UA65616C2 - Твердотільний ферментер і спосіб твердотільної ферментації - Google Patents

Твердотільний ферментер і спосіб твердотільної ферментації Download PDF

Info

Publication number
UA65616C2
UA65616C2 UA2000116833A UA2000116833A UA65616C2 UA 65616 C2 UA65616 C2 UA 65616C2 UA 2000116833 A UA2000116833 A UA 2000116833A UA 2000116833 A UA2000116833 A UA 2000116833A UA 65616 C2 UA65616 C2 UA 65616C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
fermenter
substrate
air
solid
modular
Prior art date
Application number
UA2000116833A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Петер ЛЮТ
Уте АЙБЕН
Original Assignee
Профіта Біологішер Пфланценшутц Гмбх
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 Профіта Біологішер Пфланценшутц Гмбх filed Critical Профіта Біологішер Пфланценшутц Гмбх
Publication of UA65616C2 publication Critical patent/UA65616C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/24Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes inside the vessel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/16Solid state fermenters, e.g. for koji production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/24Gas permeable parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34Internal compartments or partitions
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/813Continuous fermentation
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/819Fermentation vessels in series

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Mushroom Cultivation (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Винахід стосується твердотільного ферментера для великих об'ємів, а також способу твердотільної ферментації. Твердотільний ферментер, згідно з винаходом, являє собою модульний ферментер, де щонайменше дві модульних основи, проникних для повітря і води, розташовані одна над одною, з'єднані зі стінкою посудини таким чином, що ні повітря, ні вода не можуть пройти збоку, а також є культивуючий субстрат для мікроорганізмів, які призначені для вирощування на модульних основах. Ферментер має також засіб охолоджування під кожною модульною основою і закривається кришкою.

Description

проблем в ферментерах такого типу: 1. вони мають конструкцію, що дорого коштує, особливо для великих ферментерів; 2. безперервний рух ферментера може викликати агломерацію вологого субстрату; 3. необхідні поверхні для сполучення із зовнішнім середовищем(патрубок для впуску повітря і патрубок для випуску повітря, патрубок подачі води), які легко можуть стати джерелами забруднення зовнішніми мікроорганнізмами при обертанні ферментера.
Таким же ферментером є "твердотільний біореактор, який гойдається" з єдиною різницею, що полягає в тому, що перемішування субстрату відбувається не від обертального руху, а струшуючим рухом, В іншому випадку, йому були б властиві вже згадані переваги і недоліки. Додатково обмежений об'єм цього типу ферментера, оскільки конструкція складного механізму струшування насилу допускає вагу, що перевищує 100кг для заповненої ємності. «Біореактор у вигляді ємності, забезпеченої мішалкою» може бути представлений як закритий чан з мішалкою, яка рухається в ньому. Для цього типу реактора неминучі проблеми використання великих кількостей субстрату, оскільки ці кількості не можуть переміщуватися рівномірно, не викликаючи руйнування структури субстратів.
Субстрат для вирощування мікроорганізмів постійно зберігається в псевдозрідженому шарі в «повітряному твердотільному біореакторі з псевдозрідженим шаром», що викликає необхідність відносно великого об'єму для простору реактора. Необхідне повітря для підтримки псевдвозрідженого шару підводиться шляхом циркуляції. Повітря повинне мати точно обчислений вміст вологи. Цей процес вимагає великої кількості енергії для підтримки псевдозрідженого шару. У проекті АїЕ (Ван, О.; Меппег, М.:
ВІОюгит, 18, 1995, С. 16-21), що вже проводиться, можна продемонструвати, що вирощування дріжджових клітин можливе в псевдозрідженому шарі.
Однак, це було досягнуте відносно в невеликому об'ємі і з досить невеликим виходом в порівнянні з глибинною ферментацією. Вирощування ниткоподібних грибів на великих кількостях гранульованих культивуючих субстратів(більше за 100кг на партію) протягом декількох тижнів з використуванням цієї технології можливе тільки при дуже високих затратах.
Інші відомі ферментери дуже малі для отримання за їх допомогою економічно вигідної кількості грибкових спор(ЕР-А1-0683815 і А 8508555) або ж, у ферментері з достатньою місткістю неможливо запобігти культивуючого субстрату зовнішніми мікроорганізмами протягом тривалого часу(ОЕ 4406632 С1).
Задачею даного винаходу є розробка ферментера для ТТФ, що має великі об'єми, і забезпечення способу твердотільної ферментації, який дозволяє економічно застосовувати ТТФ невеликих конкуруючих мікроорганізмів у великих ферментерах.
При цьому вдається: 1. запобігти сторонньому забрудненню ферментера, зберігаючи стерильні умови протягом всього процесу ферментації; 2. видалити тепло, що створюється грибковим метаболізмом без зневоднення субстрату(збільшенням потоку повітря і використанням холоду випаровування); 3. запобігти виникненню зусиль зсуву в ферментері(ніякого руху культивуючого субстрату), і 4. гарантувати рівномірне аерування без зневоднення і регулювання температури субстрату.
