SE434276B - Forfarande for omvandling av d-xylos till etanol medelst jesten pachysolen tannophilus - Google Patents
Forfarande for omvandling av d-xylos till etanol medelst jesten pachysolen tannophilusInfo
- Publication number
- SE434276B SE434276B SE8207261A SE8207261A SE434276B SE 434276 B SE434276 B SE 434276B SE 8207261 A SE8207261 A SE 8207261A SE 8207261 A SE8207261 A SE 8207261A SE 434276 B SE434276 B SE 434276B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- ethanol
- xylose
- medium
- fermentation
- process according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- 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
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
8207261-2'
'20
'
visat sig producera etanol från pentossockerarter men i jämförelsevis
liten omfattning och vanligen i samverkan med 2,3-butandiol och olika
organiska syror. G.C. Avgerinos et al. ("A Novel Single Step Microbial
Conversion of Cellulosic Biomass to Ethanol," presenterad vid det u
internationella jäsningssymposiet, London, Ontario, Canada, juli 1980)
rapporterar ett försök att omvandla halmstrå från korn direkt till
etanol med hjälp av en blandningskultur av mutantstammar av Clost-
riding thermocellum och §¿ thermosaccharolyticum. Medan den senare
stammen visade sig vara effektiv vid utnyttjandet av de pentosaner som
framställts av §¿ thermocellum, var det totala alkoholutbytet endast
50 Z av.teoretiskt maximum.
Det har länge varit känt att jästsvampar har förmågan att stoikiome-
triskt omvandla 1 mol glukos till 2 mol av vardera etanol och C02.
Även jästsvampar kan assimilera naturliga pentoser oxidativt men de
kan inte jäsa dem till etanol som de kan med glukos (Rosenberg, supra,
paragraf omfattande sid. 187 och 188). Åtskilliga jästsvampar har
nyligen visat sig ha kapaciteten att jäsa D-xylulos, en ketopentos. I
samband härmed, demonstrerade Wang m.fl. (Biotechnol. Lett._å (6):
279-284 1980) att det var genomförbart att_tillsätta glukosisomerer
till ett medium innehållande D-xylos och därvid omvandla substratet in
situ till den jäsbara xylulosformen. Emellertid var den slutliga
hastigheten av etanolproduktion låg och utbytet var blott 10 Z av det
teoretiska. Gong m.fl. (Appl. Environ. Microbiol. El (2): 430-436 (Feb
1981) höjde enligt rapport utbytet med denna teknik till mer än 80 Z
men i kommersiell skala kvarstår den enzymassisterade omvandlingen
troligen som ekonomiskt icke attraktiv.
UPPFINNINGEN I SAMANDRAG
Vi har nu överraskande upptäckt en jästsvamp, som får D-xylos att jäsa
utan tillsättning av enzymer_och som kan utnyttjas i en process för
omvandling av växtbiomassa till etanol. Jästsvampen ifråga är
gachysolenztannophilus, som är anmärkningsvärt väl lämpad för jäsning
av substanser, som innehåller xylos och som härrör från hydrolys av
väktmaterial som innehåller lignocellulosa.
8207261-2
I överensstämmelse med denna upptäckt är det ett syfte med uppfin-
ningen att tillhandahålla en ny metod att jäsa D-xylosen i substanser,
som innehåller xylos, direkt till etanol.
Det är även ett syfte med uppfinningen att erbjuda en effektiv och
ekonomisk process, som är användbar för tillverkning av ett alter-
nativt flytande bränsle från växtbiomassamaterial.
Ett annat syfte med uppfinningen är att erbjuda en metod att genomföra
en xylosjäsning under förhållanden som hämmar verkan av konkurrerande
organismer och sidoreaktioner.
Andra syften och fördelar med denna uppfinning framgår av följande
beskrivning.
DETALJERAD REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN
Jästarten Pachzsolen tannophilus, som här används betecknas ibland
under de synonyma benämningarna ga. pelliculatus och Hansenula
tannophilus. Typstammen CBS 4044 (NRRL~Y-2460) isolerades ursprung-
ligen från koncentrerade garvvätskor och fick sin beteckning av
Boidin och Adzet år 1957. Den fullständiga taxonomiska beskrivningen
är följande:
Tillväxt på maltextrakt-agar: Efter tre dagar vid 2506 är cellerna
sfäroidiska till ellipsformade_(1.5-5.0) x (2.0-7.0) um. Vanligtvis
har de en eller två knoppar. Tillväxten är slemartad, smöraktig samt
brunaktigt vit.
