发明名称 生产生物界面活性剂之醱酵方法
摘要 一种生产生物界面活性剂之醱酵方法,系于培养基中添加适量之无菌固体载体以进行生产生物界面活性剂微生物之醱酵培养,藉以获得高产量生物界面活性剂。本发明藉由添加无菌固体载体以提高生物界面活性剂产量,不仅易于维护与重复操作,缩短微生物培养时间,更缩小反应器体积。此外,本发明更提供一种生物界面活性剂之制造方法,其中经分离除菌后之醱酵液对于煤油及柴油具有相当显着之乳化效果。
申请公布号 TWI289605 申请公布日期 2007.11.11
申请号 TW093136027 申请日期 2004.11.23
申请人 国立成功大学 发明人 张嘉修;叶茂淞;魏毓宏
分类号 C12P1/00(2006.01);C11D3/38(2006.01) 主分类号 C12P1/00(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种生产生物界面活性剂之醱酵方法,至少包含: 进行一润洗步骤,系以去离子水润洗一活性碳; 进行一乾燥步骤,系于一温度介于50℃至100℃之间 乾燥该活性碳,以去除该活性碳所含之水分; 进行一灭菌步骤,使该活性碳转变为一无菌活性碳 ;以及 进行一醱酵培养步骤,系将复数个微生物接种于含 有该无菌活性碳之一培养液中并震荡培养该些微 生物,藉此获得一醱酵液,其中该些微生物系用以 生产该生物界面活性剂。 2.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该些微生物系选自于由枯草杆 菌(Bacillus subtilis)、乳酪短杆菌(Brevibacterium casei) 、庞必可拉假丝酵母菌(Candida bombicola)、热带假丝 酵母菌(Candida tropicalis)、水生黄杆菌(Flavobacterium aquatile)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)以及萤光假 单胞菌(Pseudomonas fluorescens)所组成之一族群。 3.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该些微生物为枯草杆菌ATCC 21332。 4.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该生物界面活性剂为一表面素 (Surfactin)。 5.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该活性碳于该培养液之一含量 系介于10克/升(g/L)至150 g/L之间。 6.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该活性碳于该培养液之一含量 系介于20 g/L至50 g/L之间。 7.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该活性碳于该培养液之一含量 为25 g/L。 8.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该灭菌步骤系利用一高温高压 灭菌法。 9.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该培养基为一MSI(Minimal Salts With Iron-Enrichment)培养基。 10.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中在该醱酵培养步骤中,该些微 生物系于静止期(Stationary Phase)初期且以介于1体积 百分比至10体积百分比之菌量接种于该培养液中 。 11.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中在该醱酵培养步骤中,该些微 生物系于静止期初期且以5体积百分比之菌量接种 于该培养液中。 12.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该醱酵培养步骤系于温度介于 20至40℃之间进行。 13.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该醱酵培养步骤系以转速每分 钟约100转(Revolution Per Minute;rpm)至250 rpm之间震荡培 养该些微生物。 14.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该醱酵培养步骤系以转速约200 rpm震荡培养该些微生物。 15.如申请专利范围第1项所述之生产生物界面活性 剂之醱酵方法,其中该醱酵培养步骤系进行20小时 至100小时。 16.