DE19848623A1 - Bioreactor useful for acidulating or producing alcoholic beverages, contains microorganisms immobilized on cationized natural lignocellulosic material - Google Patents
Bioreactor useful for acidulating or producing alcoholic beverages, contains microorganisms immobilized on cationized natural lignocellulosic materialInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bioreaktor mit immobilisierten Mikroorganismen und die Verwendung desselben.The present invention relates to a bioreactor immobilized microorganisms and their use the same.
Fermentationsverfahren werden seit langer Zeit mit Hilfe von freiwachsenden mikrobiellen Kulturen durchgeführt. Es wurde erkannt, dass im allgemeinen die Verwendung von immobilisierten Mikroorganismen vorteilhaft ist. Immobilisierte Mikroorganismen ermöglichen kontinuierliche Verfahren und eine hohe Konzentration an Mikroorganismen, so dass im Vergleich zu freiwachsenden Mikroorganismen höhere Reaktionsgeschwindigkeiten erreicht werden und daher Anlagen mit kleineren Dimensionen möglich sind, oder die Dauer der Verfahren deutlich verkürzt werden kann.Fermentation processes have been using for a long time performed by free-growing microbial cultures. It it was recognized that in general the use of immobilized microorganisms is advantageous. Immobilized microorganisms enable continuous Processes and a high concentration of microorganisms, so compared to free-growing microorganisms higher reaction speeds can be achieved and therefore systems with smaller dimensions are possible, or the duration of the procedures can be significantly reduced.
In der Vergangenheit wurde die Immobilisierung von Mikroorganismen durch verschiedene Einfang- oder Einkapselungstechniken bewirkt. Beispielsweise werden Agar, Gelatine oder Alginat dazu verwendet, die Mikroorganismen in einen Gelierungsprozess zu involvieren. In the past, the immobilization of Microorganisms through different capture or Encapsulation techniques. For example Agar, gelatin or alginate are used to make the Involve microorganisms in a gelling process.
Zur Erzielung des Einfangens der Mikroorganismen mittels Lösungsmittelausfällung werden Celluloseacetat oder Polystyrol verwendet. Weiterhin werden Epoxyharze und Polyurethan oder Polyacrylamid zum Einfangen durch Polykondensation oder Polymerisation verwendet. Die physikalischen Eigenschaften der oben genannten Trägermaterialien resultieren jedoch in erheblichen Schwierigkeiten bei ihrer Herstellung und Anwendung in industrieller Grössenordnung. Häufig müssen sie vor Ort direkt vor ihrer Verwendung hergestellt werden und können nicht unabhängig vorab hergestellt und gelagert werden. Sie sind üblicherweise weich und zerbrechlich, wodurch Probleme hervorgerufen werden, z. B. übermässiger Druckverlust, wodurch ihre Verwendung in der Praxis in grossen Einheiten oder mit grossen Flussgeschwindigkeiten verhindert wird.To achieve the capture of the microorganisms by means of Solvent precipitation will be cellulose acetate or Polystyrene used. Furthermore, epoxy resins and Polyurethane or polyacrylamide to catch through Polycondensation or polymerization used. The physical properties of the above However, carrier materials result in considerable Difficulties in their manufacture and application in industrial scale. They often have to be on site can be made just before use not manufactured and stored independently in advance. They are usually soft and fragile, which makes them Problems are caused, e.g. B. more excessive Pressure loss, which makes their use in practice large units or with high flow velocities is prevented.
In DE-A1-42 39 612 ist ein Bioreaktor mit einem verbesserten Träger offenbart, wobei gekörnte Diethylaminoethyl (DEAE)-modifizierte Cellulose besonders bevorzugt ist. EP-A-424 794 offenbart die Immobilisierung von Hefezellen unter Verwendung dieses Trägers. Zwar zeigt dieser Träger eine exzellente Güte, jedoch sind die mit seiner Herstellung verbundenen Kosten hoch. Andere, aus Glaskugeln hergestellte Träger sind in DE-41 11 879 und DE-41 37 474 beschrieben.DE-A1-42 39 612 describes a bioreactor with a improved carrier, being granular Diethylaminoethyl (DEAE) modified cellulose in particular is preferred. EP-A-424 794 discloses immobilization of yeast cells using this carrier. Although it shows this carrier is of excellent quality, but they are with its manufacturing costs are high. Other, out Glass spheres are made in DE-41 11 879 and DE-41 37 474.
Es ist daher ein erfindungsgemässes Ziel, einen Bioreaktor mit auf einem Träger immobilisierten Mikroorganismen bereit zustellen, der die notwendigen mechanischen Eigenschaften zur Anwendung in industrieller Grössenordnung besitzt, dessen Verwendung jedoch im Vergleich zu den Bioreaktoren aus dem Stand der Technik aufgrund wirtschaftlicher Gründe bevorzugt ist. It is therefore an object according to the invention, a bioreactor with microorganisms immobilized on a carrier ready to provide the necessary mechanical Properties for use in industrial Of magnitude, but its use in Comparison to the prior art bioreactors is preferred due to economic reasons.
Das obige Ziel wird durch einen Bioreaktor mit Mikroorganismen erreicht, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Mikroorganismen auf Teilchen immobilisiert sind, die aus einem natürlichen Lignocellulosematerial zusammengesetzt sind, das so derivatisiert ist, dass es anionenaustauschende Eigenschaften erhält.The above goal is achieved by using a bioreactor Microorganisms, which is characterized by that the microorganisms are immobilized on particles, made from a natural lignocellulosic material are composed that is derivatized so that it receives anion-exchanging properties.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Mikroorganismen sind nicht beschränkt und umfassen Bakterien und Pilzzellen. Aufgrund ihrer industriellen Bedeutung sind Milchsäurebakterien und Hefezellen von besonderem Interesse. Der Begriff "Milchsäurebakterien" wie er hierin verwendet wird, umfasst die Genera Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Erysipelothrix, Gemella, Globicatella, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus und Vagococcus. Diese Genera sind im allgemeinen dadurch gekennzeichnet, dass die zu ihnen gehörigen Bakterien die Fähigkeit besitzen, Milchsäure oder andere spezifische Produkte zu erzeugen, oder sie diese Eigenschaften ursprünglich in ihrer Wildtypform besessen haben.The microorganisms to be used according to the invention are not restricted and include bacteria and fungal cells. Because of their industrial importance Lactic acid bacteria and yeast cells in particular Interest. The term "lactic acid bacteria" as used herein used, the Genera includes Aerococcus, Carnobacterium, Enterococcus, Erysipelothrix, Gemella, Globicatella, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, T Tragococcus and Vagococcus. These genera are generally by that characterized that the bacteria belonging to them the Possess ability to lactic acid or other specific Produce products, or they have these properties originally owned in their wild type form.