Dalmau, platt kultur på morfologi-agar: Efter 7 dagars tillväxt under
täckglas vid 2500 visar sig enkla odifferentierade pseudohyfer (pseudo-
hyphae) samt några mycket förgrenade trådar. Den acroba tillväxten är
brunaktigt vit och glänsande, slemaktig, lite konvex i förhållande
till hela randkanten och med en lätt lukt av ester.'
Bildning av sporsäcksporer (ascospores): sporsäcken (ascus) bildas när
_en vegetativ cell bildar ett kraftigt rör, i regel i den ena änden.
8297261-2
Beroende på kulturmediet samt eventuellt andra faktorer kan rören bli
tämligen korta eller upp till 60 um långa och de kan vara raka eller
böjda. Rörets spets breddas för att bilda sporsäcken och följaktligen
kan röret betraktas som en sporbärare (ascosphore). Sporsäckarna
innehåller upp till fyra halvsfäroidiska sporer (ascosphores) med en
smal upphöjning vid basen. Sporsäcksväggen öppnas varvid sporerna
frigörs. När detta sker ser man att sporsäcken bildar ett V-format
_hack vid änden av sporbäraren. Sporbärarens väggar framträder som
avsevärt förtjockade och tämligen brytande. Denna karakteristik med
starkt brytande sporbärare, som uppbär sporsäckar vid änden medför att
Pachysolen blir lätt identifierbar under ljusmikroskopet även vid
måttliga förstoringar.
Sporsäckar kan vara känsliga eller ej beroende på den stam som under-
söks. Typstammen NRRL Y-2460 bildar ej könsliga sporsäckar medan NRRL
Y-2461, Y-2462 och Y-2463 har könsliga sporsäckar. Samtliga kulturer
avgav sporer på jästemalt-agar uidf25gC efter cirka en vecka. Enkel-
~sporer isolerade från NRRL Y-2460 gav sporkolonier.
Arten synes därför vara hermafroditisk. (Wickerham, 1970). Sporer
observerades på jäst, malt, Gorodkowa-agar och maltextraktagar medium.
Jäsning:
*Glukos + Maltos -
Ghlaktus - Laktos -
_ Sukros - Raffinos -
Assimilation av kolsamansättningar:
Galaktos + Raffinos - Erytritol +
Sukros - Löslíg stärkelse - Ribitol +
Maltos - Drxylos + D-Mannitol +
L~arabínos + Succínsyra +
Trehalos - Citronsyra -
Laktos - D-Rhamos - Inosítol -
8207261-2
Nitratassimilation: +'
Tillväxt i vitaminfritt medium: -
Tillväxt i 10 Z natriumklorid + 5 Z glukos i jäst kvävebas: +
ilman vid 37°c=_ +
G + C: 43.0 mol. Z, en stam (Nakase och Komagata, 1968)
Utöver det ovan nämnda jäsbara substratet har vi överraskande funnit
att ga. tannophilus har den unika förmågan bland jästsvampar att också
fermentera D-xylos. Alla kända stamar därav inkluderande NRRL Y-2460,
Y-2461, Y-2462, Y-2463 och Y-6704 delar denna karakteristik och kan
därför tas med i betraktelse utan begränsningar för användning i
samband med processen i enlighet med föreliggande uppfinning.
De substrat som är lämpliga för etanoltillverkning medelst föreliggande
metod inkluderar alla xyloshaltiga ämnen förutsatt att övriga bestånds-
delar i substansen ifråga inte allvarligt stör jäsningsförloppet. Av
särskilt intresse är naturligtvis lignocellulosiska nedbrytningspro-
dukter och särskilt hydrolisat av hemicellulosa eller av hemicellulosa-
haltiga råvaror som exempelvis trä, gräs samt välkända växtrester från
skörden i jordbruket. Det är underförstått att den naturligt före-
komande formen av pentossocker i dessa material är huvudsakligen D-
xylos, som utgör den delen av materialet som direkt påverkas av jäst-
svampen. Tillgänglig glukos blir också jäst.
Jäsningen företas i vattenhaltigt medium under förutsättningar som är
tillräckliga för att upprätthålla livskraften hos celler och för att
främja omvandlingen av xylos till etanol. Även om den försíggår under
icke tillväxtförutsättningar, kommer den totala alkoholproduktionen i
regel att främjas om man tillåter en fortplantning av organismerna.
Mediet bör därför innefatta en lämplig kvävekälla Mineraltillsatser
och andra näringsämnen kan också tillsättas i den utsträckning som av
fackmannen kan bedömas som lämplig. Av praktiska skäl och särskilt med
hänsyn till återanvändning bör den totala jäsbara sockerkoncentra-
tionen upprätthållas vid en nivå som är tillräcklig för att ge minst
cirka 15 g/l etanol i den slutliga lösningen. Den övre gränsen av
8297261-2
'
jäsbar sockerkoncentratíon.är den som medför en avsevärd tillbakagång
av det specifika etanolutbytet; det vill säga etanolframställningen
per enhet jästceller. För de stamar som ovan nämts skulle xylos-
nivåer som svarar mot dessa kríteria ligga inom området av ungefär 50
g/l - 250 g/1 och föredragningsvis inom området 50-150 g/l. När etanol-
koncentrationen överskrider omkring.19 g/l i mediet kommer även den
att börja verka hämmande på den specifika framställningshastigheten.
