Спосіб одержання щонайменше одного продукту мікробіологічного обміну речовин та білкова композиція, яку одержують згідно зі способом

1. Спосіб одержання щонайменше одного продукту мікробіологічного обміну речовин, що вибирають із органічних моно-, ди- та трикарбонових кислот, які, в разі потреби, містять гідроксильні групи та що містять також від 3 до 10 атомів вуглецю, протеїногенних та непротеїногенних амінокислот, пуринових основ, піримідинових основ, нуклеозидів, нуклеотидів, ліпідів, насичених та ненасичених жирних кислот, діолів, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, багатоатомних спиртів, що містять 3 або більше гідроксильних груп, довголанцюгових спиртів, що містять щонайменше 4 атоми вуглецю, вуглеводів, ароматичних сполук, вітамінів, провітамінів, кофакторів, нутрицевтичних препаратів, білків, каротиноїдів, кетонів, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, лактонів, біополі 2 (19) 1 3 89785 4 температурі вище температури гелеутворення із іонообмінником та, в разі потреби, іонообмінник крохмалю, який міститься у здрібненому продукті. перед елююванням продукту промивають. 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, 13. Спосіб за одним із пунктів 11 або 12, який відщо фермент, який розріджує щонайменше один різняється тим, що через іонообмінник проти сили ваги пропускають ферментаційний бульйон, що крохмаль, вибирають із -амілаз, фермент, що містить тверді речовини. зацукровує щонайменше один крохмаль, вибира14. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який ють із глюкоамілаз. відрізняється тим, що 3. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, (i) від одержаного на стадії a) цукровмісного рідкощо зернові культури вибирають із кукурудзи, жита, го середовища, що включає тверді компоненти тритикале та пшениці. джерела крохмалю, які не містять крохмаль, відо4. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відкремлюють одну частину, не більше 50 ваг. %, а різняється тим, що здрібнений матеріал, одержачастину, що залишилася, піддають ферментації ний при здрібнюванні на стадії a1), містить щозгідно з b) для одержання першого продукту обмінайменше 50 ваг. % частин борошна, розмір зерен ну речовин (А), а якого становить більше 100 мкм. (іі) із цієї частини повністю або частково виділяють 5. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відтверді компоненти джерела крохмалю, що не місрізняється тим, що розрідження та зацукровувантять крохмаль, після чого її піддають ферментації ня здрібненого матеріалу на стадії a2) здійснюють згідно з b) для одержання другого продукту обміну таким чином, що в'язкість рідкого середовища старечовин (B), який є ідентичним або відрізняється новить не більше 20 Пас. від продукту обміну речовин (A). 6. Спосіб за одним із пунктів 2-5, який відрізня15. Спосіб за пунктом 14, який відрізняється тим, ється тим, що на стадії a2) в процесі розрідження що виділення твердих компонентів, що не містять у водне рідке середовище додають частину зазнакрохмаль, згідно з (ii) здійснюють таким чином, що ченого щонайменше одного ферменту, який розрівміст твердої речовини в частині цукровмісного джує крохмаль, що вибирають із -амілази. рідкого середовища, яка залишилася, становить 7. Cпосіб за одним із попередніх пунктів, який відне більше 50 ваг. %. різняється тим, що одержують цукровмісне рідке 16. Спосіб за пунктом 14 або 15, який відрізнясередовище, вміст моносахаридів в якому станоється тим, що продукт обміну речовин (B) вибивить понад 40 ваг. %. рають із фітази, рибофлавіну, пантотенової кисло8. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відти та полігідроксіалканоатів. різняється тим, що в цукровмісне рідке середо17. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який вище перед здійсненням стадії ферментації b) відрізняється тим, що після збідніння або видідодають щонайменше одну фітазу. лення продукту обміну речовин відповідно до ста9. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який віддії c) з ферментаційного бульйону щонайменше різняється тим, що мікроорганізми вибирають із частково виділяють леткі компоненти, причому природних або рекомбінантних мікроорганізмів, які одержують тверду або напівтверду білкову комповиробляють щонайменше один з таких продуктів зицію. обміну речовин: ферменти, амінокислоти, вітаміни, 18. Білкова композиція придатна як корм або кордисахариди, аліфатичні моно- та дикарбонові кисмова добавка і одержувана способом за пунктом лоти, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, алі17, причому містить в основному такі сухі компофатичні гідроксикарбонові кислоти, що містять від ненти: 3 до 10 атомів вуглецю, кетони, що містять від 3 до a) від 1 до 90 ваг. %, зокрема, від 5 до 85 ваг. %, 10 атомів вуглецю, спирти, що містять від 4 до 10 переважно від 10 до 75 ваг. % біомаси з ферменатомів вуглецю, та полігідроксіалканоати. тації; 10. Спосіб за пунктом 9, який відрізняється тим, b) від 1 до 90 ваг. %, зокрема, від 5 до 85 ваг. %, що мікроорганізми вибирають із таких родів як переважно від 10 до 80 ваг. % та найбільш переCorynebacterium, Bacillus, Ashbya, Escherichia, важно від 15 до 75 ваг. % компонентів джерела Aspergillus, Alcaligenes, Actinobacillus, крохмалю, які не містять крохмаль, зокрема, волоAnaerobiospirillum, Lactobacillus, Propionibacterium кон; та Clostridium, зокрема, зі штамів Corynebacterium c) від 0,01 до 10 ваг. %, зокрема, від 0,1 до 5 ваг. glutamicum, Bacillus subtilis, Ashbya gossypii, %, переважно від 0,2 до 5 ваг. % та найбільш пеEscherichia coli, Aspergillus niger або Alcaligenes реважно від 0,3 до 5 ваг. % продукту мікробіологіlatus, Anaerobiospirillum succiniproducens, чного обміну речовин, що містить щонайменше 3 Actinobacillus succinogenes, Lactobacillus delbrückii, атоми вуглецю або щонайменше 2 атоми вуглецю Lactobacillus leichmannii, Propionibacterium та щонайменше 1 атом азоту; arabinosum, Propionibacterium schermanii, d) від 0 до 90 ваг. %, зокрема, від 5 до 80 ваг. %, Propionibacterium freudenreichii, Clostridium переважно від 10 до 70 ваг. % звичайних добавок; propionicum та Clostridium acetobutlicum. та 11. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який е) від 0 до 40 ваг. %, зокрема, від 0,5 до 30 ваг. %, відрізняється тим, що збідніння або виділення переважно від 1 до 20 ваг. % інших неметаболізопродуктів обміну речовин з ферментаційного буваних компонентів ферментаційного бульйону, льйону відповідно до стадії c) здійснюють іонообзокрема залишків цукру, крохмалю, живильних і мінною хроматографією. буферних солей; 12. Спосіб за пунктом 11, який відрізняється тим, причому сума компонентів a) - e) у сухій масі доріщо продукт обміну речовин селективно зв'язують внює 100 ваг. %. 5 89785 6 19. Білкова композиція за пунктом 18, вміст не20. Білкова композиція за пунктом 18 або 19, що очищеного білка в якій становить від 40 до містить щонайменше одну амінокислоту, вибрану з 90ваг.%, у перерахунку на суху масу білкової комлізину, метіоніну, треоніну та триптофану. позиції. Даний винахід стосується ферментативного одержання хімічних реактивів подрібненням, розчиненням і зацукровуванням джерел крохмалю та застосування одержуваного таким чином цукрового розчину як ферментаційне середовище. Спосіб ферментативного одержання хімічних реактивів, таких як, наприклад, амінокислоти, вітаміни та каротиноїди, за допомогою мікроорганізмів є загальновідомим. Залежно від різних умов здійснення способу використовують різні джерела вуглецю: від чистої сахарози до бурякової та тростинноцукрової меласи, так званої "high test molasses" (інвертна тростинноцукрова меласа) та аж до глюкози гідролізатів крохмалю. При· біотехнологічному одержанні L-лізину як застосовувані в промисловому масштабі реагенти використовують також оцтову кислоту та етанол (Pfeffehe et al., Biotechnogical Manufacture of Lysine, Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, Vol. 79 (2003), 59-112). На основі зазначених вище джерел вуглецю були розроблені різні методи та способи ферментативного одержання хімічних реактивів із цукрів. На прикладі L-лізину ці речовини були описані, наприклад, Pfefferle et al. (a.a.O.) щодо розвитку штамів, розробки процесу та промислового виробництва. Важливим джерелом вуглецю для ферментативного одержання хімічних реактивів за допомогою мікроорганізмів є крохмаль. Перед його застосуванням у процесі ферментації як джерело вуглецю його необхідно спочатку розчинити та зацукрувати на попередніх стадіях реакції. З цією метою крохмаль добувають із природних джерел крохмалю, таких як картопля, маніока, зернові культури, наприклад, пшениця, кукурудза, ячмінь, жито, тритикале або рис, переважно в попередньо очищеній формі, а потім ферментативно розчиняють та зацукровують з метою подальшого використання безпосередньо на стадії ферментації для одержання хімічних реактивів. Поряд із застосуванням попередньо очищених таким чином джерел крохмалю описаним є також застосування попередньо не оброблених джерел крохмалю для одержання джерел вуглецю, використовуваних для ферментативного одержання хімічних реактивів. Як правило, при цьому джерела крохмалю попередньо подрібнюють перемелюванням. Потім подрібнений матеріал піддають розчиненню та зацукровуванню. Оскільки цей подрібнений матеріал поряд із крохмалем містить ще ряд компонентів, які не містять крохмаль та невигідно впливають на ферментацію, ці компоненті, як правило, виділяють перед здійсненням ферментації. Виділення можна здійснювати безпосередньо перед подрібненням (WO 02/277252; JP 2001-072701; JP 56-169594; CN 1218111), після розчинення (WO 02/277252; CN 1173541) або після зацукровування (CN 1266102; Beukema et al.: Production of fermentation syrups by enzymatic hydrolysis of potatoes; potatoe saccharification to give culture medium (Conference Abstract), Symp. Biotechnol. Res. Neth. (1983), 6; NL8302229). Однак в усіх варіантах при здійсненні ферментації використовують дуже чистий гідролізат крохмалю. Були розроблені новітні технології, зокрема, покращені методи, які дозволяють перед ферментацією здійснювати очищення, наприклад, розчинених і зацукрованих розчинів крохмалю (JP 57159500) та ферментаційного середовища зі здатних до регенерації джерел (ЕР 1205557). Незбагачені джерела крохмалю, як відомо, широко використовують для ферментативного одержання біоетанолу. При цьому в промислових масштабах широко застосовують спосіб сухого подрібнення, розчинення та зацукровування джерел крохмалю, відомий як "Dry-milling". Відповідні умови здійснення способу описані, наприклад, в "The Alcohol Textbook -A reference for the beverage, fuel and industrial alcohol industries", Jaques et al. (Hg.), Nottingham Univ. Press 1995, ISBN 18977676-735, і в McAloon et al., "Determining the cost of producing ethanol from corn starch and lignocellulosic feedstocks" ,NREL/TP-580-28893, National Renewable Energy Laboratory, October 2000. При здійсненні способу "Dry-milling" на першій стадії цілі зерна зернових культур, переважно кукурудзи, пшениці, ячменя, пшона та жита, тонко подрібнюють. При цьому на противагу так званому способу "Wet-Milling" не використовують ніяку додаткову рідину. Подрібнювання на дрібні частини служить для того, щоб крохмаль, який міститься в зернах, на наступних стадіях розчинення та зацукровування зробити більш доступним для впливу води та ферментів. Оскільки при ферментативному одержанні біоетанолу цільовий продукт одержують перегонкою, то використання джерел крохмалю, одержаних способом "Dry-Milling" у попередньо не очищеній формі не становить ніяких особливих проблем. Однак, при застосуванні способу "DryMilling" для одержання хімічних реактивів проблематичним є потік твердих речовин, занесений на стадію ферментації цукровим розчином, оскільки він може негативно впливати на процес ферментації та значно ускладнює наступну переробку. Так, для багатьох ферментацій забезпечення киснем використовуваних мікроорганізмів, особливо, якщо вони мають більшу потребу в кисні, є обмежувальним чинником. Вплив високих концентрацій твердих речовин на перехід кисню з газоподібної в рідку фазу і, таким чином, на показник транспортування кисню, є відомими. З іншого боку, відомо, що збільшення в'язкості при збільшенні концентрації твердих речовин веде до зменшення показника транспортування кисню. Якщо при цьому у ферментаційне середовище вводять 7 89785 8 поверхнево-активні агенти, що містять тверді рехідності в очищенні або виділенні твердих речочовини, то вони впливають на схильність до коагувин. ляції бульбашок газу. Одержуваний при цьому Однак, маніока у порівнянні з іншими джерерозмір бульбашок, в свою чергу, значно впливає лами крохмалю є відносно непроблематичним на транспортування кисню (Mersmann, A. et al.: продуктом для здійснення способу "Dry-Milling". У Selection and Design of Aerobic Bioreactors, Chem. той час як вміст крохмалю в бульбах маніоки в Eng. Technol. 13 (1990), 357-370). сухому стані становить, як правило, щонайменше, При введенні твердої речовини вже в процесі 80ваг.% (Menezes et al., Fungal celluloses as an aid одержання суспензії, що містить крохмаль, може for the saccharification of Cassava, Biotechnology бути досягнуте критичне значення в'язкості викоand Bioengineering, том 20 (4), 1978, John Wiley ристовуваних середовищ, оскільки, наприклад, and Sons, Inc., таблиця 1, стор. 558), вміст сухої суспензія, що містить понад 30ваг.% кукурудзяного речовини в крохмалі зернових є значно нижчим, як борошна, більше не може бути однорідно змішана правило, нижче 70ваг.