CH253466A - Verfahren zur kontinuierlichen Züchtung von Mikroorganismen, insbesondere von Hefe und hefeartigen Pilzen. - Google Patents

Description

  verfahren zur kontinuierlichen Züchtung von Mikroorganismen,  insbesondere von Hefe und hefeartigen Pilzen.    Die Züchtung von Mikroorganismen, ins  besondere von Hefe und hefeartigen Pilzen,  wird im allgemeinen     diskontinuierlich    oder  halbkontinuierlich betrieben. Zahlreiche Vor  schläge, im Rahmen einer solchen Her  stellung den Betrieb vollkontinuierlich zu ge  stalten, konnten sich in der Praxis nicht  durchsetzen.  



  Das vorliegende Verfahren zeigt einen  neuen Weg zur Lösung dieses Problems und  schafft mit diesem erstmalig eine wirklich  brauchbare Möglichkeit zur kontinuierlichen  Züchtung von Mikroorganismen, insbesondere  von Hefe und hefeartigen Pilzen. Das erfin  dungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn  zeichnet; dass man ständig einen Teil der  flüssigen Kultur, deren Hauptmenge sich in  einem Gefäss bzw. in mehreren miteinander  in Verbindung stehenden Gefässen befindet,  in mindestens zwei über die Hauptmenge ge  schlossenen Kreisläufen herumführt, wovon  in mindestens einem eine Belüftung erfolgt,  während man in einem weiteren Kreislauf  einen Teil der verbrauchten Lösung sowie  einen Teil der Mikroorganismen aus der in  diesem Kreislauf herumgeführten flüssigen  Kultur abtrennt, wobei alle Kreisläufe von  einander unabhängig sind.  



  Man hat zwar bereits vorgeschlagen, eine  vollkontinuierliche Hefezüchtung im Kreis  lauf durchzuführen. Das vorliegende Ver  fahren unterscheidet sich von diesen Vor-    Schlägen aber grundsätzlich durch die An  wendung zweier Arten von Kreisläufen, die  unabhängig voneinander mit der Haupt  menge der Kulturflüssigkeit in Verbindung  stehen.  



  Die Belüftung wird     zweckmässigerw    eise in  mehreren, vorzugsweise parallel geschalteten  Kreislaufvorrichtungen, z. B. Rohren, durch  geführt, und zwar derart, dass die Luftzufüh  rung     in    dieselben ausserhalb des bzw. der die  Hauptmenge der Kulturflüssigkeit enthal  tenden Behälter auf einem Niveau erfolgt,  das nicht höher liegt als dessen     bzw.    deren  tiefster Punkt.  



  Die Erfindung betrifft ferner eine Vor  richtung zur Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens, welche dadurch gekenn  zeichnet     ist,    dass sie einen oder mehrere mit  einander in Verbindung stehende, zur Auf  nahme der Hauptmenge der flüssigen Kultur  bestimmte Behälter und ausserdem mindestens  zwei über den - bzw. die Behälter - ge  schlossene Kreislaufvorrichtungen aufweist  von     denen    mindestens eine durch ein mit einer  Belüftungsvorrichtung versehenes Rohr ge  bildet wird, während eine andere mit einem  an den Behälter - bzw.

   einen der genannten  Behälter - über ein Austrittsrohr angeschlos  senes     Reservoir,    einer     Entschä.umungsvorrich-          tung,    einer Zentrifuge mit Ablauf für die  abgetrennte     verbrauchte    Lösung, einer Vor-      richtung für die Entnahme der abgetrennten  Mikroorganismen und gegebenenfalls einem  weiteren Reservoir ausgestattet ist.  



  Beispielsweise Ausführungsformen vorlie  gender Erfindung sollen nun an Hand der  Zeichnung erläutert werden:  Die Vorrichtung nach Fig. 1 weist den  Gärbehälter 1 auf, der die Hauptmenge der  Kulturflüssigkeit enthält. Für die Belüftung  sind mehrere parallele Umlaufrohre 2 mit  Lufizuführungsvorrichtung 3 vorgesehen.  (Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung  die Vorrichtung 2, 3, 4 nur einmal darge  stellt.) Die Belüftungsrohre können, wie in  der Zeichnung veranschaulicht, mit Kühl  mänteln 4 ausgerüstet werden, so dass auf die  sem Wege auch eine Temperaturregelung vor  genommen werden kann. Die Belüftungs  rohre münden oberhalb des Gärbehälters 1,  so dass sich das kreisende Gemisch auf den  Inhalt desselben ergiesst und hierdurch der  Bildung stehender Schaumdecken entgegen  wirkt.  