Homofermentive Bakterien, wie Lactobacillus delbrückii, Lactobacillus bulgaricus oder Lactobacillus leichmanii, können zur Herstellung von Milchsäure in grossem Massstab verwendet werden. Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus plantarum und Lactobacillus helveticus können zur Ansäuerung von Bier mit Milchsäure verwendet werden. Heterofermentative Bakterien, wie Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri oder Lactobacillus mesenteroides werden zur Herstellung von Nahrungsmitteln verwendet, die Milchsäure enthalten. Homofermentive bacteria, such as Lactobacillus delbrückii, Lactobacillus bulgaricus or Lactobacillus Leichmanii, can be used to produce lactic acid on a large scale be used. Lactobacillus amylovorus, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus helveticus can be used for Acidification of beer with lactic acid can be used. Heterofermentative bacteria, such as Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri or Lactobacillus mesenteroides are used to make food that Contain lactic acid.
Der Begriff "Hefezellen", wie er erfindungsgemäss verwendet wird, umfasst beliebige Hefetypen, beispielsweise den Genus Candida. Der derzeit wichtigste sind Bäckerhefe, Bierhefe, Weinhefe und Schnapsbrennerhefe, der alle zur Spezies Saccharomyces cerevisae gehören.The term "yeast cells" as used in the invention includes any type of yeast, for example the genus Candida. The most important one at the moment are baker's yeast, brewer's yeast, wine yeast and Schnapps burner yeast, all of the species Saccharomyces cerevisae belong.
Neben Hefen können erfindungsgemäss andere Pilztypen (Schimmel) verwendet werden, wie beispielsweise Aspergillus niger oder Rhizopus oryzae. Zur Herstellung von Alkohol ist ein bevorzugt verwendbarer Mikroorganismus das Bakterium Zymomonas mobilis.In addition to yeasts, other types of mushrooms can be used according to the invention (Mold) can be used, such as Aspergillus niger or Rhizopus oryzae. For the production alcohol is a preferred microorganism the bacterium Zymomonas mobilis.
Der Begriff "natürliches Lignocellulosematerial" umfasst Materialien natürlichen Ursprungs, die hauptsächlich aus Lignin, Cellulose und Hemicellulosen zusammengesetzt sind. Das am weitesten verbreitete Material dieser Art ist Holz, das beispielsweise in Form von Holzschnitzeln oder Sägemehl verwendet werden kann. Andere verwendbare Lignocellulosematerialen schliessen Materialien ein, die von Graspflanzen abgeleitet sind, wie beispielsweise Zuckerrohr (Bagasse) und Bambus.The term "natural lignocellulosic material" includes Materials of natural origin, mainly from Lignin, cellulose and hemicelluloses are composed. The most common material of this type is wood, for example in the form of wood chips or Sawdust can be used. Other usable Lignocellulosic materials include materials that are derived from grass plants, such as Sugar cane (bagasse) and bamboo.
Erfindungsgemäss besonders geeignet sind gemahlene Nussschalen, wie beispielsweise Kokosnussschalen. Jährlich werden in den tropischen Gebieten der Welt Millionen Tonnen Schalenabfälle erzeugt, wobei Kokosnüsse am meisten verbreitet sind. Die Abfälle sind extensiv als Füllstoffe in Kunststoffen, als Antirutschmittel in Deckanstrichen oder als Strahlsand zum Weichstrahlen von Metallen verwendet. Das Schalenmaterial ist hart und sehr widerstandsfähig und behält seine Einheitlichkeit auch in rauhen Behandlungen, wie der Carbonisierung bei der Herstellung mechanischer Aktivkohle, einer der am weitesten fortgeschrittenen Verwendungen von Nussschalenabfällen.Ground materials are particularly suitable according to the invention Nut shells, such as coconut shells. Yearly become millions in the tropical regions of the world Tons of shell waste are generated, with coconuts being the most are common. The wastes are extensive as fillers in plastics, as anti-slip agent in top coats or as blasting sand for soft blasting of metals used. The shell material is hard and very resistant and keeps its uniformity even in harsh treatments, such as carbonization at the Manufacture of mechanical activated carbon, one of the most advanced uses of Nutshell waste.
Im Vergleich zu gekörnter DEAE-modifizierter Cellulose zeigen Kokosnussschalen beispielsweise bezüglich der Kanalbildung und Kompaktierung des Trägerbettes sogar bessere mechanische Eigenschaften. Die Kokosnussschalenteilchen sind freier fliessend, dichter, weniger zerbrechlich, weniger kompressibel und leichter zu benetzen und zu trocknen. Kokosnussschalenteilchen sind im wesentlichen nicht porös, was bedeutet, dass aufgrund fehlender interner Diffusion die Regenerierung und das Waschen des Trägers schnell vonstatten gehen.Compared to grained DEAE-modified cellulose show coconut shells for example with respect to Channel formation and compacting of the carrier bed even better mechanical properties. The Coconut shell particles are more free flowing, denser, less fragile, less compressible and easier to use wet and dry. Coconut shell particles are in the essentially non-porous, which means that due to lack of internal diffusion the regeneration and that Wash the carrier quickly.
Erfindungsgemäss haben bevorzugt Lignocellulosematerialien eine Kompressibilität von weniger als 20%, weiter bevorzugt weniger als 10%.According to the invention preferably have lignocellulosic materials a compressibility of less than 20%, further preferably less than 10%.
In dem erfindungsgemäss Bioreaktor liegt das Lignocellulosematerial in Form von Teilchen vor. Die Form der Teilchen ist nicht kritisch und hängt von dem verwendeten spezifischen Material ab. Teilchen mit regelmässiger Form sind jedoch bevorzugt. Je härter das Material ist, desto kleinere Teilchen können verwendet werden, ohne dass es zu exzessiven Druckverlusten in dem Bioreaktor kommt.That lies in the bioreactor according to the invention Lignocellulosic material in the form of particles. Form the particle is not critical and depends on that specific material used. Particles with regular form are preferred. The harder it is Material is, the smaller particles can be used without excessive pressure drops in the Bioreactor is coming.
Erfindungsgemäss wird das Lignocellulosematerial vor der Immobilisierung der Mikroorganismen kationisiert, d. h. das Material wird so derivatisiert, dass es Anionenaustauschereigenschaften bekommt.According to the lignocellulosic material before Immobilization of the microorganisms cationized, d. H. the Material is derivatized so that it Gets anion exchange properties.
