干燥生物质的方法_2

文档序号:9768384阅读:来源:国知局
A以甘油三酯的形式存在,其中优选至少50重量%,特别地至少75重量%,以及在尤其优选的实施方案中,至少90重量%的存在于细胞中的PUFA以甘油三酯的形式存在。
[0032]优选的PUFA为ω_3脂肪酸和ω _6脂肪酸,ω _3脂肪酸是特别优选的。在本文中,优选的ω -3脂肪酸为二十碳五烯酸(EPA,20:5 ω -3),特别是(5Ζ,8Ζ,IIZ,14Ζ,17Ζ)二十碳_5,8,11,14,17-五烯酸,以及二十二碳六烯酸(0骱,22:6 0-3),特别是(42,72,102,132,162,19Ζ) 二十二碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸,二十二碳六烯酸是特别优选的。
[0033]现有技术中广泛地描述了生物质的生产工艺,特别是包括包含脂质特别是PUFA的细胞,特别是来自破囊壶菌目的细胞的生物质。通常,通过在碳源和氮源的存在下在发酵罐中培养细胞进行所述生产。在本文中,可获得大于100克/升的生物质密度和大于0.5克脂质/升/小时的生产速率(W0 01/54510)。此工艺优选在已知为分批补料工艺中进行,即在发酵期间递增地进料碳源和氮源。当已经获得所需的生物质时,可通过各种措施诱导脂质生产,例如通过限制氮源、碳源或氧含量,或其组合(W0 01/54510)。
[0034]优选地,细胞在低盐度的培养基中发酵,特别以便避免腐蚀。通过使用无氯钠盐作为钠源代替氯化钠来实现这一点,所述无氯钠盐诸如例如为硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠或苏打粉。优选地,发酵过程中氯离子以小于3g/l,特别地小于500mg/l,尤其优选小于100mg/l的量使用。
[0035]合适的碳源为醇碳源和非醇碳源。醇碳源的实例为甲醇、乙醇和异丙醇。非醇碳源的实例为果糖、葡萄糖、蔗糖、糖蜜、淀粉和玉米糖浆。
[0036]合适的氮源为无机氮源和有机氮源。无机氮源的实例为硝酸盐和铵盐,特别是硫酸铵和氢氧化铵。有机氮源的实例为氨基酸,特别是谷氨酸盐和尿素。
[0037]另外,也可添加无机或有机磷化合物和/或已知的生长刺激物,诸如例如酵母提取物或玉米浸出液,以便对发酵产生正面效应。
[0038]优选在5-11,特别是6-10的pH下,并且优选在至少20°C,特别是20-40°C,尤其优选至少30°C的温度下发酵细胞。典型的发酵工艺耗费大约100小时。
[0039]发酵结束后,收获生物质。在收获生物质之后或甚至任选地在收获生物质前不久,优选对细胞巴氏消毒,以杀死细胞并以使可促进脂质降解的酶失活。优选通过将生物质加热至50-1210C的温度持续5-60分钟的时间来实现巴氏消毒。
[0040]同样地,在收获生物质之后或甚至任选地在收获生物质前不久,优选添加抗氧化剂,以保护存在于生物质中的有价值材料免于氧化降解。在本文中,优选的抗氧化剂为BHT、BHA、TBHA、乙氧基喹啉、β-胡萝卜素、维生素E和维生素C。如果使用,抗氧化剂优选以0.01-2
重量%的量添加。
[0041]在第一步骤中,发酵培养基的一部分可已经与生物质分离,并且因此增加固体部分。这特别通过离心、过滤,特别是超滤或微滤、倾析和/或溶剂蒸发进行。在这种情况下,在单级或多级工艺中优选使用旋转蒸发器、薄膜蒸发器或降膜蒸发器来蒸发溶剂。溶剂蒸发的有用替换性选择是例如用于浓缩发酵液的反渗透。
[0042]在此第一任选但优选的步骤中,发酵培养基优选浓缩至至少10或15重量%,优选至少20或25重量%,特别地10-50或15-45重量%,特别优选20-40重量%或25-40重量%的固含量。
[0043]这意味着,在根据本发明的方法中,待干燥生物质优选以具有上述固体部分的悬浮液的形式存在,其中悬浮液的液体组分优选为发酵液或浓缩发酵液。
