RU1218672C

RU1218672C - Method of obtaining yeast biomass

Info

Publication number: RU1218672C
Authority: RU
Inventors: Л.В. Силантьев; А.Н. Григорян; К.И. Битрих; В.П. Дибцов; Л.А. Горская; А.В. Пушков
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1995-06-09

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам получения белковой биомассы путем выращивания дрожжей на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода парафины. The invention relates to the microbiological industry, in particular to methods for producing protein biomass by growing yeast on a nutrient medium containing paraffins as a carbon source.

Целью изобретения является повышение выхода биомассы и содержания в ней белка. The aim of the invention is to increase the yield of biomass and its protein content.

Способ осуществляют следующим образом. Микроорганизмы выращивают на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода парафины, а также источники азота, фосфора, калия, магния и микроэлементы в режиме непрерывного культивирования со скоростью протока 0,26-0,29 ч^-1 при 25-40^оС, величине рН 3-5 в условиях аэрации кислородом или воздухом. В качестве стимулятора роста используют отработанную культуральную жидкость метанокисляющих микроорганизмов, например, видов Methylococcus capsulatus, Methylomonas methanica, Methylosinus trichosporium или смешанную метанокисляющую культуру (штамм 1-70), состоящую из бактерий Methylococcus capsulatus, Methylosinus sporium, Methylosinus trichosporium, Flovobacterium gasotipium.The method is as follows. Microorganisms are grown on a nutrient medium containing paraffins as a carbon source, as well as sources of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium and microelements in continuous cultivation mode with a flow rate of 0.26-0.29 h ^-1 at 25-40 ^о С, value pH 3-5 under aeration conditions with oxygen or air. As a growth stimulant, used culture fluid of methane-oxidizing microorganisms, for example, species Methylococcus capsulatus, Methylomonas methanica, Methylosinus trichosporium or a mixed methane-oxidizing culture (strain 1-70), consisting of bacteria Methylococcus capsulatus, Methosium trichominocinum bacteria, Methius trichospinum, Methylorichinocinophytes, is used.

Отработанную культуральную жидкость отбирают из процессов культивирования метанокисляющих микроорганизмов, осуществляемых с поддержанием соотношений азота и фосфора к растворенному кислороду в пределах 140-400:1 и 130-300: 1 соответственно под давлением 1-16 атм. Отработанную культуральную жидкость добавляют в количестве 0,2-2% от массы получаемой биомассы. The spent culture fluid is selected from the processes of cultivation of methane-oxidizing microorganisms, carried out while maintaining the ratios of nitrogen and phosphorus to dissolved oxygen in the range of 140-400: 1 and 130-300: 1, respectively, under a pressure of 1-16 atm. The spent culture fluid is added in an amount of 0.2-2% by weight of the resulting biomass.

П р и м е р 1. Дрожжи Candida sake выращивают в ферментере с турбинной мешалкой объемом 10 л при 36-37^оС, величине рН, равной 4,0-4,2, и расходе воздуха 90 л/ч на питательной среде, содержащей г/л: H₃PO₄ (70%) 104 HCl 98 MgSO₄˙7H₂O 70 FeSO₄˙7H₂O 13,4 ZnSO₄˙7H₂O 3 NnSO₄˙5H₂O 1,6
Источником азота служит раствор гидрата окиси аммония (NH₄OH). В непрерывном процессе культивирования со скоростью протока 0,27 ч^-1 подают парафины фракционного состава С₁₀-С₂₃ в количестве 1-2% с подачей стимулятора роста в виде отработанной культуральной жидкости метанокисляющих микроорганизмов в количестве 0,20% абсолютно сухих веществ (АСВ) от массы биомассы, полученной из процесса культивирования бактерий вида Methylococcus capsulatus под давлением 1 атм с поддержанием соотношений азота и фосфора к растворенном кислороду 140:1 и 130:1 соответственно.EXAMPLE EXAMPLE 1 The yeast Candida sake grown in a fermenter with a turbine stirrer of 10 l at 36-37 ^{° C,} a pH of 4.0-4.2, and an air flow rate of 90 l / h on the medium, containing g / l: H ₃ PO ₄ (70%) 104 HCl 98 MgSO ₄ ˙ 7H ₂ O 70 FeSO ₄ ˙ 7H ₂ O 13,4 ZnSO ₄ ˙ 7H ₂ O 3 NnSO ₄ ˙ 5H ₂ O 1,6
The source of nitrogen is a solution of ammonium oxide hydrate (NH ₄ OH). In a continuous cultivation process with a flow rate of 0.27 h ^-1, paraffins of a fractional composition C ₁₀ -C ₂₃ are fed in an amount of 1-2% with a growth stimulant supplied in the form of a spent culture fluid of methane-oxidizing microorganisms in an amount of 0.20% absolutely dry substances (DIA ) from the mass of biomass obtained from the cultivation of bacteria of the species Methylococcus capsulatus under a pressure of 1 atm while maintaining the ratios of nitrogen and phosphorus to dissolved oxygen 140: 1 and 130: 1, respectively.