Поставлена задача була вирішена, згідно з винаходом, шляхом розробки модульного ферментера, який має місткість, щонайменше, 50 літрів, переважно від 500 літрів до 1000 літрів, але також допускає великі місткості. Вся конструкція складається з циліндричної або овальної судини(фіг.1), яка закрита зверху кришкою 1, забезпеченою, якщо це необхідно, патрубком 2 для випуску повітря, а також отвором З для засіву ферментера.
Судина у вигляді оболонки, Непроникної для повітря і води, містить модульні основи 4, розташовані ярусами і проникні для повітря і пари, які призначені для підтримки культивуючого субстрату 5 для мікроорганізмів, що вирощуються.
Культивуючий субстрат складається з різних матеріалів для живлення мікроорганізму, що вирощується. Цей матеріал переважно має гранульовану структуру, щоб забезпечити достатню проникність для повітря. Він може, наприклад, складатися із зерен, висівок в гранулах або інших продуктів органічних відходів, відходів від цукру або гранулятів що просочилися поживним розчином.
Кількість ярусів залежить від вимог, що пред'являються до культивування мікроорганізму, який вирощується, а також від простоти обслуговування всього ферментера. Дуже велика кількість ярусів може порушити необхідну подачу кисню для зростання мікроорганізмівідив. нижче) у верхніх шарах культивуючого субстрату. Дуже велика кількість ярусів також погіршує простоту експлуатації ферментера.
Однак, згідно з винаходом, у ферментері може бути встановлено 20 або більше ярусів.
Модульні основи з'єднані зі стінкою резервуара таким чином, що ні повітря ні вода не можуть протікати мимо них збоку. Відстань між модульними основами залежить від оптимальної товщини шару культивуючого субстрату, яка визначається потребами мікроорганізму, що вирощується.
Є засоби 6 охолоджування, розташовані під модульними основами, які можуть бути виконані або як охолоджуючі змійовики, або як охолоджуючі пластини, Вони дозволяють видаляти теплоту реакції з культивуючого субстрату. У переважному варіанті металеві пластини з високою теплопровідністю можуть пройти в культивуючий субстрат через окрему модульну основу від кожного засобу охолоджування|(фіг.2).
Це спрощує видалення теплоти реакції. Після завершення процесу ферментації пристрій охолоджування виймають разом з охолоджуючими пластинами в напрямі вниз від модульної основи для видалення культивуючого субстрату. Потім можна виймати культивуючий субстрат з вирощеними мікроорганізмами без перешкод з боку охолоджуючих пластин.
Можливо також встановлювати засоби охолоджування на певній відстані над модульними основами. У цьому випадку вони повинні бути встановлені таким чином, щоб проходити в середині шару культивуючого субстрату. Установка засобів охолоджування всередині шарів субстрату(паралельно модульним основам) особливо необхідна, коли в процесі ферментації виробляється велика кількість теплоти.
Основа ферментера містить патрубок 7 для впуску повітря в ферментер, куди вдувається стерильне зволожене повітря. Повітря проходить через всі шари субстрату і виходить з ферментера через патрубок 2 для випуску повітря, встановлений на кришці.
Проміжний простір між модулями, в якому розташовані засоби охолоджування, гарантує рівномірний розподіл повітря в усьому ферментері.
Якщо у ферментері не може використовуватися вологе повітря для аерування, повітря може зволожуватися всередині ферментера. Це досягається тим, що, щонайменше, найнижча модульна основа не заповнюється культивуючим субстратом, а заповнюється гранульованим матеріалом, який може поглинати воду, що протікає з повітрям, яке вдувається, перш ніж повітря проникає у ферментер. Якщо для розвитку мікроорганізму потрібна велика кількість води, у ферментері на певних відстанях можуть бути встановлені декілька модулів для зволоження повітря. Кількість повітря, яке вдувається, залежить від потреби організму, що вирощується, в кисні. Вона може змінюватися від 1 до 100 літрів за годину на літр культивуючого субстрату.
Ферментер заповнюється стерильною водою до самого верхнього шару культивуючого субстрату для засіву(інокуляції) субстрату мікроорганізмом, призначеним для вирощування, після стерилізації його вмісту.
Для цього встановлений патрубок 8 для подачі води, в який вставлений стерильний фільтр. Однак, патрубок для подачі води також може бути встановлений в іншому місці ферментера, наприклад, на кришці. Після заповнення вводиться посівний матеріал через призначений для цього отвір З в кришці.
Отвори З для засіву ферментера можуть розташовуватися між одиночними модульними основами, особливо якщо модулів дуже багато. У першому випадку розподіл посівного матеріалу в ферментері здійснюється виключно введенням води через отвір 9 в днищі ферментера.
