PL215829B1 - Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla - Google Patents
Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodieslaInfo
- Publication number
- PL215829B1 PL215829B1 PL383685A PL38368507A PL215829B1 PL 215829 B1 PL215829 B1 PL 215829B1 PL 383685 A PL383685 A PL 383685A PL 38368507 A PL38368507 A PL 38368507A PL 215829 B1 PL215829 B1 PL 215829B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- production
- medium
- biomass
- biodiesel
- yarrowia lipolytica
- Prior art date
Links
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 241000235015 Yarrowia lipolytica Species 0.000 title claims abstract description 15
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 23
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 16
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 12
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 241000235013 Yarrowia Species 0.000 claims description 4
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 3
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 3
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 description 3
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L barium acetate Chemical compound [Ba+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O ITHZDDVSAWDQPZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 1
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/145—Fungal isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11C—FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
- C11C3/00—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
- C11C3/003—Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fatty acids with alcohols
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
- A23K10/12—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
- A23K50/10—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for ruminants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
- A23K50/70—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for birds
- A23K50/75—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for birds for poultry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/32—Processes using, or culture media containing, lower alkanols, i.e. C1 to C6
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Birds (AREA)
- Virology (AREA)
- Botany (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Fodder In General (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest przemysłowy sposób utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla oraz nowy szczep Yarrowia Iipolytica szczególnie dobrze nadający się do stosowania w tym procesie.
Produkcja naturalnych komponentów oleju napędowego, czyli tzw. biodiesla polega zasadniczo na otrzymywaniu estrów kwasów tłuszczowych z trójglicerydów pochodzenia naturalnego (najczęściej tłuszcze roślinne) na drodze ich transestryfikacji. W Patencie USA 2,271,619 ujawniono sposób przemiany glicerydów wyższych kwasów tłuszczowych w estry krótkich alkoholi poprzez dodawanie nasyconego jednowodorotlenowego alkoholu alifatycznego posiadającego mniej niż pięć atomów węgla w obecności zasadniczo bezwodnego wodorotlenku metalu alkalicznego działającego jako katalizator. Zgodnie ze wspomnianym wyżej patentem, proces należy prowadzić w reaktorze w temperaturze od 86 do 212°F (tj. od 30 do 100°C). Ilość alkoholu nie powinna przekraczać więcej niż 1.75 równoważników glicerydu. Ilość katalizatora wynosi od 0.1 do 0.5% wag. glicerydu.
W późniejszych patentach poprawiono lub uzupełniono opisany sposób. W patentach USA: 2,360.844; 2,383,632; 2,383,580; 2,383,581; 2,383,614; 2,383,633; 2,383,596; 2,383,599 opisano odpowiednio kolejne warianty metody ujawnionej w US 2,271,619 polegające na: a) dodawaniu kwasu do procesu i fazy suszenia rozpyłowego; b) dodaniu etapu oddestylowania nieprzereagowanego alkoholu; c) badaniu wpływu katalizatora - sugerowanie stosowania zakresu pH od 5 to 7; d) stosowanie techniki częściowych estrów kwasów tłuszczowych; e) odzyskiwanie nieprzereagowanego alkoholu i acydyfikację cieczy w celu poprawienia rozdziału estrów i gliceryny; f) przerabianie różnymi metodami glicerydów, które uległy tylko częściowej reakcji; g) dodawanie, dodatkowo do jednowodorotlenowego alkoholu alifatycznego (nie metanolu), porcji metanolu w celu poprawienia rozdziału faz płynnych; oraz h) dodawanie rozpuszczalnika w celu poprawienia rozdziału faz.
W innych publikacjach patentowych zaproponowano dalej idące modyfikacje i udoskonalenia. Patenty USA; 2,494,366; 2,383,601; 3,963,699; 4,303,590; 4,371,470; 4,668,439; 5,399,731; 5,434,279; i 5,525,126 również zasadniczo bazują na technologii opisanej w patencie USA nr 2,271,619. Dotyczą one odpowiednio: a) dodawania właściwej ilości kwaśnego katalizatora do katalizatora zasadowego; b) ponownego dodawania kwaśnego katalizatora estryfikacji; c) prowadzenia procesu na zrównoważonym poziomie temperatury i ciśnienia od próżni do ciśnienia atmosferycznego, d) dodania drugiego etapu katalizy alkalicznej; e) dodania drugiego etapu estryfikacji i usuwania estru alkilowego za pomocą absorbentu; f) wprowadzania alkoholu w postaci gazowej; g) prowadzenia reakcji w niższej temperaturze i z dodatkową ilością kwasu; g) wprowadzenie udoskonalonej metody rozdziału faz wykorzystującej kwas; oraz h) stosowanie katalizatora będącego mieszaniną octanu wapnia i octanu baru.
