СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Советский патент 1969 года по МПК C12N1/26 

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.

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 водоотнимающим растворителем, например этиловым спиртом,

так как высокая влажность «дрожжевых сливок (90-95%) затрудняет процесс экстракции. В качестве водоотнимающего растворителя могут быть использованы ацетоп, метиловый, этиловый и изопропиловый спирты.

Дрожжевые сливки обрабатывают путем добавления к ним растворителя в количестве 1-3 объема на 1 объем воды в «дрожжевых сливках при перемешивании в нормальных условиях. Полученную смесь направляют па

экстракцию.

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

.40-50°С. На первой ступени используют любые растворители, способные экстрагировать, например алифатические углеводороды (бензин, гексан), хлорированные углеводороды (хлороформ, дихлорэтан, четыреххлористый леи- азеотропная смесь гексана и этанола, спирты. Соотношение растворителя и «дрожжевых сливок меняют в иределах 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, насыш:енный углеводородами и частично липидами, направляют на разгонку, при этом получают чистый растворитель и дизельное топливо, которое после дополнительной обработки может быть использовано как иизкозастывающее топливо, а иолушрот направляют на вторую ступень экстракции. Вторую ступень экстракции также проводят в аппарате с мешалкой при температуре 40-50°С. Время экстракции 2-2,5 час. В качестве экстрагента на второй стунени используют этиловый спирт. Еиошрот после двухступенчатой экстракции отделяют фильтрацией от экстрагента и с влажностью 60% направляют на сушку до содержания влаги 3-5о/о. Обезжиренный и высушенный биошрот с . со/щржанием остаточных углеводородов от , о/ц- можно использовать как белково, BH aivftiHHfim-препарат или для выделения био- логически активных веш,еств: белков, витаминов 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. Экстракцию липидов и углеводородов проводят из разрушенных дрожжевых клеток, 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 дрожжи обрабатывают ультразвуком. Используют ультразвуковое поле с частотой 18 кгц. Смесь, содержаш;ую «дрожжевые сливки и водоотнимающий растворитель в соотношении 1 объем водоотнимающего растворителя к 1 объему воды в «дролсжевых сливках, подвергают обработке ультразвуком в аппарате УПХА в течение 10, 15, 20 30 мин без давления и 10, 15 мин под давлением. Дройокевую 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, мл100-750 Фосфорная кислота 70%-ная, г 1,07 Хлористый калий, г0,35 Сернокислый магний, г0,18 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, содержащую культуральную жидкость, дизельное топливо и дрожжи, направляют в промежуточные емкости. Суспензию отстаивают в течение 15-20 мин, культуральную жидкость (водную фазу) отделяют декантацией а верхний слой-дизельное сонливо 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 алпарат, перемешивают при нагревании в течение часа. Соотношение растворителя и «дрожжевых сливок составляет соответственно 3:1. В качестве растворителя на первой ступени используют азеотропную смесь гексана и этанола. Перед второй ступенью предусматривают 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. Соотпошение растворителя и экстрагируемого 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 лее, 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 ацпарате УПХА. Используют ультразвуковое поле с частотой 18 кгц в течение 30 мин без давления и 10 мин под давлением. Пробы после обработки ультразвуком направляют на экстракцию. Экстракцию

Число оборотов мешалки 100-150 об/мин. Температуру экстракции поддерживают 50°С. Экстракцию проводят в одну ступень. Время экстракции 1 час. 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%. В результате экстракции липидов и углеводородов из сырых дрожжей, выраш,енных на дизельном топливе и подвергшихся обработке ультразвуком для разрушения клетки, получают биошрот 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.

Предмет изобретения

1.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, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, а также повышения степени очистки биомассы, культуральную среду непосредственно после выращивания обрабатывают полярным растворителем, например спиртом, ацетоном, для уменьшения ее гидрофильности,

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 полярными растворителями разрушают клетки микроорганизмов, например, ультразвуком.