Посівний матеріал - суспензія мікроорганізмів, яка протікає через всі шари культивуючого субстрату і залишається з достатньою кількістю пов'язаної води. Якщо шарів, по яких протікає суспензія, дуже багато, може статися розбавлення в залежності від будови культивуючого субстрату. Це означає, що мікроорганізми будуть фільтруватися через культивуючий субстрат, через який протікає потік. Таким чином їх концентрація у воді зменшується, чим нижче у ферментері вони знаходяться. Щоб цьому запобігти, проходи для введення посівного матеріалу в ферментер можуть розташовуватися між модульними основами. Посівний матеріал, який вже введений під час заповнення ферментера водою, розподіляється потім з потоком води, який направлений вгору, а також з потоком води, який направлений вниз.
Посівний матеріал, що використовується для засіву ферментера, складається з суспензії високої концентрації маленьких зачаткових мікроорганізмів(переважно спор, бактеріальних мікроорганізмів або конідіоспор) мікроорганізмів, призначених для вирощування.
В умовах рівномірної і достатньої ферментації в судині курс вирощування(тривалість вирощування і урожай продукту), а також якість продукту вирощування(грибкових спор), головним чином залежать від параметрів догляду при вирощуванні, що полягає в подачі зволоженого повітря і регулюванні температури.
Об'ємні витрати повітря повинні регулюватися відповідно пропускною спроможністю повітряного стерильного фільтра. Регулювання температури у ферментері забезпечується використанням засобу охолоджування, який встановлений у ферментері. Охолоджуюча здатність ферментера повинна бути розрахована таким чином, щоб можна було видалити все тепло, що виділилося з культивуючого субстрату, і зберегти оптимальну температуру для вирощування мікроорганізму. Необхідна охолоджуюча здатність також залежить від товщини шару, і таким чином, від об'єму культивуючого субстрату. Чим більше культивуючого субстрату для зростання мікроорганізмів, тим більше виділяється теплоти реакції. Ось чому обидва параметри повинні бути оптимальними. Потрібний за можливістю швидкий розвиток мікроорганізмів, а також високий урожай продукту, при цьому продуктами можуть бути в залежності від задачі ферментації грибкові спори, бактеріальні клітини, ферменти, антибіотики, фарбувальні речовини й інші речовини.
Пропонуються два варіанти конструкції ферментера.
Варіант 1
Ферментер(фіг.3) складається з відкритого циліндра або призми, які щільно закриті на дні.
Циліндр(звичайно круглий) або призма можуть мати діаметр 1 метр і більше. Висота обмежена технічною простотою обслуговування, а також можливістю збереження оптимальних умов для мікроорганізмів, які повинні бути обчислені. Можлива висота від 2м і більше.
Модульні основи 4, заповнені культивуючим субстратом 5, вставляються зверху в циліндр або призму.
Всередині ємності встановлені кільця або у разі використання призматичного корпусу засобу 11 іншої форми для втримання модульних основ. Кожне кільце або засіб опори іншої форми забезпечене термостійким ущільненням 10, наприклад, з кремнію, куди встановлюються своїми зовнішніми кромками модульні основи, що забезпечує ущільнення між модульною основою і стінкою ємності, непроникне для повітря і води. Кільця або засоби опори іншої форми можна виймати з корпусу. Вузол 6 охолоджування під модульною основою, який може складатися, наприклад, з охолоджуючого змійовика, виконаного з міді, з'єднаний швидко з'єднуваним і швидко роз'єднуваним з'єднанням 13 з трубами 14 для подачі і виведення охолоджуючої рідини, які розташовані ззовні ферментера. Кожна модульна основа має кромку 12, висота якої вибирається відповідно до товщини шару культивуючого субстрату. Це запобігає випаданню субстрату в ємність ферментера і його забруднення.
Ферментер щільно закритий зверху кришкою 1. Він сконструйований як судина високого тиску і може стерилізуватися гарячою парою, що подається під тиском. Тому немає необхідності у використанні автоклава.
Варіант 2
Ферментер(фіг.4) складається з декількох циліндрів або призм невеликої висоти, переважно близько 7-
Зосм, які можуть мати круглу, овальну, прямокутну основу, або основу іншої форми. Днище, проникне для повітря і води, встановлене у всіх окремих циліндрах або призмах. Засіб охолоджування розташований під днищем, а на днищі розташований субстрат для вирощування мікроорганізмів. Циліндри або призми використовуються як модулі 4 для складеного ферментера. Вони встановлені один над іншим і герметизовані один від іншого термостійкими ущільненнями 15, які розташовані на кромках. Перший модуль встановлений врівень з днищем ферментера, а останній модуль закривається зверху кришкою ферментера. Таким чином ферментер може бути зібраний переважно з 10 або більше модулів. Оскільки сконструювати такий складений ферментер у вигляді судини високого тиску складно, стерилізація ферментера і культивуючого субстрату всередині виконується в автоклаві Таким чином висота ферментера насамперед залежить від місткості автоклава. У результаті, вона повинна бути знижена в більшості випадків до об'єму від 500 до 1000 літрів. Під час обробки автоклавом ферментер залишається відкритим, що означає, що одиночні модулі злегка підняті один над другим приблизно на 5мм. Це дає можливість подавати гарячу пару для стерилізації всередині ферментера. Ферментер щільно закривається після обробки автоклавом. Кожний модуль забезпечений зовнішнім кільцем 16, яке призначене для перекриття зазору, існуючого між модулями, коли ферментер відкритий, щоб запобігти забрудненню ферментера зовнішніми мікроорганьмами після обробки автоклавом і перед його закриттям, тобто, коли ферментер виймають з автоклава.
