden voor droog ijs of als een koolstofbron voor de groei- of algal-biomassa. Fructose, sorbitol en mannitol zijn zeer waardevolle voedende zoetstoffen mat verschillende commerciële waarde in dieetvoeding, gezondheidsvoeding, voeding voor diabetici, zoals frisdrank, snoepgoed, en verwante industrieën.The ethanol produced has commercial value as a component in gasoline or as octane improvers in unleaded gasoline or as a base product in the chemical industry, carbon dioxide can be used for dry ice or as a carbon source for the growth or algal biomass . Fructose, sorbitol and mannitol are very valuable nutritive sweeteners with different commercial value in diet food, health food, diabetic food such as soft drinks, confectionery, and related industries.

20 De fermentatie-werkwijze vereist slechts een lage hoeveelheid energie, aangezien het organisme een redelijke hoeveelheid warmte produceert gedurende de fermentatie. Bovendien wordt de fermentatie uitgevoerd onder micro-aerofiele condities, hetgeen de noodzaak voor beluchting of toevoeging van een ander gas (en daarbij behorende 25 apparatuur) vermijdt, terwijl de fermentatiecomponenten en produkten slechts weinig mechanische roering en pH-controle vereisen.The fermentation process requires only a low amount of energy, since the organism produces a reasonable amount of heat during the fermentation. In addition, the fermentation is carried out under micro-aerophilic conditions, which avoids the need for aeration or addition of another gas (and associated equipment), while the fermentation components and products require little mechanical stirring and pH control.

In het geval van sucrose hebben proeven aangetoond dat het succes van de fermentatiewerkwijze niet volledig afhankelijk is van de kwaliteit van het substraat. Voorlopige experimenten met 30 suikerrietsap en suikerrietstroop tonen aan dat de werkwijze bijzonder geschikt is voor industriële toepassingen, en de fermentor kan aangebracht worden in de buurt van een suikerfabriek teneinde transportkosten te verminderen. Aangezien het suikerrietsap niet hoeft te worden gesteriliseerd, kan het energieverbruik laag gehouden worden.In the case of sucrose, tests have shown that the success of the fermentation process does not depend entirely on the quality of the substrate. Preliminary experiments with sugarcane juice and sugarcane syrup demonstrate that the method is particularly suitable for industrial applications, and the fermenter can be located near a sugar factory to reduce transportation costs. Since the sugarcane juice does not need to be sterilized, energy consumption can be kept low.

35 In het geval van glucose-fructosemengsels , hebben experimenten aangetoond dat de verhouding van beide suikers een belang- 8600431 J ξ 15 rijks rol spelen. Het heeft de voorkeur dat de glucose-fructosemengsels liggen in. het bersik van 1 : 4 tot 4 : 1 glucose : fructose. De werkwijze is duidelijk toepasbaar op de fermentatie van inert suikeroplossingen, aangezien dit omvat een mengsel van 50% glucose en 50% fructose 5 (d.w.s. een verhouding van 1:1) verkregen door de hydrolyse van sucrose; invert suiker is commercieel bereid door inversie van 96%'s rietsuiker-opiossing. Dit geeft aan dat de werkwijze in het bijzonder geschikt is voor industriële toepassingen als de fermentor geplaats kan worden in de buurt van een fructose-maisstroop of isomerisatie-fabriek welke dar-10 gelijke mengsels levert, teneinde transporten te verminderen.In the case of glucose-fructose mixtures, experiments have shown that the ratio of both sugars play an important role. It is preferred that the glucose-fructose mixtures lie in. the bersik from 1: 4 to 4: 1 glucose: fructose. The method is clearly applicable to the fermentation of inert sugar solutions as it comprises a mixture of 50% glucose and 50% fructose 5 (i.e. 1: 1 ratio) obtained by the hydrolysis of sucrose; invert sugar is commercially prepared by inversion of 96% cane sugar solution. This indicates that the process is particularly suitable for industrial applications if the fermentor can be placed near a fructose corn syrup or isomerization plant providing such mixtures to reduce transports.

Het zal duidelijk zijn voor de deskundigen dat diverse wijzigingen en modificaties aangebracht kunnen worden in de beschreven voorbeelden, zonder af te wijken van de omvang van de onderhavige uitvinding zoals gedefinieerd in de navolgende conclusies.It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the described examples without departing from the scope of the present invention as defined in the following claims.