  Schliesslich weist die Apparatur den Ernte  kreislauf auf, der durch das Austrittsrohr 5,  das Reservoir 6 zur Aufnahme des Schaum  gemisches und zur Bewirkung eines gleich  mässigen Zuflusses zum Entschäumen, den  Entschäumer 7, die Zentrifuge 8 mit Ablauf  9 für verbrauchte Lösung, die Entnahmevor  richtung für Erntehefe 10, die gegebenenfalls  vorzusehende, zum Waschen und Dekantieren  von Mikroorganismen geeigneten Vorrichtung  11 und das Reservoir 12 zur Aufnahme der  zurückzuführenden Organismen gebildet wird.  Eine Waschung bei 11 empfiehlt sieh, weil  damit eine Regeneration und Verminderung  der Alterung erzielt und die Organismen von  störenden Bakterien befreit werden können.

    Der genannte Erntekreislauf ist gegebenen  falls - und zwar durch die Querverbindung  16 - mit der Pumpe 15 ausgerüstet, durch  die ein Teil der Pilzsuspension bzw. des Ge  menges aus dem Erntekreislauf, ohne die Zen  trifuge zu passieren, in den Gärbehälter 1,  gegebenenfalls über das Reservoir 12, wieder  zurückgeführt werden kann.    Als Gärbehälter 1 ist entweder ein ein  ziger Behälter vorzusehen, der zweckmässig  mit vertikalen oder schrägen     Unterteilungen     ausgerüstet ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt  ist. Man kann aber auch eine Mehrzahl Be  hälter hintereinander schalten, die, wie in  Fig. 3 dargestellt, angeordnet sein können.  



  Fig. 2 zeigt den Gärbehälter 1 in einer  Ausbildung als Trog mit vertikalen Unter  teilungen 14 und 20 derart, dass das Gemisch  sich auf- und abwärts bewegt und ein oder  mehrmals kaskadenartig überfällt. Diese  Flüssigkeitsbewegung bildet gleichzeitig einen  Teil des     Erntekreislaufes.    Die     Anschlussstel-          len    des Erntekreislaufes sind mit 17 und 18  bezeichnet. Der     Zufluss    17 kommt von einem  Reservoir (12 in     Fig.1),    und der Ablauf     führt     zum Reservoir 6 und von hier zur     Entschäu-          mung.     



  In     Fig.    2 und 3 ist der Belüftungskreis  lauf nicht dargestellt. Durch die     intensive     Bewegung und wiederholte Richtungsände  rung     wird    ein homogenes dreiphasiges Ge  menge erzeugt, das als feste Phase die Pilz  masse, als     flüssige    Phase die Nährlösung und  als gasförmige Phase Luft und     Kohlensäure     enthält.  



  Die Kreisläufe sind voneinander unab  hängig und können auch unabhängig vonein  ander gesteuert werden, was für die Beherr  schung des Prozesses von besonderer Bedeu  tung ist. Der Belüftungskreislauf kann durch  die Belüftung gesteuert werden, und zwar  durch Einstellung des     Luftdruel,:es    und Wahl  der Düsenquerschnitte.  



  Im Erntekreislauf     kann    die Entnahme der  im Gärraum entstandenen Mikroorganismen  aus dem Kreislauf sowie der Entzug der ver  brauchten Nährlösung geregelt und so die     so-          21        Mikroorganismenkonzentration    im       Gärraum    eingestellt werden.  



  Entsprechend dem Analysenergebnis der  bei 9 austretenden erschöpften: Lösung wird  die Zugabe der Nährlösung aus dem Behälter  13     (Fig.    1) bemessen und insbesondere auch  die     Wasserstoffionenkonzentration    und der     N-          Gehalt    - zweckmässig in Behälter 13 - ein  gestellt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH T: Verfahren zur kontinuierlichen Züchtung von Mikroorganismen, insbesondere von Hefe und hefeartigen Pilzen, dadurch gekenn zeichnet, dass man ständig einen Teil der flüs sigen Kultur, deren Hauptmenge sich in einem Gefäss bzw. in mehreren miteinander in Verbindung stehenden Gefässen befindet, in mindestens zwei über die Hauptmenge ge- Schlossenen Kreisläufen herumführt, wovon in mindestens einem eine Belüftung erfolgt, während man in einem weiteren Kreislauf einen Teil der verbrauchten Lösung sowie auch einen Teil der Mikroorganismen von der in diesem Kreislauf herumgeführten flüssigen Kultur abtrennt, wobei beide Kreisläufe von einander unabhängig sind.

