Способ получения микроорганизмов

 

О П И С А Н И Е 2567l5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республир

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 15.VII.1968 (№ 1257215/28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 23,XII,1971

МПК С 12d 11/16

Комитет по делам изобретений и открытий, при Совете Министров

СССР

УДК 663.14.0383 (088.8) Авторы изобретения

Т. Г. Чичерина, К. П, Степанищев, Н. Б. Локтионова и H. А. Цыпленкова

Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинте белковых веществ

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Дрожжевую суспензию из ферментера, содержащую культуральную жидкость, дизельное топливо и дрожжи, направляют в промежуточные емкости для отстаивания. Затем культуральную жидкость (водную фазу) отделяют декантацией, а верхний слой — дизельное топливо с биомассой («дрожжевые сливки») обрабатывают водоотнпмающим растворителем, например этиловым спиртом, 10 так как высокая влажность «дрожжевых сливок» (90 — 95% ) затрудняет процесс экстракцпи. В качестве водоотнимающего растворителя могут быть использованы ацетон, метиловый, этиловый и изопропиловый спирты.

15 Дрожжевые сливки обрабатывают путем добавления к ним растворителя в количестве

1 — 3 объема на 1 объем воды в «дрожжевых саивках» при перемешиванип в нормальнь1х условиях. Полученную смесь направляют а

20 экстракцию.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам получения дрожжей, выращенных на углеводородах нефти, с последующей очисткой полученной биомассы от липидов и углеводородов.

Известен способ получения микроорганизмов, например дрожжей, включающий выращивание их на углеводородных фракциях нефти, очистку полученной биомассы от липидов и углеводородов, например, экстракцией с последующей ее сушкой. Однако процесс протекает довольно долго, а полученная биомасса очищается недостаточно.

Предлагаемое изобретение позволяет упростить и ускорить процесс получения микроорганизмов, например дрожжей, и получить биомассу с более высокой степенью очистки.

Для этого культуральную среду непосредственно после выращивания обрабатывают полярным растворителем, например спиртом, ацетоном, для уменьшения ее гидрофильности, а экстракции подвергают обработанную таким образом смесь.

Для ускорения процесса экстракции в процессе обработки культуральной среды полярными растворителями клетки микроорганизмов можно разрушать, например, ультразвуком.

Сущность способа состоит в следующем.

Экстракцию проводят любым известным способом, например в аппарате с мешалкой в две ступени, при температуре экстракции

25,40 — 50 С. На первой ступени используют любые растворители, способные экстрагировать, например алифатические углеводороды (бензин, гексан), хлорированные углеводороды (хлороформ, дихлорэтан, четыреххлористый

30 углерод, трихлорэтилбен), смеси растворите256715 лей — азеотропная смесь гексана и этанола, спирты.

Соотношение растворителя и «дрожжевых сливок» меняют в пределах от 1:1 до 5:1.

Время экстракции на первой ступени 1—

1,5 час.

Перед второй ступенью предусматривается фильтрация для отделения дрожжей (полушрот) от растворителя. Растворитель, насы- щенный углеводородами и частично липида- 1р мп, направляют на разгонку, при этом получают чистый растворитель и дизельное топливо, которое после дополнительной обработки может быть использовано как низкозастывав>щее топливо, а полушрот направляют на вторую ступень экстракции.

Вторую ступень экстракции также проводят в аппарате с мешалкой при температур

40 — 50 С. Время экстракции 2 — 2,5 час. В качестве экстрагента на второй ступени ис- 2р пользуют этиловый спирт.

Биошрот после двухступенчатой экстракции отделяют фильтрацией от экстрагента и с влажностью 60% направляют на сушку до содер>кания влаги 3 — 5%. 25

Обезжиренный и высушенный биошрот с сощтжанием остаточных углеводородов от 0 ;2 до 01 О можно использовать как белковови аминнжй.пренарат или для выделения био - логически активных веществ: белков, витами- 3р нов и т. д. Экстрагент после первой ступени направляют на регенерацию, чистый экстрагент возвращают на первую ступень экстракции. Выделенный липидный экстракт можно использовать как промышленный продукт по прямому назначению (в мыловарении) или как сырье для получения жирных кислот или других компонентов.

Зкстракцию липидов и углеводородов проводят из разрушенных дрожжевых клеток, 4р так как, по мнению авторов, разрыв клеток и связанное с этим выделение липидов и углеводородов на поверхность дрожжевых клеток ускоряет процесс экстракции.

Для разрушения клеток сырые дрож>ки об- 45 рабатывают ультразвуком.

Используют ультразвуковое поле с частотой 18 кгпв. Смесь, содержащую «дрожжевые сливки» и водоотнимающий растворитель в соотношении 1 объем водоотнимающего растворителя к 1 объему воды в «дрожжевых сливках», подвергают обработке ультразвуком в аппарате УПХЛ в течение 10, 15, 20 30 лшн без давления и 10, 15 мин под давлением.

