PL220793B1 - Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica - Google Patents

Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica

Info

Publication number
PL220793B1
PL220793B1 PL385009A PL38500908A PL220793B1 PL 220793 B1 PL220793 B1 PL 220793B1 PL 385009 A PL385009 A PL 385009A PL 38500908 A PL38500908 A PL 38500908A PL 220793 B1 PL220793 B1 PL 220793B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
water
degumming
biomass
medium
production
Prior art date
Application number
PL385009A
Other languages
English (en)
Other versions
PL385009A1 (pl
Inventor
Waldemar Rymowicz
Franciszek Baszczok
Original Assignee
Skotan Spółka Akcyjna
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 Skotan Spółka Akcyjna filed Critical Skotan Spółka Akcyjna
Priority to PL385009A priority Critical patent/PL220793B1/pl
Priority to CA2722432A priority patent/CA2722432C/en
Priority to PCT/PL2009/050006 priority patent/WO2009131476A2/en
Priority to CN200980114646XA priority patent/CN102083325B/zh
Priority to US12/989,105 priority patent/US8821949B2/en
Publication of PL385009A1 publication Critical patent/PL385009A1/pl
Publication of PL220793B1 publication Critical patent/PL220793B1/pl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/18Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from yeasts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/16Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions
    • A23K10/18Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions of live microorganisms
    • 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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica szczególnie dobrze nadającego 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. Patent USA 2,271,619 ujawnia 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 z tym 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 to od 0,1 do 0,5% wag. glicerydu.
Późniejsze patenty poprawiają lub uzupełniają opisany sposób. Patenty 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 opisują 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.
Inne patenty proponują 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 absorbenta; 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. W większości procesów przemysłowych wykorzystywanych obecnie do produkcji biodiesla i/lub utylizacji powstających odpadów frakcja glicerolowa przybiera postać tzw. „wody glicerolowej” zawierającej: glicerynę o stężeniu 20%-80% oraz pozostałości z procesu technologicznego takie jak: mydła (0-5%), estry metylowe kwasów tłuszczowych (0-5%), metanol (0-1%), monoglicerydy (0-6%), popiół (0-5%) i woda jako dopełnienie do 100% objętości.
Kolejnym trudnym do utylizacji odpadem powstającym w trakcie produkcji biodiesla jest tzw. „degumming” powstający podczas odszlamowywania tj. wstępnego czyszczenia i dostosowywania odczynu pH tłuszczów roślinnych lub zwierzęcych do transestryfikacji, obejmującego działanie kwasem fosforowym. Powstający w efekcie odpad zawiera głównie pochodne kwasu fosforowego występującego w związkach z tłuszczami, białkami oraz innymi obecnymi w tłuszczach makrocząsteczkami. Ponadto odpad ten zawiera także wolne tłuszcze roślinne i zwierzęce o różnym stężeniu 0-10%, białko o różnym stężeniu 0-10%, popiół w ilości 0-5%, glicerynę 0-1% oraz wodę.
Zagospodarowanie i/lub utylizacja powstających odpadów stanowi istotny problem w procesie produkcji biodiesla.
Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu pozwalającego na łatwą utylizację mieszaniny wspomnianych odpadów powstających w procesie produkcji biodiesla. Szczególnym celem wynalazku jest dostarczenie wydajnego sposobu uzyskiwania z tych odpadów łatwo przyswajalnej biomasy o wyPL 220 793 B1 sokiej wartości odżywczej, który to sposób mógłby być stosowany w skali przemysłowej do utylizacji frakcji glicerynowych i degummingu, uwzględniając różny skład tych frakcji w zależności od specyficznego procesu technologicznego stosowanego do uzyskiwania biodiesla. Otrzymywana biomasa powinna charakteryzować się wysoką zawartością łatwo przyswajalnego białka i witamin oraz nadawać się do wykorzystania jako dodatek paszowy.
Nieoczekiwanie, tak określone problemy zostały rozwiązane w niniejszym wynalazku.