Після того, як ферментер закривають, засоби б охолоджування, розташовані під модульними основами, з'єднуються з'єднанням 17 з трубами 14, які використовуються для подачі і виведення охолоджуючої рідини.
У переважному варіанті виконання гранульований культивуючий субстрат, де будуть розвиватися мікроорганізми, складається з шару товщиною 5-6см. До 10 таких шарів розташовані один понад іншим.
Гранульований культивуючий субстрат, розташований шарами, кожний раз встановлюється на перфороване і тому проникне для повітря дно, нижче якого знаходиться охолоджуючий змійовик(вита мідна трубка), який може використовуватися для видалення теплоти, що виділяється в субстраті. Подача стерильного фільтрованого повітря відбувається знизу. Повітря циркулює, проходячи по всіх модулях(шарах культивуючого субстрату) рівномірно, чому сприяє герметичне ущільнення збоку, перед тим як він зможе вийти з ферментера на верхньому кінці. На найнижчій модульній основі знаходиться насичений водою шар, переважно гранулят ЗЕНАМІ5, через який проходить, зволожуючись таким чином, повітря.
Стерилізація ферментера разом з вставленим культивуючим субстратом виконується переважно парою, яка нагрівається до 121"7С в автоклавах, коли одиночні модулі злегка підняті один над іншим під час обробки автоклавом, що дозволяє гарячій парі проникати в модулі. Параметри: об'єм 500 літрів кількість культивуючого субстрату 250 літрів об'ємна витрата повітря 1500 літрів за годину потужність системи охолоджування 2,5кВт
На відміну від ферментерів, що використовуються досі(твердотільний ферментер, що гойдається, або ферментер типу барабана, що обертається), де потрібне постійне перевертання культивуючого субстрату для видалення тепла, аерування і подача води, більше не треба переміщувати субстрат. Зберігання культивуючого субстрату в ярусах або шарах, які цілком взяті в закриту оболонку, забезпечує наступні переваги: 1. власна вага культивуючого субстрату не приводить до ущільнення і, в результаті, зниження проникності для повітря; 2. установка засобу охолоджування під окремими модулями спрощує видалення тепла, що виробляється; 3. внаслідок відносно невеликої товщини модулів, а також відстаней між модулями гарантується рівномірне аерування шарів субстрату; 4. оскільки аерування субстрату використовується тільки для подачі кисню, а також для видалення газів, що виробляються, а не для охолоджування субстрату, можна працювати з дуже невеликим об'ємом потоку повітря, що вже не приведе до зневоднення субстрату, оскільки повітря зволожене; 5. оскільки більше немає необхідності в переміщенні субстрату, механічне руйнування грибкових структур(спорангіуму, фруктової маси і т.д.) виключене.
Винахід пояснюється описом з посиланнями на супроводжуючі креслення, на яких: фіг.1 зображає ферментер (подовжній розріз), згідно з винаходом; фіг.2 - засіб охолоджування ферментера з теплопровідними пластинами, згідно з винаходом; фіг.3 - ферментер у вигляді відкритого циліндра(розріз), згідно з винаходом; фіг.4 - ферментер(розріз), згідно з винаходом.
Приклад 1. Вирощування реаймегіа Бгопопіаплії в масі для отримання грибкових конідій
Ферментер, який використовується для вирощування реаймепа Бгопдпіайії, має місткість близько 50 літрів. Він має форму циліндра діаметром Зб0см і висотою 70см. Зовнішня оболонка ферментера виконана з термостійкого скла. У ферментері встановлено вісім модулів, днища яких складаються з неіржавіючого сита з розміром отвору сита Змм. Відстань між модульними основами 8см. Нижнє дно заповнене шаром гранулята ЗЕНАМІ5 товщиною бсм. Розташовані вище 7 модулів містять дроблені зерна ячменю в якості культивуючого субстрату. Товщина шару культивуючого субстрату приблизно бсм. Загалом використано 30 літрів культивуючого субстрату.
Ферментер стерилізований в автоклаві. Для цього вміст ферментера нагрівали гарячою парою до 12172 протягом півгодини. Кришка ферментера була трохи відкрита під час обробки в автоклаві, щоб пара проникала всередину ферментера. Відразу після обробки кришка була закрита.
Ферментер був заповнений понад самого верхнього шару культивуючих субстратів стерильною водою для засіву. Для цього використали капсулу розміром 500см? типу 5--5-ЕХЕГОМ РЕ5 20/5 НС (5співїснег па ЗепшеїІ. Юавзвеї!). Після цього вводили посівний матеріал через отвір в кришці. Засів ферментера відбувався під ящиком з шаруватого матеріалу. Посівним матеріалом, який використовувався, було 100мл суспензії конідіума в концентрації 1 х 109 конідій на мл. Після введення посівного матеріалу понад шаром культивуючого субстрату через клапан в днищі ферментера випустили воду. Всі шари субстрату були рівномірно засіяні грибковими конідіями.