Das Lignocellulosematerial wird durch Umsetzung mit einer Verbindung derivatisiert, die in der rage ist, eine kovalente Bindung mit den in dem Lignocellulosematerial vorhandenen Hydroxylgruppen einzugehen. Im Prinzip kann erfindungsgemäss ein beliebiges bekanntes Verfahren zur Herstellung der Ionenaustauschercellulose angewandt werden. Es bestehen zahlreiche Möglichkeiten, eine Cellulose oder Ligninhydroxylgruppe durch eine ionisierbare Amingruppe, insbesondere tertiäre oder quaternäre Aminogruppen, zu substituieren. Aus Sicherheits- und anderen technischen Gründen ist es in biologischen Ionenaustauscheranwendungen die allgemeine Praxis, zu diesem Zweck mit tertiären Aminen zu arbeiten. Beispiele für die erfindungsgemäss zu verwendenden Reagenzien schliessen Chloralkylamine, wie beispielsweise zu verwendenden Reagenzien schliessen Chloralkylamine, wie beispielsweise Diethylaminoethylchlorid, Diethylaminoisopropylchlorid und Aminoethylchlorid, ein. Das bevorzugte Reagenz ist Diethylaminoethylchlorid, das kommerziell in grossen Mengen erhältlich ist. Ferner können auch die entsprechenden Epoxide verwendet werden. Die Menge des Derivatisierungsmittels hängt von dem verwendeten Lignocellulosematerial ab. Da im Derivatisierungsschritt starke Beizmittel verwendet werden, neigen einige Lignocellulosematerialien, wie beispielsweise Kokosnussschalen, dazu, sich teilweise aufzulösen, was nicht bevorzugt ist. Es wurde herausgefunden, dass es zur Verhinderung des Löslichwerdens nützlich ist, das Lignocellulosematerial vor der Derivatisierung einer Vernetzungsreaktion zu unterziehen. Diese Vernetzungsreaktion kann unter Verwendung von Formaldehyd oder Dialdehyden, wie beispielsweise Glutaraldehyd, durchgeführt werden. Wenn Formaldehyd verwendet wird, kann dessen Wirksamkeit durch Zugabe von Harnstoff zu der Lösung weiter verbessert werden. Neben der Verstärkung der Vernetzung bindet Harnstoff auch zurückbleibendes Formaldehyd, das schädlich ist, und bei der Herstellung Umwelt- und Gesundheitsgefährdungen hervorrufen kann.The lignocellulosic material is reacted with a Derivatized compound that is capable of a covalent bond with those in the lignocellulosic material existing hydroxyl groups. In principle can any known method according to the invention for Production of the ion exchanger cellulose applied become. There are numerous options, one Cellulose or lignin hydroxyl group by a ionizable amine group, especially tertiary or quaternary amino groups. Out For security and other technical reasons, it is in biological ion exchange applications the general Practice working with tertiary amines for this purpose. Examples of those to be used according to the invention Reagents include chloroalkylamines, such as reagents to be used include chloroalkylamines, such as for example diethylaminoethyl chloride, Diethylaminoisopropyl chloride and aminoethyl chloride. The preferred reagent is diethylaminoethyl chloride, which is commercially available in large quantities. Further the corresponding epoxides can also be used. The amount of the derivatizing agent depends on that used lignocellulosic material. Since in Derivatization step uses strong mordants some lignocellulosic materials, such as For example, coconut shells, to some extent dissolve what is not preferred. It was found that it was used to prevent the The lignocellulosic material is useful prior to the derivatization of a crosslinking reaction undergo. This crosslinking reaction can take place under Use of formaldehyde or dialdehydes, such as for example glutaraldehyde. If Formaldehyde can be used to reduce its effectiveness Addition of urea to the solution further improved become. In addition to strengthening networking, it binds Urea also retains formaldehyde that is harmful is, and in the manufacture of environmental and May pose health risks.
Die Ladekapazität, d. h. die Anzahl an Zellen pro Gramm des trockenen Trägers, hängt von dem Typ des verwendeten Mikroorganismus, dem Typ des verwendeten Lignocellulosematerials, der Teilchengrösse und dem angewandten Vernetzungs- und/oder Derivatisierungsverfahren ab.The loading capacity, i. H. the number of cells per gram of dry carrier, depends on the type of used Microorganism, the type of used Lignocellulosic material, the particle size and the applied networking and / or Derivatization process.
Gemäss einer erfindungsgemäss bevorzugten Ausführungsform umfasst der Bioreaktor eine Vorrichtung, die den Kontakt des beladenen Trägers mit einem umzusetzenden Fluidum erlaubt. Vorteilhafterweise ist diese Vorrichtung ausgewählt aus einem gerührten Tankreaktor, einem Korbreaktor, einem Fliessbettreaktor, einem Festbettreaktor und einem Filterreaktor. Der Bioreaktor kann auch eine Vorrichtung darstellen, die eine Säule oder eine Mehrzahl von Säulen ist.According to a preferred embodiment according to the invention the bioreactor includes a device that makes the contact of the loaded carrier with a fluid to be converted allowed. This device is advantageous selected from a stirred tank reactor, one Basket reactor, a fluidized bed reactor, one Fixed bed reactor and a filter reactor. The bioreactor can also represent a device that is a column or is a plurality of columns.
Eine weiter bevorzugte Ausführungsform des Bioreaktors umfasst ferner zusätzlich zu der Vorrichtung einen Behälter zur Hydratisierung des trockenen Trägermaterials vor den Pumpen in dem Bioreaktor, einen Behälter mit Sterilisierungsflüssigkeit zur Sterilisierung des Trägers in dem Bioreaktor, einen Behälter mit Neutralisierungsflüssigkeit zur Neutralisierung des Trägers nach der Sterilisierung, einen Behälter mit einer Mikroorganismensuspension zum Einpumpen in den Bioreaktor und zur Fixierung auf der Oberfläche des Trägers, einen Behälter mit dem zu behandelnden Substrat, wahlweise einen Nachbehandlungsbehälter, in dem der Ausfluss aus dem Bioreaktor nachbehandelt wird, und einen Behälter zur Lagerung des Produkts.Another preferred embodiment of the bioreactor further includes, in addition to the device Container for hydration of the dry carrier material in front of the pumps in the bioreactor, with a container Sterilizing liquid for sterilizing the wearer in the bioreactor, with a container Neutralizing liquid to neutralize the Carrier after sterilization, a container with a Microorganism suspension for pumping into the bioreactor and for fixation on the surface of the carrier, a Container with the substrate to be treated, optionally one Post-treatment tank in which the discharge from the Bioreactor is treated, and a container for Storage of the product.
Der Bioreaktor kann ferner eine Druckablassvorrichtung und Mittel zur Abtrennung von Kohlendioxid und/oder ungelösten Gasen einschliessen oder daran angeschlossen sein.The bioreactor may also include a pressure relief device and Means for the separation of carbon dioxide and / or undissolved Include gases or be connected to them.