%, наприклад, у кукурудзі з водою (Industrial Enzymology, 2. Aufl., T. Godfrey, приблизно 68ваг.%, а в пшениці приблизно S. West, 1996). При здійсненні звичайних способів 65ваг.% (Jaques et al., The Alcohol Textbook, s.o.). це обмежує концентрацію глюкози. З міркувань Таким чином, розчин глюкози, одержуваний після економії робота з розчинами незначної концентрарозчинення та зацукровування, при використанні ції, як правило, є невигідною, оскільки це призвоподрібненої сухим способом маніоки містить мендить до необхідності непропорційно високого розшу кількість домішок та, зокрема, менше твердих рідження ферментаційного бульйону. При цьому речовин, ніж при використанні інших подрібнених кінцева концентрація цільових продуктів зменшусухим способом джерел крохмалю. ється, що служить причиною додаткових витрат При підвищенні вмісту домішок в'язкість реакпри їх виділенні, крім того, зменшується також ційної суміші збільшується. Однак, крохмаль, одепросторово-часовий вихід, що при тій самій кількоржаний з маніоки, повинен дуже легко перероблясті виробленої продукції збільшує потребу в об'єтися. У порівнянні з кукурудзяним крохмалем він мах, тобто призводить до збільшення капітальних має більш високу в'язкість при температурі набрявитрат. кання, однак, при збільшенні температури в'язкість При переробці через підвищену концентрацію крохмалю маніоки зменшується швидше, ніж в'язтвердої речовини можуть виникнути особливі трукість кукурудзяного крохмалю (Menezes, T.J.B. de, днощі для використання спеціальних методів. Так, S accharification of Cassava for ethyl a Icohol наприклад, при очищенні ферментаційного бульproduction, Process Biochemistry, 1978, стор. 24, йону іонообмінною хроматографією необхідно правий стовпчик). Крім того, температури набрявраховувати схильність використовуваної хромакання та желатинування одержаного з маніоки тографічної колонки до блокування (тобто засмікрохмалю нижче відповідних температур крохмачення). лю, одержаного із зернових, таких як кукурудза, Через ці складності відомі до цього часу варітому він є більш доступним для бактеріальної анти способу "Dry-Milling" не можуть бути викорисамілази, ніж крохмаль зернових (Menezes, T.J.B. тані для розробки джерел крохмалю, застосовуваde, а.а.О.). них для ферментативного одержання хімічних Ще одна перевага маніоки у порівнянні з інреактивів, і тому не мають особливого економічношими джерелами крохмалю полягає в незначному го значення. Спроби впровадити концепцію "Dryвмісті целюлози та фітату. Целюлоза та геміцелюMilling" і пов'язані із цим способом принципові пелоза, зокрема, в умовах кислого зацукровування реваги в промислове одержання хімічних реактиможуть бути перетворені на фурфурали (Jaques et вів дотепер були описані лише за умови викорисai, The Alcohol Textbook, s.o.; Menezes, T.J.B. de, тання маніоки як джерела крохмалю. s.o.), які, у свою чергу, здійснюють інгібувальний Так, наприклад, JP 2001/275693 описує спосіб вплив на використовувані у ферментації мікроорферментативного одержання амінокислот, при ганізми. Фітат також інгібує використовувані у феякому як джерело крохмалю використовують очирментації мікроорганізми. щені бульби маніоки, які піддають сухому подрібХоча в промислових масштабах переробка нюванню. Однак, для здійснення способу необхідманіоки як джерела крохмалю способом, що відно, щоб розмір частинок подрібненого матеріалу повідає "Dry-milling", є можливою, однак, такий 150мкм. При здійсненні фільтрації перед розчиспосіб на основі маніоки є складним, неоптимальненням/зацукровуванням крохмалю та наступною ним і тому не широко розповсюдженим. ферментацією виділяють понад 10ваг.% викорисТаким чином, задача даного винаходу полягатовуваного подрібненого матеріалу, включаючи ла у розробці ефективного способу ферментативкомпоненти, що не містять крохмаль. Крім того, ного одержання хімічних реактивів, який би дозвопри цьому не виникає проблем з виділенням комляв використовувати велику кількість доступних понентів, що не містять крохмаль, оскільки продукдля всіх рослин, що містять крохмаль, наприклад, ти ферментації, наприклад, лізин, застосовують як зернових або картоплі, як джерела крохмалю. добавки до кормів і тому компоненти маніоки, що Спосіб повинен був вирізнятися простотою у виконе містять, крохмаль, можуть залишатися в цільористанні різних середовищ і, особливо, уникати вому продукті. витратних стадій попереднього або остаточного Схожий спосіб одержання аміновмісної добавочищення, наприклад, виділення твердих компоки до кормів був описаний в JP 2001/309751. Ананентів, що не містять крохмаль, перед ферменталогічно при здійсненні цього способу немає необцією. Крім того, спосіб повинен був дозволяти здійснювати легку обробку ферментаційної суміші. 9 89785 10 В рамках проведених заявником робіт несподівано на загальний вміст цукру в рідкому середовищі. Як з'ясували, що такий спосіб може бути ефективно правило, вміст глюкози становить від 75 до здійснений навіть незважаючи не неминуче збіль99ваг.%, зокрема, від 80 до 97ваг.%, особливо від шення завантаження твердої речовини. 85 до 95ваг.%, у перерахунку на загальний вміст Таким чином, об'єктом даного винаходу є споцукру в рідкому середовищі. сіб одержання, щонайменше, одного продукту обВідповідно до винаходу цукорвмісне рідке семіну речовин мікроорганізмів, що містить, щонайредовище, яким культивують штам мікроорганізму, менше, 3 атоми вуглецю або, щонайменше, 2 що виробляє необхідні продукти обміну речовин, атоми вуглецю та, щонайменше, 1 атом азоту, містить, щонайменше, частину, переважно, щомікробіологічною ферментацією із цукрів, що найменше, 20ваг.%, зокрема, щонайменше, включає: 50ваг.%, особливо, щонайменше, 90ваг.% та осоc) одержання цукорвмісного рідкого середобливо переважно, щонайменше, 99ваг.% твердих вища, вміст моносахаридів у якому становить покомпонентів, які входять до складу подрібнених над 20ваг.%, із джерела крохмалю, причому цукозерен зернових культур та не містять крохмаль, рвмісне рідке середовище містить також тверді відповідно ступеню подрібнення. У перерахунку на компоненти джерела крохмалю, що не містять компоненти подрібненого матеріалу, що містять крохмаль; крохмаль (та на вміст моносахариду в цукорвмісd) ферментацію цукорвмісного рідкого середоного рідкому середовищу) вміст твердих компоневища для одержання продукту(ів) обміну речовин і нтів у цукорвмісному рідкому середовищу станоe) збідніння або виділення, щонайменше, одвить переважно, щонайменше, 10ваг.%, зокрема, ного продукту обміну речовин з ферментаційного щонайменше, 25ваг.%, наприклад, від 25 до бульйону, 75ваг.%, особливо, від 30 до 60ваг.%. який відрізняється тим, що штам мікроорганізДля одержання цукорвмісного рідкого середому, який виробляє бажаний(і) продукт(и) обміну вища на стадії а1) відповідне джерело крохмалю речовин, культивують цукорвмісним рідким сереподрібнюють з або без додавання рідини, напридовищем, яке одержують: клад, води, переважно без додавання рідини. Крім а1) подрібненням джерела крохмалю та того, сухе подрібнення можна також комбінувати з а2) розчиненням подрібненого матеріалу у вонаступним вологим подрібненням. Для здійснення дному середовищі в присутності, щонайменше, сухого подрібнення використовують, як правило, одного ферменту, що розчиняє крохмаль, і подамолоткові млини, роторні млини або валковольшим зацукровуванням при використанні, щоподрібнювальні млини; для вологого подрібнення найменше, одного цукрувального ферменту, припридатними є мішалки, кульові млини з мішалкою, чому, щонайменше, одну частину подрібненого циркуляційні, дискові, кільцеві, вібраційні або пламатеріалу розчиняють безперервним або періодинетарні млини. Крім того, можуть бути використані чним додаванням у водне середовище. інші види млинів. Необхідну для вологого подрібЯк джерела крохмалю, насамперед, викориснення кількість рідини фахівці можуть визначити товують сухі зерна або насіння, які у висушеному звичайними способами. Як правило, її вибирають стані містять, щонайменше, 40ваг.% і переважно, такою, що вміст твердої речовини становить від 10 щонайменше, 50ваг.% крохмалю. Такі зерна або до 20ваг.%. насіння містяться у багатьох вирощуваних на сьоПри подрібнюванні одержують необхідну для годнішній день у великих масштабах зернових здійснення наступної стадії способу величину зеркультурах, таких як кукурудза, пшениця, овес, ячна. При цьому переважним виявився варіант, при мінь, жито, тритикалє, рис та різні сорти пшона, якому одержуваний при подрібнюванні, зокрема, наприклад, сорго. Переважними джерелами крохсухому подрібнюванні, на стадії а1) подрібнений малю є зерна зернових культур, особливо переваматеріал містить частинки, тобто гранульовані жними - зерна кукурудзи, жита, тритикалє та пшекомпоненти, розмір зерен яких становить від 100 ниці. В принципі, спосіб згідно з винаходом можна до 630мкм у кількості від 30 до 100ваг.%, переваздійснювати також із використанням інших джерел жно від 40 до 95ваг.% і особливо переважно від 50 крохмалю, таких як, наприклад, картопля, маніодо 90ваг.%. Переважно одержаний подрібнений ка/тапіока, або суміші різних плодів та насіння, що матеріал містить 50ваг.% частинок, розмір зерен містять крохмаль. яких становить понад 100мкм. Як правило, щоПід цукрами, які входять до складу рідкого сенайменше, 95ваг.% подрібнених частинок мають редовища, мають на увазі переважно моносахарозмір зерен менше 2мм. При цьому розмір зерен риди, такі як гексози та пентози, наприклад, глюковимірюють ситовим аналізом при використанні зу, фруктозу, манозу, галактозу, сорбозу, ксилозу, вібраційної аналітичної машини. Незначний розмір арабинозу та рибозу, зокрема, глюкозу. Вміст відзерен є переважним для одержання високих вихомінних від глюкози моносахаридів може залежати дів продукту. Однак, занадто малий розмір зерен від використовуваних джерел крохмалю та компоможе викликати проблеми, зокрема, через грудкунентів, які входять до їх складу та не містять крохвання/агломерацію при перемішуванні подрібненомаль, і регулюватися методами здійснення спосого матеріалу в процесі розчинення або при перебу, наприклад, розщепленням целюлозних робці, наприклад, при сушінні твердих речовин компонентів шляхом додавання целюлази. Перепісля ферментації. важно моносахариди цукорвмісного рідкого сереЯк правило, різні види борошна відрізняються довища містять, щонайменше, від 60ваг.%, переступенем подрібнення або сортом борошна, приважно, щонайменше, 70ваг.% та особливо чому вони так співвідносяться один з одним, що переважно, щонайменше, 80ваг.%, у перерахунку при збільшенні ступеню подрібнення сорт борош 11 89785 12 на покращується. Ступінь подрібнення відповідає ного матеріалу, іншу кількість подрібненого матеваговій кількості виробленого борошна, у перераріалу додають у процесі розчинення. Розчинення хунку на 100 вас. частин використовуваного подріможна також здійснювати безперервно, наприбненого матеріалу. У той час як при подрібнюванні клад, багатоступінчастою каскадною реакцією. спочатку одержують чисте, тонко подрібнене боЗгідно з винаходом розчинення на стадії а2) рошно, наприклад, із внутрішньої частини зерна здійснюють в присутності, щонайменше, одного зернової культури, при наступному подрібнюванні, ферменту, що розчиняє крохмаль, який переважно тобто при збільшенні ступеню подрібнення, вміст вибирають із -амілаз. Крім того, можуть бути винеоброблених волокон та оболонки в борошні збікористані інші ферменти, що розчиняють крохльшується, а вміст крохмалю навпаки зменшуєтьмаль, активні та стабільні в умовах реакції. ся. Таким чином, ступінь подрібнення відбивається -амілаза (або використовуваний для розчитакож на так званих сортах борошна, які викориснення крохмалю фермент) можна поміщати у реатовують як числові показники для класифікації кційну посудину або додавати в процесі стадії а2). борошна, зокрема, борошна зернових, та базуПереважно частину необхідної на стадії а2) ються на вмісті золи в борошні (так звана зольна амілази додають перед початком стадії а2) або цю шкала). Сорт або тип борошна при цьому вказує кількість -амілази поміщають у реактор. Загальна на кількість золи (мінеральних речовин) у мг, що кількість -амілази становить, як правило, від залишається при спалюванні 100г сухої речовини. 0,002 до 3,0ваг.%, переважно від 0,01 до 1,5ваг.% і Для борошна із зерна зернових культур вищий особливо переважно від 0,02 до 0,5ваг.%, у пересорт означає вищий ступінь подрібнення, оскільки рахунку на загальну кількість використовуваного саме зерно містить приблизно 0,4ваг.%, а оболонджерела крохмалю. ка - приблизно 5ваг.