167908. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tisztított élesztő biomassza előállítására

3 W9Q§ 4 E kombináció alkalmazása esetén szeparáláskor a fázisok elválaszthatóságának javulása emelt hőmérsékleten, főleg 40 és 60 °C közötti hőmérsékleten következik be. Nemionos és anionos tenzid kombinációjaként etoxilezett, szulfatált zsíralkohollal kombinált polifenol-etilénoxidot használnak, szintén emelt hőmérséklet mellett. Szobahőmérsékleten végzett szeparálás esetén anionaktív és kationaktív tenzid kombinációját alkalmazzák, mégpedig laurilamidoetíl-piridinium-hidrokloriddal, illetve valamely kvaterner zsíramin metoszulfátjával kombinált alkilmonoszulfátot. Mindegyik esetben a beadagolt tenzidek mennyisége a szétválasztandó emulzióra vonatkoztatva nem haladja meg a 0,15 súly%-ot, előnyösen 0,1 súly% alatt marad. Az ismert mikroorganizmusok tenyésztésére irányuló eljárások hátránya, hogy a mikroorganizmusok az alkalmazott tenzidek kémiai szerkezetét többé-kevésbé megváltoztatják, illetve a tenzideket teljesen lebontják, úgyhogy azok a felületaktív tulajdonságaikat elveszítik. így az eljárás még a folyamat vizes fázisának teljes mennyiségében a fermentációhoz való visszavezetése esetén sem gazdaságos, az elhasznált tenzidek folyamatos pótlásának szükségessége miatt. Mivel az aerob fermentációhoz a fermentációs közegben élénk gázmozgás szükséges, az alkalma?ott tenzidek hatására nehezen bontható iszapok keletkeznek, így a már említett, sejtekből, olajcseppekből, gázbuborékokból és vizes tápoldatból álló csomóknak az eljárás szempontjából nem kívánatos flotációja jön létre. Az iszapban levő mikroorganizmusok már nem jutnak elegendő mennyiségű oxigénhez, táp- és nyomsókhoz, így az eljárás tér—időhozama csökken. A fermentációhoz alkalmazott tenzidek hatására stabil olaj—víz-típusú emulziók képződnek. Ezen emulziók megbontása nehézségeket okoz a szeparálásnál, járulékos műszaki berendezések, költségek nélkül nem is lehetséges megbontásuk. A tenzid koncentrációjától és fajtájától függően az olajcseppeket stabilizáló tenzid-határréteg a szénhidrogének átmenetét a mikroorganizmusokhoz és ezzel azoknak a szükséges paraffin-szénhidrogénekkel való ellátását meggátolja. Emiatt a zavaró hatás miatt a tenzideknek a mikroorganizmusokra gyakorolt serkentő hatása nem teljesen érvényesül. Az alkalmazott mikroorganizmus-tenyészettől függően a használt tenzidek közül némelyik a sejtmembránok szerkezetére és áteresztő képességére módosító hatást gyakorol. Ismert, hqgy az áteresztő képesség megváltoztatása a sejt belsejében levő anyagok kinyerésére ugyan hasznosítható, nagyértékű sejtprotein előállítása esetén azonban nemkívánatos, mert az előállítóit biomassza minőségét rontja. Az emulzió szeparátor segítségével a két nemionos tenzidből álló tenzidkombináció hozzáadásával végzett szétválasztása esetében emelt hőmérsékleten, előnyösen 40 és 60 °G közötti hőmérsékleten kell szeparálni, mert az alkalmazott tenzidkombináció szobahőmérsékleten nem segíti elő a szétválasztást. Mivel ezen eljárás során az említett csomók kiúszásának, flotációjának kihasználásával az elhasznált vizes tápközeg legnagyobb részét a tulajdonképpeni szeparálás előtt választják el, a feldolgozandó termékben a fel nem használt szénhidrogének részaránya lényegesen nagyobb. Az emelt hőmérséklet, a magas olaj-részarány és az anaerob állapot a 5 szeparálási művelet alatt olyan feltételeket teremt, amelyek között a sejtek még felvesznek szénhidrogént, de azt mikrobiálisan konvertálni már nem tudják. A mikroorganizmusok sejtjeiben tárolt szénhidrogént egy további utólagos művelettel, például ext-10 rahálással el kell távolítani a biomasszából. A szeparálás közben alkalmazott hőmérsékleten a biomassza részbeni denaturálódása és ezzel értékének csökkenése következik be. A szükséges intenzív oldószeres extrahálás további veszteségeket okoz értékes 15 sejtanyagból. Hátrányos az is, hogy a fel nem használt elválasztandó szénhidrogének — mivel emelt hőmérsékleten szoros érintkezésben vannak a mikroorganizmus-sejtekkel — mindenféle olajban oldódó sejt-20 anyagok, így trigliceridek, sztearinek stb. felvétele útján szennyeződnek. Az adagolt nemionos tenzidek szintén szennyezik a szénhidrogén-frakciót, mivel a termék melegítése és az egyidejű részbeni vízelvonás miatt a, nemionos tenzidek az olajos fázisban 25 feldúsulnak. Ezek miatt a szennyeződések miatt a nem konvertált szénhidrogénekben víz—olaj-emulziók képződnek, amelyek az ilyen szénhidrogénfrakció felhasználási értékét kétessé teszik. A leírt szeparálási eljárás során adagolt tenzidek 30 teljes mennyisége részint a biomasszában, részint a nem konvertált szénhidrogénekben marad. A tenzidek tehát nem nyerhetők vissza, hanem folyamatosan friss tenzideket kell adagolni, ami költségessé teszi az eljárást. A termék előállítására felhasznált 35 hőenergiából az elégtelen hőátadási tényezők és a viszonylag csekély hőmérsékletkülönbség miatt csak kevés nyerhető vissza, úgyhogy számottevő energiaköltségek terhelik az eljárást. Ha a szeparátorokkal történő emulziószétválasz-40 tás a másodikként említett tenzidkombináció, azaz a polifenol-etilén-addukt mint neroionos tenzid és etoxilezett szulfatilezett zsíralkohol mint anipnajdtív tenzid hozzáadásával végzik, a szükséges, legalább 46 'Cros hőmérséklet miatt ugyanazok a hátrányok 45 lépnek fel, mint két nemionos tenzid adagolása esetében. Az etoxilezett szulfatilezett zsíralkoholok erős habképzők, és a tenyésztett mikroorganizmusok csak részben tudják lebontani őket. Ha tehát a szeparálás során elválasztott vizes fázist visszavezetik 50 a fermentorba, a habképződés és hidrodinamikai instabilitás okozta problémák a tér—idő-hozam csökkenését eredményezik. Emellett a szeparált vizes fázisban levő tenzidek — fermentációhoz való visszavezetésük esetén — a frissen hozzáadott ten-55 zidek serkentő hatását ronthatják. Ha a felsorolt okok miatt a vizes fázist nem vezetik vissza a fermentációhoz, akkor az eljárás a magas vízköltségek, illetve szennyvíztisztítási költségek miatt gazdaságtalanná válik. 60 Ha egy anionaktív és egy kationaktív tenzidből álló kombinációt alkalmaznak az emulzió szeparátorral végzett elválasztása során, a fázis-elválasztás szobahőmérsékleten végezhető el. A szeparálásnál elválasztott, tenzidtartalmú vizes fázist azonban nem 65 lehet visszavezetni a fermentációhoz, mert a kation-2