Im rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Bioreaktor zur Herstellung von Produkten verwendet werden, die aus dem Metabolismus der Mikroorganismen resultieren, sowie zur Modifizierung der Zusammensetzung des Zustroms.In the context of the present invention, the bioreactor used to manufacture products made from the metabolism of the microorganisms result, and to modify the composition of the inflow.
Gemäss einer besonders Ausführungsform wird der Bioreaktor zur Herstellung von Milchsäure angewandt. Bevorzugte Anwendungen sind die Erzeugung von Milchsäure in einem Zustrom, der aus einem Nahrungsmittel oder einem Futtermittelprodukt besteht.According to a special embodiment, the bioreactor used for the production of lactic acid. Preferred Applications are the production of lactic acid in one Influx that comes from a food or a Feed product exists.
Durch die Auswahl spezifischer Milchsäurebakterien kann der erfindungsgemässe Bioreaktor zur Herstellung weiterer Verbindungen zusätzlich zu oder als Alternative zu Milchsäure verwendet werden. Hierzu ist die Herstellung von Bacteriocinen, wie beispielsweise Nisin, das zur Nahrungsmittelkonservierung nützlich ist, genannt werden. Es ist ferner möglich, bestimmte Geschmacksverbindungen herzustellen, wie beispielsweise Diacetyl, Ethanol, Propanol, Isobutanol, Pentanale und Hexanale. Der erfindungsgemässe Bioreaktor kann darüber hinaus zur Herstellung extrazellulärer Enzyme, wie beispielsweise Lipase, oder von Polymeren, wie beispielsweise Dextran oder anderen organischen Säuren, zusätzlich zu Milchsäure verwendet werden. Ferner ist es ebenso möglich, durch Verwendung bestimmter zellgebundener Ureaseenzyme Harnstoff aus dem Zustrom in den Reaktor zu entfernen. By choosing specific lactic acid bacteria you can the bioreactor according to the invention for the production of further Connections in addition to or as an alternative to Lactic acid can be used. This is the manufacture of bacteriocins, such as nisin, which is used for Food preservation is useful to be called. It is also possible to use certain flavor compounds to produce, such as diacetyl, ethanol, Propanol, isobutanol, pentanals and hexanals. The The bioreactor according to the invention can also be used for Production of extracellular enzymes, such as Lipase, or of polymers such as dextran or other organic acids, in addition to lactic acid be used. Furthermore, it is also possible to Use of certain cell-bound urease enzymes Remove urea from the feed into the reactor.
Eine weiter bevorzugte Anwendung des Bioreaktors liegt in der Herstellung von Milchsäure in fliessfähigen und pumpbaren Nahrungsmittelprodukten, wie beispielsweise Milch oder Fruchtsäften.Another preferred application of the bioreactor is in the production of lactic acid in flowable and pumpable food products, such as Milk or fruit juices.
Ebenso kann der erfindungsgemässe Bioreaktor vorteilhafterweise zur Ansäuerung von Getränken, wie beispielsweise Säften, Limonaden, Bier und Wein, verwendet werden. Darüber hinaus kann der erfindungsgemässe Bioreaktor auch vorteilhaft zur Ansäuerung der Würze bei der Herstellung von alkoholfreiem Bier verwendet werden.The bioreactor according to the invention can also be used advantageously for acidifying drinks, such as for example juices, lemonades, beer and wine become. In addition, the inventive Bioreactor also beneficial to acidify the wort in the production of non-alcoholic beer.
Gemäss einer weiteren besonderen Ausführungsform wird der Bioreaktor zur Herstellung von Brauereiprodukten oder anderen alkoholischen Getränken angewandt. Eine bevorzugte Anwendung ist die kontinuierliche Primärfermentation von Bier oder anderen alkoholischen Getränken, wie beispielsweise Apfelwein (Cider), Wein oder Schaumwein mit Hefezellen, die auf dem Lignocellulosematerial immobilisiert sind.According to a further special embodiment, the Bioreactor for the production of brewery products or other alcoholic beverages. A preferred one Application is the continuous primary fermentation of Beer or other alcoholic beverages such as for example cider, wine or sparkling wine with Yeast cells on the lignocellulosic material are immobilized.
Eine weitere bevorzugte Anwendung ist die kontinuierliche Sekundärfermentation oder Reifung von fermentiertem Bier.Another preferred application is continuous Secondary fermentation or maturation of fermented beer.
Eine weiter bevorzugte Anwendung ist die Herstellung von Bier mit geringem Alkoholgehalt oder im wesentlichen alkoholfreiem Bier, das die mehr oder weniger strengen Bestimmungen, was als "alkoholfreies Bier" bezeichnet werden darf, in verschiedenen Ländern erfüllt. Another preferred application is the production of Low alcohol or essentially beer non-alcoholic beer that the more or less strict Provisions what is referred to as "non-alcoholic beer" may be met in different countries.
Die Derivatisierung wurde in einem 500 l-Reaktor durchgeführt, der mit einem Propellerrührer und einem Heiz- und Kühlmantel ausgestattet war. 150 l Wasser und 20 kg Espenschnitzel mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5% und einem Teilchendurchmesser von 2 bis 5 mm wurden in den Reaktor eingeführt. Die Temperatur des Reaktors wurde auf 85°C angehoben und dessen Inhaltsstoffe wurden bei dieser Temperatur für 150 Minuten gerührt. Während dieser Zeit wurden die schwimmenden Holzschnitzel gut durchnässt und die eingefangene Luft wurde abgegeben.The derivatization was carried out in a 500 l reactor performed using a propeller stirrer and a Heating and cooling jacket was equipped. 150 l water and 20 kg aspen schnitzel with a moisture content of 5% and a particle diameter of 2 to 5 mm were in the Reactor introduced. The temperature of the reactor was up 85 ° C raised and its ingredients were in this Temperature stirred for 150 minutes. During this time the floating wood chips were soaked and the trapped air was released.
Die Reaktorinhaltsstoffe wurden auf eine Temperatur von 40°C abgekühlt, wonach 4,8 kg einer 50%-igen Natriumhydroxidlösung hinzugegeben wurden. 7,6 kg einer 50%-igen Lösung des Hydrochlorids von Diethylaminoethylchlorid (DEC) wurden unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 150 ml/min. in den Reaktor gepumpt.The reactor contents were brought to a temperature of Cooled 40 ° C, after which 4.8 kg of a 50% Sodium hydroxide solution were added. 7.6 kg one 50% solution of the hydrochloride of Diethylaminoethyl chloride (DEC) were stirred with at a rate of 150 ml / min. in the reactor pumped.