Після засіву ферментера він витримувався в приміщенні з температурою 20"С. Потім подавалося повітря, а також підключалася система охолоджування. Об'ємні витрати повітря протягом всього процесу ферментації становили 150 літрів за годину. В якості охолоджуючої рідини використовували воду з температурою при подачі 17"С. Регулювання охолоджування проводилося таким чином, що охолоджуюча рідина прокачувалася через охолоджуючий змійовик, якщо температура в культивуючому субстраті перевищувала 22"С, поки вона не знижувалася до 20"С. Таким чином могла підтримуватися середня температура субстрату приблизно близько 21"С протягом всього періоду вирощування.
Метою вирощування було отримання за можливістю більшої кількості грибкових конідій. Скляне покриття ферментера давало можливість дуже добре спостерігати за зростанням.
Приблизно через 10 днів весь культивуючий субстрат був покритий білим міцелієм. Цей міцелій змінював свій зовнішній вигляд починаючи з 13-го дня через утворення конідій і конідіофор. Він змінився в порошкоподібну структуру. Приблизно після 19 днів у ферментері помітно зменшилася активність метаболізму. Виділення тепла зменшувалося, що помітно зменшило частоту охолоджування. Через 21 день після засіву ферментера культивуючий субстрат був вилучений і спеціальною технологією фільтрації з культивуючого субстрату були витягнуті конідії, які потім були остаточно вирощені з беацймегіа ргоподпіапії.
У модульному ферментері змогли витягнути загальну кількість 3,3 х 1013 конідій. це
Івент ання
Кодкнюенєт неси о ае е кокпилвито и як
ОРВК норов оо пі поминати ? евеенн кети й зве с ве Я сис ро "
ЩО; п; | ЩІ в
Керн орермвінтета
І і Я ! ! ?
Н ' Н ї ї Па
ШИ шин ни ни
ВУ Ш: і ; Н і Н г ШЕ Ш ги цу ї | ' ( Н її НН ншИ есрмоеукиня ТЯ ер і стен т ее о М сш ВН ПОД ем о чшвй СПЕМИТИТ
ОК о оон А А Ан вн Я
ОК уко мм
КК дон ее т.
Ше ЕК кн о 7 Е й Схоходжувальні новстхлм хе вохаоєкох Іва
ЯЧруси із супетохУх
Яру
Кулунтаючий Й бхонюджуналіви змійлани,
ЕлБиВуючиХ пкпровлея мія суйстуйт о. ро
Приріз у прусі ня сурйому охилиджуюальной плато я ві й
І о ни МЕ Ен Кт пен в БАН
Піо па й о я її НЕ ЯКУ о о ОЙ Й 1 яке дн в КР
Що ПЕК ден ТЕ зи и ї В пи чи М І вч
НИ дис о: МД тло жу єн т ї Кн ши Бе м св; 7 ке. зх
ЦЕ Бош ни иа Ван В |.
Щ ване р ЕМКОН НЕ я 1 - с сані ння Сх р
ЩІ ловом :
ТНК І и А Ку уки
Це тет тк превев В БВ ехВко
Е Я Оса соми пошсе сь вставав г ,. о іх - - У ї
В Й дих 1к пон НН
ФІЗ и я 47
І ч- -л ол дборчдоріедичтенттьті чех Шк
Ї в я І -і є
ПЕ а вк г Ки во кто й шен С ЕЕ ве ан ї ! Кеди дак ох ад и
Е ку в в А М оо : не
ТЗ З о во НН
Кри Кн овес нн в ви з. МНН же І
КЕВН ни і
НІ пеянвя о ПЕН
ФІ.
