RU2008126156A

RU2008126156A - Ферментальное получение органических соединений

Info

Publication number: RU2008126156A
Application number: RU2008126156/13A
Authority: RU
Inventors: Маттиас БОЙ (DE); Маттиас Бой; Штефан ФРАЙЕР (DE); Штефан Фрайер
Original assignee: Басф Се (De); Басф Се
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2010-01-10
Also published as: DE102005056667A1; US8728762B2; JP2009517012A; US20080254515A1; CN101313076B; CN101313076A; KR20080072079A; MX2008006372A; MX292945B; WO2007060235A1; CA2628749A1; EP1957659A1; KR20140091723A; CA2628749C; BRPI0619020A2; UA95468C2; ZA200805546B; KR101440160B1; TWI406948B; JP4944898B2

Abstract

1. Способ получения по меньшей мере одного органического соединения по меньшей мере с 3 атомами углерода или с по меньшей мере 2 атомами углерода и по меньшей мере одним атомом азота посредством ферментации, включающий в себя следующие этапы: ! i) измельчение крахмалсодержащего сырья с получением измельченного продукта, включающего по меньшей мере часть не содержащих крахмала твердых компонентов крахмалсодержащего сырья; ! ii) суспендирование измельченного продукта в жидкости на основе воды в таком количестве, чтобы получить в результате в суспензии содержание сухой массы от по меньшей мере 45 мас.%; ! iii) гидролиз крахмальной составляющей измельченного продукта посредством сжижения и при необходимости последующего осахаривания, причем получают водную среду М, которая содержит гидролизованные крахмальные составляющие крахмалсодержащего сырья и по меньшей мере часть не содержащих крахмала твердых компонентов крахмалсодержащего сырья; и ! iv) применение водной среды М, полученной на стадии iii), в ферментации для культивирования микроорганизма, способного к повышенному производству органического соединения; ! причем на стадии iii) суспензию, полученную на этапе ii), нагревают путем подачи в суспензию водяного пара до температур, превышающих температуру клейстеризации крахмала, содержащегося в измельченном продукте. ! 2. Способ по п.1, причем нагрев водяным паром осуществляют в сопловом котле. ! 3. Способ по п.1, причем нагретую суспензию измельченного продукта охлаждают мгновенным испарением до температур ниже таковой клейстеризации, а затем проводят сжижение крахмала в присутствии сжижающего крахмал фермента. ! 4. Сп�

Claims

1. Способ получения по меньшей мере одного органического соединения по меньшей мере с 3 атомами углерода или с по меньшей мере 2 атомами углерода и по меньшей мере одним атомом азота посредством ферментации, включающий в себя следующие этапы:

i) измельчение крахмалсодержащего сырья с получением измельченного продукта, включающего по меньшей мере часть не содержащих крахмала твердых компонентов крахмалсодержащего сырья;

ii) суспендирование измельченного продукта в жидкости на основе воды в таком количестве, чтобы получить в результате в суспензии содержание сухой массы от по меньшей мере 45 мас.%;

iii) гидролиз крахмальной составляющей измельченного продукта посредством сжижения и при необходимости последующего осахаривания, причем получают водную среду М, которая содержит гидролизованные крахмальные составляющие крахмалсодержащего сырья и по меньшей мере часть не содержащих крахмала твердых компонентов крахмалсодержащего сырья; и

iv) применение водной среды М, полученной на стадии iii), в ферментации для культивирования микроорганизма, способного к повышенному производству органического соединения;

причем на стадии iii) суспензию, полученную на этапе ii), нагревают путем подачи в суспензию водяного пара до температур, превышающих температуру клейстеризации крахмала, содержащегося в измельченном продукте.

2. Способ по п.1, причем нагрев водяным паром осуществляют в сопловом котле.

3. Способ по п.1, причем нагретую суспензию измельченного продукта охлаждают мгновенным испарением до температур ниже таковой клейстеризации, а затем проводят сжижение крахмала в присутствии сжижающего крахмал фермента.