Przedmiotem wynalazku jest przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla charakteryzujący się tym, że drożdże gatunku Yarrowia lipolytica szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p hoduje się na pożywce składającej się z wodnego roztworu zawierającego jako źródło węgla od 20,0 do 70,0 g/l mieszaniny zawierającej wodę glicerynową i degumming, w temperaturze poniżej 34°C, korzystnie od 28°C do 31°C, natlenieniu pożywki wynoszącym powyżej 20% stanu nasycenia O2, utrzymując wartość pH od 2,5 do 7,5, do zasadniczego zużycia dostępnego źródła węgla zawartego w pożywce, uzyskując brzeczkę zawierającą biomasę osiągając dzięki temu produkcję biomasy z wody glicerolowej i degumming, przy czym woda glicerolowa zawiera: 20%-80% gliceryny oraz wodę, 0-5% mydła, 0-5% estrów metylowych kwasów tłuszczowych, 0-1% metanolu, 0-6% monoglicerydów, 0-5% popiołu, natomiast degumming zawiera: pochodne kwasu fosforowego z tłuszczami, białkami oraz innymi obecnymi w tłuszczach makrocząsteczkami oraz wodę, 0-10% wolnego tłuszczu, 0-10% białka, 0-5% popiołu i 0-1% gliceryny. Korzystnie, pożywka zawiera dodatkowo co najmniej jeden składnik wybrany z grupy obejmującej: siarczan amonu, fosforan potasu, siarczan magnezu, mocznik, tiaminę, wodorotlenek sodu. ekstrakt drożdżowy, namok kukurydziany, Chitozan oraz Acepol, w ilości od 0,5 do 15 g/l pożywki. Korzystnie, jako źródło węgla stosuje się mieszaninę składającą się z wody glicerynowej i degumming, przy czym zawartość degummingu wynosi co najmniej 15%. Korzystnie, hodowlę prowadzi się przy pH od 3,4 do 3,6, korzystnie na poziomie 3,5±0,1, a po zakończeniu hodowli świadczy wzrost wartości pH do 4,5. Korzystnie, uzyskiwaną biomasę suszy się rozpyłowo, w temperaturze 200°C na wlocie i 90°C na wylocie tunelu. Korzystnie, hodowlę prowadzi się w objętości co najmniej 1000 litrów. Korzystnie z oddzielanej brzeczki pohodowlanej uzyskuje się od 15 do 35 g/L suchej masy drożdży. Korzystnie, produkcja biomasy następuje z szybkością od 1,5 do 3,0 g/Lh. Korzystnie, 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 5 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 wysoko wartościowy dodatek paszowy.
Sposobem według wynalazku uzyskiwane są drożdże paszowe zawierające od 42% do 49,3% białka w suchej masie. Korzystnie w rzeczonym białku łączna zawartość aminokwasów: Ile, Leu, Lys, Met, Cys, Phe, Tyr, Thr, Trp, Val wynosi powyżej 36 g/ 100 g białka, korzystnie od około 36,6 do około 36,8 g/100 g białka. Równie korzystnie w rzeczonym białku zawartość wybranych aminokwasów leży w zakresach określonych w tabeli 3.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p do utylizacji odpadów powstających w trakcie produkcji biodiesla, przy czym odpady stanowi mieszanina zawierająca wodę glicerynową i degumming, przy czym woda glicerolowa zawiera: 20%-80% gliceryny oraz wodę, 0-5% mydła, 0-5% estrów metylowych kwasów tłuszczowych, 0-1% metanolu, 0-6% monoglicerydów, 0-5% popiołu, natomiast degumming zawiera: pochodne kwasu fosforowego z tłuszczami, białkami oraz innymi
PL 220 793 B1 obecnymi w tłuszczach makrocząsteczkami oraz wodę, 0-10% wolnego tłuszczu, 0-10% białka, 0-5% popiołu i 0-1% gliceryny. Korzystnie, uzyskiwana biomasa jest wykorzystywana w produkcji pasz.
P r z y k ł a d 1
Podstawowy 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.
W pewnych przypadkach, stosownie do założonego celu produkcyjnego (np. skrócenie czasu wzrostu mieszaniny, maksymalizacja ilości białka, optymalizacja ilości i składu aminokwasów, ilości suchej masy, itd.), powinno nastąpić uzupełnienie pożywki o inne składniki wzbogacające lub regulujące przebieg procesu jak to przykładowo przedstawiono w poniższej Tabeli 1.