. ·- _-·* } s /·- .Λ t '· ·' ‘. · - _- · *} s / · - .Λ t '· ·' ‘

Claims (28)

1. Werkwijze voor de bereiding van ethanol in combinatie met fructose en/of sorbitol uit een sucrose-gebaseerd materiaal en/of een glucose-fructose-mengsel in een fermentatie, gekenmerkt door fermenteren van het sucrose-gebaseerde mengsel en/of glucose-fructose-mengsel 5 met het raicroörganisme Zymomonas mobilis in een enkeltraps-werkwijze onder micro-aerofiele condities waarbij het sucrose-gebaseerde materiaal en/of glucose-fructose-mengsel omvat is in een fermentatiemedium als het substraat,A method for the preparation of ethanol in combination with fructose and / or sorbitol from a sucrose-based material and / or a glucose-fructose mixture in a fermentation, characterized by fermenting the sucrose-based mixture and / or glucose-fructose mixture 5 with the micro-organism Zymomonas mobilis in a single-stage process under micro-aerophilic conditions wherein the sucrose-based material and / or glucose-fructose mixture is included in a fermentation medium as the substrate, 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 10 de Zymomonas mobilis een stam is gedeponeerd bij ATCC onder depot- nr. 39676 of een mutant of variant van ATCC 39676,2. A method according to claim 1, characterized in that the Zymomonas mobilis is a strain deposited with ATCC under Deposit No. 39676 or a mutant or variant of ATCC 39676, 3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de mutantstam een fructose-gebruikend negatieve mutantstam is gedeponeerd onder nr. ATCC 53431 of een fructose-gebruikend negatieve mutant of 15 variant van ATCC 52431.The method according to claim 2, characterized in that the mutant strain is a fructose using negative mutant strain deposited under No. ATCC 53431 or a fructose using negative mutant or variant of ATCC 52431. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de Zymomonas mobilis een stam is gedeponeerd bij het ATCC onder depot-nr. 29191 of een mutant of variant van ATCC 29191.A method according to claim 1, characterized in that the Zymomonas mobilis is a strain deposited with the ATCC under deposit no. 29191 or a mutant or variant of ATCC 29191. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 20 de mutantstam een fructose-gebruikende negatieve mutant is gedeponeerd bij het ATCC onder depot-nr. 53432 of een fructose-gebruikende negatieve mutant of variant van ATCC 53432.Method according to claim 4, characterized in that the mutant strain is a fructose-using negative mutant deposited with the ATCC under Deposit No. 53432 or a fructose using negative mutant or variant of ATCC 53432. 6. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 5, met het kenmerk, dat het sucrose-gebaseeerde materiaal omvat ruwe suiker, geraf- 25 fineerde suiker, suikerrietsap of stroop, suikerbietsap of stroop, palm-suikersap of stroop of een combinatie van twee of meer van deze.6. A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the sucrose-based material comprises raw sugar, refined sugar, sugarcane juice or syrup, sugar beet juice or syrup, palm sugar juice or syrup or a combination of two or more of these. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de sucrose-concentratie in het sucrose-gebaseerde materiaal ligt tussen 5 en 20% w/v.A method according to claim 6, characterized in that the sucrose concentration in the sucrose-based material is between 5 and 20% w / v. 8. Werkwijze volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het glucose-fructose-mengsel omvat fructoserijk maisstroop, kunstmatige glucose-fructosemengsels, "high test"-melassen of inert- suikeroplossingen of een combinatie van twee of meer van deze. ö -Sï ft ft f ”7 4 v) U V U 4 Ó 1A method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the glucose-fructose mixture comprises high fructose corn syrup, artificial glucose fructose mixtures, high test molasses or inert sugar solutions or a combination of two or more of these . ö -Sï ft ft f ”7 4 v) U V U 4 Ó 1 9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de concentratie van zowel glucose als fructose in het glucose-fructose-mengsel ligt in het bereik van 5 tot 20% w/v.A method according to claim 8, characterized in that the concentration of both glucose and fructose in the glucose-fructose mixture is in the range from 5 to 20% w / v. 10. Werkwijze volgens éér der conclusies 1 - 9, met het 5 kenmerk, dat het fermentatiemedium omvat één of meer van de volgende componenten, pepton, gistextract, kaliumdiwaterstoffosfaat, ammonium-sulfaat, ureum of magnesiumsulfaat, waarbij de concentratie van elke component ligt in het bereik van 0,01 tot 0,5% w/v.10. A method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the fermentation medium comprises one or more of the following components, peptone, yeast extract, potassium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate, urea or magnesium sulfate, the concentration of each component being in the range from 0.01 to 0.5% w / v. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat 10 de concentratie van elke component 0,2% w/v bedraagt.11. A method according to claim 10, characterized in that the concentration of each component is 0.2% w / v. 12. Werkwijze volgens één der conclusies 1 - 11, met het kenmerk, dat de pH van het fermentatiemedium gehandhaafd wordt in het bereik van 4,0 tot 7,0.A method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the pH of the fermentation medium is maintained in the range from 4.0 to 7.0. 13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat 15 da pH in het begin ligt in het bereik van 6,5 tot 7,0, vervolgens kan dalen zodra de fermentatie begint en daarna gehandhaafd wordt- in het bereik van 5,0 tot 6,2.Process according to claim 12, characterized in that 15 da pH is initially in the range of 6.5 to 7.0, then may drop as soon as fermentation begins and is then maintained in the range of 5.0 to 6.2. 14. Werkwijze volgens één der conclusies 1-13, met het kenmerk,dat de temperatuur in de fermentor wordt gehandhaafd in het be- 20 reik van 34 tot 40°C.14. Process according to any one of claims 1-13, characterized in that the temperature in the fermenter is maintained in the range from 34 to 40 ° C. 15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de tsmoeratuur gehandhaafd wordt op 353C.A method according to claim 14, characterized in that the tsp nutature is maintained at 353C. 15. Werkwijze volgens één der conclusies 1-15, met het kenmerk, dat als de fermentatie voltooid is, het microörganisme Zymomonas 25 mobills afgescheiden wordt uit het fermentatiemedium en de ethanol afgedsstiliss-d wordt.Method according to any one of claims 1-15, characterized in that when the fermentation is complete, the microorganism Zymomonas 25 mobills is separated from the fermentation medium and the ethanol is distilled off. 17. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de Zvmcmonas mobills omvat Zymomonas mobiiis baeteriële cellen gesuspn-deerd in hef fermentatiemedium.Method according to claim 1, characterized in that the Zvmcmonas mobills comprise Zymomonas mobiiis baeterial cells suspended in the fermentation broth. 13. Werkwijze volgens conclusie l, met het kenmerk, dat een deel van het gefermenteerde medium van een voorafgaande fermentatie tosgevoecd wordt aan de fermentor ais het inoculum van de Zymomonas mobills baeteriële cellen voor de navolgende fermentatie.Process according to claim 1, characterized in that part of the fermented medium from a previous fermentation is added to the fermentor as the inoculum of the Zymomonas mobills baeterial cells for the subsequent fermentation. 19. Ethanol en fructose en/of sorbitol bereid uit sucrose- 35 gebaseerd materiaal onder toepassing van de werkwijze volgens één der conclusies 1-13. 'pi fi .Λ " * ~ * 'J L« *7 v* i Τ ··19. Ethanol and fructose and / or sorbitol prepared from sucrose-based material using the process according to any one of claims 1-13. 'pi fi .Λ "* ~ *' J L« * 7 v * i Τ ·· 20. Ethanol en fructose en/of sorbitol bereid uit een gluco-se-fructosemengsel onder toepassing van de werkwijze volgens één der conclusies 1-18.20. Ethanol and fructose and / or sorbitol prepared from a glucose-fructose mixture using the method according to any one of claims 1-18. 21. Werkwijze voor de produktie van een fructose-gebruikend 5 negatief mutantstam van het microörganisme Zymomonas mobilis omvattende het muteren van een fructose-gebruikende positieve stam van Zymomonas mobilis teneinde een fructose-gebruikende negatieve stam van Zymomonas mobilis te vormen.21. A method for the production of a fructose using negative mutant strain of the microorganism Zymomonas mobilis comprising mutating a fructose using positive strain of Zymomonas mobilis to form a fructose using negative strain of Zymomonas mobilis. 22. Werkwijze voor de produktie van een fructose-gebruiken-10 de negatieve mutantstam van het microörganisme Zymomonas mobilis, gekenmerkt door de navolgende trappen: kweken van Zymomonas mobilis in een basismedium teneinde een eerste celcultuur te vormen; toevoegen van ethylmethaansulfonaat en/of nitrosoguanidi-15 ne aan de eerste celcultuur en incuberen van het mengsel; verwijderen van de cellen uit de eerste celcultuur, suspenderen van cellen in het basismedium en incuberen van het mengsel teneinde een tweede celcultuur te genereren; oogst van de cellen uit de tweede celcultuur en suspen-20 deren van de cellen in het basismedium teneinde een derde celcultuur te genereren; en het verkrijgen van de fructose-gebruikende negatieve cellen van Zymomonas mobil'is door uit platen van de cellen van de derde celcultuur in het basismedium in combinatie met glucose en/of fructose.22. A method of producing a fructose utilize the negative mutant strain of the microorganism Zymomonas mobilis, characterized by the following steps: culturing Zymomonas mobilis in a basal medium to form a first cell culture; adding ethyl methanesulfonate and / or nitrosoguanidin-15 to the first cell culture and incubating the mixture; removing the cells from the first cell culture, suspending cells in the basal medium and incubating the mixture to generate a second cell culture; harvesting the cells from the second cell culture and suspending the cells in the basal medium to generate a third cell culture; and obtaining the fructose-using negative cells of Zymomonas mobil's by plating the cells of the third cell culture in the basal medium in combination with glucose and / or fructose. 23. Werkwijze volgens conclusie, met het kenmerk, dat na het genereren van de tweede celcultuur, tenminste een deel van de tweede celcultuur gemengd wordt met het basismedium in combinatie met fructose en penicilline en het mengsel geincubeerd wordt teneinde een nieuwe celcultuur te vormen, waarbij de cellen uit de celcultuur geoogst worden 30 en gesuspendeerd worden in het basismedium teneinde de derde celcultuur te leveren.The method according to claim, characterized in that after generating the second cell culture, at least a portion of the second cell culture is mixed with the base medium in combination with fructose and penicillin and the mixture is incubated to form a new cell culture, wherein the cells are harvested from the cell culture and suspended in the basal medium to yield the third cell culture. 24. Werkwijze volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de stam van Zymomonas mobilis in het basismedium de stam is gedeponeerd bij het ATCC onder depot-nr. 39676.A method according to claim 22, characterized in that the strain of Zymomonas mobilis in the base medium is the strain deposited with the ATCC under Deposit No. 39676. 25. Werkwijze volgens conclusie 22, met het kenmerk, dat de stam van Zymomonas mobilis in het basismedium de stam is gedeponeerd bij 8600431 x—-—-- ψ---- -4 .het ATCC onder -depot—nr. 29191.25. A method according to claim 22, characterized in that the strain of Zymomonas mobilis in the base medium is the strain deposited at 8600431 x —-—-- ψ ---- -4. The ATCC under deposit-no. 29191. 26. Sen. fructose-gebruikende negatieve mutantstam van Zyncmonas rcbiiis verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 22.26. Sen. fructose-using negative mutant strain of Zyncmonas rcbiiis obtained using the method of claim 22. 27. Een stam van Zymomanas mobilis gedeponeerd bij het ATCC onder depot-nr. 53431.27. A strain of Zymomanas mobilis deposited with the ATCC under Deposit No. 53431. 23. Een stam van Zymomonas mobilis gedeponeerd bij het ATCC onder -depot-nr. 53432. ^ η λ K ï ·- *»* V ν' - ^23. A strain of Zymomonas mobilis deposited with the ATCC under Deposit No. 53432. ^ η λ K ï - - * »* V ν '- ^
NL8600431A 1985-02-21 1986-02-20 CONVERSION OF SUCROSE TO ETHANOL AND OTHER PRODUCTS USING ZYMOMONAS MOBILIS. NL8600431A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPG939685 1985-02-21
AUPG939685 1985-02-21
AUPH181185 1985-08-06
AUPH181185 1985-08-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8600431A true NL8600431A (en) 1986-09-16