4. Способ по п.1, причем в суспензию перед нагревом добавляют по меньшей мере один сжижающий крахмал фермент.

5. Способ по п.1, причем гидролиз крахмала включает в себя стадию осахаривания.

6. Способ по п.1, дополнительно включающий следующие стадии:

v) культивацию микроорганизма, способного к повышенному производству органического соединения в водной ферментационной среде F, содержащей пригодные к метаболизации сахара; и

vi) добавление среды водной М к ферментационной среде F, причем микроорганизмы метаболизируют содержащиеся в среде М гидролизованные крахмальные компоненты с образованием органического соединения.

7. Способ по п.6, причем ферментационная среда F на стадии v) в основном содержит водную среду М, способные к повышенному производству органического соединения микроорганизмы, питательные соли, обычные вспомогательные вещества и воду для разбавления.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельченный продукт, используемый на стадии ii), включает в себя по меньшей мере 20% содержащихся в крахмалсодержащем сырье твердых, не содержащих крахмала компонентов крахмалсодержащего сырья.

9. Способ п.1, отличающийся тем, что в качестве крахмалсодержащего сырья используют зерновые.

10. Способ по п.1, причем сжижающий крахмал фермент представляет собой α-амилазу.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что получаемые органическое соединение выбирают из группы, включающей органические монокарбоновые, ди- и трикарбоновые кислоты, предпочтительно с 3-10 атомами углерода, несущие при необходимости гидроксильные группы, протеиногенные и непротеиногенные аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания; нуклеозиды, нуклеотиды, липиды; насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты; диолы с 4-10 атомами углерода, многоатомные спирты с 3 или более гидроксильными группами, более длинноцепочечные спирты по меньшей мере с 4 атомами углерода, углеводы, ароматические соединения, витамины, провитамины, кофакторы, нутрицевтики, белки, каротиноиды, кетоны с 3-10 атомами углерода, лактоны, биополимеры и циклодекстрины,

12. Способ по п.1, причем используемый для ферментации микроорганизм выбирают среди натуральных или рекомбинантных микроорганизмов, пригодных к повышенному производству по меньшей мере одного из следующих продуктов метаболизма: ферментов, аминокислот, витаминов, дисахаридов, алифатических монокарбоновых и дикарбоновых кислот с 3-10 атомами углерода, алифатических гидроксикарбоновых кислот с 3-10 атомами углерода, кетонов с 3-10 атомами углерода, алканолов с 4-10 атомами углерода, и алкандиолов с 3-8 атомами углерода и полигидроксиалканоатов.

13. Способ по п.12, причем микроорганизмы выбирают из таковых, повышенно производящих одну или несколько аминокислот.

14. Способ по п.12, причем микроорганизмы выбирают из таковых, повышенно производящих одну или несколько алифатических монокарбоновых и дикарбоновых кислот с 3-10 атомами углерода.

15. Способ по п.12, причем микроорганизмы выбирают из таковых, повышенно производящих один или несколько ферментов.

16. Способ по п.15, причем микроорганизмы выбирают из таковых, повышенно производящих одну или несколько фитаз.

17. Способ по п.1, причем микроорганизмы выбирают из родов Corynebacterium, Bacillus, Ashbya, Escherichia, Aspergillus, Alcaligenes, Actinobacillus, Anaerobiospirillum, Lactobacillus, Propionibacterium, Clostridium и Rhizopus.

18. Способ по п.17, причем микроорганизм выбирают из штаммов рода Corynebakterium.

19. Способ по одному из пп.1-18, причем в ферментационном бульоне обедняют или выделяют из него по меньшей мере один продукт микробного метаболизма, а затем летучие компоненты ферментационного бульона в основном удаляют, при этом получают твердый или полутвердый белковый состав.

20. Способ по одному из пп.1-18, причем проводят по меньшей мере частичное удаление летучих компонентов из ферментационного бульона без предварительного выделения нелетучего продукта микробного метаболизма или обеднения его содержания и, при необходимости, без предварительного отделения твердых компонентов, причем получают твердую композицию нелетучего продукта микробного метаболизма.