167418. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metán átalakítására fehérjetartalmú anyaggá methylococcus capsulatus tenyésztésével
15 167418 16 tonos üzemű termelő fermentor beindításához. A fermentorba folyamatosan a következő összetételű vizes táptalajt vittük be: mg/liter KH2 P0 4 Na2 HP0 4 • 12H 2 0 MgS04 • 7H 2 0 H2 S0 4 CaQ2 (vízmentes) FeS04 • 7H 2 0 Na2 S0 4 (vízmentes) CuS04 • 5H 2 0 ZnS04 • 7H 2 0 Na2 Mo0 4 • 2H 2 0 MnS04 -H 2 0 CoCl2 • 6H 2 0 ionmentesített vízzel feltöltve pHkb. 937,5 787,5 562,5 706,0 112,5 42,7 225,0 20,5 2,5 1,5 1,7 0,5 1000 ml-re 2,6 C) Állandósult termelés ammóniumhidroxid nitrogénforrásként való felhasználásával, és a pH független szabályozásával 55 Amikor a B) lépésben a fermentorban a sejtsűrűség elérte a 13,5 g/liter értéket, elkezdtük az állandó termelést a B) lépésben leírt fermentációs körülmények között. Az ammóniumion-felesleget 60 az előzőkben ismertetett módszerek valamelyikével 5 és 10 mg/liter között tartottuk. Ebben a fokozatban a fermentorba táplált ammóniumhidroxid mennyisége kisebb korrekcióktól eltekintve gyakorlatilag állandó volt. 65 A fermentálást állandósult körülmények között 17 napig végeztük. Dyen körülmények között a sejtsűrűség 13,5 g/liter és a baktériumsejt-termelés óránként 13,5' 0,18 g száraz sejt/liter volt. A metánra vonatkoztatott kitermelés, azaz a fermentorba betáplált metán egységnyi súlyára számított termelt sejtek száraz súlya 0,63 volt. Az oxigénre vonatkoztatott kitermelés 0,23 volt. 10 15 20 A fermentor hőmérséklete 45°, a hígítási arány óránként 0,18, a keverő percenkénti fordulatszáma 3000 volt. A fermentorba a gázt óránként 66 tf/tf 25 arányban vezettük be. A gáz 18,2 tf% metánt, és 81,8 tf% levegőt tartalmazott. A pH-t nátriumhidroxiddal 6,5-re állítottuk, majd az automatikus titráló jelének megfelelően 1,0 nátriumhidroxid-oldat szükség szerinti adagolásával 6,5 értéken 30 tartottuk. A nitrogént 1,1 n ammóniumhidroxidként vittük be, fokozatosan növekvő ütemben beszivattyúzva a fermentorba 14 g/liter száraz súly körüli sejtsűrűség eléréséig. A fermentleben feleslegben levő ammó- 35 niumion-koncentráció meghatározására 10 percenként 10 ml-es mintákat vettünk, és az ammóniumion-koncentrációt J. Paul [Analyst 83, 37-42 (1958)], illetve G.G. Meynell és E. Meynell [„Theory and Practice of Experimental Bac- 4n teriology", Cambridge, University Press, (1965)] szerint kolorimetrálással határoztuk meg. Más módszer szerint az ammóniumion-koncentráció egy pH-mérő segítségével „ammóniaszondával" is meghatározható, például az Electronic Instruments Ltd. 45 brit cég laboratóriumi Model 8002-2 készülékével, a cég EIL Model 7030 pH mérőjével kombinálva. Az ammónium-felesleget a fermentleben a fermentorba táplált ammóniumhidroxid mennyiségének kézi szabályozásával 5 és 10 mg/liter között 50 tartottuk. 6. példa B) Közbülső fokozat az állandósult folyamathoz szükséges sejtsűrűség létrehozására Az 1. példa A) lépése szerint kapott metánt hasznosító baktériumtenyészetet tartalmazó 3,0 liter fermentlét használtunk egy 3,0 liter hasznos térfogatú folytonos üzemű keyerős fermentor beindításához. A fermentorba folyamatosan a következő összetételű vizes táptalajt vittük be: mg/liter KH2 P0 4 335,0 Na2 HP0 4 • 12H 2 0 *277,5 MgS04 • 7H 2 0 160,0 FeS04 • 7H 2 0 14,5 CaCl2 40,0 CuSO» • 5H2 0 4,55 ZnS04 • 7H 2 0 0,55 MnS04 • H 2 0 0,75 Na2 Mo0 4 • 2H 2 0 0,32 CoCl2 • 6H 2 0 0,023 H2 S0 4 (36 n) 0,125 ml/liter ionmentesített vízzel feltöltve 1000 ml-re PH 2,6 A fermentor hőmérsékletét 45°-on tartottuk, a hígítási arány óránként 0,18, a keverő percenkénti fordulatszáma 1500 volt. A fermentorba a gázt óránként 30 tf/tf arányban vezettük be. A gáz 20 tf% metánt és 80 tf% levegőt tartalmazott. C) Állandósult termelés ammóniumhidroxid nitrogénforrásként való felhasználásával és a pH független szabályozásával nátriumhidroxiddal A fermentlé pH-ját a pH változásának megfelelően 1,0 n nátriumhidroxid-oldatnak egy automatikus titrálóból való adagolásával 6,6 értéken tartottuk. Szivattyúval 1,1 n ammóniumhidroxid-oldatot tápláltunk be, a betáplálást a fermentlé mért ammóniumion-koncentrációjának megfelelően szabályoztuk. Az ammóniumion-koncentrációt az 5. példa B) lépésében ismertetett kolorimetriás módszerrel mértük. A fermentálást legalább 7 napig végeztük. Ilyen körülmények között a sejtsűrűség 5,0 g/liter, a baktériumsejtek óránkénti termelése 0,9 g száraz sejt/liter volt. 8