T a b e l a 1
Związki wzbogacające pożywkę Wpływ na wynik produkcji
czas sucha masa aminokwasy białko
Siarczan amonu - + + +
Fosforan potasu - + + +
Siarczan magnezu - + - -
Mocznik - + + +
Tiamina - + - -
Wodorotlenek sodu + + + +
Ekstrakt drożdżowy + + +
Namok kukurydziany + + + +
Chitozan + - - -
Acepol + - - -
Tlen (z powietrzem) + + + +
„+” oznacza działanie korzystne „-” oznacza działanie obojętne lub niekorzystne
Zawartości obcych substancji pochodzenia mineralnego i biologicznego (np. zawartość metali ciężkich, substancji toksycznych itp.) w surowcach wykorzystanych do produkcji nie powinny przekraczać zawartości dopuszczalnych dla produktów paszowych określonych w odpowiednich znanych normach i przepisach.
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 napowietrzania 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 można użyć środka do gaszenia piany takiego jak ACEPOL lub innego.
PL 220 793 B1
Sterowalność procesu za pomocą PH-STATU polega na kontroli poziomu pH pożywki stosowanej w produkcji drożdży paszowych. Kontrola polega na monitorowaniu zmian wartości pH medium hodowlanego zachodzących w trakcie produkcji drożdży. Sterownik utrzymuje poziom pH na wartości
3,5 przy oscylacjach pH w granicach 3,4-3,6. Startowe pH na poziomie 3,5 jest wymogiem bezwzględnym i uzyskiwanym poprzez dozowanie wodorotlenku sodu. Ustalony poziom pH ogranicza rozwój niepożądanej flory bakteryjnej i pozwala uzyskać jednorodną kulturę drożdży Y.lipolytica pozbawioną innych grzybów i bakterii.
Wzrost wartości pH ponad 4,5 oznacza zakończenie procesu produkcji drożdży i świadczy o wykorzystaniu całości dostępnych odżywczych składników pożywki.
Kolejnym istotnym parametrem hodowli jest temperatura pożywki. Temperatura medium hodowlanego nie powinna przekraczać 34°C. Optymalna temperatura mieszaniny reakcyjnej to 28-31°C.
Istotnym parametrem jest także natlenienie hodowli. Natlenienie powinno wynosić powyżej 20% stanu nasycenia O2. Uzyskanie takiego wskaźnika nasycenia tlenem może zapewnić użycie bioreaktora z aeratorem typu FRINGSA (turbiną typu FRINGS). Poziom natlenienia wpływa na efektywność hodowli oraz morfologię komórek drożdżowych. W wyniku pełnego natlenienia uzyskiwane są drożdże jak niżej na Fig. 1. O niedostatecznym natlenieniu pożywki świadczy obecność form mycelialnych drożdży Y.lipolytica (fig. 2).
Hodowle należy prowadzić do wyczerpania dostępnego źródła węgla (tu 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) 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 wynosi od 30 do 50%. Dla szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN uzyskano zawartość białka w suchej masie około 42% dla podstawowego składu pożywki opisanego powyżej (podłoże 1) oraz od 42% do 48,6% dla różnych wariantów pożywki zawierających składniki dodatkowe opisane w tabeli 1 powyżej.
Wyniki pomiarów zawartości aminokwasów (wyrażone w gramach na 100 gramów białka) uzyskane w hodowlach drożdży szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN na różnych wariantach pożywek opisanych powyżej przedstawiono w tabeli 2 w zestawieniu z referencyjnymi wymaganiami FAO-WHO z 1998 dla białek wzorcowych.
T a b e l a 2
Aminokwas Białko mleka kobiecego Białko jaja kurzego Wzorzec FAO/WHO z roku 1991 Wyniki dla
Y.lipolytica Min. Skotan Maks.
Ile 2,9 5,6 2,8 2,38 3,43
Leu 5,8 6,4 6,6 4,0 5,77
Lys 4,2 5,0 5,8 4,14 7,48
Met + Cys 2,6 4,5 2,5 1,51 1,90
Phe + Tyr 4,5 7,5 6,3 8,9 10,4
Thr 2,7 3,2 3,4 3,72 4,91
Trp 1,1 1,0 1,1 0,83 0,96
Val 3,4 5,1 3,5 3,14 4,44
Suma aminokwasów 27,2 38,3 32 27,9 39,3
Wskaźnik wg OSERA 100 63,7 81,7
Wskaźnik EAA 100 61,4 80,8
Uzyskiwana biomasa może być poddawana dalszej obróbce, np. suszeniu znanymi technikami, w szczególności suszeniu rozpyłowemu, następnie konfekcjonowana i wykorzystywana jako wysoko wartościowy dodatek paszowy, szczególnie do stosowania w paszach dla bydła i drobiu. Zagęszcze6
PL 220 793 B1 nie zawiesiny drożdży przeznaczonych do suszenia rozpyłowego prowadzono zamiennie następującymi metodami: flokulacji za pomocą chitozanu, mikrofiltracji, wirowania w wirówce filtracyjnej. Stopień zagęszczenia zawiesiny uzależniony jest od typu suszarki rozpyłowej. Suszenie powinno być wykonane w temperaturze 200°C na wlocie i 90°C na wylocie tunelu.