UA2000116833A 1998-04-30 1999-04-27 Твердотільний ферментер і спосіб твердотільної ферментації UA65616C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19820169 1998-04-30
PCT/DE1999/001271 WO1999057239A2 (de) 1998-04-30 1999-04-27 Solid-state-fermenter und verfahren zur solid-state-fermentation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA65616C2 true UA65616C2 (uk) 2004-04-15

Family

ID=7866813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2000116833A UA65616C2 (uk) 1998-04-30 1999-04-27 Твердотільний ферментер і спосіб твердотільної ферментації

Country Status (23)

Country Link
US (1) US6620614B1 (uk)
EP (1) EP1073708B1 (uk)
JP (1) JP4180798B2 (uk)
CN (1) CN1212385C (uk)
AT (1) ATE208810T1 (uk)
AU (1) AU749402B2 (uk)
BG (1) BG64130B1 (uk)
BR (1) BR9910580B1 (uk)
CA (1) CA2329815C (uk)
CZ (1) CZ300539B6 (uk)
DE (2) DE59900442D1 (uk)
DK (1) DK1073708T3 (uk)
HU (1) HU225994B1 (uk)
ID (1) ID28122A (uk)
IL (1) IL139292A0 (uk)
NO (1) NO20005438L (uk)
NZ (1) NZ507738A (uk)
PL (1) PL188683B1 (uk)
RO (1) RO120977B1 (uk)
RU (1) RU2235767C2 (uk)
TR (1) TR200003179T2 (uk)
UA (1) UA65616C2 (uk)
WO (1) WO1999057239A2 (uk)

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6197573B1 (en) * 1998-11-17 2001-03-06 Biocon India Limited Solid state fermentation
AU2000233225A1 (en) * 2000-02-29 2001-09-12 Biocon India Limited Manufacture and purification of mycophenolic acid
AU2001270278A1 (en) * 2000-06-30 2002-01-14 Biopulping International, Inc. Fungal incubation containment system and methods
WO2002099183A1 (en) 2001-06-01 2002-12-12 Biopulping International, Inc. Eucalyptus biomechanical pulping process
DE10203863B4 (de) * 2002-01-28 2004-08-19 VTI Thüringer Verfahrenstechnisches Institut für Umwelt und Energie e.V. Feststoffbioreaktor und Verfahren zu dessen Betrieb
DE10335522A1 (de) * 2003-07-31 2005-02-17 Prophyta Biologischer Pflanzenschutz Gmbh Solid-State-Fermenter
CA2892102A1 (en) * 2003-09-04 2005-03-04 Op-Hygiene Ip Gmbh Method for dispensing fluid and batch process for delivering grease digesting bacteria
NL1025609C2 (nl) * 2004-03-01 2005-09-05 Buehler Gmbh Inrichting voor het weken van gerst.
FI117012B (fi) 2004-09-28 2006-05-15 Verdera Oy Reaktori ja menetelmä kiinteän alustan kasvatuksiin
CN100500825C (zh) * 2006-10-13 2009-06-17 深圳市达科为生物技术有限公司 淋巴细胞分离管及分离血液中淋巴细胞的方法
US9485917B2 (en) 2006-12-15 2016-11-08 Ecovative Design, LLC Method for producing grown materials and products made thereby
WO2010032260A1 (en) * 2008-08-05 2010-03-25 Sameer Sudhir Kulkarni Stacked basket bioreactor for solid state fermentation
EP2186876A1 (en) * 2008-11-13 2010-05-19 Biorecycling Group B.V. System for solid state fermentation and use thereof
US8778669B2 (en) 2009-07-22 2014-07-15 Corning Incorporated Multilayer tissue culture vessel
DE102010010293B4 (de) 2010-03-04 2014-01-09 fzmb GmbH, Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Festphasenfermenter
CN102234205B (zh) * 2010-04-23 2013-06-05 中国科学院过程工程研究所 一种多功能固态发酵反应器
CN102093950B (zh) * 2010-12-15 2012-11-07 北京科技大学 一种气湿耦合固态发酵罐及其发酵工艺
EP2505634B1 (en) 2011-03-31 2013-12-04 Technelep srl A solid state fermentation plant
CN102250755A (zh) * 2011-06-20 2011-11-23 娄底市裕德科技有限公司 一种多功能间歇膨胀固态发酵罐
CO6780221A1 (es) * 2012-04-17 2013-10-31 Univ De Caldas Biorreactor para la obtención de sustancias bioactivas por fermentación en estado sólido empleando hongos macromicetos
MX2014014933A (es) * 2012-06-06 2015-06-17 Novozymes Bioag As Biorreactor de estado solido adaptado para la automatizacion.
DE102012016951B4 (de) * 2012-08-28 2014-11-06 Yoen Ok Roth Vorrichtung und Verfahren für die Fermentation mikrobieller Kulturen
US9005550B2 (en) 2012-10-29 2015-04-14 Corning Incorporated Multi-layered cell culture vessel with manifold grips
BR102012033485A2 (pt) 2012-12-28 2014-08-19 Petroleo Brasileiro Sa Equipamento e processo híbrido para obtenção de bioprodutos
CN103966084B (zh) * 2013-01-29 2016-03-30 徐少云 薄层自控静态固体发酵集成优化方法及其装置
US11277979B2 (en) * 2013-07-31 2022-03-22 Ecovative Design Llc Mycological biopolymers grown in void space tooling