Ehuru syre inte är väsentligt för jäsningen_kan celltillväxten och den
åtföljande etanolproduktionen avsevärt stegras när mediet utsätts för
syretillförsel medelst luftning. Vid snabb tillväxt är det beräknade
syrebehovet per gram cellmassa omkring 9.2 mol'O2/h.
Celltillväxthastigheten, cellkoncentration och etanolproduktionen
främjas av ett lågt pflrvärde i miljön. Det praktiska pH-värdeområdet
för att genomföra jäsningen ligger mellan 2 och 7. Emellertid är
' etanolutbytet vid pH-värden inom området 2.5-5.5 mer än dubbelt så
stort som det som erhålles vid pflrvärden över 5.5, vilket antyder att
xylosen vid högre pflrvärden går in i ett annat metaboliskt förlopp än
det som leder ti1l.etano1bildning; De bästa resultaten erhålls vid ett
pHrvärde av omkring 2.5. Detta fenomen är något oväntat med tanke på
tidigare rapporter om att pentosförbrukningen i jästsvampar i regel är
mest effektiv i alkalisk miljö och inte i syrlig miljö. Emedan cell-
funktionerna hos de flesta organismerna hämmas när pH-värdet är så
lågt kan ga: tannopilus med fördel konkurrera mot ämnen som ger
oönskad kulturkontamination. Det är därför icke nödvändigtvis väsent-
ligt att sterilisera substratet och andra beståndsdelar av kultur-
mediet.
Kulturtemperaturer inom området cirka 28-35°C föredras varvid en tem-
peratur av 32°C är nära optimal för cellväxthastigheten, specifik eta-
nolframställningshastigheten och det totala etanolutbytet. Jäsningen
fortsätter defakto vid temperaturen 15°C eller lägre varvid dock ha-
stigheterna och utbytet kan förväntas bli lägre.
I samband med en typisk satsvis jäsning inympas förku1tiverad_§a.
»1o
8207261-2
tannopilus i ett syrligt tillväxtmedium innehållande den önskade
av xylos-haltig substans så att en initial jäst-
omkring 0.01 g/l erhålles. pflrvärdet och temperaturen
koncentrationen
svampdensitet av
styrs så att de hålls vid i förväg bestämda värden inom de områden som
ovan definieras. Kulturen luftas kontinuerligt och omröres under
inkubationsperioden. Beroende på initialkoncentrationen och inkuba-
tionsbetingelserna förbrukas xylossubstratet vanligtvis på tre till
tio dagar, varefter jäsningen bryts. Det etanolberikade mediet Ut'
vinnes därefter och kan vidarebehandlas medelst destillation eller
andra medel som är kända av fackmannen för utvinning av etanol
eller en önskad etanolfraktion. '
Andelen av xylos som assimileras av §a¿ tannopilus under celltill-
växten är liten (cirka 10 Z) i jämförelse med den andelen som jäses.
Trots att det föreliggande jäsningsförloppet icke är känt framgår det
av följande kemiska ekvation att det teoretiska etanolutbytet skulle
kunna vara så högt som 0.51 g/g förbrukad xylos.
C02
c51¶10o5___>_â_ cznson + å
(D-xylos) (etanol)
Under de förutsättningar som här specificerats har utbyten erhållits
som uppnått så höga värden som 0.34 g/g.
Följande exempel är avsedda att ytterligare belysa.uppfinningen och är
icke avsedda att begränsa omfattningen av uppfinningen såsom den
definieras i patentkraven.
EXEMPEL 1
Iordningställande av medier och förkulturer
Följande lösningar färdigställdes!
8207261-2
-8
Lösning A - Spårmíneraler
g/l
CaO ~ ' 1.10
zno _ o.4ø
I Feel - gfizo 5.40
Mg0 0.36
CuSO4 ° 5H20 I 0.25
COCIZ ' 6H20 0.24
H3B03 0.05
HCl (koncentr.) 13.0 ml/l
Lösning B
mgo 10.1 gl;
HCl (koncentr.) 45.0 ml/l
Lösning C
o s/l
Urinämne 64.0
KHZPO4 10.0
Na2HPO¿ _ . 1.8
En liter av kulturmedium iordniugställdes genom att först samanblanda
ml av lösning A, 10 ml av lösning B, 100 ml av lösning C och 10 g
jästsvampextrakt för att erhålla en volym på 120 ml. Efter centrífu-
gering i syfte att avlägsna eventuella utfällningar steríliserades
blandningen í autoklav. pflrvärdet av den kylda sterila lösningen
justerades sedan till 4.5 med omkring 1 ml, 2 §_HCl i syfte att åter-
lösa eventuella utfällníngar som kunde ha bildats under sterilisa-
tionen. D-xylos (50 g) löstes í en tillräcklig mängd destillerat
vatten för att bilda en volym av 880 ml som sedan steríliserades i
autoklav och samanblandades med minerallösningen.