Drożdże mają postać sypką, o swoistym zapachu, kolorze jasno beżowo-brązowym.
P r z y k ł a d 2. Produkcja drożdży paszowych na pożywce zawierającej frakcję glicerynową (wodę glicerynową) oraz degumming.
Produkcję prowadzono jak w przykładzie 1, z tą różnicą, że zamiast frakcji glicerolowej do pożywki dodawano analogiczną ilość mieszaniny składającej się z wody glicerynowej surowej i degummingu w dowolnej proporcji. Optymalne mieszanki zawierają dodatek degummingu w ilości 15% do mniej niż 100% wspomnianej mieszaniny dodawanej do pożywki. Najkorzystniejsze wyniki hodowli uzyskiwano przy zachowaniu pełnego napowietrzenia i utrzymywaniu pH na poziomie 3,5±0,1 w trakcie hodowli. Warunkiem możliwości zastosowania takiej mieszanki jest zastosowanie odpowiedniego poziomu natlenienia i sposobu mieszania w reaktorze (zastosowanie turbin w zamian za mieszadła ramowe).
Zawartość białka w suchej masie uzyskiwanych drożdży Yarrowia lipolytica, przy wielu powtórzeniach, wahała się od 42% do 49,3% w zależności od dodanych związków wzbogacających pożywkę wymienionych w tabeli 1. Wyniki pomiarów zawartości aminokwasów (wyrażone w gramach na 100 gramów białka) uzyskane w hodowlach drożdży szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN na różnych wariantach pożywek zawierających mieszaninę wody glicerynowej i degummingu przedstawiono w tabeli 3 w zestawieniu z referencyjnymi wymaganiami FAO-WHO z 1998 dla białek wzorcowych.
T a b e l a 3
Aminokwas Białko mleka kobiecego Białko jaja kurzego Wzorzec FAO/WHO z roku 1991 Wyniki dla Y.lipolytica Skotan Min. Maks.
Ile 2,9 5,6 2,8 2,89 3,48
Leu 5,8 6,4 6,6 4,61 5,85
Lys 4,2 5,0 5,8 4,61 5,54
Met + Cys 2,6 4,5 2,5 2,27 2,76
Phe + Tyr 4,5 7,5 6,3 10,8 11,5
Thr 2,7 3,2 3,4 3,69 4,13
Trp 1,1 1,0 1,1 0,97 1,2
Val 3,4 5,1 3,5 3,81 4,41
Suma aminokwasów 27,2 38,3 32 36,6 36,8
Wskaźnik wg OSERA 100 81,9 83,9
Wskaźnik EAA 100 81,3 82,5
Drożdże wyprodukowane na bazie mieszanek glicerynowo - degummingowych wraz ze wzrostem zawartości degummingu przybierają kolor na beżowo-jasnobrązowy oraz zmieniają zapach na ostrzejszy.