一种生物界面活性剂之制造方法,至少包含: 进行一润洗步骤,系以去离子水润洗一活性碳; 进行一乾燥步骤,系于一温度介于50℃至100℃之间 乾燥该活性碳,以去除该活性碳所含之水分; 进行一灭菌步骤,使该活性碳转变为一无菌固体载 体; 进行一醱酵培养步骤,系将复数个微生物接种于含 有该无菌活性碳之一培养液中并震荡培养该些微 生物,藉此获得一醱酵液,其中该些微生物系用以 生产该生物界面活性剂;以及 进行一分离除菌步骤,系将该些微生物与该无菌活 性碳自该醱酵液中分离,其中经分离除菌后之该醱 酵液具有该生物界面活性剂。 17.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该些微生物系选自于由枯草杆菌 、乳酪短杆菌、庞必可拉假丝酵母菌、热带假丝 酵母菌、水生黄杆菌、绿脓杆菌以及萤光假单胞 菌所组成之一族群。 18.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该些微生物为枯草杆菌ATCC 21332 。 19.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该生物界面活性剂为一表面素。 20.如申请专利范围第16项所述之生产生物界面活 性剂之制造方法,其中该活性碳于该培养液之一含 量系介于10 g/L至150 g/L之间。 21.如申请专利范围第16项所述之生产生物界面活 性剂之制造方法,其中该活性碳于该培养液之一含 量系介于20 g/L至50 g/L之间。 22.如申请专利范围第16项所述之生产生物界面活 性剂之制造方法,其中该活性碳于该培养液之一含 量为25 g/L。 23.如申请专利范围第16项所述之生产生物界面活 性剂之制造方法,其中该灭菌步骤系利用一高温高 压灭菌法。 24.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,该培养基为一MSI培养基。 25.如申请专利范围第16项所述之生产生物界面活 性剂之制造方法,其中在该醱酵培养步骤中,该些 微生物系于静止期初期且以介于1体积百分比至10 体积百分比之菌量接种于该培养液中。 26.如申请专利范围第16项所述之生产生物界面活 性剂之制造方法,其中在该醱酵培养步骤中,该些 微生物系于静止期初期且以5体积百分比之菌量接 种于该培养液中。 27.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该醱酵培养步骤系于温度介于20 至40℃之间进行。 28.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该醱酵培养步骤系以转速每分钟 约100转至250转之间震荡培养该些微生物。 29.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该醱酵培养步骤系以转速每分钟 约200转震荡培养该些微生物。 30.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该醱酵培养步骤系进行20小时至 100小时。 31.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中该分离除菌步骤为一离心步骤或 一过滤步骤。 32.如申请专利范围第16项所述之生物界面活性剂 之制造方法,其中经分离除菌后之该醱酵液系用以 乳化煤油或柴油。 图式简单说明: 第1图系绘示根据本发明之一较佳实施例之生产生 物界面活性剂之醱酵制程流程图; 第2图系显示根据本发明一较佳实施例所使用之圆 柱形活性碳颗粒的照片; 第3图系绘示根据本发明一较佳实施例之枯草杆菌 ATCC 21332悬浮菌液于添加或不添加活性碳之表面素 浓度比较图,横轴代表培养时间(小时),而纵轴代表 醱酵液之表面素浓度(mg/L),其中图号(■)代表MSI培 养基添加25g/L之活性碳之表面素浓度,而图号(●) 代表MSI培养基未添加活性碳之表面素浓度; 第4(a)图系绘示根据本发明另一较佳实施例之枯草 杆菌ATCC 21332悬浮菌液于添加或不添加活性碳之菌 量以及酸硷値之比较图,横轴代表培养时间(小时), 左边纵轴代表菌液之光学密度(OD600)値,而右边纵 轴代表菌液之酸硷値(pH),其中图号(●)及图号(■) 分别代表未添加或添加活性碳悬浮菌液之OD600値, 而图号(○)及图号()则分别代表未添加或添加活 性碳悬浮菌液之酸硷値; 第4(b)图系绘示根据本发明又一较佳实施例之枯草 杆菌ATCC 21332悬浮菌液于添加或不添加活性碳之菌 量以及表面素浓度之比较图,横轴代表培养时间( 小时),左边纵轴代表菌落形成单位(Cell Forming Unit; CFU;1010)値,而右边纵轴代表表面素浓度(mg/L),其中 图号(●)及图号(■)分别代表未添加或添加活性碳 悬浮菌液之CFU値,而图号(○)及图号()则分别代 表未添加或添加活性碳悬浮菌液之表面素浓度;以 及 第5图系绘示根据本发明之再一较佳实施例添加活 性碳之悬浮菌液所得的醱酵液去除油品污染的乳 化效果比较图,横轴代表醱酵液之表面素浓度(mg/L) ,而纵轴代表对油品之乳化指数(E24;%),其中图号(▲ )代表醱酵液对柴油之乳化指数,而图号(●)代表醱 酵液对煤油之乳化指数。
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