Nach Zugabe des DEC wurde der Reaktor für weitere 30 Minuten gerührt und anschliessend wurde der pH-Wert der Reaktorinhaltsstoffe zu pH 11,2 bestimmt. Das verbliebene Beizmittel wurde durch Zugabe von 500 ml konzentrierter Schwefelsäure neutralisiert. Der pH-Wert stellte sich auf einen Wert von 6,1 ein. Der neutralisierte Ansatz wurde viermal mit Wasser durch Dekantieren gewaschen. Das Volumen jedes Dekantierschrittes wurde von 500 auf 150 l verringert.After adding the DEC, the reactor was operated for a further 30 Stirred minutes and then the pH was Reactor contents determined to pH 11.2. The remaining Mordant was concentrated by adding 500 ml Neutralizes sulfuric acid. The pH was raised a value of 6.1. The approach was neutralized washed four times with water by decanting. The Volume of each decanting step was increased from 500 to 150 l decreased.
Nach den Dekantierungen wurde der Reaktor mit Wasser auf 500 l aufgefüllt und auf eine Temperatur von 92°C erhitzt. After decanting, the reactor was opened with water 500 l filled up and heated to a temperature of 92 ° C.
Der Ansatz wurde für 16 Stunden gerührt, wobei die Temperatur auf 74°C absank. Letztendlich wurde der Ansatz durch erneutes vierfaches Dekantieren mit Wasser wie oben beschrieben gewaschen. Beim Entleeren des Reaktors wurde ein Schüttvolumen von 120 l kationisierten Espenschnitzeln gewonnen.The mixture was stirred for 16 hours, the Temperature dropped to 74 ° C. Ultimately, the approach by decanting again four times with water as above described washed. When emptying the reactor a bulk volume of 120 l of cationized aspen schnitzel won.
Die Derivatisierung wurde in dem gleichen 500 l-Reaktor durchgeführt, der in Beispiel 1 verwendet wurde. 150 l Wasser und 75 kg Kokosnussschalengranulat mit einem Teilchendurchmesser von 0,5 bis 1 mm wurden in den Reaktor eingeführt. Die Temperatur des Reaktors wurde auf 40°C angehoben und es wurde 1 kg trockenes Magnesiumsulfat zugegeben. Der pH-Wert in dem Reaktor wurde durch Zugabe konzentrierter Schwefelsäure auf einen Wert von 2,7 abgesenkt. Innerhalb von 10 Minuten wurden 10 l einer 37 -%-igen Formaldehydlösung hinzugegeben, und anschliessend wurden die Reaktorinhaltsstoffe für 130 Minuten gerührt. Dann wurden 4,0 kg Harnstoff zugegeben und das Rühren wurde für weitere 30 Minuten fortgeführt. 13 kg einer 50%-igen Natriumhydroxidlösung wurden in den Reaktor zugegeben. Dann wurden 20,5 kg einer 50%-igen Lösung des Hydrochlorids von Diethylaminoethylchlorid (DEC) unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 150 ml/min. in den Reaktor gepumpt.The derivatization was carried out in the same 500 liter reactor carried out, which was used in Example 1. 150 l Water and 75 kg of coconut shell granulate with one Particle diameters of 0.5 to 1 mm were in the reactor introduced. The temperature of the reactor was raised to 40 ° C raised and 1 kg of dry magnesium sulfate admitted. The pH in the reactor was adjusted by adding concentrated sulfuric acid to a value of 2.7 lowered. 10 l became one within 10 minutes 37% formaldehyde solution added, and the reactor components were then used for 130 Minutes stirred. Then 4.0 kg of urea was added and stirring was continued for an additional 30 minutes. 13 kg of a 50% sodium hydroxide solution were in the Reactor added. Then 20.5 kg of a 50% Solution of the hydrochloride of diethylaminoethyl chloride (DEC) with stirring at a rate of 150 ml / min. pumped into the reactor.
Nach der Zugabe des DEC wurde der Reaktor für weitere 30 Minuten gerührt und dann wurde das verbliebene Beizmittel durch Zugabe von 500 ml konzentrierter Schwefelsäure neutralisiert. Der pH-Wert stellte sich auf einen Wert von 5,2 ein. Der neutralisierte Ansatz wurde viermal mit Wasser durch Dekantieren gewaschen. Das Volumen jedes Dekantierschrittes wurde von 500 auf 150 l verringert.After the addition of the DEC, the reactor was switched on for a further 30 Minutes and then the remaining mordant by adding 500 ml of concentrated sulfuric acid neutralized. The pH was at a value of 5.2 a. The neutralized approach was used four times Washed water by decanting. The volume of each Decanting step reduced from 500 to 150 liters.
Nach den Dekantierungen wurde der Reaktor mit Wasser auf 500 l aufgefüllt und auf eine Temperatur von 85°C erhitzt. Der Ansatz wurde für 16 Stunden gerührt, wobei die Temperatur auf 66°C absank. Letztendlich wurde der Ansatz durch erneutes vierfaches Dekantieren mit Wasser wie oben beschrieben gewaschen. Beim Entleeren des Reaktors wurde ein Schüttvolumen von 140 l kationisiertem Kokosnussschalengranulat gewonnen.After decanting, the reactor was opened with water 500 l filled up and heated to a temperature of 85 ° C. The mixture was stirred for 16 hours, the Temperature dropped to 66 ° C. Ultimately, the approach by decanting again four times with water as above described washed. When emptying the reactor a bulk volume of 140 l cationized Granulated coconut shell.
Ein Schüttvolumen von 110 l kationisierten Espenschnitzeln, die gemäss Beispiel 1 hergestellt wurden, wurden in einen Säulenreaktor mit einem Innendurchmesser von 40 cm und einer Höhe von 120 cm eingeführt. In einem Tank mit einem Gesamtvolumen von 150 l wurden 120 l einer 4%-igen Natriumhydroxidlösung hergestellt. Die Tanktemperatur wurde auf 85°C eingestellt und die Lösung wurde mit einer Flussgeschwindigkeit von 200 l/std. aus dem Tank aufwärts durch den Reaktor gepumpt, wobei der Ausfluss in den Tank zurücklief.A bulk volume of 110 l cationized Aspen schnitzel, which were produced according to Example 1, were placed in a column reactor with an inner diameter of 40 cm and a height of 120 cm. In one Tank with a total volume of 150 l was 120 l one 4% sodium hydroxide solution. The Tank temperature was set to 85 ° C and the solution was at a flow rate of 200 l / h. out the tank is pumped up through the reactor, the Discharge ran back into the tank.