Niezależnie od stosowanej technologii, zasadniczym produktem odpadowym powstającym w wyniku transestryfikacji trójglicerydów wymagającym zagospodarowania jest tzw. frakcja glicerolowa, którą stanowią rozpuszczalne hydrofilowe produkty reakcji, tj. gliceryna, resztki użytego katalizatora oraz pozostałości estrów kwasów tłuszczowych i innych odczynników stosowanych w trakcie dalszych etapów rozdziału produktów transestryfikacji, np. kwas fosforowy i sole nieorganiczne.
Zagospodarowanie i/lub utylizacja frakcji glicerynowej stanowi istotny problem w procesie produkcji biodiesla.
W publikacji S.Papanikolaou et al., 2002, 82, str. 43-49, pt.; „Lipid production by Yarrowia lipolytica growing on industrial glicerol in a single-stage continuous culture” przedstawiono metodę wykorzystania glicerolu uzyskanego w produkcji biodiesla i związane z tym zastosowanie drożdży należących do gatunku Yarrowia lipolytica. Ujawniony w powyższej publikacji proces prowadzony był jednak jedynie na mikroskalę oraz z niską wydajnością.
Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu pozwalającego na łatwą utylizację frakcji glicerynowej powstającej w procesie produkcji biodiesla. Szczególnym celem wynalazku jest dostarczenie wydajnego sposobu uzyskiwania z frakcji glicerynowej łatwo przyswajalnej biomasy o wysokiej wartości odżywczej, który to sposób mógłby być stosowany w skali przemysłowej do utylizacji frakcji glicerynowych, uwzględniając różny skład tej frakcji w zależności od specyficznego procesu technologicznego stosowanego do uzyskiwania biodiesla. Uzyskiwana biomasa powinna charakteryzować się wysoką zawartością łatwo przyswajalnego białka i witamin oraz nadawać się do wykorzystania jako dodatek paszowy.
PL 215 829 B1
Nieoczekiwanie, tak określone problemy zostały rozwiązane w niniejszym wynalazku.
Przedmiotem wynalazku jest przemysłowy sposób utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla charakteryzujący się tym, że drożdże gatunku Yarrowia lipolytica, szczepu Yarrowia Iipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p, hoduje się na pożywce składającej się z wodnego roztworu zawierającego od 20,0 do 70,0 g/l frakcji glicerynowej, od 8,5 do 15,0 g/l (NH4)2SO4, od 1,5 - do 6,5 g/l mocznika, od 0,5 do 3,0 g/l MgSO4 x 7H2O, od 0,1 do 2,0 g/l KH2PO4, od 0,1 do 2,0 g/l ekstraktu drożdżowego, w temperaturze 25 - 35°C, szybkości napowietrzania 0,2-4 L powietrza/1 L pożywki/minutę utrzymując wartość pH od 2,5 do 7,5, do zasadniczego zużycia glicerolu zawartego w pożywce, przy czym hodowlę prowadzi się w sposób periodycznie powtórzeniowy, zastępując każdorazowo po zakończeniu jednego cyklu część brzeczki pohodowlanej świeżą porcją pożywki.
Sposób według wynalazku jest przeznaczony do wykorzystania w skali przemysłowej, przy czym korzystnie hodowlę prowadzi się w objętości co najmniej 1000 litrów. Równie korzystnie, z oddzielanej brzeczki pohodowlanej uzyskuje się od 15 do 35 g/L suchej masy drożdży, natomiast produkcja biomasy następuje z szybkością od 1,5 do 3,0 g/1 h, a produkcja biomasy przebiega z całkowitą wydajnością od 0,4 do 0,5 g suchej biomasy /g frakcji glicerolowej dodanej do pożywki. Korzystnie, zawartość białka w suchej biomasie wynosi od 30 do 50% wagowych.