Claims (12)

1. Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla, znamienny tym, że drożdże gatunku Yarrowia lipolytica szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p hoduje się na pożywce składającej się z wodnego roztworu zawierającego jako źródło węgla od 20,0 do 70,0 g/l mieszaniny zawierającej wodę glicerynową i degumming, w temperaturze poniżej 34°C, korzystnie od 28°C do 31°C, natlenieniu pożywki wynoszącym powyżej 20% stanu nasycenia O2, utrzymując wartość pH od 2,5 do 7,5, do zasadniczego
PL 220 793 B1 zużycia dostępnego źródła węgla zawartego w pożywce, uzyskując brzeczkę zawierającą biomasę osiągając dzięki temu produkcję biomasy z wody glicerolowej i degumming, przy czym woda glicerolowa zawiera: 20%-80% gliceryny oraz wodę, 0-5% mydła, 0-5% estrów metylowych kwasów tłuszczowych, 0-1% metanolu, 0-6% monoglicerydów, 0-5% popiołu, natomiast degumming zawiera: pochodne kwasu fosforowego z tłuszczami, białkami oraz innymi obecnymi w tłuszczach makrocząsteczkami oraz wodę, 0-10% wolnego tłuszczu, 0-10% białka, 0-5% popiołu i 0-1% gliceryny.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pożywka zawiera dodatkowo co najmniej jeden składnik wybrany z grupy obejmującej: siarczan amonu, fosforan potasu, siarczan magnezu, mocznik, tiaminę, wodorotlenek sodu, ekstrakt drożdżowy, namok kukurydziany, Chitozan oraz Acepol, w ilości od 0,5 do 15 g/l pożywki.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako źródło węgla stosuje się mieszaninę składającą się z wody glicerynowej i degumming, przy czym zawartość degummingu wynosi co najmniej 15%.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że hodowlę prowadzi się przy pH od 3,4 do 3,6, korzystnie na poziomie 3,5±0,1, a po zakończeniu hodowli świadczy wzrost wartości pH do 4,5.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że uzyskiwaną biomasę suszy się rozpyłowo, w temperaturze 200°C na wlocie i 90°C na wylocie tunelu.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że hodowlę prowadzi się w objętości co najmniej 1000 litrów.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z oddzielanej brzeczki pohodowlanej uzyskuje się od 15 do 35 g/L suchej masy drożdży.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkcja biomasy następuje z szybkością od 1,5 do 3,0 g/Lh.
9. 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.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość białka w suchej biomasie wynosi od 30 do 50% wagowych.
11. Zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica SKOTAN zdeponowanego w IBPRS pod numerem dostępu KKP 2018 p do utylizacji odpadów powstających w trakcie produkcji biodiesla, przy czym odpady stanowi mieszanina zawierająca wodę glicerynową i degumming, przy czym woda glicerolowa zawiera: 20%-80% gliceryny oraz wodę, 0-5% mydła, 0-5% estrów metylowych kwasów tłuszczowych, 0-1% metanolu, 0-6% monoglicerydów, 0-5% popiołu, natomiast degumming zawiera: pochodne kwasu fosforowego z tłuszczami, białkami oraz innymi obecnymi w tłuszczach makrocząsteczkami oraz wodę, 0-10% wolnego tłuszczu, 0-10% białka, 0-5% popiołu i 0-1% gliceryny.
12. Zastosowanie według zastrz. 11, znamienne tym, że uzyskiwana biomasa jest wykorzystywana w produkcji pasz.
PL385009A 2008-04-23 2008-04-23 Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica PL220793B1 (pl)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385009A PL220793B1 (pl) 2008-04-23 2008-04-23 Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica
CA2722432A CA2722432C (en) 2008-04-23 2009-04-22 Microbiological reprocessing of by-products of biodiesel production
PCT/PL2009/050006 WO2009131476A2 (en) 2008-04-23 2009-04-22 Microbiological reprocessing of by-products of biodiesel production
CN200980114646XA CN102083325B (zh) 2008-04-23 2009-04-22 生物柴油生产中的副产品的微生物再加工
US12/989,105 US8821949B2 (en) 2008-04-23 2009-04-22 Microbiological reprocessing of by-products of biodiesel production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385009A PL220793B1 (pl) 2008-04-23 2008-04-23 Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL385009A1 PL385009A1 (pl) 2009-10-26
PL220793B1 true PL220793B1 (pl) 2016-01-29

Family

ID=41100454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL385009A PL220793B1 (pl) 2008-04-23 2008-04-23 Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8821949B2 (pl)
CN (1) CN102083325B (pl)
CA (1) CA2722432C (pl)
PL (1) PL220793B1 (pl)
