Способ очистки сухой биомассы микроорганизмов Советский патент 1982 года по МПК C12N1/26 

.Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу, очистки сухой биомассы микроорганизмов , полученной при выращивании на углеводородах.

Известен способ очистки сухой биомассы микроорганизмов, предусматривающий экстракцию смесью полярных и неполярных растворителей с последующим .отделением растворителей .1.

Биомасса, обработанная известным способом, содержит большое количество неполярного растворителя, который более прочно, чем полярный, адсорбируется биомассой и при отгонке растворителей не удаляется полностью, результатом чего является снижение качества биомассы.

Цель изобретения - повышение качества биомассы.

Это достигается тем, что в способе очистки сухой биомассы микроорганизмов экстракцию проводят в противотоке последовательно двумя смесями раст1зоритвлей, первая из кото1эых содержит 10-30%, а вторая 50-90% полярного растворителя, при этом растворители подают в две точки ввода, время прохохсдения биомассы между которыми составляет 3-20 мин. С целью улучше- ,

ния массообмена и уменьшения, расхода растворителей вторую смесь раствори-, телей подают периодически.

Способ осуществляют следующим образом.

Сухую биомассу микроорганизмов обрабатывают в противотоке (Смесями растворителей, содержащими например, гексан, бензин, петролейный эфир,

10 этанол, изопропанол,-метанол, или смесями перечисленных растворителей и воды. Состав смеси растворителей определяют в зависимости от структуры биомассы и требований к содержа15нию экстрактивных веществ в продукте.. Исходную (не содержащую экстрактивных веществ)i месь растворителей подают в процесс в двух точках, расположенных по ходу движения твердой фазы.

20 Расстояние между точками подачи определяют по пребывания биомассы в зоне экстракции между ними, которое составляет 3-20 мин. В первую по направлению движения биомассы точ25ку ввода непрерывно подгиот экстракционную смесь растворителей, в--которой содержание полярного растворителя, такого как, этанол, метанол, изопропанол ацетон составляет 10-30 вес.%.