Nach 18-stündiger Zirkulation wurde der Tank abgelassen, gespült und mit heissem Betriebswasser gefüllt. Der Ausfluss aus dem Reaktor wurde in den Abfluss umgeleitet und heisses Wasser wurde mit einer Flussgeschwindigkeit von 400 l/std. hindurchgepumpt, bis der pH-Wert des Reaktorausflusses unter einen pH-Wert von 10 fiel. In dem Tank wurde eine Lösung von 1 kg Zitronensäure in 120 l kaltem Betriebswasser hergestellt. Der Ausfluss aus dem Reaktor wurde in den Tank zurückgeführt und die saure Lösung wurde für 2 Stunden mit einer Flussgeschwindigkeit von 400 l/std. durch den Reaktor zirkuliert. Der Tank wurde abgelassen, gespült und mit kaltem Wasser gefüllt. Der Ausfluss aus dem Reaktor wurde in den Abfluss umgeleitet und kaltes Wasser wurde für weitere 2 Stunden durch den Reaktor gepumpt.After 18 hours of circulation, the tank was drained, rinsed and filled with hot process water. The Outflow from the reactor was diverted to the outflow and hot water was flowing at a rate from 400 l / h pumped through until the pH of the Reactor outflow fell below a pH of 10. By doing Tank was a solution of 1 kg of citric acid in 120 l cold process water. The discharge from the Reactor was returned to the tank and the acid one Solution was at flow rate for 2 hours from 400 l / h circulated through the reactor. The Tank was drained, rinsed and filled with cold water. The effluent from the reactor was drained redirected and cold water was left for another 2 hours pumped through the reactor.
In dem Tank wurde durch Verdünnung von Bierhefe, die nach der Primärfermentation aus Bierfermentationstanks gewonnen wurde, auf ein Volumen von 120 l eine Hefeaufschlämmung hergestellt, die etwa 4 × 108 Zellen/ml enthielt. Die Hefeaufschlämmung wurde in Abwärtsrichtung mit einer Flussgeschwindigkeit von 400 l/std. durch den Reaktor gepumpt, wobei der Ausfluss in den Tank zurücklief. Nach 1 Stunde wurde die Zirkulation unterbrochen und der Tank abgelassen, gespült und es wurden erneut 120 l einer 4%-igen Natriumhydroxidlösung in dem Tank hergestellt. Die Tanktemperatur wurde auf 85°C eingestellt und die Lösung wurde unter Umgehung des Reaktors durch die Leitungen zirkuliert. Nach 2 Stunden wurde die Zirkulation beendet. Der Tank wurde abgelassen, gespült und mit kaltem Wasser gefüllt, das für 1 Stunde durch die Leitungen gepumpt wurde.A yeast slurry containing about 4 × 10 8 cells / ml was prepared in the tank by diluting brewer's yeast, which was obtained from beer fermentation tanks after the primary fermentation, to a volume of 120 l. The yeast slurry was downflow at a flow rate of 400 l / h. pumped through the reactor with the effluent returning to the tank. After 1 hour the circulation was stopped and the tank drained, rinsed and again 120 liters of a 4% sodium hydroxide solution were made in the tank. The tank temperature was set to 85 ° C and the solution was circulated through the lines bypassing the reactor. The circulation was stopped after 2 hours. The tank was drained, rinsed and filled with cold water which was pumped through the lines for 1 hour.
Jungbier aus der Primärfermentierung wurde kontinuierlich über eine Scheibenstapelzentrifuge zur Entfernung der Hefe daraus entnommen und in Abwärtsrichtung mit einer Flussgeschwindigkeit von 55 l/std. durch den Reaktor gepumpt. Der Durchlauf wurde für 12 Tage fortgesetzt, während derer sowohl am Einlass als auch am Auslass täglich Proben entnommen wurden. Der sichtbare Extrakt und die Konzentration an Diacetyl und Carbonylen wurden durch Analysen der Proben verfolgt. Die Abnahme des sichtbaren Extrakts betrug 0,18 Einheiten auf der Plato-Skala, die Abnahme der Konzentration an Diacetyl betrug 0,005 mg/l und die Abnahme der Konzentration an Carbonylverbindungen betrug 21 µg/l im Durchschnitt.Young beer from primary fermentation became continuous via a disc stack centrifuge to remove the yeast removed from it and downward with a Flow rate of 55 l / h through the reactor pumped. The run continued for 12 days, during which both at the inlet and at the outlet samples were taken daily. The visible extract and the concentration of diacetyl and carbonyls were determined by Analyzes of samples tracked. The decrease in the visible Extract was 0.18 units on the Plato scale Decrease in the concentration of diacetyl was 0.005 mg / l and the decrease in the concentration of carbonyl compounds was 21 µg / l on average.
Am Ende des Experiments wurde eine Probe von 30 l zur Verkostung und für Endanalysen abgenommen, wonach der Reaktor entleert und von dem Träger zum Zweck der Hefezählung eine Probe entnommen wurde. Die durchschnittliche Hefemenge in dem Trägerbett betrug 250 Millionen Zellen/ml. Nach Angaben des Verkostungsgremiums war der Geschmack der Endprobe gut und mit dem des Handelsprodukts vergleichbar.At the end of the experiment, a 30 l sample was added to the Tasting and approved for final analysis, after which the Emptied and from the carrier for the purpose of the reactor A sample was taken from yeast count. The average amount of yeast in the carrier bed was 250 Million cells / ml. According to the tasting panel the taste of the final sample was good and that of the Comparable commercial product.
Das Sekundärfermentationsexperiment wurde in der gleichen Vorrichtung und nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 3 durchgeführt. Ein Schüttvolumen von 110 l kationisiertem Kokosnussschalengranulat, das gemäss Beispiel 2 hergestellt wurde, wurden in einen Säulenreaktor mit einem Innendurchmesser von 40 cm und einer Höhe von 120 cm eingeführt. In einem Tank mit einem Gesamtvolumen von 150 l wurden 120 l einer 4%-igen Natriumhydroxidlösung hergestellt. Die Tanktemperatur wurde auf 65°C eingestellt und die Lösung wurde mit einer Flussgeschwindigkeit von 200 l/std. aus dem Tank aufwärts durch den Reaktor gepumpt, wobei der Ausfluss in den Tank zurücklief.The secondary fermentation experiment was in the same Device and following the same procedure as in Example 3 performed. A bulk volume of 110 l cationized coconut shell granules, which according to Example 2 was made into a Column reactor with an inner diameter of 40 cm and 120 cm high. In a tank with one Total volume of 150 l was 120 l of a 4% Sodium hydroxide solution prepared. The tank temperature was set to 65 ° C and the solution was washed with a Flow rate of 200 l / h from the tank upwards pumped through the reactor, the outflow into the tank ran back.
