AT291895B

AT291895B - Verfahren zur Herstellung von Extrakten aus Mikroorganismen, insbesondere von Hefeextrakten

Info

Publication number: AT291895B
Application number: AT660669A
Authority: AT
Original assignee: Vogelbusch Gmbh
Priority date: 1969-07-10
Filing date: 1969-07-10
Publication date: 1971-08-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Extrakten aus Mikroorganismen, insbesondere von Hefeextrakten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Extrakten aus Mikroorganismen, insbesondere von Hefeextrakten, bei dem die Mikroorganismen, vorzugsweise autolytisch, abgebaut werden und die dabei entstandene Lösung vom Zellrückstand getrennt sowie gereinigt und gegebenenfalls konzentriert wird.

Bei derartigen Verfahren werden im allgemeinen die Mikroorganismen einer Hydrolyse meist durch Einwirkung von zelleigenen oder zellfremden Enzymen unterworfen. Dabei treten aus den Zellen Stoffe in die umgebende Flüssigkeit aus, woraus man dann die so entstandene Lösung von den ungelösten Teilen der Zellen absepariert. Diese Lösung enthält Zellinhaltsstoffe und deren Abbauprodukte, vor allem Eiweissabbauprodukte von verschiedener Molekülgrösse und Löslichkeit, wie z. B. Aminosäuren, Peptide usw., aber auch Stoffe, die den Zellen schon vor dem Aufschluss anhafteten, z. B. Reste des Nährmediums, welches nicht vollständig entfernt wurde. Einige dieser Stoffe sind im Endprodukt unerwünscht, da sie beispielsweise Trübungen verursachen oder Aussehen, Geschmack bzw. Geruch desselben ungünstig beeinflussen.

Zum Teil stören solche Stoffe auch den weiteren Verarbeitungsgang. So erschweren z. B. Substanzen geringer Löslichkeit das Eindampfen des Extraktes, da sie Verkrustungen der Heizfläche der Eindampfapparatur hervorrufen. Insbesondere bei Verwendung von Bierhefe für die Extrakterzeugung ist es sehr schwer, die Bitterstoffe aus der Hefe vor deren Verarbeitung vollständig zu entfernen. Meist gelangt ein geringer, aber deutlich merkbarer Anteil dieser Bitterstoffe in das Autolysat, wobei sie im Laufe der Verarbeitung einen intensiven derben Geschmack annehmen können, der von vielen Verbrauchern abgelehnt wird.

Auch ein hoher Lipoidgehalt kann sich ungünstigauswirken,
Für das Entfernen derartiger unerwünschter Stoffe aus dem Extrakt sind schon verschiedenste Verfahren vorgeschlagen worden, so beispielsweise eine Behandlung des Autolysats, bei noch vorhandenen oder bereits abgetrennten Zellrückständen mit Säuren oder Laugen, bzw. durch Zusatz von Kalziumcarbonat, um Schleimstoffe zu fällen.

Weiters ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem während des Abbauvorganges der Hefe die Lösung durch Zusatz von Natronlauge und Soda annähernd neutral gehalten (PH 6, 8 bis 7, 2), nach Beendigung des Abbaues separiert, die klare wässerige Phase durch Eindampfen zunächst auf rund 30% Trockensubstanz konzentriert, der so erhaltene Rohextrakt über Kieselgur oder mittels eines Kieselgur-Anschwemmfilters filtriert, sodann auf PH 5, 5 bis 6, 0 gebracht und schliesslich im Vakuum auf Sirupkonsistenz eingedickt oder im Zerstäubungstrockner getrocknet wird.