Szczep Yarrowia lipolytica SKOTAN został zdeponowany w organie depozytowym działającym zgodnie z traktatem budapesztańskim prowadzonym przez Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego (dalej IBPRS), ul. Rakowiecka 36, 02 - 532 Warszawa i uzyskał numer dostępu KKP 2018 p. Jest to szczep pochodzenia dzikiego, który został wybrany spośród wielu innych testowanych w trakcie opracowywania wynalazku szczepów tego gatunku należących do kolekcji Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Jako kryteria selekcyjne wybrano przede wszystkim warunki procesu hodowlanego opartego na pożywce bazującej na frakcji glicerolowej. Przede wszystkim, dla tego szczepu udało się, w porównaniu z innymi testowanymi szczepami drożdży gatunku Yarrowia lipolytica, uzyskać wyjątkowo korzystne wydajności produkcji biomasy oraz znaczną tolerancję na niekorzystne warunki procesu hodowli takie jak wzrastające ciśnienie osmotyczne oraz stosunkowo niskie pH pożywki. Dzięki temu hodowla takiego szczepu jest dużo prostsza, ponieważ istnieje niskie ryzyko jej zanieczyszczenia przez inne mikroorganizmy. Jednocześnie uzyskiwana biomasa posiada korzystne właściwości odżywcze, takie jak wysoka zawartość łatwo przyswajalnego białka i witamin, zwłaszcza z grupy B. Dzięki temu może być ona stosowana jako wysokowartościowy dodatek paszowy.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest szczep Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowany w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p.
Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p do utylizacji odpadów powstających w trakcie produkcji biodiesla. Korzystnie, uzyskiwana biomasa jest wykorzystywana w produkcji pasz.
P r z y k ł a d
Skład podłoża (Podłoże 1) do produkcji biomasy drożdży gatunku Yarrowia lipolytica na pożywce bazującej na frakcji glicerolowej pochodzącej z produkcji biodiesla (ilości w g/litr):
frakcja glicerolowa (NH4)2SO4
Mocznik
MgSO4 x 7H2O
KH2PO4
Ekstrakt drożdżowy Woda wodociągowa pH od 20,0 do 70,0, korzystnie około 50,0
8,5 - 15,0, korzystnie około 12,6
1,5 - 6,5, korzystnie około 4,0
0,5 - 3,0, korzystnie około 1,0
0,1 - 2,0, korzystnie około 0,5
0,1 - 2,0, korzystnie około 0,5
1000 ml
2,5 - 7,5, korzystnie około 3,5 - 4,0
W określonych powyżej proporcjach składniki podłoża (Podłoże 1) należy naważyć na objętość 1100 L i uzupełnić całość do 1000 L wodą wodociągową.
Po dokładnym rozpuszczeniu składników podłoża, wlać je do bioreaktora. Do podłoża dodać 100 litrów namnożonych komórek drożdży z bioreaktora o objętości roboczej 150 litrów, wyhodowanych w podłożu jak wyżej.
Warunki prowadzenia hodowli dla różnych szczepów drożdży gatunku Yarrowia lipolytica: hodowlę należy prowadzić w temperaturze 25 - 35°C (korzystnie około 30°C ± 1), przy szybkości obrotów mieszadła 400 - 1200 obrotów/minutę (korzystnie około 700-800), szybkości napowietrza4
PL 215 829 B1 nia 0,2 - 4 L powietrza/1 L pożywki/minutę (korzystnie około 1 - 1,5 L powietrza/1 L pożywki/minutę). pH utrzymywać automatycznie za pomocą 10 N NaOH. W przypadku powstania obfitej piany należy użyć środka do gaszenia piany ACEPOL lub innego.
Hodowle prowadzić do wyczerpania glicerolu z podłoża hodowlanego. Pozostawić 200 litrów zawiesiny komórek, do których naważyć składniki podłoża (Podłoże 1) na objętość 1100 litrów i dodać 900 litrów wody. Taki sposób hodowli (periodyczny powtórzeniowy sposób) można prowadzić od 5 do 15 razy.
Tak prowadzony proces propagacji drożdży pozwala uzyskać 15 - 35 g/L (korzystnie około 33 g/L), suchej masy drożdży, z szybkością 1,5 - 3,0 g/1 h (korzystnie około 2,5 g/1 h), z wydajnością całkowitą co najmniej 0,4 - 0,5 g suchej masy drożdży/g frakcji glicerolowej, (korzystnie około 0,60 g/g w przypadku szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN).
Zawartość białka w wysuszonych drożdżach 30 - 50%, (42% w przypadku szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN).
Uzyskiwana biomasa może być poddawana dalszej obróbce, np. suszeniu znanymi technikami, w szczególności suszeniu rozpyłowemu, następnie konfekcjonowana i stosowana jako wysoko wartościowy dodatek paszowy, szczególnie do stosowania w paszach dla bydła i drobiu.