Nach 18-stündiger Zirkulation wurde der Tank abgelassen, gespült und mit heissem Betriebswasser gefüllt. Der Ausfluss aus dem Reaktor wurde in den Abfluss umgeleitet und heisses Wasser wurde mit einer Flussgeschwindigkeit von 400 l/std. hindurchgepumpt, bis der pH-Wert des Reaktorausflusses unter einen pH-Wert von 10 fiel. In dem Tank wurde eine Lösung von 1 kg Zitronensäure in 120 l kaltem Betriebswasser hergestellt. Der Ausfluss aus dem Reaktor wurde in den Tank zurückgeführt und die saure Lösung wurde für 2 Stunden mit einer Flussgeschwindigkeit von 400 l/std. durch den Reaktor zirkuliert. Der Tank wurde abgelassen, gespült und mit kaltem Wasser gefüllt. Der Ausfluss aus dem Reaktor wurde in den Abfluss umgeleitet und kaltes Wasser wurde für weitere 2 Stunden durch den Reaktor gepumpt.After 18 hours of circulation, the tank was drained, rinsed and filled with hot process water. The Outflow from the reactor was diverted to the outflow and hot water was flowing at a rate from 400 l / h pumped through until the pH of the Reactor outflow fell below a pH of 10. By doing Tank was a solution of 1 kg of citric acid in 120 l cold process water. The discharge from the Reactor was returned to the tank and the acid one Solution was at flow rate for 2 hours from 400 l / h circulated through the reactor. The Tank was drained, rinsed and filled with cold water. The effluent from the reactor was drained redirected and cold water was left for another 2 hours pumped through the reactor.
In dem Tank wurde durch Verdünnung von Bierhefe, die nach der Primärfermentation aus Bierfermentationstanks gewonnen wurde, auf ein Volumen von 120 l eine Hefeaufschlämmung hergestellt, die etwa 4 × 108 Zellen/ml enthielt. Die Hefeaufschlämmung wurde in Abwärtsrichtung mit einer Flussgeschwindigkeit von 400 l/std. durch den Reaktor gepumpt, wobei der Ausfluss in den Tank zurücklief. Nach 1 Stunde wurde die Zirkulation unterbrochen und der Tank abgelassen, gespült und es wurden erneut 120 l einer 4%-igen Natriumhydroxidlösung in dem Tank hergestellt. Die Tanktemperatur wurde auf 85°C eingestellt und die Lösung wurde unter Umgehung des Reaktors durch die Leitungen zirkuliert. Nach 2 Stunden wurde die Zirkulation beendet. Der Tank wurde abgelassen, gespült und mit kaltem Wasser gefüllt, das für 1 Stunde durch die Leitungen gepumpt wurde.A yeast slurry containing about 4 × 10 8 cells / ml was prepared in the tank by diluting brewer's yeast, which was obtained from beer fermentation tanks after the primary fermentation, to a volume of 120 l. The yeast slurry was run down at a flow rate of 400 l / h. pumped through the reactor with the effluent returning to the tank. After 1 hour the circulation was stopped and the tank drained, rinsed and again 120 liters of a 4% sodium hydroxide solution were made in the tank. The tank temperature was set to 85 ° C and the solution was circulated through the lines bypassing the reactor. The circulation was stopped after 2 hours. The tank was drained, rinsed and filled with cold water which was pumped through the lines for 1 hour.
Jungbier aus der Primärfermentierung wurde kontinuierlich über eine Scheibenstapelzentrifuge zur Entfernung der Hefe daraus entnommen und in Abwärtsrichtung mit einer Flussgeschwindigkeit von 55 l/std. durch den Reaktor gepumpt. Der Durchlauf wurde für 20 Tage fortgesetzt, während derer sowohl am Einlass als auch am Auslass täglich Proben entnommen wurden. Der sichtbare Extrakt und die Konzentrationen von Diacetyl und Carbonylen wurden durch Analysen der Proben verfolgt. Die Abnahme des sichtbaren Extrakts betrug 0,09 Einheiten auf der Plato- Skala, die Abnahme der Konzentration an Diacetyl betrug 0,01 mg/l und die Abnahme der Konzentration an Carbonylverbindungen betrug 51 µg/l im Durchschnitt.Young beer from primary fermentation became continuous via a disc stack centrifuge to remove the yeast removed from it and downward with a Flow rate of 55 l / h through the reactor pumped. The run continued for 20 days, during which both at the inlet and at the outlet samples were taken daily. The visible extract and the concentrations of diacetyl and carbonyls were tracked by analyzing the samples. The decrease in visible extract was 0.09 units on the plato Scale, the decrease in the concentration of diacetyl was 0.01 mg / l and the decrease in concentration Carbonyl compounds averaged 51 µg / l.
Am Ende des Experiments wurde eine Probe von 30 l zur Verkostung und für Endanalysen abgenommen, wonach der Reaktor entleert und von dem Träger zum Zweck der Hefezählung eine Probe entnommen wurde. Die durchschnittliche Hefemenge in dem Trägerbett betrug 360 Millionen Zellen/ml. Nach Angaben des Verkostungsgremiums war der Geschmack der Endprobe gut und mit dem des Handelsprodukts vergleichbar.At the end of the experiment, a 30 l sample was added to the Tasting and approved for final analysis, after which the Emptied and from the carrier for the purpose of the reactor A sample was taken from yeast count. The average amount of yeast in the carrier bed was 360 Million cells / ml. According to the tasting panel the taste of the final sample was good and that of the Comparable commercial product.
Zu einem Schüttvolumen von 6 l kationisiertem Kokosnussschalengranulat in Wasser, das gemäss Beispiel 2 hergestellt wurde, wurde zur Reinigung Ethanol auf eine Ethanolkonzentration von 70% zugegeben. Die Trägeraufschlämmung wurde in einen dampfsterilisierten ummantelten Säulenreaktor mit einem Innendurchmesser von 160 mm und einem Gesamtvolumen von 8 l gegossen. Die Ethanlösung wurde ersetzt, indem zunächst 20 l steriles Wasser in den Reaktor gepumpt, und dann 15 l steriles Wasser 3 Stunden lang zur Extraktion des rückständigen Ethanols zirkuliert wurden. In einem 12 l-Fermenter wurde durch Auflösen von 640 g kristalliner Glucose, 320 g Hefeextrakt, 0,16 g Magnesiumsulfat und 0,16 g Mangansulfat in Wasser und Verdünnen auf 8 l ein Wachstumsmedium hergestellt. Der Fermenter und dessen Inhaltsstoffe wurden bei einer Temperatur von 121°C sterilisiert.Cationized to a bulk volume of 6 l Coconut shell granulate in water, which according to Example 2 was prepared for cleaning ethanol on a Ethanol concentration of 70% added. The Carrier slurry was steam sterilized jacketed column reactor with an inside diameter of 160 mm and a total volume of 8 l cast. The Ethane solution was replaced by first 20 l sterile Water was pumped into the reactor, and then 15 liters of sterile Water for 3 hours to extract the residue Ethanol were circulated. In a 12 liter fermenter by dissolving 640 g of crystalline glucose, 320 g Yeast extract, 0.16 g magnesium sulfate and 0.16 g Manganese sulfate in water and dilute to 8 liters Growth medium made. The fermenter and its Ingredients were at a temperature of 121 ° C sterilized.