En lyofiliserad kultur av ga. tannopílus, stam NRRL Y-2460 erhölls
från Agricultural Research Culture Collection (NRRL) i Peoria, IL.
'25
8207261-2
Förrådskulturer som färdigställa med utgångspunkt från den lyofila
vätskan (lyophilizate) hölls i agarsnedrör vid 32°C. Snedrörsmediet
innehöll 3.0 g/l jästsvampextrakt, 3.0 g/l maltextrakt, 5.0 g/l pepton,
.0 g/l dextros och 20.0 g/l agar.
Ympningar företogs genom överföring av organismer med en öglenål från
förrådskulturer till 48 timmars snedrörsubstrat och sedan till 125 ml
Erlenmeyerflaskor innehållande 50 ml xyloshaltigt kulturmedium (50 g/1
xylos, initialt pH-värde 4.5). Dessa förkulturer skakades vid 2800 och
150 varv/min under 48 h innan de användes.
EXEMTEL 2-7
Fyrahundra-milliliter-prover av kulturmediet (50 g/l xylos, initialt
pH = 4.5) som iordningställdes i enlighet med Exempel 1 placerades i
500.ml Erlenmeyerflaskor där de inympades med en tillräcklig kvantitet
jästsvampförkultur för att ge en initial jästsvampsdensitet av 0.01
g/l. Flaskorna stängdes med vävomslutna bomullsproppar för att medge
en effektiv syreöverföring och skakades vid 200 varv/min omkring 160 h
i en "New Brunswick Aquatherm"-vattenbadsomskakare. Prover på mindre
än 4 ml togs periodiskt för analys. Den maximala cellväxthastigheten,
xylosförbrukningen och etanolproduktionen per cellenhet samt det
totala etanolutbytet bestämdes som_funktion av temperaturen. Resul-
taten framgår av Tabell I nedan.
EXEMEL 8
I syfte att fastställa att den resulterande etanolen var en produkt av
xylosomvandling upprepades proceduren enligt Exempel 4 vid 2500 med
den avvikelsen att xylos uteslöts ur mediet. Det xylosfria mediet
bidrog inte till någon etanolproduktion och det tillät jästsvamps-
populationen att växa till en slutdensitet som uppgick till endast 4 Z
av det värde som uppnåddes i Exempel 4 där xylos var närvarande med en
initialkoncentration av 50 g/1.
8207261-2
EXEMEL 9-13
Effekt av initial xylos-koncentration
Proceduren enligt Exemplen 2-7 upprepades med den avvikelsen att tem-
peraturen hölls konstant vid 2506 (såsom i Exempel 4) och att initial-
xylos-koncentrationen varierades. Den initiala cellväxthastigheten,
den maximala xylos-förbrukningshastigheten och etanol-produktionen per
cellenhet samt det totala etanol-utbytet bestämdes som en funktion av
den initiala xyloskoncentrationen. Resultaten framgår av Tabell II.
EXEMTEL 14-17
Effekt av pH-värdet.
Proceduren enligt Exemplen 2-7 upprepades, varvid temperaturen hölls
vid 2500 såsom i Exempel 4 med undantaget att jäsningarna företogs
satsvis med 10 l kulturmedium, varvid pH~värdet reglerades inom
ïp.05 pH-enheter vid olika förbestämda värden medelst automatisk
tillsats av IE Na0H. Luftningshastigheten hölls vid 0,75 l/min och
omröringshastigheten vid 200 varv/min under proverna enligt Exemplen
14 och 15 samt vid 100 varv/min vid proverna för Exemplen 16 och 17.
Jäsningarna av Exemplen 14 och 15 avslutades efter 146Ih och jäs-
ningarna för Exemplen 16 och 17 efter 138 h. Den maximala cellväxt-
hastigheten, xylosförbrukningen och etanolproduktionen per cellenhet
samt det totala etanolutbytet bestämdes som en funktion av pH-värdet.
Resultaten framgår av Tabell III nedan.
8207261-2
11
0
,
æN.o.
ß~.o.