В непрерывном процессе культивирования концентрация биомассы составляла 17,0 г/л АСВ, а продуктивность 4,6 кг АСВ/м³˙ч при содержании белка в биомассе 61%
В контроле при добавлении в качестве стимулятора роста 1 г/л мелассы концентрация биомассы при той же скорости протока составила 14 г/л АСВ, продуктивность процесса 3,8 кг/м³˙ч, а содержание белка в биомассе 59%
П р и м е р 2. Процесс культивирования дрожжей Candida sake осуществляли, как в примере 1, только в качестве стимулятора роста добавляют отработанную культуральную жидкость метанокисляющих микроорганизмов в количестве 1,00% АСВ от массы получаемой биомассы и жидкость, полученную из процесса культивирования бактерий Methylosinus trichosporium под давлением 9 атм при поддержании соотношения азота и фосфора к растворенному кислороду на уровне 220:1 и 200:1 соответственно. Концентрация биомассы в ферментере при протоке 0,27 ч^-1 возросла и застабилизировалась на уровне 18,5 г/л АСВ, а продуктивность 5,0 кг АСВ/м³˙ч при содержании белка в биомассе 62,5% В контроле при добавлении в качестве стимулятора роста мелассы концентрация биомассы составила 16,5 г/л АСВ, содержание белка в биомассе 58% продуктивность 4,45 кг АСB/м³˙ч.In the continuous cultivation process, the biomass concentration was 17.0 g / l ASB, and the productivity was 4.6 kg of ASB / m ³ ˙ h with a protein content of 61% in the biomass
In the control, when 1 g / l molasses was added as a growth promoter, the biomass concentration at the same flow rate was 14 g / l ASB, the process productivity was 3.8 kg / m ³ ˙ h, and the protein content in the biomass was 59%
PRI me R 2. The process of cultivation of yeast Candida sake was carried out as in example 1, only as a growth stimulator add the spent culture fluid of methane-oxidizing microorganisms in the amount of 1.00% ASB of the mass of biomass and the fluid obtained from the process of cultivating bacteria Methylosinus trichosporium at a pressure of 9 atm while maintaining the ratio of nitrogen and phosphorus to dissolved oxygen at 220: 1 and 200: 1, respectively. The biomass concentration in the fermenter with a flow of 0.27 h ^-1 increased and stabilized at the level of 18.5 g / l ASV, and the productivity of 5.0 kg ASV / m ³ ˙ h with a protein content of biomass of 62.5% In the control when adding as a stimulator of molasses growth, the biomass concentration was 16.5 g / l ASB, the protein content in biomass 58%, productivity 4.45 kg ACB / m ³ ˙ h.

П р и м е р 3. Процесс непрерывного культивирования дрожжей Candida sake осуществляют первоначально, как в примере 1. Стимулятор роста отработанную культуральную жидкость смешанной метанокисляющей культуры штамм 1-70, полученную под давлением 16 атм при поддержании соотношений азота и фосфора к растворенному кислороду 400: 1 и 300:1 соответственно, подают в количестве 2,0% АСВ от массы получаемой биомассы. PRI me R 3. The process of continuous cultivation of Candida sake yeast is carried out initially, as in example 1. Growth stimulator spent culture fluid of mixed methane-oxidizing culture strain 1-70, obtained under a pressure of 16 atm while maintaining the ratio of nitrogen and phosphorus to dissolved oxygen 400 : 1 and 300: 1, respectively, served in an amount of 2.0% of ASB by weight of the resulting biomass.

Концентрация биомассы дрожжей при скорости протока 0,28 ч^-1 возросла до 16 г/л АСВ, а продуктивность 4,48 кг АСВ/м³˙ч при содержании белка в биомассе 61% В контроле при добавлении в качестве стимулятора роста мелассы концентрация биомассы была 14,5 г/л АСВ, содержание белка в биомассе составляло 57,8% продуктивность процесса 4,1 кг АСВ/м³˙ч.The concentration of yeast biomass at a flow rate of 0.28 h ^-1 increased to 16 g / l ASV, and the productivity of 4.48 kg ASV / m ³ ˙ h with a protein content of 61% in the biomass. was 14.5 g / l ASV, the protein content in biomass was 57.8%, the productivity of the process was 4.1 kg of ASV / m ³ ˙ h.