Дрожжевую суспензию после обработки ультразвуком направляют на экстракцию, Пример 1. Дрожжи штамма Candida sp.

Н-332 культивируют непрерывным способом в 30 л ферментерах на минеральной среде, содержащей дизельное топливо как источник углеродного питания.

Состав питательной среды (на 1 л .

Дизельное топливо, мл 100 †7

Сернокислый аммоний, г 7>5 65

Фосфорная кислота 70%-ная, г 1,07

Хлористый калий, г 0,35

Сернокислый магний, г 0,18

Температура среды 32 — 34 С. рН 4 — 4 5.

Удельный расход воздуха 60 — 100 об час.

Скорость процесса 5 — 10 час.

Дрожжевую суспензию из ферментера, содер>кащую культуральную жидкость, дизельное топливо и дрожжи, направляют в промежуточные емкости. Суспензию отстаивают в течение 15 — 20 лин, культуральную жидкость (водную фазу) отделяют декантацией а верхний слой — дизельное сопливо с биомассой («дрожжевые сливки») обрабатывают водоотнимающим растворителем, например этиловым спиртом.

Обработанные спиртом «дрожжевые сливки» направляют на экстракцию, двухступенчатую экстракцию проводят периодическим способом в аппарате с мешалкой. Число оборотов мешалки 100 — 150 об)мин. Температура экстракции 50 С.

Дрожжевую суспензию заливают в àïïàрат, перемешивают при нагревании в течение часа. Соотношение растворителя и «дрож>кевых сливок» составляет соответственно 3: 1.

В качестве растворителя на первой ступени используют азеотро пну ю смесь гекса на и этанола.

Перед второй ступенью предусматр ивают фильтрацию для отделения дрожжей (полушрота) от растворителя. Растворитель после экстракции направляют на разгонку, при этом получают регенерированный растворитель и дизельное топливо.

Полушрот направляют на вторую ступень экстракции.

Вторую ступень экстракции проводят в том же аппарате с мешалкой. В качестве растворителя используют этиловый спирт. Соотношение растворителя и экстрггируемого материала составляет соответственно 3: 1. Температура экстракции на второй ступени 50 С.

Время экстракции 2 часа.

Биошрот после второй ступени экстракции отделяют от насыщенного растворителя фильтрацией и с влажностью 60% направляют на сушку до содержания влаги 3 — 5%. Обезжиренный и высушенный биошрот содержит от

0,2 до 0,5% остаточных углеводородов.

Экстрагент после второй ступени направляют на разгонку для выделения из него фракции липидов.

Пример 2. Условия культивирования дрожжей те же, что и в примере 1. «Дрожжевые сливки», полученные после отстаивания и декантации культуральной жидкости (водной фазы), смешивают с водоотнимающим растворителем и подвергают обработке ультразвуком в аппарате УПХЛ. Используют ультразвуковое поле с частотой 18 кгпв в течение 30 лин без давления и 10 мин под давлением. Пробы после обработки ультразвуком направляют на экстракцию. Экстракцию проводят в том же аппарате с мешалкой.

256715

Предмет изобретения

Составитель В. Дунье

Редактор Э. Н. Шибаева Техред А. А. Камышникова Корректор Т. А. Миронова

Заказ 3545/3 Изд. № 1499 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мпннсгров СCCP

Москва, K-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Число оборотов мешалки 100 — 150 oo/ëøí.

Температуру экстракции поддерживают 50 С.

Экстракцию проводят в одну ступень. Время экстракции 1 чаа. В качестве растворителя используют этиловый спирт. Соотношение экстрагируемого материала и растворителя составляет соответственно 1: 3.

Биошрот после экстракции отфильтровывают от экстрагента и с влажностью 60% направляют на сушку. Сушку проводят при температуре 60 — 70 С до содержания влаги

3 — 5 /о. В результате экстракции липидов и углеводородов из сырых дрожжей, выращенных на дизельном топливе и подвергшихся обработке ультразвуком для разрушения клетки, получают биош рот с содержанием остаточных углеводородов от 0,36 до 0,5% и липидов от 0,22 до 0,35%.

Экстрагент после фильтрации направляют на регенерацию для выделения фракций липидов и дизельного топлива, которые могут быть использованы в промышленности.

1. Способ получения микроорганизмов, например дрожжей, включающий выращивание их на углеводородных фракциях нефти, очистку полученной биомассы от липидов и углеводородов, например, экстр акцией с последующей ее сушкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процес10 са, а также повышения степени очистки биомассы, культуральную среду непосредственно после выращивания обрабатывают полярным растворителем, например спиртом, ацетоном, для уменьшения ее гидрофильности, 15 а экстракции подвергают обработанную таким образом смесь.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса экстракции, в процессе обработки культуральной среды по20 лярными растворителями разрушают клетки микроорганизмов, например, ультразвуком.