% золи. При низькому ступені Розчинення можна здійснювати при темпераподрібнення борошно зернових складається перетурі вище або нижче температури гелеутворення. важно зі подрібнених частинок борошна, тобто із Переважно розчинення на стадії а2) здійснюють, крохмального компоненту зерна, а при більше вищонайменше, частково при температурі вище тесокому ступені подрібнення борошно із зерна зермператури гелеутворення використовуваного кронових культур містить також подрібнений алейрохмалю (так званий процес варіння). Як правило, новий шар зерна зернових культур, що включає температура становить від 70 до 165°С, переважбілок, а у випадку борошна грубого подрібнення но від 80 до 125°С та особливо переважно від 85 також компоненти зародка, що містить білок або до 115°С, причому температура є вищою за темжир, та оболонку насіння, що містить необроблене пературу гелеутворення, щонайменше, на 5 °С, волокно та золу. Для досягнення поставлених згіособливо переважно, щонайменше, на 10°С. дно з винаходом цілей переважним є борошно Для оптимального впливу -амілази стадію а2) високого ступеню подрібнення або високого сорту. переважно здійснюють, щонайменше, частково в Якщо як джерело крохмалю використовують зерслабокислому середовищу при значенні рН перенові, то переважно подрібнюють цілі неочищені важно від 4,0 до 7,0, особливо переважно від 5,0 зерна, а потім піддають їх подальшій обробці. до 6,5, причому, як правило, значення рН встановВ разі потреби, джерело крохмалю перед подлюють перед або на початку стадії а2); це значенрібненням перемелюють до необхідного для подня рН контролюють в ході розчинення та, в разі рібнення розміру, наприклад, при використанні потреби, регулюють. Регулюють значення рН пебільших плодів, таких як картопля або маніока. У реважно за допомогою розріджених мінеральних випадку зернових культур ця стадія перемелюванкислот, таких як H2SO4 або Н3РО4, або за допомоня може випадати, при цьому беруть ціле зерно та гою розріджених лугів, таких як NaOH або KОН. піддають його подрібнюванню. Відповідно до переважного варіанту здійсненДля розчинення крохмального компонента в ня стадію а2) способу згідно з винаходом здійснюподрібненому матеріалі в реактор у процесі розчиють таким чином, що спочатку частину матеріалу в нення, однак, перед зацукровуванням на стадії а2) кількості не більше 60ваг.%, переважно не більше завантажують частину подрібненого матеріалу, 50ваг.% та особливо переважно не більше зокрема, щонайменше, 40ваг.%, переважно, що45ваг.%, наприклад, від 10 до 60ваг.%, зокрема, найменше, 50ваг.% та особливо переважно, щовід 15 до 50ваг.% та особливо переважно від 20 до найменше, 55ваг.%. Часто ця кількість не переви45ваг.%, у перерахунку на загальну кількість подщує 90ваг.%, зокрема, 85ваг.%, особливо рібненого матеріалу, суспендують у водному сепереважно 80ваг.%. Переважно зазначену кільредовищі, наприклад, у прісній воді, відведеній кість подрібненого матеріалу завантажують у реатехнологічній воді, наприклад, зі стадії ферментактор в тим самих умовах, при яких здійснюють роції або обробки, або в суміші цих рідин, а потім зчинення. Завантаження можна здійснювати розчиняють. періодично, тобто кількома порціями, які становДля здійснення способу згідно з винаходом лять переважно не більше 20ваг.%, особливо певикористовувані для одержання суспензії рідини реважно не більше 10ваг.%, наприклад, від 1 до можна трохи підігрівати, наприклад, до температу20ваг.%, зокрема, від 2 до 10ваг.%, від загальної ри від 40 до 60°С. Однак, переважним є викорискількості подрібненого матеріалу, що підлягає розтання рідин при кімнатній температурі. чиненню, або безперервно. Згідно з винаходом на Після цього в суспензію додають фермент, початку розчинення в реакторі перебуває тільки який розчиняє крохмаль, переважно -амілазу. частина подрібненого матеріалу, переважно не Якщо використовують -амілазу, то переважно більше 60ваг.%, зокрема, не більше 50ваг.% та додають тільки частину її кількості, наприклад, від особливо переважно не більше 45ваг.% подрібне 13 89785 14 10 до 70ваг.%, зокрема, від 20 до 65ваг.%, у перемомент часу, становить переважно від 0,002 до рахунку на загальну кількість використовуваної на 2,0ваг.%, особливо переважно від 0,01 до 1,0ваг.% та найбільше переважно від 0,02 до 0,4ваг.%, у стадії а2) -амілази. Кількість -амілази, яку доперерахунку на загальну кількість використовувадають в певний момент, залежить від активності ного джерела крохмалю. амілази по відношенню до використовуваного При цих температурах зерниста структура джерела крохмалю в умовах реакції та становить, крохмалю руйнується (гелеутворення), що робить як правило, від 0,0004 до 2,0ваг.%, переважно від можливим ферментативний розпад. Для повного 0,001 до 1,0ваг.% та особливо переважно від 0,02 розщеплення крохмалю на декстрини реакційну до 0,3ваг.%, у перерахунку на загальну кількість суміш так довго витримують при встановленій тевикористовуваного джерела крохмалю. Альтернампературі або, в разі потреби, далі нагрівають, тивно частину -амілази можна додавати перед доки реакція на йод або інший тест на виявлення приготуванням суспензії з використовуваною рідикрохмалю не буде негативним або, щонайменше, ною. в основному негативним. В разі потреби, при цьоПри цьому частину -амілази додають у суму можна додавати ще одну або кілька частин спензію перед нагріванням до температури стадії амілази, наприклад, від 0,001 до 0,5ваг.%, перерозчинення, зокрема, при кімнатній або трохи підважно від 0,002 до 0,2ваг.%, у перерахунку на завищеній температурі, наприклад, від 20 до 30°С. гальну кількість використовуваного джерела крохПереважну кількість -амілази та подрібненого малю. матеріалу вибирають таким чином, щоб в'язкість у Після завершення розчинення крохмалю безпроцесі гелеутворення можна було знизити до перервно або періодично, переважно безперервно такого значення, яке б дозволяло здійснити ефекздійснюють зацукровування декстринів, які вхотивне перемішування суспензії. Переважно в'яздять до складу рідкого середовища, тобто їх розкість реакційної суміші в процесі гелеутворення щеплення на глюкозу. Рідке середовище можна становить максимум 20Пас, особливо переважно піддавати повному зацукровуванню в спеціальномаксимум 10Пас та найбільше переважно максиму резервуарі для зацукровування перед подачею мум 5Пас. Вимірювання в'язкості здійснюють, як на стадію ферментації b). З іншого боку, вигідним правило, віскозиметром Хааке типу Roto Visko виявилося перед ферментацією здійснювати лише RV20 з вимірювальною системою М5 та вимірювачасткове зацукровування. Так, наприклад, діють льним пристроєм MVDIN при температурі 50°С та таким чином: частину декстринів, що входить до швидкості зсуву 200с-1. складу рідкого середовища, наприклад, від 10 до Потім приготовану таким чином суспензію на90ваг.%, зокрема, від 20 до 80ваг.%, у перерахунгрівають переважно до температури вище темпеку на загальну вагу декстринів (або первинного ратури гелеутвореннявикористовуваного крохмакрохмалю), зацукровують, та одержане рідке селю. Як правило, вибирають температуру від 70 до редовище, що містить цукор, піддають фермента165°С, переважно від 80 до 125°С та особливо ції. Потім у ферментаційному середовищі можна переважно від 85 до 115°С, причому температура здійснювати подальше зацукровування in situ. Зає вищою за температуру гелеутворення, щонайцукровування можна також здійснювати, не викоменше, на 5°С, особливо переважно, щонайменристовуючи окремий резервуар для зацукровуванше, на 10°С. Контролюючи в'язкість, поступово у ня, безпосередньо у ферментері (in situ). суспензію, що містить крохмаль, завантажують Переваги зацукровування in situ, тобто зацукзалишкову кількість джерела крохмалю, наприровування, частково або повністю здійснюваного у клад, від 2 до 20ваг.%, зокрема, від 5 до 10ваг.%, у ферментері, з одного боку, полягають у зменшенні перерахунку на загальну кількість використовувавитрат, з іншого боку, завдяки уповільненому вивіного крохмалю. Переважно частину подрібненого льненню глюкози при завантаженні можна викориматеріалу, яку додають в процесі розрідження, стати більш високу концентрацію глюкози, при розділяють на, щонайменше, 2, переважно на, цьому інгібування або зміна процесу обміну речощонайменше, 4 та особливо переважно на, щовин використовуваних мікроорганізмів не спостерінайменше, 6 порцій. Альтернативно додавання не гається. У випадку Е.соlі підвищена концентрація використаних при приготуванні суспензії частин глюкози приводить, наприклад, до утворення орподрібненого матеріалу можна здійснювати безганічних кислот (ацетату), в той час як перервно в процесі розчинення. Температура при Saccharomyces cerevisae у цьому випадку перекдодаванні повинна бути переважно вище темпералючається на зброджування, хоча в добре провіттури гелеутворення крохмалю. рюваних ферментерах є достатня кількість кисню Після завершення подачі подрібненого мате(ефект Кребтрі). Уповільнене вивільнення глюкози ріалу реакційну суміш, як правило, ще якийсь час, можна регулювати зміною концентрації глюкоамінаприклад, від 30 до 60 хвилин або довше, якщо лази. Таким чином можна придушити зазначені необхідно, витримують при температурі вище темвище ефекти та завантажити більшу кількість реператури гелеутворення крохмалю, тобто уварючовини, так що необхідне розрідження завантажеють. Потім реакційну суміш, як правило, охолоного потоку можна зменшити. джують до більш низької температури, яка, однак, У випадку зацукровування в спеціальному реє вище температури гелеутворення, наприклад, зервуарі розчин крохмалю, як правило, охолоджувід 75 до 90°С, перед додавання залишкової, пеють або доводять до оптимальної температури реважно основної кількості -амілази. Залежно від зацукровувального ферменту або трохи нижче цієї активності використовуваної -амілази в умовах температури, наприклад, до 50-70°С, переважно реакції кількість -амілази, яку додають на даний до 60-65°С, після чого додають глюкоамілазу. 15 89785 16 Якщо зацукровування здійснюють у ферменподрібненого матеріалу. В'язкість також можна тері, то розчин крохмалю, як правило, охолоджуконтролювати шляхом подачі, щонайменше, одноють до температури ферментації, тобто 32-37°С, го ферменту, який розчиняє крохмаль, переважно перед його подачею у ферментер. У цьому випад-амілази, та/або, щонайменше, одного зацукроку глюкоамілазу (або, щонайменше, один зацукровувального ферменту, переважно глюкоамілази, вувальний фермент) подають безпосередньо у порціями. ферментаційний бульйон для здійснення зацукроПри здійсненні стадії а1) та а2) можна одержавування. Зацукровування розчиненого крохмалю ти цукорвмісну рідину, вміст моносахаридів у якій відповідно до стадії а2) здійснюють паралельно становить переважно понад 30ваг.%, особливо обміну речовин цукру за допомогою мікроорганізпереважно понад 35ваг.% та найбільше переважмів відповідно до стадії b). но понад 40ваг.%. Переважно перед подачею глюкоамілази Для розчинення частин крохмалю в подрібневстановлюють значення рН рідкого середовища в ному матеріалі можуть бути використані всі діапазоні, оптимальному для використовуваної амілази (клас ферментів EC 3.2.1.1), зокрема, глюкоамілази, переважно від 3,5 до 6,0; особливо амілази, одержані з Bacillus lichenformis або переважно від 4,0 до 5,5 та найбільше переважно Bacillus staerothermophilus, та особливо ті, які вивід 4,0 до 5,0. Однак, можливо також, зокрема, при користовують для розчинення одержаних спосоздійсненні зацукровування безпосередньо у фербом "Dry-Milling" матеріалів у рамках виробництва ментері, працювати при значенні рН, що виходить біоетанолу. -амілази, які є придатними для здійсза межі зазначених вище діапазонів, наприклад, нення розчинення, наявні у продажу, наприклад, від 6,0 до 8,0. Це може бути особливо вигідним фірми Novozymes під назвою Теrmаmуl 120 L, тип або необхідним (у вигляді встановлюваних умов L; або фірми Genencor під назвою Spezyme. Крім ферментації), наприклад, при одержанні лізину, того, для здійснення розчинення може бути викопантотенату та вітаміну В2, незважаючи на обмеристана комбінація різних -амілаз. жену активність стандартних глюкоамілаз при таДля зацукровування декстрину (тобто олігосакім значенні рН. харидів) у розчині крохмалю можуть бути викорисВідповідно до переважного варіанту здійснентані, в принципі, всі глюкоамілази (клас ферментів ня зацукровування здійснюють у спеціальному EC 3.2.1.3), зокрема, глюкоамілази, одержані з резервуарі для зацукровування. З цією метою розAspergilus та особливо ті, які використовують для чин охолоджують або доводять до оптимальної розчинення одержаних способом "Dry-Milling" матемператури для ферменту або трохи нижче цієї теріалів у рамках виробництва біоетанолу. Глюкотемператури, а значення рН регулюють описаним амілази, які є придатними для здійснення розчивище способом в оптимальному для ферменту нення, наявні у продажу, наприклад, фірми діапазоні. Novozymes під назвою Dextrozyme GA; або фірми Глюкоамілазу додають у середовище, що місGenencor під назвою Optidex. Крім того, для здійстить декстрин, як правило, у кількості від 0,001 до нення розчинення може бути використана комбі5,0ваг.%, переважно від 0,005 до 3,0ваг.% та осонація різних глюкоамілаз. бливо переважно від 0,01 до 1,0ваг.%, у перерахуДля стабілізації придатних ферментів, в разі нку на загальну кількість використовуваного джепотреби, може бути встановлена оптимальна для рела крохмалю. Після подачі глюкоамілази ферментів концентрація Са2+-іонів, наприклад, за суспензію, що містить декстрин, витримують при допомогою СаСІ2. Придатні діапазони концентрації встановленій температурі переважно протягом 2можуть бути визначені звичайними для фахівців 72 годин або довше, якщо необхідно, зокрема, від методами. Якщо, наприклад, як -амілази викори5 до 48 годин, причому декстрин зацукровується стовують термаміл, то у цьому випадку концент2+ до моносахаридів. За просуванням процесу зацукрація Са у рідкому середовищі повинна становировування можна спостерігати відомими фахівцям ти, наприклад, від 50 до 100м.ч., переважно від 60 методами, такими як, наприклад, ВЕРХ, фермендо 80м.ч. та особливо переважно приблизно тативні тести або експериментальні палички глю70м.