[0044]在浓缩或部分去除发酵液后,根据本发明,优选使加热气体以循环气体模式经过生物质或生物质悬浮液来干燥生物质。
[0045]可选地,在收获之后,也可直接通过循环气体工艺来干燥生物质,特别是如果获得的发酵液已经有高固含量,优选如上所述。
[0046]如上所述,优选使用其中氧气浓度已经被降低的空气(优选如上所述)用于干燥。
[0047]通过以循环气体模式干燥生物质,将悬浮液优选干燥至最多10重量%,特别地0-10重量%,特别优选最多8重量%,特别地0.5-8重量%,尤其是最多6或5重量%,特别地1-6或1-5重量%的残余水含量。
[0048]如上所述,根据本发明,生物质的干燥优选在流化床造粒工艺中进行。为此,将包含生物质的发酵液喷入流化床造粒干燥系统中。根据本发明可优选使用的造粒干燥系统示意性地显示于EP 0809940图1中。
[0049]将干燥气体从下面引入流化床造粒干燥系统中。注入的发酵液中大部分水分蒸发,所形成的颗粒通过干燥气体的气流维持悬浮。在此状态下,粒子彼此分开,并且,当后续液体喷入床中时,所述颗粒以此方式自由地接近微滴。也是在此状态下,固体粒子与气流之间的传热与传质加强。所需尺寸的产品粒子在经典排出管中被从流化床中持续除去。
[0050]流化床或粒子床必须存在于流化床造粒干燥工艺的开始,优选由例如来自先前操作的批次的用于干燥的生物质的干燥粒子组成。然而,同样可以使用其它材料作为流化床用于开始流化床造粒干燥工艺。
[0051]流化床造粒工艺的一个特别优势是所述工艺可以持续操作,并且包含生物质的发酵液可一步转化为具有所需粒径的产物。
[0052]由于基本上为圆形,所产生的粒子额外具有优异的一致性并具有非常好的堆积属性和流动特性。所述粒子还具有低的残余水含量。
[0053]通过根据本发明的干燥工艺优选获得自由流动的细粒度或粗粒度产品,优选颗粒。具有所需粒径的产品可任选地通过筛分或灰尘分离从颗粒中获得。
[0054]假设获得自由流动的细粒度粉末,其可以任选地可通过合适的压实或造粒工艺转化为粗粒度、流动自由且大体无尘的可以存储的产品。
[0055]通常在食品加工或饲料加工中用作粘合剂、凝胶剂或增稠剂的常规有机或无机助剂或支撑剂,如淀粉、明胶、纤维素衍生物或相似物质,可任选地用于造粒或压实。
[0056]根据本发明“自由流动”应理解为表示可从一系列具有不同尺寸的流出开口的玻璃流出容器,至少从具有5毫米开口的容器中无阻碍流出的粉末(Klein:Seifen,Ole,Fette,Wachse 94,12(1968))。
[0057]根据本发明“细粒度”应理解为表示具有直径为20-500微米的主要部分(>50%)粒径的粉末。
[0058]根据本发明“粗粒度”应理解为表示具有直径为500-2500微米的主要部分(>50%)粒径的粉末。
[0059]根据本发明“无尘”应理解为表示仅包含小部分(<5%)的低于100微米的粒径的粉末。
[0060]根据本发明,优选通过激光衍射光谱法确定粒度或粒径。待使用的方法描述于教科书 “TeilchengroBenmessung in der Laborpraxis”,R.H.Muller和R Schuhmann ,Wissenschaftliche Ver lagsgese 11 schaft Stuttgart (1996 ),以及还在教科书“Introduct1n to Particle Technology” 中,M.Rhodes,Wiley & Sons出版(1998)。由于可使用各种方法,优选的是来自R.H.MulIer和R Schuhmann的教科书的第一引用的用于确定粒径的可用方法。
[0061]根据本发明获得的产品优选具有至少80重量%,特别地至少90重量%,特别优选至少95重量%,尤其至少
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