RU2532828C1 (ru) * 2013-09-26 2014-11-10 Любовь Васильевна Маслиенко Способ поверхностного выращивания микроорганизма на жидкой питательной среде и устройство для его осуществления
US20150101509A1 (en) 2013-10-14 2015-04-16 Gavin R. McIntyre Method of Manufacturing a Stiff Engineered Composite
DE102013114855B4 (de) * 2013-12-23 2015-12-17 Ulrich Mohr Vorrichtung zur Kultivierung von Zellen
US9441191B2 (en) * 2014-06-05 2016-09-13 Taiwan Leader Biotech Corp. Omni-functional high-efficient solid-state fermentation method for edible and medicinal microorganisms
DE202014103237U1 (de) 2014-07-14 2014-07-25 Taiwan Leader Biotech Corp. Voll funktionstüchtige Feststofffermentationsvorrichtung
EP3034600A1 (en) 2014-12-16 2016-06-22 Bayer CropScience Biologics GmbH Method for prolonging the viability of fungal spores in liquid formulations
BR112017012695B1 (pt) * 2014-12-19 2022-02-15 Q Power Oy Biorreator e processo insaturado para geração de hidrogênio por fermentação de estado sólido, e uso de um suporte sólido
CN105002126B (zh) * 2015-08-20 2017-12-29 福建出入境检验检疫局检验检疫技术中心 一种兼性需氧菌的简易批量培养方法
CN105154318A (zh) * 2015-10-08 2015-12-16 上海理工大学 组合式液态发酵浅槽组件及其发酵装置
EP3195727A1 (en) 2016-01-22 2017-07-26 Forschungsinstitut Fur Biologischen Landbau (FiBL) Duddingtonia flagrans strain and feed additive formulation for biological pest control
SG10201911169TA (en) 2016-03-01 2020-01-30 Sustainable Bioproducts Inc Filamentous fungal biomats, methods of their production and methods of their use
DK3475408T3 (da) * 2016-06-23 2021-08-23 Q Power Oy Faststoffermenteringsreaktor, som er udstyret med aktivt bærermateriale
CN106479882A (zh) * 2016-11-28 2017-03-08 西安交通大学 一种菌种固体连续发酵结构和设备及发酵方法
EP3400801A1 (en) 2017-05-10 2018-11-14 Bayer CropScience Aktiengesellschaft Plant health effect of purpureocillium lilacinum
CA3058212A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Jessie Hannah Kaplan-Bei Solution based post-processing methods for mycological biopolymer material and mycological product made thereby
US20200288723A1 (en) 2017-09-20 2020-09-17 Bayer Cropscience Biologics Gmbh Method of improving storage stability and fitness of fungal spores
US11266085B2 (en) 2017-11-14 2022-03-08 Ecovative Design Llc Increased homogeneity of mycological biopolymer grown into void space
CN109971624B (zh) * 2017-12-28 2023-11-28 西藏天虹科技股份有限责任公司 基于标准化发酵时间的固态发酵控制装置
MX2020006860A (es) * 2017-12-28 2020-11-11 Locus Ip Co Llc Reactores y metodos de fermentacion sumergida para producir productos a base de microbios.
WO2019140440A1 (en) * 2018-01-15 2019-07-18 Locus Ip Company, Llc Reactors for modified solid-state fermentation
CN108211696B (zh) * 2018-01-23 2020-12-22 青岛理工大学 一种室内空气净化益菌屋的制备装置与方法
US11920126B2 (en) 2018-03-28 2024-03-05 Ecovative Design Llc Bio-manufacturing process
CN108570463B (zh) * 2018-05-02 2021-12-24 新乡医学院 一种利用微生物生产酸性蛋白酶的方法
US11293005B2 (en) 2018-05-07 2022-04-05 Ecovative Design Llc Process for making mineralized mycelium scaffolding and product made thereby
WO2019226823A1 (en) 2018-05-24 2019-11-28 Ecovative Design Llc Process and apparatus for producing mycelium biomaterial
US20210127686A1 (en) 2018-06-15 2021-05-06 Bayer Aktiengesellschaft Liquid and storage-stable formulations for fungal spores
JP2021525545A (ja) 2018-07-10 2021-09-27 バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト 液体真菌胞子製剤用の新規担体流体
AU2019303904A1 (en) 2018-07-20 2021-01-28 Bayer Aktiengesellschaft Novel carrier fluids for liquid fungal spore formulations
WO2020058196A1 (en) 2018-09-19 2020-03-26 Bayer Cropscience Biologics Gmbh Method for increasing storage stability of fungal spores
AU2019352842A1 (en) 2018-10-02 2021-04-15 Ecovative Design Llc A bioreactor paradigm for the production of secondary extra-particle hyphal matrices
WO2020207995A1 (en) 2019-04-12 2020-10-15 Bayer Cropscience Biologics Gmbh Methods of increasing the germination rate of fungal spores
MX2021014964A (es) 2019-06-07 2022-01-24 Danstar Ferment Ag Metodos para aumentar la tasa de germinacion de las esporas fungicas.