П р и м е р 4. Процесс культивирования дрожжей Candida sake осуществляют аналогично примеру 1. Стимулятор роста отработанную культуральную жидкость метанокисляющих бактерий Methylomonas methanica, полученную из процесса выращивания под давлением 0,5 атм при поддержании соотношений азота и фосфора к растворенному кислороду 120:1 и 100:1, подают в количестве 0,1% АСВ от массы получаемой биомассы. При этом концентрация дрожжевой биомассы составила 14,5 кг/л АСВ, а продуктивность процесса 4,2 кг/м³˙ч. Содержание белка в биомассе 60%
В контроле с добавлением в качестве стимулятора роста мелассы концентрация биомассы при той же скорости протока составила 14 г/л АСВ, содержание белка в биомассе 58,5% продуктивность 4,0 кг АСВ/ч³˙ч.PRI me R 4. The cultivation process of Candida sake yeast is carried out analogously to example 1. Growth stimulator spent culture fluid of methane-oxidizing bacteria Methylomonas methanica obtained from the cultivation process under a pressure of 0.5 atm while maintaining the ratio of nitrogen and phosphorus to dissolved oxygen 120: 1 and 100: 1, served in an amount of 0.1% ASB by weight of the resulting biomass. The concentration of yeast biomass was 14.5 kg / l ASV, and the productivity of the process 4.2 kg / m ³ ˙ h. Protein content in biomass 60%
In the control with the addition of molasses as a growth promoter, the biomass concentration at the same flow rate was 14 g / l ASV, the protein content in the biomass was 58.5%, the productivity was 4.0 kg ASV / h ³ ˙ h.

П р и м е р 5. Процесс культивирования дрожжей Candida sake осуществляют, как в примере 1. Стимулятор роста отработанную культуральную жидкость из процесса получения метанокисляющих микроорганизмов Methylosinus trichosporium под давлением 17 атм с поддержанием соотношения азота и фосфора к растворенному кислороду 450:1 и 330:1 соответственно добавляли в количестве 2,2% АСВ от массы получаемой биомассы. Example 5. The cultivation process of Candida sake yeast is carried out as in example 1. The growth stimulator used culture fluid from the process of obtaining methane-oxidizing microorganisms Methylosinus trichosporium under a pressure of 17 atm while maintaining the ratio of nitrogen and phosphorus to dissolved oxygen 450: 1 and 330 : 1, respectively, was added in an amount of 2.2% ASB by weight of the resulting biomass.

Концентрация биомассы в непрерывном процессе 14 г/д АСВ, а продуктивность процесса 3,8 кг/м³˙ч. Содержание белка в биомассе 59,8%
В контроле при добавлении в качестве стимулятора роста мелассы концентрация биомассы составила 14 г/л АСВ, содержание белка в биомассе 58,5% продуктивность процесса 3,8 кг АСВ/м³˙ч.The biomass concentration in the continuous process is 14 g / d ASW, and the productivity of the process is 3.8 kg / m ³ ˙ h. Protein content in biomass 59.8%
In the control, when molasses was added as a growth stimulator, the biomass concentration was 14 g / l ASV, the protein content in biomass was 58.5%, the process productivity was 3.8 kg ASV / m ³ ˙ h.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить выход биомассы на 1,5-3,0 г/л АСВ и содержание в ней белка на 2-4% Thus, the proposed method in comparison with the known allows to increase the yield of biomass by 1.5-3.0 g / l ASB and the protein content in it by 2-4%

Claims

METHOD FOR PRODUCING YEAST BIOMASS, which involves growing them on a nutrient medium containing n-paraffins as a carbon source, sources of nitrogen, phosphorus, mineral salts, trace elements and a growth stimulator, under conditions of aeration of the medium with subsequent isolation of the target product, characterized in that, with In order to increase the biomass yield and protein content in it, the spent culture fluid of methane-oxidizing bacteria grown under conditions of maintaining the ratios of nitrogen and phosphorus to astvorennomu oxygen within 1 140 400 and 1 130 300 respectively, under a pressure of 1 to 16 atm in an amount of 0.20 - 2.0% by weight of the resulting biomass.