   UNTERANSPRÜCHE EMI0003.0003 1. <SEP> Verfahren <SEP> nach <SEP> Patentanspruch <SEP> I, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> da.ss <SEP> die <SEP> Belüftung <SEP> in <tb> mehreren <SEP> Kreisläufen <SEP> erfolgt, <SEP> wobei <SEP> die <SEP> Zu führung <SEP> der <SEP> Luft <SEP> ausserhalb <SEP> des <SEP> bzw. <SEP> der <SEP> die <tb> Hauptmenge <SEP> der <SEP> xulturflüssigli#eit <SEP> enthalten den <SEP> Behälter <SEP> auf <SEP> einem <SEP> Niveau <SEP> erfolgt, <SEP> das <tb> nicht <SEP> höher <SEP> liegt <SEP> als <SEP> dessen <SEP> bzw. <SEP> deren <SEP> tief ster <SEP> Punkt. <tb> ?.

   <SEP> Verfahren <SEP> nach <SEP> Patentanspruch <SEP> I <SEP> und <tb> Unteranspruch <SEP> 1, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet, <tb> dass <SEP> die <SEP> Kreislaufvorrichtungen <SEP> für <SEP> die <SEP> Be lüftung <SEP> durch <SEP> Rohre <SEP> gebildet <SEP> sind. <tb> Verfahren <SEP> nach <SEP> Patentanspruch <SEP> I <SEP> und <tb> den <SEP> Unteransprüchen <SEP> I <SEP> und <SEP> 3, <SEP> dadurch <SEP> ge kennzeichnet, <SEP> dass <SEP> Kreislaufrohre <SEP> für <SEP> die <SEP> Be lüftung <SEP> mit <SEP> Kühleinrichtungen <SEP> ausgestattet <tb> sind. <tb> 1. <SEP> Verfahren <SEP> nach <SEP> Patentanspruch <SEP> I, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> man <SEP> einen <SEP> Teil <tb> der <SEP> dem <SEP> Erntekreislauf <SEP> zugeführten <SEP> flüssigen <tb> Kultur <SEP> ohne <SEP> Abtrennung <SEP> von <SEP> @lil#:

   roorganis men <SEP> wieder <SEP> der <SEP> Hauptmenge <SEP> der <SEP> Kulturflüs sigkeit <SEP> zuführt. <tb> Verfahren <SEP> nach <SEP> Patentanspruch <SEP> I, <SEP> da durch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> ein <SEP> die <SEP> Haupt- menge der Kulturflüssigkeit enthaltender Be hälter verwendet wird, der zwischen den An schlussstellen des Erntekreislaufes durch Wandungen derart unterteilt ist, dass die hin durchfliessende Kulturflüssigkeit zu abwech selnder Auf- und Abwärtsbewegung mit kas kadenartigen Überfällen gezwungen ist.

   PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sie einen bzw. mehrere mit einander in Verbindung stehende, zur Auf nahme der Hauptmenge der flüssigen Kultur bestimmte Behälter und ausserdem mindestens zwei über den Behälter bzw. die Behälter ge schlossene Kreislaufvorrichtungen aufweist, wovon mindestens eine durch ein mit einer Belüftungsvorrichtung versehenes Rohr ge bildet wird, während eine andere mit einem an den bzw. einen der genannten Behälter über ein Austrittsrohr angeschlossenes Reservoir, einem Entschäumer, einer Zentrifuge mit Ab lauf für die abgetrennte verbrauchte Lösung und einer Vorrichtung für die Entnahme der abgetrennten Mikroorganismen ausgestattet ist. UNTERANSPRÜCHE: 6.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der letztgenannte Kreislauf von der Eintrittsstelle in den bzw. einen der genannten Behälter ein weiteres Re servoir aufweist, und dass zwischen, Zentrifuge und einem Reservoir eine zum Waschen und Dekantieren der Mikroorganismen geeignete Vorrichtung vorgesehen ist. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kreis lauf ausserdem eine Abzweigungsleitung mit Pumpe aufweist, durch welche Kulturflüssig keit unter Umgehung der Zentrifuge und der Entschäumungsvorriehtung herumgeführtwer- den kann.