ßN.o
wN.o
m^w\wv
mußnud
nmoum
o
26
2.0
Sá
@o.o
.âó
An . w\wv
umflwfluwmß
Imfiofluxøflcmm
nmoum
Hmäwwmä
m w .
fiuflw udfimmmwflæä Hmmm | fimwuwdwmoflzx Bwuw wuhnuflfiadmuu
Hflwuwøwmoum Emuw I wwufiflwudflmmouw Emuw M
o mo.o ow ß
m<.o w~.o Nm w
««.o m-.o wa m
~m.o w-.o mw w
oN.o «_.o Om m
N_.o mo.o m_ N
- .S |. m3 r- e nå
uøßwwummn
lmwdwdxøunuæw umswfiumæ:
Jmoflæw |uNm>HHøu
Hmsflwmz fimamxmä añwæ Hmafimxm
Høumumuämu >m fimxuw>dH I H Hfiwßwa
12
muøw mwflfiflmmflfinw dmwfifldwmh
n
.mwufi«mufi@mKoHm%,Emuw I Hwmuwnmmofiax Emum I uuhnuflfioümum
Hmwuwcflmoum Eæuw I wwuflwmunflmmoum Emum N
m... 3.0 <5 S... . mmN m.
Q... wo.o «.c mo.o oww N-
FN.o wo.o w.o m_.o mm- _ _?
«N.o mo.o w.o m_.o . mp? o_
3.0 moá m5 2:a . mm. m
3 . .ïwv E. . 33 m S15, _ SRV
umzwwumnz uøßwflummn . _ . ,
|wfiowux:moum lwmfiwdxsunumm umnwflummn fiofiumuuøwunox
lmoum lmofihx |uNm>HHmo tmoflhx
Hmäwwæz Hmñwxmz , Hm«u«nH . HmflufløH Hwmämxm
8207261-2
Gwxum>øm wammoflumuuøwunoxwofiæx mfimflufifiw Ian I HH fiHmnmH
8207261-2
13
ExEMæEL 18-22
Efter att ha fastställt att Pa.tannoEhilus NRRL Y-2460 jäser xylos
till etanol undersöktes även de resterande stamarna som fanns till-
gängliga i Agricultural Research Culture Collection med avseende på
denna karakteristik medelst en standardundersökningsprocedur. Var och
en undersöktes på ett kontrollmedium (ingen kolkälla), ett glukos-
medium och ett xylosmedíum. Ett förrådsbasmedium iordningställdes med
utgångspunkt från 4.5 g jästsvampextraktpulver, 7.5 g pepton, 1000 ml
destillerat vatten och tillräckligt bromtymol-blått för att erhålla en
tillräckligt stark grön färg. 2 ml-doser av mediet placerades i 150 x
12 m Durham-rör utrustade med insatser med måtten 50 x 6 m, varefter
destillerat vatten tillsattes för kontroll eller 1 ml av en steri-
líserad 6 Z-ig vattenlösning av endera glukos eller xylos. Jäsnings-
medierna blev sedan inympade med 0.1 ml av en cellsuspension, som
iordningställts genom att avbryta växten av ett 48 h-maltextrakt-
jästsvampextrakt snedrörsagar i 4.5 ml sterilt destillerat vatten. Kul-
turerna inkuberades vid 2800 under 61 dagar. Rören skakades periodiskt
och visuellt inspekterades mängden gas i insatserna som en indikation
av graden av jäsning. På grundval av tidigare undersökningar med
stammen Y-2460 antogs gasen vara C02. Resultaten framgår av Tabell IV
nedan. Alla kontroller under undersökningen gav negativa avläsningar
för gas.
EXEMTEL 23
Ett kulturmedium íordningställdes innehållande följande komponenter:
vatten 9 1
xylos 500 g
salt-aminosyreblandning:
KHZPO4 10 g
MgS04 5 g
NaCl _ 1 g
'8207261-2
14
a.
