167908. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tisztított élesztő biomassza előállítására

5 167908 6 aktív tenzidek a mikroorganizmusokra nézve erősen toxikusak. Így ennél az eljárásnál a tenzideket is folyamatosan pótolni kell. Ez, valamint a vízzel és szennyvízzel kapcsolatos költségek terhelik az eljárás gazdaságosságát. Minden eddig alkalmazott tenzid, illetve tenzidkombináció hátránya, hogy vagy a fermentációban, vagy a szeparálásnál hatásos és alkalmazható, úgyhogy a biomassza előállítására két, egymástól különválasztott, egymással össze nem hangolt eljárást kell alkalmazni. A találmány célja a fermentáció és a szeparálás összekapcsolása egységes folyamatciklussá. A találmány további célja a tér—idő-hozam növelése. A találmány egy olyan módszer kifejlesztése, amely fermentációban és szeparálásnál egyaránt hatékony tenzidkombinációk alkalmazása révén a fermentációs és szeparálási lépéseket egy eljárássá egyesíti. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy valamely propilénoxid-etilénoxid-addukt típusú nemionos tenzidből és valamely nátriumalkilszulfonát vagy nátriumalkilszulfát típusú anionaktív tenzidből álló tenzidkombináció alkalmazása esetén az élesztő biomassza szénhidrogénekből kiinduló előállításánál a tér—idő-hozam növekszik. A fentiek alapján a találmány tárgya eljárás tisztított élesztő biomassza előállítására élesztők egyetlen szénforrásként szénhidrogéneket hasznosító, vizes tápoldat és szabad oxigént tartalmazó gáz jelenlétében végzett aerob tenyésztése útján. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy egy, az élesztő által le nem bontható nemionos és egy az élesztő által lebontható anionos tenzidből álló kombinációt a fermentáción és a szeparáláson keresztül körfolyamatban vezetünk, amikor is nemionos tenzidként 15—20 propilénoxid és 20—25 etilénoxid-molekulából álló propilénoxid-etilénoxid-adduktot és anionaktív tenzidként 12—20 szénatomos nátriumalkilszulfonátot vagy 10—16 szénatomos nátriumalkilszulfonátot alkalmazunk. A propilénoxid-etilénoxid-addukt típusú nemionos tenzid főleg a fermentációban fejti ki a hatását. A tenzid jól oldódik vízben, ezért a többi nyers- és segédanyaggal együtt vizes oldat alakjában adagolhatjuk a fermentációs közegbe. A többi fermentációs paraméter, így például a beviteli teljesítmény, a gázbekeverés intenzitásának stb. változatlanul maradása mellett ez az intézkedés a sejtnövekedést az eddig ismert tenzides fermentációk esetén elérhetőnél nagyobb mértékben növeli, ami a tér—idő-hozam javulásának felel meg. Az említett nemionos tenzidből annyit adagolunk a fermentorba, hogy a koncentrációja a fermentációs közeg vizes fázisában legalább 0,1 g/kg legyen. A propilénoxid-etilénoxid-adduktok hatása döntően a lánc hosszúságától, valamint a propilénoxid és az etilénoxid komponensek arányától függ. A legnagyobb tér—idő-hozamot olyan adduktokkal érjük el, amelyek 15—20 propilénoxid- és 20—25 etilénoxid-molekulából állnak, ami 1750 és 2250 közötti átlagmolekulasúlynak felel meg. Az adduktok önmagában ismert módon állíthatók elő. Az említett adduktok a mikroorganizmusokra nézve még akkor sem toxikusak, ha a nemionos tenzid a vizes tápoldatban igen magas koncentrációban van jelen, ezért a tenzid adagolását nem kell külön szabályozni. Emellett a találmány értelmében alkalmazott propilénoxid-etilénoxid-adduktok nem hatnak ingerlő anyagként a mikroorganizmusokra, a sejtek tehát nem eresztik a belső sejtanyagokat a körülöttük levő vizes tápközegbe. A találmány értelmében alkalmazott nemionos tenzidek további előnye, hogy az élesztő sejtjei azokat nem tudják lebontani vagy kémiai szerkezetükön változtatni, csupán a nemionos tenzidek egy csekély részét tudják abszorbeálni. Ezt a részt folyamatosan pótolni kell. A fermentációban a nemionos tenzidek hatása az összes diszpergált fázis diszpergálási fokának optimális voltában mutatkozik meg. Az aerob fermentációhoz szükséges gázfázis például rendkívül finom gázbuborékokra oszlik, ami az oxigén átmenetét a mikroorganizmusokba lényegesen gyorsítja. A szénhidrogénfázis olyan diszperzitású, hogy az egyrészt biztosítja a mikroorganizmusok kellő ellátását szénhidrogénnel, másrészt a későbbi fáziselválasztáskor nem okoz nehézséget. A propilénoxid-etilénoxid-addukt diszpergáló hatására az említett csomók is eloszlanak, vagyis nem állnak össze, ami a fermentáció során a csomók idő előtti kiúszását meggátolja és a fermentációs folyadék jó homogenitását biztosítja. A felsorolt hatások az élesztőnek a növekedéséhez szükséges komponensekkel így oxigénnel, paraffinszénhidrogénnel, táp- és nyomsókkal való jobb ellátottságát eredményezik. Ennek eredményeként a mikroorganizmusok gyorsabban nőnek. Az elhasznált vizes tápoldatot önmagában ismert módon, a fajsúlykülönbséget kihasználva elválasztjuk a fermentorból elvezetett fermentációs közegből. Az elválasztott, elhasznált vizes fázis a nemionos tenzid legnagyobb részét tartalmazza. Az oldatot visszavezetjük a fermentorba. Az elválasztott termék az elhasznált vizes, nemionos tenzidet tartalmazó tápközeg egy részéből, az összes fel nem használt szénhidrogénből és a termelt biomasszából áll. Az így nyert termék 0,1—5,0 g/kg mennyiségű anionaktív tenzid, mégpedig 12—20 szénatomos nátriumalkilszulfonát vagy 10—16 szénatomos nátriumalkilszulfát hozzáadásával szobahőmérsékleten három fázisra, azaz szénhidrogénfrakcióra, vizes tápoldatra és mikroorganizmussejtekre szeparálható. Közvetlenül az anionaktív tenzid hozzáadása után a termék viszkozitása erősen csökken, emiatt a reológiai tulajdonságai megjavulnak, szeparálhatósága rendkívül kedvező. Ezek a jó tulajdonságok az anionaktív tenzid és a termékben maradt nemionos tenzid kölcsönhatásának eredményeként jelentkeznek. A termék szeparátor segítségével szobahőmérsékleten tökéletesen szétválasztható. A szétválasztást önmagában ismert módon végezzük. Vagy egy műveletben mind a három fázist választjuk el egymástól, vagy két műveletben két-két fázisra szeparálunk. Az utóbbi esetben célszerű, ha először a fel nem használt szénhidrogénfázist elválasztjuk, utána az elhasznált vizes tápoldatot szeparáljuk az élesztősejtekből. A szeparálás során elválasztott elhasznált vizes fázist, amely a nemionos és az anionaktív tenzidet 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3