EP3805358A1 (en) 2019-10-08 2021-04-14 Green Spot Technologies SAS Process and production system for large scale solid-state fermentation
KR102122863B1 (ko) * 2019-10-29 2020-06-15 신우산기(주) 다층구조 결로방지 고체 발효기
CN110894458B (zh) * 2019-12-18 2022-09-02 青岛农业大学 一种自动化饼粕微生物固态好氧发酵设备
US20230212502A1 (en) 2020-05-28 2023-07-06 Danstar Ferment Ag Novel fermentation substrate for solid-state fermentation
WO2021249972A1 (en) 2020-06-08 2021-12-16 Bayer Cropscience Biologics Gmbh Novel formulations for increasing the germination rate of fungal spores
WO2022040510A1 (en) 2020-08-21 2022-02-24 Bayer Cropscience Lp Combinations of trichoderma and bradyrhizobium
CN112520436B (zh) * 2020-10-12 2022-06-24 嘉兴学院 一种固态发酵箱及其使用方法
EP4074815A1 (en) 2021-04-13 2022-10-19 Green Spot Technologies Method and system for solid-state fermentation of plant material to produce a fermentation product
CN113801782B (zh) * 2021-09-23 2023-09-01 郑州智拓生物科技有限公司 一种实现微生物菌剂的快速培养系统及方法
EP4276170A1 (en) 2022-05-12 2023-11-15 Evologic Technologies GmbH Pseudo-solid state fermentation of filamentous fungi

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1474370A (fr) * 1965-04-05 1967-03-24 Falstaff Brewing Corp Appareil et procédé destinés à la mise en oeuvre de réactions continues, pour la préparation de la bière
US3413124A (en) * 1965-04-05 1968-11-26 Falstaff Brewing Corp Continuous flow fermentation apparatus and process
CH469806A (fr) * 1966-12-01 1969-03-15 Afico Sa Procédé de fermentation et fermenteur pour la mise en oeuvre de ce procédé
US3753582A (en) * 1971-11-09 1973-08-21 Anarak Inc Coupling unit
FR2583059B1 (fr) 1985-06-06 1987-10-09 Orstom Procede de production de spores de champignons filamenteux et dispositif utilise
JPH08501251A (ja) * 1992-09-16 1996-02-13 ロトロン・インコーポレーテッド モジュールトレーを有するバイオフィルター
FR2701487B1 (fr) 1993-02-10 1995-03-31 Agronomique Inst Nat Rech Réacteur pour conduire de façon stérile des procédés de fermentation d'un produit à l'état solide.
US6197573B1 (en) * 1998-11-17 2001-03-06 Biocon India Limited Solid state fermentation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2235767C2 (ru) 2004-09-10
CZ300539B6 (cs) 2009-06-10
CA2329815A1 (en) 1999-11-11
BR9910580B1 (pt) 2010-11-16
AU749402B2 (en) 2002-06-27
NZ507738A (en) 2002-06-28
CN1212385C (zh) 2005-07-27
TR200003179T2 (tr) 2001-03-21
EP1073708B1 (de) 2001-11-14
JP4180798B2 (ja) 2008-11-12
HUP0101547A3 (en) 2003-08-28
EP1073708A2 (de) 2001-02-07
NO20005438D0 (no) 2000-10-27
BR9910580A (pt) 2001-10-02
WO1999057239A3 (de) 1999-12-16
PL344455A1 (en) 2001-11-05
CA2329815C (en) 2009-10-13
DE59900442D1 (de) 2001-12-20
HUP0101547A2 (hu) 2001-08-28
WO1999057239A2 (de) 1999-11-11
JP2002513557A (ja) 2002-05-14
DE19920020A1 (de) 1999-11-04
US6620614B1 (en) 2003-09-16
PL188683B1 (pl) 2005-03-31
BG104887A (en) 2001-06-29
CN1305524A (zh) 2001-07-25
HU225994B1 (en) 2008-02-28
BG64130B1 (bg) 2004-01-30
CZ20003988A3 (cs) 2001-04-11
NO20005438L (no) 2000-12-15
DK1073708T3 (da) 2002-03-11
IL139292A0 (en) 2001-11-25
AU4601199A (en) 1999-11-23
ATE208810T1 (de) 2001-11-15
RO120977B1 (ro) 2006-10-30
ID28122A (id) 2001-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA65616C2 (uk) Твердотільний ферментер і спосіб твердотільної ферментації
JP2002513557A5 (uk)
RU2359026C2 (ru) Твердофазный биореактор
CN1258588C (zh) 细胞培养室与动物细胞体外培养用生物反应器
US4416993A (en) Apparatus with semi-permeable membrane, and method for cultivating micro-organisms
RU2000130228A (ru) Твердотельный ферментер и способ твердотельной ферментации
CA2008585C (en) Apparatus for oxygenating medium
EP0800572A1 (en) Apparatus for biomass production
FI77469C (fi) Anlaeggning foer biologisk omsaettning av ett vegetabiliskt raomaterial.
JP2003529362A (ja) 植物又は動物の組織培養の培養装置
CN102741390A (zh) 厌氧工艺
JP2009533042A (ja) バイオリアクター
CN111115998A (zh) 一种生物反应器装置
MXPA00010661A (en) Solid-state fermenter and method for solid-state fermentation
EP4137557A1 (en) Device for producing biomass and its derivatives
RU69518U1 (ru) Аппарат для культивирования клеток и микроорганизмов
AU689998C (en) Apparatus for biomass production
RU2596924C1 (ru) Способ реализации ферментационных процессов и аппарат для его осуществления
TW390906B (en) Apparatus for biomass production
JPH0657198U (ja) 培養モジュール
JPS63296686A (ja) 植物細胞用培養装置
KR20050082408A (ko) 산삼의 유식물체 및 부정근을 생산하기 위한 가정용산삼배양기
KR20110038331A (ko) 지의류 형성 곰팡이 생장 촉진 및 천연생리활성물질 대량 생산을 위한 저면 공기부양식 인공배양장치