Ein Impfstoff aus Lactococcus lactis-Bakterien wurde für 40 Stunden bei einer Temperatur von 40°C auf M17-Medium kultiviert. 400 ml der so hergestellten Bakterienkultur, die etwa 109 Zellen/ml enthielt, wurde zu dem das Wachstumsmedium enthaltenden Fermenter hinzugegeben. Das beimpfte Wachstumsmedium wurde in Aufwärtsrichtung mit einer Flussgeschwindigkeit von 1 l/min. durch den Reaktor gepumpt. Der Ausfluss aus dem Reaktor wurde in den Abfluss geleitet, bis ein Wechsel von Wasser zu Wachstumsmedium auftrat. Der Ausfluss wurde dann in den Fermenter zurückgeleitet und die Zirkulation wurde bei einer Temperatur von 40°C in sowohl dem Reaktor als auch dem Fermenter fortgeführt, wodurch die Bakterien immobilisiert wurden. Nach 1 Stunde wurde die Flussrichtung in dem Reaktor auf Abwärtsfluss umgestellt, wodurch ein fest gepacktes Bett hergestellt wurde.A vaccine from Lactococcus lactis bacteria was cultured on M17 medium for 40 hours at a temperature of 40 ° C. 400 ml of the bacterial culture thus prepared, which contained about 10 9 cells / ml, was added to the fermenter containing the growth medium. The inoculated growth medium was moved upwards at a flow rate of 1 l / min. pumped through the reactor. The effluent from the reactor was drained into the effluent until a change from water to growth medium occurred. The effluent was then returned to the fermenter and the circulation continued at a temperature of 40 ° C in both the reactor and the fermenter, immobilizing the bacteria. After 1 hour, the flow direction in the reactor was switched to downflow, thereby producing a tightly packed bed.
4 Stunden nach Inokulierung des Fermenters wurde die Temperatur auf 50°C erhöht, wodurch das Wachstum auf nur den Reaktor beschränkt wurde. Die während der Zirkulation gebildete Milchsäure wurde kontinuierlich durch Zugabe einer 16%-igen Natriumhydroxidlösung, wodurch der pH-Wert in dem Fermenter auf pH 6,5 gehalten wurde, neutralisiert. Das Wachstum der Bakterien wurde durch Messung des Verbrauchs an Natriumhydroxid verfolgt. Nach 4-stündiger Zirkulation trat ein steiler Anstieg des Verbrauchs auf, der anzeigte, dass die Bakterien in eine exponentielle Wachstumsphase eingetreten waren. Die Zirkulation wurde beendet und das Wachstumsmedium in dem Reaktor wurde durch aufwärtiges Einpumpen von sterilem Wasser ersetzt.4 hours after inoculation of the fermenter, the Temperature increased to 50 ° C, causing growth to only the reactor was confined. The during the circulation Lactic acid formed was continuously added a 16% sodium hydroxide solution, which increases the pH in the fermenter was kept at pH 6.5, neutralized. The growth of the bacteria was determined by measuring the Tracked sodium hydroxide consumption. After 4 hours Circulation occurred a steep increase in consumption, which indicated that the bacteria are in an exponential Growth phase had occurred. The circulation was stopped and the growth medium in the reactor was passed through upward pumping of sterile water replaced.
In einem 12 l-Fermenter wurde durch Auflösen von 960 g reiner kristalliner Glucose in Wasser und Verdünnung auf 8 l ein Herstellungsmedium hergestellt. Der Fermenter und seine Inhaltsstoffe wurden bei einer Temperatur von 121°C sterilisiert. Das sterilisierte Medium wurde in Aufwärtsrichtung durch den Reaktor mit einer Flussgeschwindigkeit von 1 l/min. in den Abfluss gepumpt, bis der Ausfluss aus dem Reaktor von Wasser auf Produktionsmedium umschlug. Die Fliessrichtung in dem Reaktor wurde auf Abwärtsfluss umgestellt und der Ausfluss wurde in den Fermenter zurückgeführt. Die Lösung wurde bei einer Fliessgeschwindigkeit von 1 l/std. bei einer Temperatur von 40°C in sowohl dem Reaktor als auch dem Fermenter zirkuliert. Die gebildete Milchsäure wurde kontinuierlich durch Zugabe einer 16%-igen Natriumhydroxidlösung, wodurch der pH-Wert in dem Fermenter auf 6,5 gehalten wurde, neutralisiert.In a 12 liter fermenter, 960 g pure crystalline glucose in water and dilution 8 l a manufacturing medium. The fermenter and its ingredients were at a temperature of 121 ° C sterilized. The sterilized medium was in Upward direction through the reactor with a Flow rate of 1 l / min. pumped down the drain, until the outflow from the reactor of water on Turned the production medium. The direction of flow in the Reactor was switched to downflow and the outflow was returned to the fermenter. The solution was at a flow rate of 1 l / h. at a Temperature of 40 ° C in both the reactor and the Fermenter circulates. The lactic acid formed was continuously by adding a 16% Sodium hydroxide solution, which causes the pH in the Fermenter was kept at 6.5, neutralized.
Die Bildung von Milchsäure wurde durch Messung des Verbrauchs an Natriumhydroxid beobachtet. Zu Beginn war die Produktivität an Milchsäure 3,5 g/l/std. Nach 72 Stunden war die Produktivität auf unter 1 g/l/std. abgefallen und die Zirkulation wurde unterbrochen. Das Produkt in dem Reaktor wurde durch Einpumpen von Wasser in Aufwärtsflussrichtung und Auffangen des Reaktorausflusses entnommen und mit den Inhaltsstoffen des Fermenters vereinigt.The formation of lactic acid was determined by measuring the Consumption of sodium hydroxide observed. In the beginning was the productivity of lactic acid 3.5 g / l / h. After 72 Hours, productivity was below 1 g / l / h. dropped and the circulation was interrupted. The Product in the reactor was pumped in by water Upward flow direction and collecting the reactor effluent removed and with the ingredients of the fermenter united.
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