wo.o mo.o
NN.o >c.o
oN.o m-.o
.m^m\wv. An . w\wv
uwnwwummn
mummud_ nmdofiuxsuoun
|moum xmoum xmæ
wfluflwwuflfiwmoflzx Emuw.l fiwwumdmmoflæk Efluw
Éfifinmouu så» | wfiäwušmmoum afià
o mo.o
mm.o mo.o
Nm.o oN.o
mw.o w-.o
2 . wë ...i A .e
uuflwmuwmn , _
lmwøwdxnunuæm uunwwuwmø
v23? Läåfiwu
Hmäflxmä Hmflwwmfl
wuhnunfloumum m
m.ß ß«
m.m m-
m.« mv
m.N #-
mm Hwnflmwm
PN .GWÅMUÉGH I HHH
8207261-2
_15
www www Hmw:wfimmH>N mbflummwfi >mw uuxoow Gmu! noflfiouufloxäøw
m m mm cc cm mm mc m c c c c c
m - .m m m mm mm mm mc ccm cm m c
c m cm cc cc ccm cm mm »må c c c
m m m .m mm mm cm cm cc cm m c
m mm cc cm mm. . ccm mm m mmcm c c c
m m m m .m cm mm cc cm m :mc c
_ . _
m m cm cm m* cm m c c c c c
m m m m cm mm mm cm ccm cc _ m c
c m mm cc mm mm cc m c c c c
m m m m cm mm mm cc cm ccm mm c
.mm . .cm mm .mlm N mm. .m..m. .ä .N w m w
wflwfimämflw uuwmw umwmn
mmm udoumum
woäflmmmn mfiflfl a
moflmk m
woxflfiw voßøuw
moflhw . m
. mccmømm 33-» Su
mofiww _ m
íämcmm Så;
mofihx . m
moxøflw fiøemwr dmm
moH>N » m
mcmmømw ccåš <3
mmmmcm .ämm . mccacwm
. mnflom
>H Hawßmfi
28207261-2
16
CaCl2 1 g
metionin 0.2 g
tryptofan 0.2 g-
hisuiain i 0.1 g
vitamin-mineralblandning: 10 ml
Vitaminer gll
biotin 0.002
Ca pantoteniat 0.400
_10 ' folsyra 0.002
~inositol 2.000
niacin' 0.400
p-aminobensoesyra- 0.200
pyrodoxin-HC1 0.400
i g riiboflavin '0.200
:iamin-ncl 0.460
Mineraler gll
B(0H)3 0.500
CuSO4 0.040
KI 0.100'
FeC13 0.200
MhS04 0.400
V Na2Mo04 ° H20 0.200
ZnS04 0.400
Vattnet, xylos och salt-aminosyrablandningen blandades och sterili-
serades. När blandningen avkylts till rumstemperatur, tillsattes
vitamin-mineralblandningen och mediet placerades i ett 10 liters
304 jäsningskar..Mediet'inympades sedan med 2§¿_tannophilus Y-2460 medelst
tillsats av 1 l_av en 48 h-jästsvamp-maltförkultur omfattande 3 g/l_
jästsvampextrakt, 3 gll maltextrakt, 10 g/1 dextros samt 5 g/I pepton.
Kulturen inkuberades vid 2800 under 14 dagar och undersöktes regel-
ibundet med avseende på xylos-, etanol- och pH-värde. Resultatet framgår
av Tabell V nedan. Nedgången i etanolhalt efter den sjätte dagen till-
~
82007261-2
17
skrivs avdunstningen från mediet och möjligtvis assimilatíon genom
jästsvampcellerna.
EXEMWEL 24-33
Effektiviteten av ga; tannophilus i ett blandat medium och dess
kompatibilitet i blandad kultur bekräftades medelst följande försök.
En serie av tre kulturmedier iordningställdes i enlighet med Exempel 1
men med den förändringen att kolkällan varierades. Ett medium innehöll
50 g/l D-xylos, ett annat innehöll SO g/l dextros och det tredje
innehöll en blandning av 50 g/l D-xylos och 50 gll dextros. Med vart
och ett av de enkla sockermedierna iordningställdes tre flaskor och
fyra med det blandade mediet. Flaskorna inympades med endera §a¿
tannophilus NRRL Y~2460 eller Saccharomzces uvarum NRRL Y-1347 eller
en blandning därav med öglenål från snedrörkulturer som var inkuberade
vid 3200 under 2 dagar och sedan lämnades vid rumstemperatur tills
dess de användes. De inympade flaskorna skakades vid 100 varv/min och
en konstant temperatur av 28°C under Å dagar, varefter etanolhalten
bestämdes. Resultaten framgår av Tabell VI nedan.
Det är underförstått att den föregående detaljerade beskrivningen
endast ges såsom en allmän beskrivning och att modifikationer och
variationer är möjliga utan att man därför avviker från uppfinnings-
tanken och utan att man därför går utanför ramen för uppfinningen.
¶s2o12s1-2
ow.N
omww
ow.w.
oo.N ,
oß.N
mfl.v
_mw~w>
län..
om.o
...wo
ä...
^a\s NV
Hofimäm
mw
mn
_mv
^H\wv
.mofihw
vfi
nä
2
flfl
l-fi
> Hflwpme
8207261-2
æ.fl
w.~
e.fi
oá.
må
m...
04.