Family

ID=25642899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8600431A NL8600431A (en) 1985-02-21 1986-02-20 CONVERSION OF SUCROSE TO ETHANOL AND OTHER PRODUCTS USING ZYMOMONAS MOBILIS.

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0250407A4 (en)
KR (1) KR870700098A (en)
BR (1) BR8607056A (en)
ES (1) ES8708011A1 (en)
GB (1) GB2191784A (en)
HU (1) HUT45560A (en)
NL (1) NL8600431A (en)
NZ (1) NZ215231A (en)
WO (1) WO1986004925A1 (en)
ZW (1) ZW4586A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3528933A1 (en) * 1985-08-13 1987-02-19 Kernforschungsanlage Juelich FERMENTATION METHOD FOR FRUCTOSE GAIN OR ENRICHMENT AGAINST GLUCOSE AND THEREFORE USEABLE ZYMOMONAS MOBILIS MUTANTS
DE3528932A1 (en) * 1985-08-13 1987-02-19 Kernforschungsanlage Juelich METHOD FOR THE EXTRACTION OF SORBITE BY ENZYMATIC REACTION AND THEREFORE SUITABLE MICROORGANISMS
ES2002045A6 (en) * 1985-10-25 1988-07-01 Univ Queensland Conversion of starch hydrolysates to ethanol using zymomonas mobilis
DE3936757A1 (en) * 1989-11-04 1991-05-08 Forschungszentrum Juelich Gmbh PROCESS FOR OBTAINING SORBIT AND GLUCONIC ACID OR BZW. GLUCONATE AND DAFUER SUITABLE CELL MASS
ES2136553B1 (en) * 1997-08-07 2000-08-16 Consejo Superior Investigacion PROCESS OF OBTAINING FRUCTOSE FROM GRAPES MUSTES.
LV12576B (en) * 1999-05-17 2001-04-20 Aivars Upenieks Method for complex procecing of sugar-beets