Claims (9)
1. Przemysłowy sposób utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla, znamienny tym, że drożdże gatunku Yarrowia Iipolytica szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p, hoduje się na pożywce składającej się z wodnego roztworu zawierającego od 20,0 do 70,0 g/l frakcji glicerynowej, od 8,5 do 15,0 g/l (NH4)2SO4, od
1,5 - do 6,5 g/l mocznika, od 0,5 do 3,0 g/l MgSO4 x 7H2O, od 0,1 do 2,0 g/l KH2PO4, od 0,1 do 2,0 g/l ekstraktu drożdżowego, w temperaturze 25 - 35°C, szybkości napowietrzania 0,2 - 4 L powietrza/1 L pożywki/minutę utrzymując wartość pH od 2,5 do 7,5, do zasadniczego zużycia glicerolu zawartego w pożywce, przy czym hodowlę prowadzi się w sposób periodycznie powtórzeniowy, zastępując każdorazowo po zakończeniu jednego cyklu część brzeczki pohodowlanej świeżą porcją pożywki.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że hodowlę prowadzi się w objętości co najmniej 1000 litrów.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z oddzielanej brzeczki pohodowlanej uzyskuje się od 15 do 35 g/L suchej masy drożdży,
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkcja biomasy następuje z szybkością od
1,5 do 3,0 g/Lh.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkcja biomasy przebiega z całkowitą wydajnością od 0,4 do 0,5 g suchej biomasy /g frakcji glicerolowej dodanej do pożywki.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość białka w suchej biomasie wynosi od 30 do 50% wagowych.
7. Szczep Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowany w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018p.
8. Zastosowanie szczepu Yarrowia Iipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p do utylizacji odpadów powstających w trakcie produkcji biodiesla.
9. Zastosowanie według zastrz. 8, znamienne tym, że uzyskiwana biomasa jest wykorzystywana w produkcji pasz.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383685A PL215829B1 (pl) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla |
| US12/741,311 US20100317076A1 (en) | 2007-11-05 | 2008-11-05 | Strain of yarrowia lipolytica and its use in the industrial reclamation of glycerol fractions obtained during biodiesel production |
| PCT/PL2008/000077 WO2009061225A1 (en) | 2007-11-05 | 2008-11-05 | A new strain of yarrowia lipolytica and its use in the industrial reclamation of glycerol fractions obtained during biodiesel production |
| CN2008801147877A CN101970640B (zh) | 2007-11-05 | 2008-11-05 | 解脂耶罗威亚酵母新菌株及其在生物柴油生产过程中获得的丙三醇组分的工业回收中的用途 |
| EP08847410.1A EP2231855B1 (en) | 2007-11-05 | 2008-11-05 | A new strain of yarrowia lipolytica and its use in the industrial reclamation of glycerol fractions obtained during biodiesel production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383685A PL215829B1 (pl) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL383685A1 PL383685A1 (pl) | 2009-05-11 |
| PL215829B1 true PL215829B1 (pl) | 2014-01-31 |
Family
ID=40430050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL383685A PL215829B1 (pl) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100317076A1 (pl) |
| EP (1) | EP2231855B1 (pl) |
| CN (1) | CN101970640B (pl) |
| PL (1) | PL215829B1 (pl) |
| WO (1) | WO2009061225A1 (pl) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2556120C2 (ru) * | 2008-02-06 | 2015-07-10 | Байокон Лимитид | Ферментационная среда и способ получения рекомбинантных белков |
| PL220845B1 (pl) | 2008-04-23 | 2016-01-29 | Skotan Spółka Akcyjna | Sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych podczas oczyszczania tłuszczy naturalnych, drożdże paszowe oraz ich zastosowanie |
| PL220793B1 (pl) * | 2008-04-23 | 2016-01-29 | Skotan Spółka Akcyjna | Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica |
| CN102399719B (zh) * | 2011-10-21 | 2013-08-14 | 中国人民解放军海军医学研究所 | 一株能降解海洋柴油污染物的细菌dw3 |
| PL228103B1 (pl) | 2014-06-11 | 2018-02-28 | Małgorzata Baszczok | Sposób wytwarzania mieszaniny estrów etylowych roslinnych kwasów tłuszczowych o wysokiej zawartosci izomerów cis |
| BR112017027311B1 (pt) | 2015-06-17 | 2024-01-23 | Poet Research, Inc | Método para propagar um microrganismo e sistema para propagar o dito microrganismo |