WO (1) WO2009131476A2 (pl)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL423421A1 (pl) * 2017-11-13 2019-05-20 Skotan Spolka Akcyjna Preparat drożdży Yarrowia lipolytica o wysokiej zawartości cynku, selenu lub chromu oraz sposób jego wytwarzania
PL423422A1 (pl) * 2017-11-13 2019-05-20 Skotan Spolka Akcyjna Zastosowanie drożdży Yarrowia lipolytica do poprawy zdrowia i rozwoju układu kostnego oraz stymulowania przyrostu masy ciała

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL220845B1 (pl) 2008-04-23 2016-01-29 Skotan Spółka Akcyjna Sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych podczas oczyszczania tłuszczy naturalnych, drożdże paszowe oraz ich zastosowanie
US9364684B2 (en) 2012-06-22 2016-06-14 S & Y Enterprises Llc Aesthetic treatment device and method
CN103461673B (zh) * 2013-09-18 2018-01-12 惠州长龙生物技术有限公司 一种以甘油残渣为原料制备菌体蛋白的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US20070209599A1 (en) * 2006-03-10 2007-09-13 Archer-Daniels-Midland Company Methods and compositions for increased productivity in animals
PL215829B1 (pl) * 2007-11-05 2014-01-31 Skotan Spolka Akcyjna Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla
PL220845B1 (pl) 2008-04-23 2016-01-29 Skotan Spółka Akcyjna Sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych podczas oczyszczania tłuszczy naturalnych, drożdże paszowe oraz ich zastosowanie

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL423421A1 (pl) * 2017-11-13 2019-05-20 Skotan Spolka Akcyjna Preparat drożdży Yarrowia lipolytica o wysokiej zawartości cynku, selenu lub chromu oraz sposób jego wytwarzania
PL423422A1 (pl) * 2017-11-13 2019-05-20 Skotan Spolka Akcyjna Zastosowanie drożdży Yarrowia lipolytica do poprawy zdrowia i rozwoju układu kostnego oraz stymulowania przyrostu masy ciała

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009131476A3 (en) 2009-12-23
WO2009131476A2 (en) 2009-10-29
CN102083325A (zh) 2011-06-01
US20110111090A1 (en) 2011-05-12
US8821949B2 (en) 2014-09-02
PL385009A1 (pl) 2009-10-26
CN102083325B (zh) 2013-11-20
CA2722432A1 (en) 2009-10-29
CA2722432C (en) 2016-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021201888B2 (en) Filamentous fungal biomats, methods of their production and methods of their use
Li et al. Co-cultivation of Rhodotorula glutinis and Chlorella pyrenoidosa to improve nutrient removal and protein content by their synergistic relationship
PL220793B1 (pl) Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz zastosowanie szczepu Yarrowia lipolytica
PL215829B1 (pl) Nowy szczep Yarrowia lipolytica oraz jego zastosowanie do przemyslowej utylizacji frakcji glicerolowej uzyskiwanej w produkcji biodiesla
US20140088317A1 (en) Production of omega-3 fatty acids from crude glycerol
CN107557309A (zh) 微生物发酵生产单细胞蛋白和单细胞油脂的方法
PL220845B1 (pl) Sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych podczas oczyszczania tłuszczy naturalnych, drożdże paszowe oraz ich zastosowanie
CN109666709A (zh) 一种以高酸值油脂为原料制备甘油二酯的方法
CN103549160A (zh) 一种膨化饲料后喷酶及其制备方法与应用
CA2655755C (en) Zygomycetes for fish feed
PL229741B1 (pl) Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz odpadowych tłuszczów roślinnych
CN106538420B (zh) 一种海蜇养殖用饵料肥及其应用
PL229742B1 (pl) Przemysłowy sposób utylizacji odpadów uzyskiwanych w produkcji biodiesla oraz ewentualnie odpadowych tłuszczów roślinnych
Dhanasekaran et al. Oleaginous microorganisms for biofuel development
CN110438171A (zh) 一种磷脂型dha的酶法制备方法
Papapolymerou et al. Growing Chlorella vulgaris into bioreactors set in solar greenhouse, towards biofuel: Nutrient composition
Ahmed The Use of Micro filter Recovered Palm Oil Mill Effluent (POME) Sludge as Fish Feed Ingredient
Kantas et al. The macronutrient content of Chlorella vulgaris microalgae grown in laboratory and small pilot-scale bioreactors
Guo et al. Sustainable conversion of food waste into high-value products through microalgae-based biorefinery
Purushothaman Nair Improved wastewater management with detailed characterisation of potential organisms to synthesise value-added products
PL243222B1 (pl) Sposób wytwarzania oleju mikrobiologicznego z hodowli mikroorganizmów olejogennych
Abu et al. Solid-state fermentation of sweet potato using two monoculture fungi: changes in protein, fatty acid and mineral composition
SU998503A1 (ru) Способ непрерывного сбраживани мелассы при производстве спирта
WO2019224760A1 (en) The promotion of fungal and microbial processes
Gu et al. A Research Overview on Arachidonic Acid: Fermentation Regulation and Purification