ч. кози. Зацукровування вважається завершеним, Оскільки для одержання цукорвмісного рідкого якщо концентрація моносахаридів більше значно середовища згідно з а) подрібнюють все джерело не збільшується або знову падає. крохмалю, наприклад, у випадку зернових культур Відповідно до переважного варіанту здійсненціле зерно, те це джерело включає також тверді ня подачу подрібненого матеріалу здійснюють компоненти джерела крохмалю, що не містять періодично або безперервно, переважно періодикрохмаль. Це часто спричиняє використання певчно, зокрема, порціями, в присутності, щонайменної кількості фітату із зерна плодів. Щоб уникнути ше, однієї -амілази, а також, щонайменше, однієї інгібувальної активності на стадії а2) у рідке сереглюкоамілази на стадії а2) таким чином, що в'яздовище до здійснення ферментації відповідно до кість рідкого середовища становить максимум стадії b) переважно додають, щонайменше, одну 20Пас, переважно максимум 10Пас та особливо фітазу. переважно максимум 5Пас. З метою контролю Додавання фітази можна здійснювати до, в в'язкості вигідною виявилася подача, щонайменпроцесі або після розчинення або зацукровування, ше, 25ваг.%, переважно, щонайменше, 35ваг.% та якщо вона має необхідну термостійкість. особливо переважно, щонайменше, 50ваг.% від Можуть бути використані будь-які фітази, акзагальної кількості використовуваного подрібненотивність яких в умовах реакції практично не обмего матеріалу при температурі вище температури жена. Переважно використовують фітази, термосгелеутворення крохмалю, що входить до складу 17 89785 18 тійкість яких (Т50) >50°С та особливо переважно собу, при якому одержане на стадії а) рідке сере>60°С. довище безпосередньо, тобто без попередньої Кількість фітази становить, як правило, від 1 стерилізації, піддають ферментації або здійснюдо 10000од./кг джерела крохмалю, зокрема, від 10 ють, щонайменше, часткове зацукровування in до 2000од./кг джерела крохмалю. situ. Для підвищення загального виходу цукру або У процесі ферментації одержують рідке середля одержання вільних амінокислот у реакційну довище, яке поряд із бажаним нелетким продуксуміш в процесі одержання цукорвмісного рідкого том обміну речовин мікроорганізмів, в основному, середовища можна додавати також інші ферменмістить також одержану при ферментації біомасу, ти, наприклад, пулуланази, целюлази, геміцелющо містить неперетворені компоненти зацукровалази, глюканази, ксиланази, глюкозидази або проного розчину крохмалю та, зокрема, тверді компотеази. Придушення цих ферментів може ненти джерела крохмалю, що не містять крохмаль, позитивно впливати на в'язкість, тобто зменшуватакі як, наприклад, волокна та невикористані цукти її (наприклад, шляхом розщеплення довголанри, а також невикористані буферні та живильні цюгових глюканів та/або (арабіно-)ксиланів), сприсолі. Це рідке середовище в даній заявці називаяти вивільненню здатних до метаболізму ють також ферментаційним бульйоном, причому глюкозидів та вивільненню (залишкового) крохмавираз ферментаційний бульйон включає також лю. Використання протеаз характеризується ана(цукорвмісне) рідке середовище, в якому було логічними позитивними ефектами, причому додатздійснене часткове або неповне ферментативне ково можуть вивільнятися амінокислоти як перетворення цукрів, тобто частковий або неповфактори росту для ферментації. ний мікробіологічний обмін речовин моносахариЦукорвмісне рідке середовище може бути видів. гідно використане для ферментативного одержанПід хімічними реактивами мають на увазі, зокня продукту обміну речовин мікроорганізмів, що рема, органічні моно-, ди- та трикарбонові кислоти, містить, щонайменше, 3 атоми вуглецю або, щоякі, в разі потреби, містять 1 або більше, напринайменше, 2 атоми вуглецю та, щонайменше, 1 клад, 1, 2, 3 або 4 гідроксильні групи, а також пеатом азоту. З цією метою одержане на стадії а) реважно від 3 до 10 атомів вуглецю, такі як, наприцукорвмісне рідке середовище піддають ферменклад, винна, ітаконова, бурштинова, фумарова, тації відповідно до стадії b). На стадії ферментації малеїнова, 2,5-фурилдикарбонова, 3за допомогою мікроорганізмів одержують хімічні гідроксипропіонова, глутарова, левулінова, молочреактиви, тобто сполуки, що містять, щонайменна, пропіонова, глюконова, акотинова та діаміноше, 3 атоми вуглецю та/або, щонайменше, один пімелінова кислота, лимонна кислота; протеїноатом азоту та, щонайменше, 2 атоми вуглецю. генні та непротеїногенні амінокислоти, наприклад, Ферментацію, як правило, здійснюють відомими лізин, глутамат, метіонін, фенілаланін, аспаргінова фахівцям методами. При цьому співвідношення кислота та треонін; пуринові та піримідинові оснозавантажуваного цукорвмісного рідкого середовиви; нуклеозиди та нуклеотиди, наприклад, нікотища та рідкого середовища, що містить мікроорганінамідаденіндинуклеотид (НАД) та аденозин-5'зми, в основному, становить приблизно від 1:10 до монофосфат (АМФ); ліпіди; насичені та ненасичені 10:1, наприклад, від 1:2 до 2:1, зокрема, приблизно жирні кислоти, що містять переважно від 10 до 22 1:1. Вміст цукру у ферментаційному бульйоні можатомів вуглецю, наприклад, -ліноленова кислота, на регулювати за допомогою швидкості подачі дигомо- -ліноленова кислота, арахідонова, ейкоцукорвмісного рідкого середовища. Як правило, запентаенова та докозагексаенова кислота; діоли, швидкість подачі встановлюють такою, що вміст що містять переважно від 3 до 8 атомів вуглецю, моносахаридів у ферментаційному бульйоні станаприклад, пропандіол та бутандіол; багатоатомні новить від 0ваг.% до приблизно 5ваг.%; однак, спирти, що містять 3 та більше, наприклад, 3, 4, 5 ферментацію можна також здійснювати при більш або 6 гідроксильних груп, наприклад, гліцерин, високому вмісті моносахаридів у ферментаційному сорбітол, манітол, ксилітол та арабінітол; довголабульйоні, наприклад, від 10 до 20ваг.%. нцюгові спирти, що містять, щонайменше, 4 атоми Якщо зацукровування та ферментацію здійсвуглецю, наприклад, від 4 до 22 атомів вуглецю, нюють окремо, то одержуване на стадії а) цукорвтакі як бутанол; вуглеводи, наприклад, гіалуронова місне рідке середовище перед ферментацією, в кислота та трегалоза; ароматичні сполуки, наприразі потреби, можна піддавати стерилізації, приклад, ароматичні аміни, ванілін та індиго; вітаміни чому мікроорганізми можна вбивати термічними, та провітаміни, такі як аскорбінова кислота вітамін хімічними або механічними способами. При цьому В6, вітамін В12 та рибофлавін, кофактори і так звані бульйон, як правило, нагрівають до температури нутрицевтичні препарати; білки, такі як ферменти, вище 80°С. Знищення або лізис клітин можна здійнаприклад, фітази, ксиланази та глюканази; кароснювати безпосередньо перед ферментацією. З тиноїди, наприклад, лікопін, -каротин, астраксанцією метою все цукорвмісне рідке середовище тин, цеаксантин та кантаксантин; кетони, що міспіддають лізису або знищенню. Це можна здійстять переважно від 3 до 10 атомів вуглецю та, в нювати термічним, механічним або хімічним споразі потреби, 1 або більше гідроксильних груп, собом. Однак, в рамках способу згідно з винаходу наприклад, ацетон та ацетоїн; лактони, наприклад, здійснення стадії стерилізації перед ферментаці-бутиролактон, циклодекстрини, біополімери, наєю, як було описано вище, виявилося марним, приклад, полігідроксиацетат, поліестери, полісаскоріше навпаки, дуже вигідним виявилося нездійхариди, поліізопреноїди, поліаміди, полігідроксиаснення такої стерилізації. Таким чином, переважлканоати, наприклад, полі-3-гідроксимасляна ний варіант здійснення винаходу стосується спокислота, та співполіестери інших органічних гідро 19 89785 20 ксикарбонових кислот, таких як 3міну речовин мікроорганізмів, які при нормальному гідроксивалеріанова, 4-гідроксимасляна кислота тиску мають температуру кипіння нижче температа інші, описані в Steinbüchel (Нg.), Biopolymers, 1. тури кипіння води та/або масляну консистенцію. У Aufl., 2003, Wiley-VCH, Weinheim і цитованих там цьому випадку, як правило, у процесі переробки, літературних джерелах; а також вихідні та похідні зокрема, в процесі сушіння, контролюють максизазначених сполук. Іншими хімічними реактивами мальну температуру. Переважно такі сполуки моє сполуки, описані в Chemicals by Fermentation, жуть бути одержані приготуванням їх у квазітверNoyes Data Corporation (1973), ISBN: 081'8805086 дій (псевдотвердій) формі на адсорбентах. Як за редакцією Gutcho. правило, у цьому випадку перед збідненням або Поняття "кофактор" включає небілкові сполувиділенням цільового продукту відповідно до стаки, необхідні для нормальної активності фермендії с) виділяють тверді компоненти ферментаційтів. Ці сполуки можуть бути органічними та неорного бульйону. ганічними; молекули кофакторів згідно з Придатними для зазначених вище цілей адсовинаходом є переважно органічними. Прикладами рбентами є, наприклад, активоване вугілля, окситаких молекул є НАД та нікотинамідаденіндинукди алюмінію, силікагелі, кремнієві кислоти, глина, леотидфосфат (НАДФ); вихідною речовиною цих сажі, цеоліти, неорганічні солі лужних та лужнозекофакторів є ніацин. мельних металів, такі як гідроксиди, карбонати, Під "нутрицевтичними препаратами" мають на силікати, сульфати, фосфати натрію, калію, магнію увазі добавки до харчових продуктів, що проявлята кальцію, зокрема, солі магнію та кальцію, нають оздоровчу дію на рослини та тварин, зокрема, приклад, Мg(ОН)2, МgСО3, MgSi4, CaSO4, СаСО3, на людину. Прикладами таких молекул є вітаміни, оксиди лужноземельних металів, наприклад, Мg та антиоксидатни та певні ліпіди, наприклад, полінеСа, інші неорганічні фосфати та сульфати, напринасичені жирні кислоти. клад, ZnSO4, солі органічних кислот, зокрема, солі Зокрема, одержувані продукти обміну речовин кислот та лужних і лужноземельних металів, особвибирають із ферментів, амінокислот, вітамінів, ливо, натрієві та калієві солі, наприклад, ацетат, дисахаридів, аліфатичних моно- та дикарбонових форміат, гідроформіат і цитрат натрію та калію, а кислот, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, також високомолекулярні органічні носії, такі як аліфатичних гідроксикарбонових кислот, що місвуглеводи, наприклад, цукри, в разі потреби, мотять від 3 до 10 атомів вуглецю, кетонів, що місдифіковані крохмалі, целюлоза, лігнін, а також тять від 3 до 10 атомів вуглецю, спиртів, що місносії, зазначені нижче у зв'язку із приготуванням тять від 4 до 10 атомів вуглецю, алкандіолів, що продукту. Як правило, названі носії не містять або містять від 3 до 8 атомів вуглецю, та полігідроксимістять дуже невеликі кількості, зокрема, сліди алканоатів. галогенів, таких як іони хлориду та нітрати. Само собою зрозумілим для фахівців є той Прикладами сполук, які при нормальному тисфакт, що одержувані ферментативним способом ку мають температуру кипіння нижче температури згідно з винаходом сполуки існують в енантіомеркипіння води та/або масляну консистенцію та які ній формі, що виробляється мікроорганізмами переважно можуть бути одержані способом згідно (якщо існують різні енантіомери). Так, наприклад, з з винаходом, є ліноленова кислота, дигомо- амінокислот, як правило, одержують відповідний ліноленова кислота, арахідонова, ейкозапентаеL-енантіомер. нова та докозагексаенова кислота, а також пропіоСпосіб згідно з винаходом переважно викориснова кислота, молочна кислота, пропандіол, бутатовують для одержання нелетких продуктів обміну нол та ацетон. Ці сполуки в псевдотвердій речовин мікроорганізмів. У рамках даного винахокомпозиції в рамках даного винаходу також предду під нелеткими продуктами обміну речовин маставляють собою нелеткі продукту обміну речовин ють на увазі сполуки, які можуть бути виділені з мікроорганізмів у твердій формі. ферментаційного бульйону перегонкою в нерозкПри виборі використовуваних на стадії ферладеній формі. Температура кипіння цих сполук, ментації мікроорганізмів керуються, як правило, як правило, вище температури кипіння води, часто необхідними хімічними реактивами, як зазначено вище 150°С та, зокрема, вище 200°С при норманижче. Вони можуть бути природного походження льному тиску. Як правило, мова йде про сполуки, або генетично модифікованими. Нижче в таблиці 1 які в нормальні умови (298K, 101,3кПа) існують у наведені приклади придатних мікроорганізмів та твердому стані. способів ферментації: Крім того, спосіб згідно з винаходом можна використати для одержання нелетких продуктів об 21 89785 22 23 89785 24 25 89785 26 27 89785 28 29 89785 30 31 89785 32 33 Переважні варіанти здійснення способу згідно з винаходом стосуються одержання ферментів, таких як фитази, ксиланази, глюканази; амінокислот, таких як лізин, метіонін, треонін; вітамінів, таких як пантотенова кислота та рибофлавін; їх вихідних сполук та похідних; а також одержання зазначених вище моно-, ди- та трикарбонових кислот, зокрема, аліфатичних моно- та дикарбонових кислот, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, таких як пропіонова і бурштинова кислота, аліфатичних гідроксикарбонових кислот, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, таких як молочна кислота; зазначених вище довголанцюгових спиртів, наприклад, спиртів, що містять від 4 до 10 атомів вуглецю, таких як бутанол; зазначених вище діолів, зокрема, алкандіолів, що містять від 3 до 8 атомів вуглецю, таких як пропандіол; зазначених вище кетонів, зокрема, кетонів, що містять від З до 10 атомів вуглецю, таких як ацетон; зазначених вище вуглеводів, зокрема, дисахаридів, таких як трегалоза; та полігідроксиалканоатів. Відповідно до переважного варіанту здійснення винаходи використовувані у ферментації мікроорганізми вибирають із природних або рекомбінантних мікроорганізмів, які виробляють, щонайменше, один з таких продуктів обміну речовин: ферменти, такі як фитази, ксиланази, глюканази; амінокислоти, такі як лізин, метіонін, треонін; вітаміни, такі як пантотенова кислота та рибофлавін; їх вихідні сполуки та/або похідні; дисахариди, такі як трегалоза; аліфатичні моно- та дикарбонові кислоти, що містять 3 до 10 атомів вуглецю, такі як пропіонова та бурштинова кислота; аліфатичні гідроксикарбонові кислоти, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, такі як молочна кислота; кетони, що містять від З до 10 атомів вуглецю, такі як ацетон; спирти, що містять від 4 до 10 атомів вуглецю, такі як бутанол; алкандіоли, що містять від 3 до 8 атомів вуглецю, такі як пропандіол; та полігідроксиалканоати. Зокрема, мікроорганізми вибирають із таких родів, як Corynebacterium, Bacillus, Ashbya, Escherichia, Aspergillus, Alcaligenes, Actinobacillus, Anaerobiospirillum, Lactobacillus, Propionibacterium та Clostridium, особливо, зі штамів Corynebacterium glutamicum, Bacillus subtilis, Ashbya gossypii, Escherichia coli, Aspergillus niger або Alcaligenes latus, Anaerobiospirillum succiniproducens, Actinobacillus succinogenes, Lactobacillus delbrückii, Lactobacillus leichmannii, Propionibacterium arabinosum, Propionibacterium schermanii, Propionibacterium freudenreichii, Clostridium propionicum та Clostridium acetobutlicum. 