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4350765A (en) * 1979-06-13 1982-09-21 Tanabe Seiyaku Co., Ltd. Method for producing ethanol with immobilized microorganism
AU537029B2 (en) * 1980-05-15 1984-05-31 Unisearch Limited Ethanol production
EP0063146A1 (en) * 1980-10-23 1982-10-27 MATTIASSON, Bo Gustav Biological and chemical conversion processes in liquid phase-system
AU540186B2 (en) * 1980-12-08 1984-11-08 Unisearch Limited Semi batch ethanol production
AU573742B2 (en) * 1983-09-27 1988-06-23 University Of Queensland, The Conversion of sucrose to fructose and ethanol

Also Published As

Publication number Publication date
KR870700098A (en) 1987-02-28
ZW4586A1 (en) 1986-11-19
WO1986004925A1 (en) 1986-08-28
ES8708011A1 (en) 1987-09-01
GB2191784A (en) 1987-12-23
EP0250407A1 (en) 1988-01-07
ES552218A0 (en) 1987-09-01
HUT45560A (en) 1988-07-28
EP0250407A4 (en) 1988-06-27
BR8607056A (en) 1988-02-23
GB8718572D0 (en) 1987-09-09
NZ215231A (en) 1989-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rogers et al. Ethanol production by Zymomonas mobilis
US4403034A (en) Ethanol Production
CA2054329C (en) Process for preparing trehalulose and isomaltulose
NO128540B (en)
NL8600431A (en) CONVERSION OF SUCROSE TO ETHANOL AND OTHER PRODUCTS USING ZYMOMONAS MOBILIS.
US4355103A (en) Novel strain of Bacillus licheniformis useful in the production of glucose isomerase and method of screening Bacillus mutants for ability to produce glucose isomerase in the absence of xylose
Doelle et al. Ethanol production from sugar cane syrup using Zymomonas mobilis
US4797360A (en) Conversion of sucrose to fructose and ethanol
Schneider et al. Oxygen transfer on β-D-galactosidase production by Kluyveromyces marxianus using sugar cane molasses as carbon source
KR100271137B1 (en) Trichosporonoides media ds911 and method for producing erythritol using the same
EP2890799B1 (en) A selective microbial production of xylitol from biomass based sugar stream with enriched pentose component
US2673828A (en) Preparation and use of polysaccharide-producing enzyme
EP0142230A2 (en) Conversion of sucrose to fructose and ethanol
AU597264B2 (en) Fermentation process for the production of fructose from aqueous mixtures of fructose and glucose and zymomonas mobilis mutants which can be used for such fermentation
WO1991007511A1 (en) Ethanol production by zymomonas cultured in yeast-conditioned media
AU602653B2 (en) Conversion of sucrose to ethanol and other products using zymomonas mobilis
AU603333B2 (en) Conversion of sucrose to ethanol using the bacterium zymomonas mobilis
Ranjan Parametric Determination for Bioenergetic Transformation of Molasses Pollutant to Ethanol by Saccharomyces Cerevisiae NCIM-2086
CN86107547A (en) Utilize zymomonas mobilis to make starch hydrolyzates change into alcohol
JPS62501888A (en) Ethanol production method
JPS63503200A (en) Method for converting pretreated liquefied starch to ethanol using amyloglucosidase and Zymomonas mobilis
JP2022106610A (en) Method for culturing yeast and method for producing fermented food and drink using cultured cell thereof
JPH0759187B2 (en) Bacteria suitable for the production of ethanol from molasses
KR20020035051A (en) Erythritol fermentation method by a novel strain, Pseudozyma tsukubaensis
AU7350587A (en) Conversion of pre-treated and liquefied starch to ethanol using amyloglucosidase and zymomonas mobilis

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed