173768. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fehérje mikrobiális úton történő folyamatos termelésére és elkülönítésére
3 173768 4 vizes-, olaj és mikroorganizmus-tartalmú vizes-fázisra. (104 099 számú NDK szabadalmi leírás). Ismeretes az az alkalmazási forma is, amikor az elválasztandó emulziót a szeparálási segédanyagok beadagolása előtt vagy után melegítik és a szeparálást magasabb hőmérsékleten végzik. A beadagolt szeparálási segédanyag összmennyisége az ismert eljárásoknál az elválasztandó emulziókra vonatkoztatva legfeljebb 0,25 súly%. A hőmérséklet a legtöbb esetben 90 °C alatt van. Egyes eljárásoknál már dekantálással is leválasztható a vizes táptalaj-fázis egy része a fermentációs termékből és adott esetben visszavezethető a fermentációs folyamatba. A dekantálási folyamat azonban csupán részleges víztelenítést jelent, mimellett a mikroorganizmusokat tartalmazó fázis a dekantálás után is a stabil olaj — mikroorganizmus - víz-gázbuborék - emulzió fent tárgyalt tulajdonságaival rendelkezik. Ennek az emulziónak a további kezelését a leírt szeparálási eljárással analóg módon kell végezni. Az ismertetett tenyésztési- és elválasztási eljárások mikrobiális fehérje kinyerésére összefoglalva az alábbi hátrányokkal rendelkeznek: 1. Amennyiben fermentációs- és szeparációs segédanyagokat alkalmaznak az eljáráshoz legalább két felületaktív anyag szükséges. 2. A fermentációs- és szeparációs segédanyagok az egyes leválasztott fázisokkal eltávoznak a folyamatból, ezért folyamatos pótlásuk szükséges. A fermentációs segédanyagok részbeni, pótlólagos ráfordítás nélküli visszanyerése csak abban az esetben lehetséges, ha előzőleg dekantálást végeznek és a vizes táptalajt visszavezetik a fermentáláshoz. A segédanyagok visszanyerését a szeparálással elválasztott egyes fázisokból jelentékeny műszaki-technológiai - valamint energiaráfordítás jellemzi és a legtöbb esetben nem gazdaságos. Az ismert eljárásoknál azonban a vizes táptalaj-fázis visszavezetésekor a fermentorba a vizes-fázisban levő szeparációs segédanyagot a mikroorganizmusok lebontják vagy abszorbeálják, így az elválasztási folyamat fenntartásához folyamatosan pótolni kell, vagy pedig a visszavezetett szeparációs segédanyag negatív hatást fejt ki a fermentációs folyamatra, például toxikus hatást fejt ki a mikroorganizmusokra vagy negatív hatást az anyagcserére (például alkilszulfonátok esetében). A találmány célja a felsorolt hátrányok kiküszöbölése és ezáltal gazdaságos kivitelezése. A találmány feladatául tűztük ki olyan eljárás kifejlesztését, amellyel a szeparációs segédanyagokat csaknem teljes mértékben tartalmazó vizes közeg egészének visszavezetése mellett és csupán egy, egyidejűleg szeparációs- valamint fermentációs segédanyagként hatékony felületaktív anyag (tenzid) felhasználásával összekapcsolt fermentálás-szeparálás végezhető el. Azt találtuk, hogy az ismert fermentációs segédanyag, az etilénoxidból és propilénoxidból álló, 1750-2250 átlagos molekulasúlyú polimerizációs termék egyúttal szeparációs segédanyagként is felhasználható, amennyiben a fermentációs termékben levő segédanyag koncentrációját a szeparálással vagy centrifugál ássál végzett fáziselválasztás előtt a megfelelő értékre állítjuk be. A fermentációs terméket a szeparálás vagy a centrifugálás előtt 30—90 °C-ra, előnyösen 65—85 °C-ra melegítjük, mivel ebben a hőfoktartományban fejt ki a mikroorganizmus-olaj-víz-szuszpenzió egyes fázisának szétválasztásához elegendő mértékű felületaktív hatást a segédanyag. A felületaktív anyagot kellő mennyiségben tartalmazó melegített fermentációs terméket végül folyamatos egylépéses -3-fázisos szeparálással vagy kétlépéses szeparálással olaj-fázisra, vizes tápanyag-fázisra és vizes mikroorganizmus-fázisra bontjuk. A fermentáció során a szóbanforgó fermentációs segédanyag 0,01—0,15, előnyösen 0,03—0,08 súly%-os koncentrációban fejti ki teljes hatását. Ennél nagyobb koncentráció a fermentációs folyamatot nem befolyásolja. A szeparálásnál akkor hatékony, ha a fermentációs termék 0,07-0,20 súly%-os koncentrációban tartalmazza. Az egész eljárás alatt (fermentáció a szeparálást bezárólag) előnyösen az alábbiak szerint biztosítjuk a kielégítő mennyiségű felületaktív anyagot: 1. A felületaktív anyagot folyamatosan adagoljuk a fermentációhoz 0,01—0,15 súly% érték között, anélkül, hogy a vizes-fázist visszavezetnénk a fermentáláshoz. 2. A felületaktív anyagot folyamatosan adagoljuk a fermentációs lépéshez 0,01—0,15 súly% közötti értékig és a szeparálás előtt pótlólagos beadagolást végzünk 0,2 súly% értékig, anélkül, hogy a vizes táptalaj-fázist a fermentáláshoz visszavezetnénk. 3. A vizes táptalaj-fázist is visszavezetjük a fermentációhoz és a hiányzó mennyiségű felületaktív anyagot, amely a vizes mikroorganizmus-fázissal eltávozott, a fermentáláshoz és/vagy szeparáláshoz való utólagos hozzáadással pótoljuk. A találmány szerinti eljárásnál különösen előnyös, ha a harmadik változatra törekszünk, mivel a fermentálás és szeparálás összekapcsolásának műszakilag-gazdaságilag optimális megoldását adja. A találmány szerint tehát úgy járunk el fehérje folyamatos mikrobiális termelésére és kinyerésére mikroorganizmusok fermentációs segédanyag jelenlétében történő fermentálása és szeparációs segédanyag jelenlétében végrehajtott leválasztása, továbbá a vizes táptalajfázis és az olajfázis elválasztása és kívánt esetben a vizes táptalajfázisnak a fermentáláshoz történő visszavezetése útján, hogy fermentációs és szeparációs segédanyagként etílénoxid és propilénoxid 1750—2250 közötti átlagos molekulasúlyú polimerizációs termékét alkalmazzuk, a fermentálást 0,01—0,15 súly% tenzid jelenlétében hajtjuk végre, majd a leválasztás előtt adott esetben a tenzid pótlólagos adagolásával a tenzid-koncentrációt 0,07—0,20 súly%-ra növeljük, és a fehérje kinyerését 60-90 °C-on végezzük. A találmány szerinti eljárás előnye abban foglalható össze, hogy egyetlen felületaktív anyag felhasználásával mind a fermentációs-, mind pedig a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
