188954. lajstromszámú szabadalom • Eljárás B12 koenzim anaerob fermentálására alkalmas új inokulum előállítására
1 188 954 2 mentálást, amelyet mintegy egy héten át 5,0-5,5 pH-érték csökkenésig folytatunk, miközben a fermentléből naponta - metanol beadagolás mellett - mintát veszünk. A mintákból a fermentlé pH-értékét, metanol tartalmát és biogáztermelésének sebességét határozzuk meg. Mindhárom adat döntő fontosságú információt szolgáltat a fermentációra vonatkozóan. Ismeretes ugyanis, hogy az anaerob, mezofll, vegyes mikropopuláció a kialakulásának a gyengén savas közeg (pH=5—6) kedvez. A fermentlé metanol koncentrációjának kiemelkedő jelentősége van, mert túl kicsi, illetve túl nagy metanol koncentráció lassítja az adaptációt. Azért van szükség a biogáztermelés és metanol asszimilálás sebességének ismeretére, mert a metanol mennyisége és a biogáz fejlődésének sebessége korrelációban állnak egymással. Találmányunk egy, előnyös foganatosítási módja szerint mintegy egy héten át folytatjuk a fentiekben ismertetett fermentálást. Ezt követően a kialakult fermentlevet (vagy annak tört részét) — amelyet 1. generációnak nevezünk — adott esetben léptéknöveléssel átoltjuk, azaz többszörös térfogatú'tápközeghez adjuk. Ez a tápközeg összetételében megegyezik . az induló tápközeggel. A fermentálást az előzőekhez, hasonló körülmények között ismét mintegy hét napon át folytatjuk. (Az átoltás után mintegy egy héten át végzett fermentálás után kapott fermentlevet 2. generációnak nevezzük.) A 2. generációból ezután előnyösen 5—15 tf%-ot elveszünk és helyébe azonos térfogatú, azonos tápanyagokat tartalmazó tápközeget adunk, amely csupán annyiban különbözik az eddigi tápközegtől, hogy a metanol, 5,6- dimetil-benzimidazol és kobalt-klorid kivételével az összes többi tápközegkomponens tápanyag mennyisége az előző mennyiségek 5-15 v%-a. A fenti tápanyaggal kiegészített fermentlevet további egy vagy két napig 33-34 °C-on tartjuk. Ily módon az új inokulum B12 koenzimet termelő fermentálás indítására alkalmas és mint említettük, új anaerob, mezofll, metántermelő vegyes mikropopulációt tartalmaz. A találmány szerinti, új inokulum a párhuzamosan benyújtott 3210/82 számú magyar szabadalmi bejelentésünk (közzétételi száma: T/35 286;, Szabadalmi Közlöny 90, 1985. 06. hó 605, o. 1. oszlop) szerint használható fel aB12 koenzim fermentálásának indítása során. Az új inokulum előállítását részleteiben a példákban mutatjuk be, anélkül azonban, hogy oltalmi igényünket e példákra korlátoznánk. 1. példa 10 1 hasznos térfogatú kísérleti üvegfermentorba 6000 ml 30-32 °C-ra előmelegített csapvizet öntünk, majd az alábbi, megfelelően előkészített (lásd alább) tápanyagokat adjuk: 35 ml metanolt, 4 100 ml hőkezelt kukoricalekvár oldatot (hidrolizátumot), 30 g ammónium-hidrogén-karbonátot, 1,0 g magnézium-kloridot, 0,05 g kobalt-kloridot, 0,03 g 5,6-dimetil-benzimidazolt és 0,30 g nátrium-biszulfitot. Az egyes komponensek beadagolása után a táptalajt alaposan összekeverjük, majd 30-32 °C- os csapvízzel 8000 ml-re egészítjük ki. Ezután a tápközeghez a városi szennyvíztisztító telep anaerob utórothasztójából frissen vett 2000 ml utórothasztott szennyvíziszapot adunk. Az elegyet összekeverjük, az üvegfermentort gumilappal lefedjük és 32—34 °C-os termosztátba helyezzük. A továbbiakban - homogenizálás után — naponta 50 ml mintát veszünk és 35 ml metanolt adunk a fermentorba, majd újabb 200 ml mintát veszünk, a fermentort gumilappal lezárjuk és azonos hőmérsékleten hét napon át folytatjuk az anaerob fermentálást. Az első hét napos fermentálás után kapott fermentlé az úgynevezett 1. generáció. A metanol betáplálás előtt vett mintából meghatározzuk a fermentlé pH-értékét és a metanol koncentrációját. A metanol beadagolása, után vett 200 ml fermentlevet 32—34 °C-ra termosztált gazomé terbe helyezzük és megmérjük a biogáz termelés sebességét. A gazométerbe helyezett mintát a következő metanol adag betáplálásánál visszaöntjük a fermentorba. A fermentálás hetedik napján ötszörös léptéknövelést hajtunk végre: egy 50 liter hasznos térfogatú fermentort 30 1 30-32 °C-os csapvízzel töltünk fel, ehhez adagoljuk, fentiekkel azonos módon előkészített tápanyagokat: 175 ml metanolt, 500 ml hőkezelt kukoricalekvár oldatot (hidrolizátumot), 150 g ammónium-hidrogén-karbonátot, 5 g magnézium-kloridot, 0,25 g kobalt-kloridot, 0,15 g 5,6-dimetil-benzimidazolt és 1,5 g nátrium-biszulfitot. ' A tápanyagok beadagolása után a tápköz'eget 30—32 °C-os csapvízzel 401-re egészítjük ki. Ezután a hétnapos fermentlé (1. generáció) teljes mennyiségét (10 1) a frissen készített tápközeghez adjuk (átoltjuk) és intenzív homogenizálás után a fermentort lezárjuk, m^jd 32— 34 °C-os hőmérsékleten további hét napon át anaerob módon fermentálunk. A második hét napon is minden nap, 50 ml mintát veszünk és 175 ml metanolt adunk a fermentorba, majd újabb 200 ml mintát veszünk. A fermentort lezáijuk és 32—34 °C-on folytatjuk a fermentálást. A metanol betáplálás előtt, illetve után vett mintából pH-érték, metanol-koncentráció, illetve biogáztermelés sebességmeghatározást végzünk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