89785 34 Відповідно до особливо переважного варіанту здійснення винаходу під продуктом розпаду речовин, який виробляють мікроорганізми та який використовується на стадії ферментації, мають на увазі лізин. Для здійснення ферментації в цьому випадку можуть бути використані звичайні умови та методи, які були описані для інших джерел вуглецю, наприклад, в Pfefferle et al., а.а.О. та US 3,708,395. В принципі, використовують як безперервний, так і періодичний режим (режим Batch або Fed-Batch), переважним є Fed-Batch режим. Відповідно до особливо переважного варіанту здійснення під продуктом розпаду речовин, який виробляється мікроорганізмами та використовується на стадії ферментації, мають на увазі метіонін. Для здійснення ферментації в цьому випадку можна використати аналогічні умови та методи, які були описані для інших джерел вуглецю, наприклад, в WO 03/087386 та WO 03/100072. Відповідно до іншого особливо переважного варіанту здійснення під продуктом розпаду речовин, який виробляється мікроорганізмами та використовується на стадії ферментації, мають на увазі пантотенову кислоту. Для здійснення ферментації в цьому випадку можна використати аналогічні умови та методи, які були описані для інших джерел вуглецю, наприклад, в WO 01/021772. Відповідно до ще одного особливо переважного варіанту здійснення під продуктом розпаду речовин, який виробляється мікроорганізмами та використовується на стадії ферментації, мають на увазі полігідроксиалканоати, такі як полі-3гідроксибутират та співполіестери інших органічних гідроксикарбонових кислот, таких як 3гідроксивалеріанова, 4-гідроксимасляна кислота та інші, описані в Steinbuchel (а.а.О.), а також таких довголанцюгових гідроксикарбонових кислот, як 3-гідроксиоктанова, 3-гідроксидеканова та 3гідрокситетрадеканова кислота, а також їх суміші. Для здійснення ферментації в цьому випадку можна використати аналогічні умови та методи, які були описані для інших джерел вуглецю, наприклад, в S. У. Lee, Plastic Bacteria? Progress and prospects for polyhydroxyalkanoate production in bacteria, Tibtech, Bd. 14, (1996), стор. 431-438. Відповідно до ще одного особливо переважного варіанту здійснення під продуктом розпаду речовин, який виробляється мікроорганізмами та використовується на стадії ферментації, мають на увазі рибофлавін. Для здійснення ферментації в цьому випадку можна використати аналогічні умови та методи, які були описані для інших джерел вуглецю, наприклад, в WO 01/011052, DE 35 89785 36 19840709, WO 98/29539, ЕР 1186664 та Fujioka, K.: K. J. Ives, in A. Rushton (Hg.): Mathematical Models New biotechnology for riboflavin (vitamin B2) and and Design Methods in Solid-Liquid Separation, character of this riboflavin. Fragrance Journal (2003), NATO ASI series Ε Nr. 88, Martinus Nijhoff, 31(3), 44-48. Dordrecht 1985, pp. 90ff.) та фільтрація в поперечВідповідно до іншого особливо переважного ному потоці, зокрема, мікрофільтрація для видіваріантуу здійснення під продуктом розпаду речолення твердих речовин >0,1мкм (описана, напривин, який виробляється мікроорганізмами та викоклад, в J. Altmann, S. Ripperger, J. Membrane Sci. ристовується на стадії ферментації, мають на ува124 (1997) 119-128). зі фітазу. Для здійснення ферментації в цьому Звичайні способи центрифугування описані, випадку можна використати аналогічні умови та наприклад, в G. Hultsch, Η. Wilkesmann, "Filtering методи, які були описані для інших джерел вуглеCentrifuges", in D.B. Purchas, Solid - Liquid цю, наприклад, в WO 98/55599. Separation, Upland Press, Croydon 1977, pp. 493Перед здійсненням подальшої переробки фе559; und H. Trawinski, Die äquivalente Klärfläche von рментаційного бульйону (тобто стадії с), в разі Zentrifugen, Chem. Ztg. 83 (1959) 606-612. При потреби, здійснюють стадію стерилізації, як опицьому можуть бути використані різні конструкції, сано вище. такі як трубчаста та корзинчаста центрифуга, а Збідніння або виділення продукту обміну ретакож, зокрема, центрифуга з пульсуючим поршчовин з ферментаційного бульйону відповідно до нем, фільтрувальна центрифуга та центрифуга стадії с) здійснюють, як правило, таким чином: з тарілчастого типу. ферментаційного бульйону виділяють, щонаймеЗвичайні способи екстракції включають періонше, один продукт обміну речовин, причому вміст дичні або поетапні та різні безперервні способи в цього продукту обміну речовин у залишковому прямотечії або протитечії. При цьому можна праферментаційному бульйоні становить не більше цювати як з двома, так і з однією рухливою фазою. 20ваг.%, зокрема, не більше 10ваг.%, переважно Розчинність цільового продукту та домішок, які не більше 5ваг.% та найбільше переважно не бівиділяють, в обох фазах можна регулювати вибольше 2,5ваг.%, у перерахунку на загальну вагу ром розчинника, варіацією протиіонів та варіацією залишкового ферментаційного бульйону. значення рН (Treybal, R.E., Mass Transfer Виділення або збідніння хімічних реактивів Operations, 3. Aufl., New York, Me Graw-Hill, 1979; (тобто продукту обміну речовин мікроорганізмів) з Kula, M., Kroner, K.H., Hustedt, H. und Schutee, H., ферментаційного бульйону відповідно до стадії с) Technical aspects of extractive enzyme purification, можна здійснювати одним або кількома етапами. Ann. N.Y. Acad. Sci., 341 (1981); Robinson, R.G., Важливим етапом при цьому є виділення твердих and Cha, D.Y., Controlled p extraction in the компонентів з ферментаційного бульйону. Цей separation of weak acids and bases, Biotech. етап можна здійснювати до або після виділення Progress, 1(1), 18(1985)). цільового продукту. Як виділення цільових продукЗвичайні способи адсорбції описані, напритів, так і виділення твердих речовин, тобто роздіклад, в D. М. Ruthven: Principles of Adsorption and лення твердої та рідкої фаз, здійснюють відомими Adsorption Processes, J. Wiley & Sons, New York в галузі науки методами, які також включають ета1984.; G. Wedler: Adsorption, Verlag Chemie, пи грубого та тонкого очищення цільових продукWeinheim (1970). При цьому можуть бути використів, а також розділення (описані, наприклад, в тані адсорбери з нерухомим, рухливим та псевдоBelter, P. A, Bioseparations: Downstream Processing зрідженим шаром. Адсорбцію можна здійснювати for Biotechnology, John Wiley & Sons (1988), та періодично або безперервно (K. Hauffe, S. R. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Morrison: De Gruyter Studienbuch "Adsorption", De Aufl. auf CD-ROM, Wiley-VCH). Gruyter, Berlin 1974.; W. Kast: Adsorptionstechnik, При виділенні цільового продукту діють також VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988) Поряд з таким чином: спочатку з ферментаційного бульйобагатьма іншими адсорбентами можуть бути викону видаляють тверді компоненти, наприклад, ристані активоване вугілля, іонообмінні смоли, центрифугуванням або фільтрацією, потім цільоприродні або синтетичні цеоліти та активовані оквий продукт виділяють із рідкої фази, наприклад, сиди алюмінію. Крім того, можуть бути використані кристалізацією, осадженням, адсорбцією або дистакож способи афінної адсорбції (описані, напритиляцією. Альтернативно цільовий продукт можна клад, в Arnold, F.H., Blanch, H.W., and Wilke, C.R., також виділяти безпосередньо з ферментаційного Analysis of Affinity separations. Chem. Engr. J., 30, бульйону, наприклад, використовуючи хроматогВ9 (1985)). рафічні способи або способи екстракції. Як хромаЗокрема, для очищення хімічних реактивів тографічний спосіб, особливо, слід назвати іонооможуть бути використані, наприклад, такі методи, бмінну хроматографію, при якій цільовий продукт як хроматографія, осадження, ультра-, мікро- та може бути селективно виділений на хроматогрананофільтрація, зворотний осмос, електрофорез, фічній колонці. У цьому випадку виділення твердих електродіаліз та ізоелектричне фокусування. речовин із залишкового ферментаційного бульйоХроматографічні способи можна здійснювати ну здійснюють переважно декантацією, випаровуперіодично або безперервно. До безперервних ванням та/або сушінням. хроматографічних способів належать, наприклад, Звичайними способами фільтрації є, наприбезперервно обертальний кільцеподібний хромаклад, звичайна та глибока фільтрація (описані, тограф (Continuous Rotating Annular наприклад, в A. Rushton, A. S. Ward, R. G. Holdich: Chromatograph (CRAC)) (описаний, наприклад, в A. Solid - Liquid Filtration and Separation Technology, J. P. Martin, Discuss. Farraday Soc. 7 (1949)), хроVCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1996, pp. 177ff., матограф з рухливим шаром (True Moving Bed 37 89785 38 Chromatograph (TMBC)) (описаний, наприклад, в K. кцій, що відстають, або збіднювати на вході та Takeuchi, Т. Miyauchi, Y. Uraguchi, J. Chem. Eng. відводити через потік фільтратів/пермеатів. Japan 11 (1978) 216-220) та хроматограф із псевЕлектрофоретичні способи описані, напридозрідженим шаром (Simulated Moving Bed клад, в Rudge, S.R., Ladisch, M.R., Process Chromatograph (SMB)) (описаний, наприклад, в D. considerations for scale-up of liquid chromatography S. Broughton, Universal Oil Products Co., US and electrophoresis, in Separation Recovery and 2,985,589, 1961). Як тверду фазу використовують, Purification in Biotechnology, J. Asenjo und J. Hong, наприклад, активовані оксиди алюмінію, силікагелі, Hg., ACS Symposium Series, 314, 122 (1986). Мопросочені гліколем діатомові землі, декстрини, жуть бути використані їх численні варіанти, наприполімери сульфонованих стиролів, поліакриламіклад, ізоелектричне фокусування в гранульованих ди, а також іммобілізовані на полімері білки гелеподібних шарах, безперервне ізоелектричне (Arnold, F.H., Blanch, H.W., und Wilke, C.R., Analysis фокусування з рециркуляцією, "ротофор"-кпітина, of Affinity separations. Chem. Engr. J., 30, В9 (1985); прямоточне фокусування з рециркуляцією та багаGibbs, S.J., und Lighffoot, E.N., Scaling up gradient токомпонентний електроліз з ізоелектричними elution chromatography, IEC Fund., 25, 490 (1986); мембранами. Як матричні матеріали використовуKing, C.J., Separation Processes, 2. Aufl., New York, ють ацетат целюлози, агарозні гелі та гелі на осMcGraw-Hill (1979); Yau, W. W., Kirlland, J.J., und нові аміду поліакрилату. Bly, D.D., Modern Size-Exclusion Liquid Звичайні способи кристалізації описані, наприChromatography, Wiley, New York (1979)). клад, в Janeic, S.J., Grootscholten, P.A., Industrial При здійсненні осадження осаджують або ціCrystallization, New York, Academic, 1984; A. W. льові продукти, або побічні компоненти (J. W. Bamforth: Industrial Crystallization, Leonard Hill, Mullin: Crystallization, 3rd ed., ButterworthLondon 1965; G. Matz: Kristallisation, 2. A ufl., Heinemann, Oxford 1993). Осадження можна, наSpringer Verlag, В erlin 1969; J. Nyvlt: Industrial приклад, розпочинати введенням розчинників, Crystallization - State of the Art. VCH Verlagsges., солей та шляхом зміни температури. Осад, що Weinheim 1982; S. J. Janeic', P. A. M. Grootscholten: утворюється, може бути виділений звичайними Industrial Crystallization, Reidel, Dordecht 1984; O. описаними вище способами виділення твердих Söhnel, J. Garside: Precipitation, Butterworthречовин з бульйону. Heinemann, Oxford, 1992; A. S. Myerson (Hg.): При здійсненні мікро-, ультра-, нанофільтрації Handbook of Industrial Crystallization, Butterworthта зворотного осмосу можуть бути використані, Heineman, Boston 1993; J. W. Mullin: Crystallization, наприклад, мікропористі (A. S. Michaels: 3. Aufl., Butterworth-Heinemann, Oxford 1993; A. "Ultrafiltration", in E. S. Perry (ed.): Progress in Mersmann (Hg.): Crystallization Technology Separation and Purification, vol. 1, Interscience Publ., Handbook, Marcel Dekker, New York 1995. КристаNew York 1968), однорідні (J. Crank, G. S. Park лізацію можна здійснювати, наприклад, охоло(eds.): Diffusion in Polymers, Academic Press, New дженням, випаровуванням, кристалізацією у вакуYork 1968; S. A. Stern: "The Separation of Gases by умі (адіабатичним охолодженням), реакційною Selective Permeation", in P. Meares (ed.): Membrane кристалізацією або висалюванням. Кристалізацію Separation Processes, Elsevier, Amsterdam 1976.), можна здійснювати, наприклад, у резервуарах з асиметричні (R. E. Kesting: Synthetic Polymeric