Hu
°.fi
||||||||
^ß\a.æv
HOÉQUH
nen-IW
omewlw
QEN
1 +
| +
vill.
lllllt
mouuwww woH>N
HRM om. H\w om
uwHUm@5mHNMUfifiH
mfi
Nm.
flm
om
mfl
æw
nu
QN
mm
vw
Hmmñmww
H> Hflmnwfi
Claims (1)
- s2@72e1-2l 20. PATENTKRAV 1. Förfaringssätt för framställning av' etanol med utgångspunkt från ett xylos- och eventuellt även glukoshaltigtïmaterial, k ä n n e - t e c k n a t av' följande steg: a) _ 'ympning av ett medium? innehållande nämnda material, med j ëistsvampen" Pachysolen' tannóphilus ;_ b) - jäsning, av nämnda material i nämnda inympade medium för ._10 - omvandling av xylos till etanol, genom jästsvampen, varvid nämnda mediumanrikas på etanol, och c) *utvinning av nämnda etanolanrikade medium från jäsningen i steg b). 15 2. Förfaringssätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att jästsvampenfachysolen utgör en stawn utvald bland gruppen bestående av NRRL Y-2460, NRRL Y-2461, NRRL Y~2462., NRRL Y-2463 och emma. Y-evozr. ' . 20 3. Förfaringssätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att .nämnda xyloshaltiga material är en lignocellulosisk spaltningsprodukt. læfFörfaringssätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att ,2V5 nämnda xyloshaltiga material är ett hemicellulosahydrolysat. 5. Förfaringssätt enligt krav 1, k ä n n_ e t e c k n a t av att mediet i steg (a) också innehåller glukos. 30 ß. Förfaringssätt enligt något av kraven 1,-5,' k ä n n e t e c k - n a t av att mediet' syrsätts, att pH-värdet regleras inom området 2 - 7, och att temperaturen hålls inom området 10 .- 35°C. " 7. Förfaringssätt enligt något av kraven 1-5,' k ä n n e t e c k - 35 n a t_ av att pH-värdet regleras så att det hålls vid 2 - 3 och temperaturen hålls vid 30 - BSOC. ' a2o1261-2 21 8. Förfaringssätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att före ympningen i steg (a) nämnda xylos ingår i nämnda medium vid en kon- centration som är mindre än 150 g/1. 5 9. Förfaringšsätt enligt krav 8, k. ä n n e t e c k n at av att nämnda koncentration är 45 - 55 gl l. 10 15 8207261-2 SAMMANDRAG Förfaríngssätt för omvandling av D-xylos till etanol genom att använda jästsvampen Pachzsolen tannoghilus, som jäser nämda fem- kolssocker utan tillsats av enzymer. Förfaringssättet är användbart, 5 särskilt vid framställning av etanolhaltíga drivmedel ur växtbiomassa. 10
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/258,483 US4359534A (en) | 1981-04-28 | 1981-04-28 | Conversion of D-xylose to ethanol by the yeast Pachysolen tannophilus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8207261D0 SE8207261D0 (sv) | 1982-12-20 |
SE8207261L SE8207261L (sv) | 1982-12-20 |
SE434276B true SE434276B (sv) | 1984-07-16 |
Family
ID=22980737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8207261A SE434276B (sv) | 1981-04-28 | 1982-12-20 | Forfarande for omvandling av d-xylos till etanol medelst jesten pachysolen tannophilus |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4359534A (sv) |
EP (1) | EP0077394A1 (sv) |
NO (1) | NO824247L (sv) |
SE (1) | SE434276B (sv) |
WO (1) | WO1982003874A1 (sv) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1173380A (en) * | 1980-02-19 | 1984-08-28 | Michael I. Sherman | Acid hydrolysis of biomass for ethanol production |
US4511656A (en) * | 1981-05-15 | 1985-04-16 | Purdue Research Foundation | Direct fermentation of D-xylose to ethanol by a xylose-fermenting yeast mutant |
US4477569A (en) * | 1982-02-18 | 1984-10-16 | Canadian Patents & Development Limited | Pentose fermentation with selected yeast |
SE435627B (sv) * | 1983-05-09 | 1984-10-08 | Alfa Laval Ab | Forfarande for framstellning av etanol genom fermentering av en substans, innehallande xylos, med jest av arterna pichia stipitis, p. segobiensis eller candida shehatae |
US4663284A (en) * | 1984-09-14 | 1987-05-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Process for enhanced fermentation of xylose to ethanol |
US4840903A (en) * | 1985-08-08 | 1989-06-20 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for producing ethanol from plant biomass using the fungus paecilomyces sp. |
US5100791A (en) * | 1991-01-16 | 1992-03-31 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) using cellobiose fermenting yeast Brettanomyces custersii |
US7537826B2 (en) | 1999-06-22 | 2009-05-26 | Xyleco, Inc. | Cellulosic and lignocellulosic materials and compositions and composites made therefrom |
US7708214B2 (en) | 2005-08-24 | 2010-05-04 | Xyleco, Inc. | Fibrous materials and composites |
US20150328347A1 (en) | 2005-03-24 | 2015-11-19 | Xyleco, Inc. | Fibrous materials and composites |
US7815876B2 (en) | 2006-11-03 | 2010-10-19 | Olson David A | Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose |
US7815741B2 (en) | 2006-11-03 | 2010-10-19 | Olson David A | Reactor pump for catalyzed hydrolytic splitting of cellulose |
WO2011020082A1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Geosynfuels, Llc | Process for producing high value products from biomass |
WO2011019403A1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Geosynfuels, Llc | Apparatus and process for fermentation of biomass hydrolysate |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2356218A (en) * | 1941-09-02 | 1944-08-22 | Frank L Robinson | Fermentation process for production of ethanol |
US2481263A (en) * | 1948-01-15 | 1949-09-06 | Us Agriculture | Fermentation process |
GB870622A (en) * | 1958-10-14 | 1961-06-14 | Distillers Co Yeast Ltd | Fermentation process for the production of d-arabitol |
GB884822A (en) * | 1959-04-15 | 1961-12-20 | Distillers Co Yeast Ltd | Production of d-arabitol by fermentation |
JPS5328984B2 (sv) * | 1973-11-09 | 1978-08-17 |
-
1981
- 1981-04-28 US US06/258,483 patent/US4359534A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-04-27 WO PCT/US1982/000548 patent/WO1982003874A1/en active Application Filing
- 1982-04-27 EP EP82901765A patent/EP0077394A1/en not_active Withdrawn
- 1982-12-17 NO NO824247A patent/NO824247L/no unknown
- 1982-12-20 SE SE8207261A patent/SE434276B/sv unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO824247L (no) | 1982-12-17 |
US4359534A (en) | 1982-11-16 |
SE8207261D0 (sv) | 1982-12-20 |
WO1982003874A1 (en) | 1982-11-11 |
EP0077394A1 (en) | 1983-04-27 |
SE8207261L (sv) | 1982-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nigam | Cultivation of Candida langeronii in sugar cane bagasse hemicellulosic hydrolyzate for the production of single cell protein | |
Barker et al. | Clostridium kluyverii, an organism concerned in the formation of caproic acid from ethyl alcohol | |
SE434276B (sv) | Forfarande for omvandling av d-xylos till etanol medelst jesten pachysolen tannophilus | |
US20150252319A1 (en) | pH CONTROLLED YEAST PROPAGATION | |
MX2010013307A (es) | Metodo de produccion de biomasa de levadura. | |
US8530211B2 (en) | Co-fermentation of glucose, xylose and/or cellobiose by yeast | |
Fages et al. | 2, 3-Butanediol production from Jerusalem artichoke, Helianthus tuberosus, by Bacillus polymyxa ATCC 12 321. Optimization of k L a profile | |
SE435627B (sv) | Forfarande for framstellning av etanol genom fermentering av en substans, innehallande xylos, med jest av arterna pichia stipitis, p. segobiensis eller candida shehatae | |
US4808526A (en) | Continuous process for ethanol production by bacterial fermentation | |
Hayashida et al. | High concentration-ethanol fermentation of raw ground corn | |
US4812410A (en) | Continuous process for ethanol production by bacterial fermentation | |
US4816399A (en) | Continuous process for ethanol production by bacterial fermentation | |
EP0136805B1 (en) | Industrial-scale process for the production of polyols by fermentation of sugars | |
EP0136802B1 (en) | Industrial-scale process for the production of polyols by fermentation of sugars (1111111) | |
CA1265078A (en) | Continuous process for ethanol production by bacterial fermentation | |
Takahashi et al. | Ethanol production from pentoses and hexoses by recombinant Escherichia coli | |
RU2745093C1 (ru) | Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus BF19-07 - продуцент для получения микробной белковой массы | |
Doelle et al. | Scale-up of ethanol production from sugarcane using Zymomonas mobilis | |
Sarenkova et al. | Lactobionic acid production from acid whey under different fermentative conditions | |
CN117904009B (zh) | 适用非粮生物基碳源的枯草芽孢杆菌及其发酵生产方法 | |
RU2796923C1 (ru) | Штамм дрожжей Ogataea parapolymorpha ВКПМ Y-5081 - продуцент белковой биомассы | |
RU2773502C1 (ru) | Штамм метанолокисляющих бактерий Acidomonas methanolica BF 21-05М - продуцент для получения микробной белковой массы | |
US4808527A (en) | Continuous process for ethanol production by bacterial fermentation | |
Mark hall | Cellulose: Energy source for microbial protein | |
JPS63177782A (ja) | 炭素源資化性好塩性酵母の発酵生産方法 |