| CN107410173A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-12-01 | 昆明锦前农业科技有限公司 | 一种生猪和鸡的混合养殖方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3843800A (en) * | 1968-11-08 | 1974-10-22 | Arend Langejan | Preparation of active dried baker's yeast |
| US3713976A (en) * | 1971-06-21 | 1973-01-30 | Gulf Research Development Co | Cultivation of micro-organisms on hydrocarbons |
| FR2889651B1 (fr) * | 2005-08-09 | 2007-09-21 | Specialites Pet Food Soc Par A | Facteur d'appetence fermente et depourvu de proteines animales pour animaux |
| MX348214B (es) * | 2006-03-10 | 2017-06-05 | Archer Daniels Midland Co | Metodos y composiciones para productividad aumentada en animales. |
-
2007
- 2007-11-05 PL PL383685A patent/PL215829B1/pl unknown
-
2008
- 2008-11-05 EP EP08847410.1A patent/EP2231855B1/en not_active Not-in-force
- 2008-11-05 US US12/741,311 patent/US20100317076A1/en not_active Abandoned
- 2008-11-05 WO PCT/PL2008/000077 patent/WO2009061225A1/en not_active Ceased
- 2008-11-05 CN CN2008801147877A patent/CN101970640B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101970640B (zh) | 2012-07-25 |
| EP2231855A1 (en) | 2010-09-29 |
| CN101970640A (zh) | 2011-02-09 |
| EP2231855B1 (en) | 2015-10-07 |
| PL383685A1 (pl) | 2009-05-11 |
| US20100317076A1 (en) | 2010-12-16 |
| WO2009061225A1 (en) | 2009-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021201888B2 (en) | Filamentous fungal biomats, methods of their production and methods of their use | |
| Fontanille et al. | Bioconversion of volatile fatty acids into lipids by the oleaginous yeast Yarrowia lipolytica | |
| Chalima et al. | Integration of a dark fermentation effluent in a microalgal-based biorefinery for the production of high-added value omega-3 fatty acids | |
| Papanikolaou et al. | Biotechnological valorization of biodiesel derived glycerol waste through production of single cell oil and citric acid by Yarrowia lipolytica | |
| KR101220498B1 (ko) | 유기산을 원료로 하여 미생물의 체내산물을 생산하는 방법 | |
| PL215829B1 (pl) | Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla | |
| CN102232063A (zh) | 同时酯化和醇解/水解具有包含磷脂和纤维素与肽类内容物的含油取代物的物质制备生物柴油、纤维素糖和肽 | |
| Frac et al. | Microalgae for biofuels production and environmental applications: A review | |
| Kumar et al. | Performance evaluation of a yeast biorefinery as a sustainable model for co-production of biomass, bioemulsifier, lipid, biodiesel and animal-feed components using inexpensive raw materials | |
| US20140088317A1 (en) | Production of omega-3 fatty acids from crude glycerol | |
| Dias et al. | Biomass and microbial lipids production by Yarrowia lipolytica W29 from eucalyptus bark hydrolysate | |
| Uprety et al. | Current prospects on production of microbial lipid and other value-added products using crude glycerol obtained from biodiesel industries | |
| Yu et al. | Docosahexaenoic acid production from the acidic hydrolysate of Jerusalem artichoke by an efficient sugar-utilizing Aurantiochytrium sp. YLH70 | |
| CN104388484B (zh) | 一种以挥发性脂肪酸为原料发酵生产微生物油脂的方法 | |
| Kyzy et al. | Biotechnological valorization of sugar beet wastes into value-added products | |
| Aguieiras et al. | Integrated process for a new sequential valorization of corn ethanol production by-products: Production of fermented solid with lipase activity, ethyl esters, and animal feed | |
| CN102083325B (zh) | 生物柴油生产中的副产品的微生物再加工 | |
| Martinez-Silveira et al. | Production of microbial oils by the oleaginous yeast Rhodotorula graminis S1/2R in a medium based on agro-industrial by-products | |
| Al Makishah | Bioenergy: Microbial Biofuel Production Advancement. | |
| CN102014658B (zh) | 生物柴油生产过程中形成的脱胶残渣的微生物再加工 | |
| Koutinas et al. | Biodiesel production from microbial oil | |
| Dang et al. | Recent trends of using alternative nutrient sources for microalgae cultivation as a feedstock of biodiesel production | |
| KR101743232B1 (ko) | 염류 스트레스를 이용하여 지질함량을 증가시킨 미세조류 및 그의 제조방법 | |
| PL229741B1 (pl) | Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz odpadowych tłuszczów roślinnych | |
| KR101510689B1 (ko) | 알칼리 토금속 비누를 침전시키는 단계를 포함하는, 알코올, 비누 및/또는 지방산을 포함하는 출발 물질로부터 지질을 발효시키는 방법 |