або без мішалки, способом прямого контакту, у Membranes, A Structural Perspective, Wileyвипарних вакуум-апаратах (R. К. Multer, Chem Eng. lnterscience, New York 1985.) та електрично заря(N.Y.) 89 (1982) March, 87-89), у вакуумджені (F. Helfferich: Ion-Exchange, McGraw-Hill, кристалізаторах поетапно або безперервно, наLondon 1962.) мембрани, одержані різними спосоприклад, у кристалізаторах із примусовою циркубами (R. Zsigmondy, US 1421341, 1922; D. B. Pall, ляцією (Swenson forced-circulation crystaller) або в US 4 340 479, 1982; S. Loeb, S. Sourirajan, US кристалізаторах із псевдозрідженим шаром (типу 3133132, 1964). Типовими матеріалами є естери Осло) (A D. Randolph, M. A. Larson: Theory of целюлози, нілон, полівінілхлорид, акрилнітрил, Paniculate Processes, 2. Aufl. Academic Press, New поліпропілен, полікарбонат та кераміка. ВикорисYork 1988; J. Robinson, J. E. Roberts, Can. J. Chem. товують ці мембрани як пластинчастий модуль (R. Eng. 35 (1957) 105-112; J. Nývlt: Design of F. Madsen, Hyperfiltration and Ultrafiltration in PlateCrystallizers, CRC Press, Boca Raton, 1992). Можand-Frame Systems, Elsevier, Amsterdam 1977), ливої є також дробова кристалізація (L. Gordon, Μ. спіральний модуль (US 3417870, 1968 (D. T. Bray)), L. Salutsky, Η. Η. Willard: Precipitation from пучок труб або модуль із порожніх волокон (Н. Homogeneous Solution, Wiley-lnterscience, New Strathmann: "Synthetic Membranes and their York 1959). Крім того, можуть бути виділені енантіPreparation", in M. C. Porter (ed.): Handbook of омери та рацемати (J. Jacques, A. Collet, S. Η. Industrial Membrane Technology, Noyes Publication, Willen: Enantiomers, Racemates and Resolutions, Park Ridge, NJ 1990, pp. 1-60). Крім того, можлиWiley, New York 1981; R. A. Sheldon: вим є використання рідких мембран (N. N. Li: Chirotechnology, Marcel Dekker, New York 1993; A. "Permeation Through Liquid Surfactant Membranes", N. Collins, G. N. Sheldrake, J. Crosby (Hg.): AlCh J. 17 (1971) 459; S. G. Kimura, S. L Matson, W. Chiralityin Industry, Wiley, New York 1985). J. Ward III: "Industrial Applications of Facilitated Звичайні способи сушіння описані, наприклад, Transport", in N. N. Li (ed.): Recent Developments in в О. Krischer, W. Kast: Die wissenschaftlichen Separation Science, Bd. V, CRC Press, Boca Raton, Grundlagen der Trocknungstechnik, 3. Aufl., Springer, Florida, 1979, pp. 11-25). Цільовий продукт можна Berlin-Heidelberg-New York 1978; R. B. Keey: збагачувати на вході та відводити через потік фраDrying: Principles and Practice, Pergamon Press, Oxford 1972; K. Kröll: Trockner und 39 89785 40 Trocknungsverfahren, 2. Aufl., Springer, Berlinвну амінокислоту, то її можна виділяти з ферменHeidelberg-New York 1978; Williams-Gardener, Α.: таційного бульйону іонообмінною хроматографією, Industrial Drying, Houston, Gulf, 1977; K. Kröll, W. при цьому використовують кислу катіонообмінну Kast: Trocknen und Trockner in der Produktion, колонку. В цьому випадку основну амінокислоту, Springer, Berlin-Heidelberg-New York 1989. Прикланаприклад, лізин селективно зв'язують з іонообдами способів сушіння є численні способи конвекмінною колонкою. Перед елююванням можливим є ційного сушіння, наприклад, в сушильній печі, туочищення промиванням, наприклад, водою. Елюнельній сушарці, стрічковій сушарці, дисковій ювання основної амінокислоти здійснюють придасушарці, струминній сушарці, сушарці із псевдозтними елюентами, наприклад, аміачною водою, рідженим шаром, вентильованій, а також обертопереважно 5об.%-ною аміачною водою. вій барабанній сушарці, розпилювальній сушарці, Використання іонообмінної хроматографії для сушарці з потоком повітря, циклонній сушарці, сувиділення або очищення основних амінокислот, шарці з мішалкою, пасто-подрібнювальній сушартаких як лізин, описано, наприклад, в WO ці, подрібнювальній сушарці, кільцеподібній суша01/072689 і Lee et a/., The use of ion exclusion рці, шахтній сушарці, трубчастій сушарці, що chromatography as approved to the normal ion обертається, карусельній сушарці. Для здійснення exchange chromatography to achieve a more efficient інших способів необхідного контактного сушіння, lysine recovery from fermentation broth, Enzyme and наприклад, у лопатевій сушарці; вакуумне сушіння Microbial Technology 30 (2002), 798-303. або сушіння виморожуванням, у конусній сушарці, Залишок ферментаційного бульйону можна у нутчі, дисковій сушарці, в контактній сушарці з обробляти аналогічно описаним вище способам, тонким шаром, вальцьовій сушарці, твердофазній тобто обробляти або переробляти, причому в ресушарці, тарілчастій сушарці, спіральній сушарці, зультаті одержують побічний продукт, що містить здвоєній конусній сушарці; або тепловипромінюбілок. вання (інфрачервоне, наприклад, інфрачервона Якщо під продуктом обміну речовин, які вирообертова сушарка) або діелектрична енергія (мікбляються мікроорганізмами, мають на увазі метіорохвилі) для сушіння. Сушильні апарати, викориснін, то виділення цільового продукту здійснюють товувані для здійснення термічного сушіння, як переважно центрифугуванням або фільтрацією. правило, нагріваються парою, маслом, газом або При цьому можна використати аналогічні умови та електричним струмом та можуть, залежно від техметоди, які були описані для інших джерел вугленічних параметрів, частково працювати у вакуумі. цю, наприклад, у більш ранній заявці DE Поряд із сушінням можуть бути використані 10359668.2. Після завершення ферментації одертакож описані нижче способи приготування для жаний ферментаційний бульйон нагрівають, щоб одержання білкової композиції. Ці способи вклюрозчинити весь метіонін. Потім тверді речовини чають також подачу допоміжних речовин, як завиділяють центрифугуванням або фільтрацією. З значено нижче. метою виділення твердої речовини розчин переУ переважному варіанті здійснення виділення важно концентрують частковим або повним випахімічних реактивів з ферментаційного бульйону ровуванням, при цьому метіонін викристалізовувідповідно до стадії с) здійснюють іонообмінною ється. Потім метіонін сушать, в разі потреби, після хроматографією. При цьому загальні умови та мепопередньої фільтрації. тоди цього способу відомі фахівцям та описані, Виділені центрифугуванням або фільтрацією наприклад, в Römpp Lexikon der Chemie, 10. тверді речовини містять, в основному, одержану в Auflage,1997, Georg Thieme Verlag, Stuttgart; Weis, процесі ферментації біомасу та компоненти зацукHandbuch der lonenchromatographie, 1991, VCH рованого розчину крохмалю, які не піддалися обVerlagsgesellschaft, Weinheim. Загалом, діють таміну речовин, наприклад, волокна. Цей залишок ким чином: сполуку, яка виробляється мікроорганіферментаційного бульйону можна обробляти або змами, селективно зв'язують з іонообмінником, та переробляти аналогічним чином, як описано нижіонообмінник перед елююванням сполуки, що виче, так що в результаті одержують побічний проробляється мікроорганізмами, промивають, напридукт, що містить білок. клад, водою. Якщо під продуктом обміну речовин, який виПеред подачею ферментаційного бульйону, робляється мікроорганізмами, мають на увазі панщо містить тверді речовини, на колонки іонообмінтотенову кислоту, то виділення цільового продукту ного хроматографа тверді речовини, в разі потретакож переважно здійснюють центрифугуванням би, можуть бути виділені відомими фахівцям споабо фільтрацією. При цьому можна використовусобами, наприклад, фільтрацією та вати аналогічні умови та методи, які були описані центрифугуванням. для інших джерел вуглецю, наприклад, в ЕР Згідно з особливо переважним варіантом здій1050219 і WO 01/83799. В іншому, виділення можснення винаходу тверді речовини перед подачею на здійснювати відповідним чином, як було описаферментаційного бульйону на колонку іонообмінно вище для метіоніну. Переважно у випадку панного хроматографа не здійснюють. У цьому випадтотенової кислоти додатково перед виділенням ку через іонообмінник переважно проти сили ваги твердих речовин здійснюють пастеризацію всього пропускають ферментаційний бульйон, що містить ферментаційного бульйону. З метою виділення тверді речовини, так що тверді речовини не призтвердої речовини суміш переважно частково виводять до блокування (тобто засмічення) іонообпарюють, в разі потреби, додають хлорид кальцію мінної колонки. та сушать, переважно піддають розпилювальній Якщо під продуктом обміну речовин, які виросушці. бляються мікроорганізмами, мають на увазі осно 41 89785 42 Для одержання пантотенової кислоти діють в результаті чого одержують побічний продукт, що таким чином: на стадії с) здійснюють виділення містить білок. клітин та нерозчинених або твердих компонентів, Якщо під продуктом обміну речовин, який вищо не містять крохмаль, декантуванням, центриробляється мікроорганізмами, мають на увазі поліфугуванням, фільтрацією та технологією обробки гідроксиалканоати, то виділення цільового продукпродуктів за допомогою мембран (мікрофільтраціту також переважно здійснюють екстракцією з єю, ультрафільтрацією, нанофильтрацією) та/або розчинником, як описано, наприклад, в US комбінацією цих методів. Збіднений потік або по4310684 або ЕР 355307. Тверді речовини, які затік, що не містить тверді речовини, містить пантолишаються, можуть бути виділені звичайними спотенову кислоту. Цей потік можна піддавати, наприсобами, наприклад, фільтрацією або центрифугуклад, подальшому згущенню та/або сушці або ванням. В іншому, виділення твердих речовин формуванню. Потік, що містить тверді речовини, можна здійснювати відповідним чином, як було можна аналогічно описаним нижче способам пеописано вище для метіоніну. Переважно у випадку реробляти до побічного продукту, що містить біполігідроксиалканоатів додатково перед виділенлок. ням твердих речовин здійснюють пастеризацію В разі потреби, здійснюють лізис або знищенвсього ферментаційного бульйону. З метою видіня клітин. Це можна здійснювати безпосередньо лення твердої речовини суміш переважно часткоперед ферментацією. З цією метою весь ферменво випарюють, в разі потреби, додають хлорид таційний бульйон піддають лізису або знищенню. кальцію та сушать, переважно піддають розпилюЦе можна здійснювати термічним, механічним або вальному сушінню. Подальше очищення полігідрохімічним способом. Лізис клітин можна здійснюваксиалканоатів здійснюють відомими способами, як ти також після виділення твердих речовин. При описано, наприклад, в US 4310684 або ЕР 355307. цьому лізису піддають тільки потік, що містить Ферментаційний залишок, тобто, зокрема, витверді речовини. ділені тверді речовини, можна обробляти або пеВідповідно до переважного варіанту здійсненреробляти, як описано вище, в результаті чого ня при переробці пантотенової кислоти діють таодержують побічний продукт, що містить білок. ким чином: після ферментації здійснюють термічне Ферментаційний бульйон, який залишається знищення клітин, після чого клітини та тверді компісля виділення цільового продукту, наприклад, поненти, що не містять крохмаль, видаляють за основної амінокислоти, такий як лізин, містить, в допомогою декантатора, центрифуги, фільтра або основному, одержану в процесі ферментації біомембранною технологією та/або комбінацією цих масу, компоненти зацукрованого розчину крохмаметодів. Збіднений потік або потік, що не містить лю, які не піддалися обміну речовин, наприклад, тверді речовини, містить пантотенову кислоту. Цей волокна, та невикористані цукри, а також невикопотік можна, наприклад, піддавати подальшому ристані буферні та живильні солі. Ці тверді речоконцентруванню. До, в процесі або після концентвини можуть бути виділені з ферментаційного бурування переважно в збіднений твердими речовильйону, який залишився, методом, описаним для нами бульйон додають описані нижче допоміжні побічного продукту, що утворюється при одержанречовини. Таким чином можна скоротити можливе ні біоетанолу (який називають "Distills Dried Grains піноутворення та/або утворення осаду. Потім конwith Solubles (DDGS)" і поширюють під такою нацентрований потік безпосередньо піддають сушінзвою). При цьому можна здійснювати повне або ню або формуванню. При цьому до, в процесі або часткове виділення твердих речовин з ферментапісля сушіння або формування також можуть бути ційного бульйону. Одержуваний таким чином побідодані описані нижче допоміжні речовини. Таким чний продукт, що містить білок, який надалі назичином можна зменшити гігроскопічність продукту, вають білковою композицією, як до, так і після покращити текучість продукту та/або підвищити здійснення стадій обробки або переробки може стабільність при зберіганні. У цьому випадку потік, бути використаний як корм або кормова добавка що містить тверді речовини, переважно переробдля тварин, переважно для сільськогосподарських ляють до побічного продукту, що містить білок, як тварин, особливо переважно для великої рогатої описано нижче. худоби, свиней та птахів, найбільше переважно Відповідно до ще одного переважного варіанту для великої рогатої худоби. здійснення допоміжні речовини, що містять спеціОбробку або переробку ферментаційного буальні катіони, можна додавати вже в процесі ферльйону до білкової композиції можна здійснювати ментації, як описано, наприклад, в WO 02/072857. відомими методами, зокрема, зміною вмісту сухої Інший переважний варіант здійснення перероречовини (наприклад, сушінням або випаровуванбки пантотенової кислоти центрифугуванням, деням), подрібненням та формуванням (наприклад, кантуванням, ультрафільтрацією та/або діафільтвведенням добавок, формувальними способами, рацією описаний в WO 05/028659. такими як гранулювання та екструдування). Крім Крім того, можливим є також виділення пантотого, обробка або переробка продукту включає тенової кислоти з ферментаційного бульйону елетакож змішування з іншими кормами або кормовиктродіалізом або іонообміном. Однак, ці способи є ми добавками, наприклад, з метою стандартизації небажаними, оскільки при цьому іноді можуть вивмісту живильних речовин. никати проблеми. Білкову композицію, як правило, одержують Ферментаційний залишок, який залишається таким чином: після збідніння або виділення, щопісля збідніння або виділення пантотенової кислонайменше, одного продукту обміну речовин відпоти, тобто, зокрема, виділені тверді речовини, можвідно до стадії с), щонайменше, частково виділяна обробляти або переробляти, як описано вище, ють леткі компоненти ферментаційного бульйону. 43 89785 44 При цьому одержують білкову композицію у тверходом не повинен перевищувати 75ваг.%, перевадій або напівтвердій формі. Вміст збідненого або жно не більше 60ваг.% та особливо переважно не виділеного продукту обміну речовин у ферментабільше 50ваг.%, у перерахунку на загальну кільційному залишку становить, як правило, не більше кість води, використовувану при приготуванні су20ваг.%, зокрема, не більше 15ваг.%, переважно спензії. Переважно вміст технологічної води при не більше 10ваг.% та особливо переважно не біприготуванні суспензії відповідно до переважного льше 5ваг.%, у перерахунку на загальну вагу заваріанту здійснення стадії а2) становить від 5 до лишку ферментаційного бульйону. 60ваг.%, переважно від 10 до 50ваг.%, у перераДля одержання білкової композиції після видіхунку на загальну кількість води, використовувану лення цільового продукту, як правило, весь бульпри приготуванні суспензії. йон, що залишився, частково випарюють, зокрема, Рідку фазу, повторно не використовувану в багатостадійним способом, після чого одержані процесі, багатоетапним випаровуванням можна тверді речовини виділяють, наприклад, декантатозгущувати до сиропу. Вміст сухої речовини в одером або виділення твердої речовини здійснюють ржаному таким чином сиропі становить, як правибезпосередньо з усього ферментаційного бульйоло, від 20 до 90ваг.%, переважно від 30 до 80ваг.% ну. Для виділення твердих речовин можуть бути та особливо переважно від 40 до 70ваг.%. Цей використані такі способи, як центрифугування, сироп може бути змішаний з виділеними при декафільтрація, мікрофільтрація, ультрафільтрація, нтуванні (або іншим способом) твердими речовинанофільтрація, зворотний осмос або комбінація нами, а потім висушений. Сушіння можна здійснюцих способів, наприклад, у багатостадійному привати, наприклад, у барабанній, розпилювальній строї. Вміст сухої речовини у виділених при цьому або лопатевій сушарці, переважно в барабанній твердих речовинах становить, як правило, від 10 сушарці. Сушіння переважно здійснюють таким до 80ваг.%, переважно від 15 до 60ваг.% та особчином, що вміст залишкової вологи в одержаній ливо переважно від 20 до 50ваг.%. Вміст сухої твердій речовині становить не більше 30ваг.%, речовини в готовій білковій композиції, одержувапереважно не більше 20ваг.% та особливо переній подальшою обробкою або переробкою, становажно не більше 10ваг.%. вить переважно приблизно 90ваг.%, так що небезШляхом додавання допоміжних речовин, таких пека розкладення при зберіганні зменшується. як носії та покривальні матеріали, що зв'язують Білкова композиція може також бути одержана агенти, а також інших добавок можна цілеспрямоконцентруванням твердих компонентів залишку вано регулювати властивості висушеного побічноферментаційного бульйону після стадії с) термічго продукту (тобто білкової композиції), що разом ними способами (наприклад, випаровуванням), із твердими компонентами підлягає ферментації, механічними способами (наприклад, при викорисвиходячи з різних параметрів, таких як розмір зертанні фільтрів, декантаторів, центрифуг) та відона, форма частинок, схильність до пилоутворення, мими фахівцям звичайними комбінаціями зазнагігроскопічність, стабільність, зокрема, стабільність чених способів. Шляхом концентрування бульйону при зберіганні, колір, запах, текучість, схильність одержують твердий або напівтвердий, наприклад, до агломерації, електростатичний заряд, світло- та пастоподібний залишок, який у незначних кількостермочутливість, механічна стабільність та здаттях містить одержаний згідно з винаходом продукт ність до редиспергування. обміну речовин, як правило, від 0 до 10ваг.%, зокДо звичайно застосовуваних допоміжних ререма, від 0 до 5ваг.%, у перерахунку на загальну човин належать, наприклад, зв'язувальні агенти, вагу залишку, та нелеткі, як правило, тверді комносії, засоби для припудрювання/засоби, що покпоненти джерела крохмалю, що не містять крохращують текучість, а також пігменти, біоциди, дисмаль, або, щонайменше, їх частини, у кількості, пергатори, антиспінювачі, речовини, що регулющонайменше, 90ваг.% або загальну кількість твеють в'язкість, кислоти, луги, антиоксиданти, рдих компонентів джерела крохмалю, що не місстабілізатори ферментів, інгібітори ферментів, тять крохмаль, а також біомасу з ферментації. Цей продукти адсорбції, жири, жирні кислоти, масла напівтвердий або твердий залишок аналогічно або їх суміші. Такі допоміжні речовини використонеконцентрованому одержаному на стадії с) фервують як допоміжні сушильні агенти переважно у ментаційному бульйону можна безпосередньо способах формування та сушіння, таких як розпипіддавати сушінню або формуванню. лювальне сушіння, сушіння в псевдозрідженому Рідка фаза, виділена при одержанні побічного шарі та сушіння виморожуванням. продукту, частково може бути повторно викорисПрикладами зв'язувальних агентів є вуглевотана як технологічна вода. Ця частина рідкої фази ди, зокрема, цукри, такі як моно-, ди-, оліго- та поможе бути частково або повністю використана при лісахариди, наприклад, декстрина, трегалоза, глюодержанні цукорвмісної рідини відповідно до стадії коза, сироп глюкози, мальтоза, сахароза, фруктоза а) або для готування розчинів буферної або живита лактоза; колоїдні речовини, такі як білки твальної солі для застосування на стадії ферментації. ринного походження, наприклад, желатин, казеїн, При подачі повторно використовуваної технологічзокрема, казеїнат натрію, білки рослинного похоної води на стадію а) необхідно звертати увагу на дження, наприклад, білок сої, гороху, бобових, те, що занадто велика кількість може негативно люпин, зеїн, білок пшениці, кукурудзи та рису, синпозначатися на ферментації надлишком певних тетичні полімери, наприклад, поліетиленгліколь, мінеральних речовин та іонів, наприклад, іонів полівініловий спирт та, зокрема, речовини марки натрію та лактатіонів. Тому вміст повторно викоKollidon фірми BASF, в разі потреби, модифіковані ристовуваної технологічної води при приготуванні біополімери, наприклад, лігнін, хітин, хітозан, полісуспензії для розчинення крохмалю згідно з виналактид, та модифіковані крохмалі, наприклад, ан 45 89785 46 гідрид октенілсукцинату (ОСА); гуммі, наприклад, позицією або зразком твердих речовин) та, зокрегумміакація; похідні целюлози, наприклад, метилма, в процесі сушіння. Додавання залишкової кільцелюлоза, етилцелюлоза, (гідроксиекості допоміжних речовин перед концентруванням тил)метилцелюлоза (ГЕМЦ), (гідроксипропісля здійснення стадії с) ферментаційного бульпіл)метилцелюлоза (ГПМЦ), йону може бути переважним для покращення обкарбоксиметилцеллюлоза (КМЦ); борошно, наприроблюваності речовин або продуктів. Допоміжні клад, кукурудзяне, пшеничне, житнє, ячмінне та речовини можна додавати як в одержаний у тверрисове борошно. дій формі побічний продукт, так і в один з розчинів Прикладами носіїв є вуглеводи, зокрема, цукабо суспензій, що містять цей продукт, наприклад, ри, описані вище як зв'язувальні агенти, а також після здійснення стадії с) безпосередньо у фермекрохмаль, наприклад, з кукурудзи, рису, картоплі, нтаційний бульйон або в одержуваний в процесі пшениці та маніоки; модифіковані крохмалі, наприпереробки розчин або суспензію перед заключним клад, ангідрид октенілсукциніду; целюлоза та міксушінням. рокристалічна целюлоза; неорганічні мінерали або Таким чином, допоміжні речовини можуть бути суглинок, наприклад, глина, вугілля, кізельгур, домішані, наприклад, у суспензію, одержану конкремнієва кислота, жир та каолін; крупа, наприцентруванням ферментаційного бульйону, що заклад, пшенична крупа, висівки, наприклад, пшенилишився після здійснення стадії с); таку суспензію чні висівки, борошно, описане вище як зв'язувальможна також додавати на носій, наприклад, приний агент; солі, такі як солі металів, зокрема, солі мішуванням. Зокрема, додавання допоміжних релужних та лужноземельних металів і органічних човин здійснюють після сушіння, наприклад, шлякислот, наприклад, Мg-, Са-, Zn-, Na-, K-цитрат, хом нанесення оболонок або покриттів/шарів на ацетат, -форміат та -гідроформіат, неорганічні висушені частинки. Як після сушіння, так і після солі, наприклад, Мg-, Са-, Zn-, Na-, K-сульфати, нанесення покриття в продукт можна додавати карбонати, -силікати або -фосфати; оксиди лужноінші допоміжні речовини. Одержані формування земельних металів, такі як Са і Mg; неорганічні частинки можуть бути висушені описаними вище буферні речовини, такі як гідрофосфати лужних способами сушіння до необхідного вмісту залишметалів, зокрема, гідрофосфати натрію та калію, кової вологи. наприклад, K2НРО4, KН2РО4 і Na2HPO4; a також Всі одержані в твердій формі побічні продукти, адсорбенти, зазначені вище при описі способу наприклад, частинки, грануляти та екструдати, одержання продуктів обміну речовин згідно з виможуть бути покриті оболонкою або покриттям, находом, що мають низьку температуру кипіння тобто, щонайменше, ще одним шаром речовин. або масляну консистенцію. Нанесення покриття здійснюють, наприклад, у Прикладами засобів для припудрювання або змішувачах або псевдозріджених шарах, в яких засобів, що покращують текучість, є кізельгур, частки кружляють вихором або "псевдозріджують", кремнієва кислота, наприклад, торговельної марки а потім оббризкують матеріалами для нанесення Sipernat фірми Degussa; глина, вугілля, жир та покриття. Матеріал для нанесення покриття може каолін; зазначені вище як носії крохмалі, модифііснувати в сухій формі, наприклад, як порошок, або ковані крохмалі, неорганічні солі, солі органічних у формі розчину, дисперсії, емульсії або суспензії кислот та буферні речовини; целюлоза та мікрокв розчиннику, такому як вода, органічні розчинники ристалічна целюлоза. та їх суміші, зокрема, у воді. У випадку викорисЩодо інших добавок як приклади слід назвати тання розчинника його видаляють у процесі або пігменти, такі як Ті2; біоциди; диспергатори; антиспісля розпилення часток випаровуванням. Крім пінювачі; речовини, що регулюють в'язкість; неортого, можуть бути нанесені такі покривальні матеганічні кислоти, такі як фосфорні кислоти, азотна, ріали, як жири, у вигляді розплавів. соляна, сірчана кислота; органічні кислоти, такі як Матеріали для нанесення покриття, які розбнасичені та ненасичені моно- і дикарбонові кислоризкують у вигляді водної дисперсії або суспензії, ти, наприклад, мурашина, оцтова, пропіонова, маописані, наприклад, в WO 03/059087. До них налесляна, валеріанова, пальмітинова, стеаринова, жать, зокрема, поліолефіни, такі як поліетилени, щавлева, малонова, бурштинова, глутарова, адиполіпропілени, поліетиленові воски, воски, неоргапінова, пімелінова, малеїнова та фумарова кислонічні або органічні солі, акрилати, наприклад, співта; луги, такі як гідроксиди лужних металів, наприполімер бутилакрилату та метилакрилату, речовиклад, NaOH та KОН; антиоксиданти; стабілізатори ни під торговельною маркою Styrofan фірми BASF, ферментів; інгібітори ферментів; адсорбенти; жинаприклад, на основі стиролу та бутадієну, та гідри; жирні кислоти та масла. рофобні речовини, описані в WO 03/059086. При Вміст зазначених вище добавок та, в разі потнанесенні таких матеріалів вміст твердої речовини реби, інших добавок, таких як покривальні матерів матеріалі становить, як правило, від 0,1 до али, відповідно до спеціальних вимог певного про20ваг.%, зокрема, від 0,2 до 10ваг.%, особливо, дукту обміну речовин, а також залежно від від 0,4 до 5ваг.%, у перерахунку на загальну вагу властивостей використовуваних добавок можна кінцевого продукту. варіювати в широких діапазонах, наприклад, від Матеріалами для нанесення покриття, які роз0,1 до 80ваг.%, зокрема, від 5 до 70ваг.%, особлибризкують у вигляді розчинів, можуть бути, наприво, від 10 до 60ваг.%, у перерахунку на загальну клад, поліетиленгліколі, похідні целюлози, такі як вагу готового продукту або суміші. метилцелюлоза, гідроксипропілцелюлоза та етилДодавання допоміжних речовин можна здійсцелюлоза, полівініловий спирт, білки, такі як желанювати до, в процесі або після переробки ферметин, неорганічні та органічні солі, вуглеводи, такі нтаційного бульйону (який називають також комяк цукор, наприклад, глюкоза, лактоза, фруктоза, 47 89785 48 сахароза та трегалоза; крохмалі та модифіковані льну кількість сухої маси білкової композиції; пекрохмалі. При нанесенні таких матеріалів вміст реважно вміст становить менше 1ваг.%, зокрема, твердої речовини в матеріалі становить, як правиблизько 0ваг.%. ло, від 0,1 до 20ваг.%, зокрема, від 0,2 до 10ваг.%, До біомаси (компоненту а)) належить, зокреособливо, від 0,4 до 5ваг.%, у перерахунку на зама, неочищений білок у білковій композиції. Його гальну вагу кінцевого продукту. вміст становить, як правило, щонайменше, Матеріали для нанесення покриття, які розб40ваг.%, зокрема, від 40 до 90ваг.%, переважно ризкують у вигляді розплавів, описані, наприклад, від 45 до 85ваг.% та особливо переважно від 50 до в DE 19929257 та WO 92/12645. До них належать, 80ваг.%, у перерахунку на загальну кількість сухої зокрема, поліетиленгліколі, синтетичні жири та маси білкової композиції. Білкові композиції згідно з винаходом містять, воски, наприклад, Роlуgеn WE фірми BASF, прияк правило, одну або кілька важливих амінокислот, родні жири, такі як жири тваринного походження, зокрема, щонайменше, одну амінокислоту, вибранаприклад, бджолиний віск, та жири рослинного ну з лізину, метіоніну, треоніну та триптофану. походження, наприклад, канделільський віск, жирні Кількість важливих амінокислот, зокрема, зазначекислоти, наприклад, жири тваринного походження, них вище, як правило, є такою, що перевищує кісальні кислоти, пальмітинова кислота, стеаринова лькість звичайного DDGS-побічного продукту, який кислота, тригліцериди, продукти марки Edenor, утворюється при ферментативному одержанні продукти марки Vegeole, гірські воски, наприклад, біоетанолу, на 1,5 порядки. Якщо відповідні аміноLuwax E фірми BASF. При нанесенні таких матекислоти входять до складу білкової композиції, то ріалів вміст твердої речовини в матеріалі становміст лізину в цій композиції становить, як правивить, як правило, від 1 до 25ваг.%, зокрема, від 2 ло, щонайменше, 1ваг.%, зокрема, від 1 до 5ваг.%, до 25ваг.%, особливо, від 3 до 20ваг.%, у переравміст метіоніну становить, щонайменше, 0,8ваг.%, хунку на загальну вагу кінцевого продукту. зокрема, від 0,8 до 5ваг.%, вміст треоніну станоПісля сушіння та/або формування в продукт вить, щонайменше, 1,5ваг.%, зокрема, від 1,5 до або білкову композицію можуть бути додані цілі 5ваг.% та/або вміст триптофану становить, щоабо подрібнені зерна зернових культур, таких як найменше, 0,4ваг.%, зокрема, від 0,4 до 5ваг.%, у кукурудза, пшениця, ячмінь, пшоно та/або жито. перерахунку на загальну кількість сухої маси білТаким чином, ще одним об'єктом даного винакової композиції. ходу є білкова композиція, одержана згідно з виБілкові композиції згідно з винаходом містять, находом цукорвмісною мікробіологічною ферменяк правило, додатково незначну кількість води, тацією для одержання продукту обміну речовин, часто від 0 до 25ваг.%, особливо, від 0,5 до що містить, щонайменше, 3 атоми вуглецю або, 15ваг.%, переважно від 1 до 10ваг.% та найбільш щонайменше, 2 атоми вуглецю та, щонайменше, переважно від 1 до 5ваг.% води, у перерахунку на один атом азоту, який одержують описаним вище загальну вагу білкової композиції. способом. Ця білкова композиція містить, як праЩе одним об'єктом даного винаходу є описавило, білковий матеріал, тобто біомасу з ферменний вище спосіб, який відрізняється тим, що тації, компонента джерела крохмалю, що не міс(і) від одержаного на стадії а) цукорвмісного тить крохмаль, зокрема, волокна, та продукт рідкого середовища, що включає тверді компоненферментації (метаболіт). Зокрема, білкова компоти джерела крохмалю, які не містять крохмаль, зиція містить, в основному, такі сухі компоненти: відокремлюють одну частину, не більше 50ваг.%, а a) від 1 до 90ваг.%, зокрема, від 5 до 85ваг.%, частину, що залишилася, піддають ферментації переважно від 10 до 75ваг.% біомаси з ферментазгідно з b) для одержання першого продукту обміції; ну речовин (А), а b) від 1 до 90ваг.%, зокрема, від 5 до 85ваг.%, (іі) із цієї частини повністю або частково видіпереважно від 10 до 80ваг.% та найбільш переваляють тверді компоненти джерела крохмалю, що жно від 15 до 75ваг.% компонентів джерела крохне містять крохмаль, після чого її піддають фермалю, які не містять крохмаль, зокрема, волокон; ментації згідно з b) для одержання другого продукc) від 0,01 до 10ваг.%, зокрема, від 0,1 до ту обміну речовин (В), який є ідентичним або відрі5ваг.%, переважно від 0,2 до 5ваг.% та найбільш зняється від продукту обміну речовин (А). переважно від 0,3 до 5ваг.% продукту мікробіолоУ переважному варіанті здійснення виділення гічного обміну речовин, що містить, щонайменше, твердих компонентів, що не містять крохмаль, згі3 атоми вуглецю або, щонайменше, 2 атоми вугдно з (іі) здійснюють таким чином, що вміст тверлецю та, щонайменше, 1 атом азоту; дої речовини в частині цукорвмісного рідкого сеd) від 0 до 90ваг.%, зокрема, від 5 до 80ваг.%, редовища, що залишилася, становить не більше переважно від 10 до 70ваг.% звичайних добавок 50ваг.%, переважно не більше 30ваг.%, особливо та переважно не більше 10ваг.% та найбільш переe) від 0 до 40ваг.%, зокрема, від 0,5 до важно не більше 5ваг.%. 30ваг.%, переважно від 1 до 20ваг.% інших немеЦей метод дозволяє використовувати в окретаболізованих компонентів ферментаційного бумій ферментації згідно з (ііі) мікроорганізми, для льйону, зокрема залишків цукру, крохмалю, живияких необхідно виконувати мінімальні вимоги, нальних і буферних солей; приклад, щодо показника транспортування кисню. причому сума компонентів а)-e) у сухій масі Такими використовуваними в окремій ферментації дорівнює 100ваг.%. Вираз "в основному" означає згідно з (ііі) мікроорганізмами є, наприклад, Bacillus тут, що вміст інших компонентів, які відрізняються species, переважно Bacillus subtilis. Сполуками, які від а)-e), є незначним, як правило, не перевищує виробляються такими мікроорганізмами в окремій 10ваг.%, зокрема, 5ваг.%, у перерахунку на зага 49 89785 50 ферментації, є, зокрема, вітаміни, кофактори та джерел вуглецю, наприклад, в DE 4037441, ЕР нутрицевтичні препарати, пуринові та піримідинові 464582, ЕР 438767 та DE 3819745. Після лізису основи, нуклеозиди та нуклеотиди, ліпіди, насичені клітинної маси здійснюють виділення кристалічнота ненасичені жирні кислоти, ароматичні сполуки, го рибофлавіну, переважно декантуванням. Можбілки, каротиноїди, особливо, вітаміни, кофактори ливими є також інші види виділення твердих речота нутрицевтичні препарати. вин, наприклад, фільтрація. Потім рибофлавін Зокрема, цей метод дозволяє здійснювати сушать, переважно в розпилювальній сушарці або спосіб згідно з винаходом навіть у тому випадку, в сушарці із псевдозрідженим шаром. Альтернатиякщо одержувані хімічні реактиви при здійсненні вно одержану відповідно до (іі) ферментаційну ферментації утворюються у вигляді твердої речосуміш, що містить рибофлавін, можна піддавати вини. обробці при використанні аналогічних умов та меПереважний варіант здійснення цього методу тодів, які були описані, наприклад, в ЕР 1048668 і стосується паралельного одержання однакових ЕР 730034. Після пастеризації ферментаційний продуктів обміну речовин (А) та (В) у двох окремих бульйон центрифугують, а залишкову кількість ферментаціях. Особливо переважним є варіант, фракції, що містить тверді речовини, обробляють коли для різних цілей застосування того самого мінеральною кислотою. Рибофлавін, що утворюпродукту обміну речовин висувають різні вимоги ється, відфільтровують з водно-кислого середодо чистоти. Таким чином, одержують перший провища, в разі потреби, промивають, а потім сушать. дукт обміну речовин (А), наприклад, використовуВиділені тверді речовини в рамках паралельно вану як кормова добавка амінокислоту, таку як здійснюваної масштабної ферментації можуть лізин, при використанні ферментаційного бульйобути, як описано вище, перероблені до побічного ну, що містить тверді речовини, та точно такий же продукту. другий продукт обміну речовин (В), наприклад, ту Відповідно до ще одного переважного варіанту ж використовувану як харчова добавка амінокисздійснення цього методу під продуктом обміну лоту, таку як лізин, при використанні одержаного речовин (В), який виробляють мікроорганізми на згідно з (іі) збідненого твердими речовинами ферстадії ферментації, мають на увазі пантотенову ментаційного бульйону. Шляхом повного або часткислоту. Для здійснення ферментації в цьому викового виділення твердих компонентів, що не міспадку можуть бути використані аналогічні умови та тять крохмаль, можна скоротити витрати на методи, які були описані для інших джерел вуглеочищення при переробці продукту обміну речовин, цю, наприклад, в WO 01/021772. область застосування якого вимагає високої чисДля здійснення цього варіанту способу можна тоти продукту, наприклад, як харчова добавка. діяти, наприклад, як описано вище для рибофлаВідповідно до ще одного переважного варіанту віну. Попередньо очищене згідно з (іі) цукорвмісне здійснення цього методу під продуктом обміну рідке середовище, яке, в основному, не містить речовин (В), який виробляється мікроорганізмами тверді речовини, піддають ферментації згідно з (іі) на стадії ферментації, мають на увазі рибофлавін. для одержання пантотенової кислоти. При цьому Для здійснення ферментації в цьому випадку моособливо переважною ε більше низька в'язкість у жуть бути використані аналогічні умови та методи, порівнянні з рідким середовищем, що містить твеякі були описані для інших джерел вуглецю, нарді речовини. Виділений потік твердих речовин приклад, в WO 01/011052, DE 19840709, WO переважно повертають у потік цукорвмісного рід98/29539, ЕР 1186664 і Fujioka, K.: New кого середовища масштабної ферментації. biotechnology for riboflavin (vitamin B2) and character Одержаний таким чином згідно з (іі) ферменof this riboflavin. Fragrance Journal (2003), 31(3), 44таційний бульйон, що містить пантотенову кисло48. ту, можна піддавати обробці при використанні Для здійснення даного варіанту способу можаналогічних умов та методів, які були описані для на діяти таким чином: здійснюють переважно маінших джерел вуглецю, наприклад, в ЕР 1050219 і сштабну ферментацію для одержання продуктів WO 01/83799. Після пастеризації всього ферменобміну речовин А, наприклад, хімічних реактивів, таційного бульйону залишкову кількість твердих таких як лізин, відповідно до стадій а)-с) способу речовин виділяють, наприклад, центрифугуванням згідно з винаходом. Відповідно до (і) беруть частиабо фільтрацією. З метою виділення твердої рену одержаного на стадії а) цукорвмісного рідкого човини суміш переважно частково випарюють, в середовища та згідно з (іі) звичайними способами, разі потреби, додають хлорид кальцію та сушать, наприклад, центрифугуванням або фільтрацією, її переважно піддають розпилювальному сушінню. повністю або частково звільняють від твердих реВиділені тверді речовини в рамках паралельно човин. Одержане при цьому цукорвмісне рідке здійснюваної масштабної ферментації можуть середовище, повністю або частково звільнене від бути, як описано вище, перероблені до побічного твердих речовин, відповідно до (іі) подають на продукту. стадію ферментації для одержання продукту обміВідповідно до ще одного переважного варіанту ну речовин, наприклад, рибофлавіну. Виділений здійснення цього методу під продуктом обміну відповідно до (іі) потік твердих речовин переважно речовин (В), який виробляють мікроорганізми на повертають у потік цукорвмісного рідкого середостадії ферментації, мають на увазі полігідроксиалвища масштабної ферментації. каноати. Для здійснення ферментації в цьому виОдержаний таким чином відповідно до (іі) фепадку можуть бути використані аналогічні умови та рментаційний бульйон, що містить рибофлавін, методи, які були описані для інших джерел вуглеможна піддавати обробці при використанні аналоцю, наприклад, в S. У. Lee, Plastic Bacteria? гічних умов та методів, які були описані для інших Progress and prospects for polyhydroxyalkanoate 51 89785 52 production in bacteria, Tibtech, Bd. 14, (1996), стор. снюють відомими способами, описаними, напри431-438. клад, в US 4310684 або ЕР 355307. Для здійснення цього варіанту способу можна Виділені тверді речовини в рамках паралельно діяти, наприклад, як описано вище для рибофлаздійснюваної масштабної ферментації можуть віну. Попередньо очищене згідно з (іі) цукорвмісне бути, як описано вище, перероблені до побічного рідке середовище, яке, в основному, не містить продукту. тверді речовини, піддають ферментації згідно з (іі) Наведені нижче приклади пояснюють деякі асдля одержання полігідроксиалканоатів. Виділений пекти даного винаходу, ні в якому разі не обмежупотік твердих речовин переважно повертають у ючи об'єм його охорони. потік цукорвмісного рідкого середовища масштабПриклади ної ферментації. І. Подрібнення джерела крохмалю Одержаний таким чином згідно з (іі) ферменВикористовувані надалі подрібнені матеріали таційний бульйон, що містить полігідроксиалканоподрібнюють таким чином: цілі зерна кукурудзи ати, можна піддавати обробці при використанні повністю перемелюють при використанні роторноаналогічних умов та методів, які були описані для го млина. Застосовуючи різні ротори, відбійні плиінших джерел вуглецю, наприклад, в US 4310684 ти або просівальні пристрої, одержують матеріали та ЕР 355307. Після пастеризації всього ферменз трьома різними значеннями дисперсності. В ретаційного бульйону залишкову кількість твердих зультаті проведення ситового аналізу подрібненоречовин виділяють, наприклад, центрифугуванням го матеріалу за допомогою лабораторного вібраабо фільтрацією. З метою виділення твердої реційного сита (вібраційний аналітичний прилад: човини суміш переважно частково випаровують, в Retsch Vibrotronic типу VE1; час просіювання 5хв; разі потреби, додають хлорид кальцію та сушать, амплітуда: 1,5мм) одержують зазначені в таблиці 1 переважно піддають розпилювальному сушінню. результати. Подальше очищення полігідроксиалканоатів здійТаблиця 1 Експеримент №