30 .Содержание неполярного компонента, такого как: бензин, гексан, петролей ный эфир, четыреххлорцстый углерод, хлороформ составляет 70-80 вес.%. Со держание воды 0,5-5 вес.%. Такой сос тав растворителя обеспечивает наиболее эффективное извлечение экстрактивных веществ, например, углеводоро дов и липидов. Биомасса, прошедшая обработку растворителем указанного состава, содержит до 30% неполярного компонента,снижение содержания в биомассе которого происходит при движении биомассы в зоне экстракции между первой и второй точками подачи растворителя. Температура .процесса 10SOC; Во вторую по направлению движения биомассы точку ввода подают смесь, содержание полярного растворителя в которой составляет 50-90%. При этом подачу смеси растворителей во вторую точку осуществляют периодически. Отношение времени, когда подачу смесирастворителя не осуществляют, ко времени подачи растворителя изменяют от 0,01 до 10,0.Полное время цикла 0,2-30 мин. Параметры периодической подачи определяют в зависимости от структуры .биомассы и применяемых экстрагентов, В резуль тате обработки получают продукт, содержащий минимальное количество экстрактивных веществ, в частности углеводородов, если они присутствуют в исходной биомассе менее 0,05%, липидов менее 5%. Содержание органических растворителей в биомассе составляет не более 10%. Окончательное удаление растворителя из биомассы проводят путем отгонки при нагреваНИИ с использованием острого водяного пара или без него. Пример 1. В лабораторном, противоточном колонном экстракторе высотой 2,5 м с механическим перемешиванием производительностью 500 г биомассы в час обрабатывают биомассу дрожжей Candida guМ1iermondi I , полу ченную при микробиологической депара финизации нефтяных дистиллятов.Размер частиц биомассы 70-200 мкм, исходное содержание суммы экстрактивных веществ 17,5%. Смесь растворителей подают в нижнюю часть экстрактора в две точки, расположенные на расстояние 14 см. В первую точку подают смесь растворителей состава вес,%: бензин 80, этанол 19, вода 1 при соотношений экстрагированной смеси к биомассе равном 2:1. Во вторую точку по ходу движения биомассы непрерывно пода ют см.сь, состоящую из 50% этанола и 50% бензина из расчета 0,5 кг смеси на i кг биомассы. Скорость движения биомассы 0,08 см/с. Время пребывания биомассы в зоне между двумя точками ввода смесей растворителей. 3 мин. Общее время экстракции 200 мин После экстракции растворитель из биомассы отгоняют в роторном испарителе при в течение 60 мин. Содержание бензина в биомассе до отгонки 2,1%. После отгонки смеси растворителей биомасса содержала,%: бензина 0,01, этанола 0,06, липидов 0,63, углеводородов 0,05. Пример 2, Условия опыта и методики проведения аналогичны примеру 1. Отличие состоит в том, что в смеси, подаваемой в 1-ую точку, вместо бензина используют гексан,а во вторуй) точку подают смесь, состоящую иэ 70% изопропанола и 30% воды в количестве 0,3 кгсмеси на 1 кг биомассы. Смесь подают периодически в течение 30 мин с перерывами в 20 с. Содержание гексана в до отгонки составило 1,0%, посыле отгонки,%J гексана 0,009, изопропа|нола 0,07, 0,54, углеводородов 0,04. П р им е р 3. Условия опыта и методика проведения аналогичны примеру 2. Отличие состоит в-том, что во 2-ую точку подают смесь, состоявдую из 90% этанола и 10% воды. Смесь подают периодически в течение 20 с с перерывами в 2 мин. Содержание бензина в биомассе до отгонки составило 0,6%, после отгонки,%: бензина 0,003, этанола 0,02, липидов 0,47, углеводородов 0,05. Пример 4. Условия опыта и методика проведения аналогичны примеру 3. Отличие состоит в том, что используют биомассу порошкообразного гриба Blackeslea trtsporo. Расстояние между точками ввода 70 см, скорость прохождения биомассы между точками ввода 0,06 см/с. Время пребывания биомассы между двумя точками ввода 20 мин. Содержание бензина в биомассе до отгонки - 0,85%, после отгонки,%; бензина 0,019, этанола 0,07, липидов 0,94. Пример 5. Условия опыта и методика проведения аналогичны примеру 3. Отяичие состоит в том, что во вторую точку ввода смесь подают периодически и течение ,8 с с перерывами 4 с. Содержание бензина в биомассе до отгонки 0,47%, после отгонки,%: бензина 0,02, этанола 0,03, липидов 0,38, углеводородов 0,05. Пример 6.(контрольный). Условия опыта и.методика проведения аналогичны примеру 1. Отличие состоит в том, что в одну нижнюю точку экстрактора подавали смесь, состоящую из 80% бензина, 19% этанола и 1% воды. Содержание бензина в биомассе, до отгонки 16%, после отгонки,%: бензина 0,39, этанола 0,58, липидов 0,71, углеводородов 0,05. 58 Таким образом, описанный способ позволяет повысить качество биомассы, выращениой на углеводородах, обрабатыве1емрй органическими растворителями, за счет снижения содержания в й;ей органических растворителей. Формула изобретения 1. Способ очистки сухой риомассы микроорганизмов, предусматривающий экстракцию смесью полярных и неполярных растворителей с последующим отделением растворителей, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения качества биомассы, экстракцию проводят в - противотоке последова7930«тельно двумя смесями растворителей, первая из которых содержит 10-30%, а вторая - 50-90% полярного раство;рителя, при этом растворители подают в две точки ввода, время прохождения биомассы между которыми составляет 3-20 мин. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем,-что, с целью улучшения массообмена и уменьшения расЮ хода растворителей, вторую смесь растворителей подают периодически. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 15 1. Патент США 3904485, кл. 195-28, опублик.- 1977, .