Nach einer weiteren Ausbildung dieses bekannten Verfahrens wird der Rohextrakt mit rund 30% Trockensubstanz vor und/oder nach der Filtration mit organischen Lösungsmitteln, vorzugsweise Trichloräthylen, extrahiert bzw. fein verrührt und aus der so gewonnenen Emulsion das Lösungsmittel auf mechanische Weise oder durch Verdampfen wieder entfernt. Durch den zuletzt genannten Vorgang soll auch eine Entbitterung des Rohextraktes erzielt werden, wenn als Ausgangsmaterial rohe, bittere Bierhefe verwendet wird. Eine solche Vorgangsweise hat jedoch gewisse Nachteile. So erfordert z.

B. der relativ hohe pH-Wert der Lösung während des Abbauvorganges entsprechende Massnahmen gegen das Aufkommen von Infektionen,

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Bei Verwendung von Bierhefe als Ausgangsmaterial werden durch die erfindungsgemässe Behandlung sogar die Bitterstoffe zum Grossteil abgetrennt, so dass eine Entbitterung der Hefe vor deren Verarbeitung zu Extrakt in manchen Fällen entfallen kann. Das weitere Eindampfen des Extraktes ist wesentlich leichter, da es erst spät zur Ausscheidung von Feststoffen kommt.

Der gewonnene Filterkuchen enthält Stärke und kann direkt als Futtermittel verarbeitet, z. B. getrocknet werden, da Stärke, im Gegensatz zu Kieselgur, keine Gefahr für die damit gefutterten Tiere bedeutet. Der Filterkuchen kann beispielsweise aber auch durch Säure oder Enzyme hydrolysiert und als Nährstoff für die zur Extrakterzeugung hergestellte Hefe oder für andere Mikroorganismen verwendet werden.

Man wird die Behandlung der beim Abbau der Mikroorganismen entstehenden Lösung mit Stärke in der Regel nach Abtrennung der Lösung vom Zellrückstand vornehmen. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, das gesamte nach dem Abbau vorliegende Gemisch noch vor der Abtrennung der Behandlung mit Stärke zu unterziehen, wobei gegebenenfalls vorher auch eine Konzentrierung der Lösung, z. B. durch Eindampfen, erfolgen kann.

Beispiel l : Auf Melasseschlempe gezüchtete Torula-Futterhefe wurde von der Gärflüssigkeit absepariert und in einer zweiten Separationsstufe mit Wasser gewaschen. Dann wurde dieser Rahm abfiltriert. Vom gewonnenen Filterkuchen, welcher 22ago Trockensubstanz enthielt und den der Schlempehefe eigenen unangenehmen Geschmack aufwies, wurde 1 kg mit 1 l Wasser angerührt, diese Suspension mit 10 g Kochsalz, 5 ml Trichloräthylen und 0, 05 g Papain (60 0000 E/g) versetzt und dann 15 h bei einer Temperatur von 500e unter Rühren gehalten, wobei ein enzymatischer Abbau der Hefesubstanz stattfand. Danach wurde aus dem Gemisch der Zellrückstand durch Zentrifugieren abgetrennt und die Lösung im Vakuum auf 30% Trockensubstanz eingedampft. 100 ml des gewonnenen Konzentrates wurden mit 10 g Maisstärke vermischt (Probe 1), der Rest erhielt keinen Zusatz von Stärke (Probe 2).

Nach 1 h Stehzeit wurden die beiden Proben, welche nun stark getrübt waren, nochmals durchgemischt, davon gleiche Mengen auf einer Laborzentrifuge bei 3000 Umdr/min 5 min lang geschleudert und die überstehenden Lösungen geprüft.

Die Lösung aus Probe 1 war klarer und heller als die Lösung aus Probe 2. In 20facher Verdünnung verkostet, zeigte die Lösung aus Probe 1 einen reineren und angenehmeren Geschmack. Diese Lösung
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35%cx-Amino-Stickstoffes am Gesamtstickstoff bei Probe 1, also bei der erfindungsgemäss behandelten Probe 55, 1%, bei der Vergleichsprobe, also bei Probe 2, hingegen nur 51, 2%.

Beispiel 2: 3725 kg untergäriger Bierhefebrei von relativ dunkler Farbe wurden gesiebt, durch Separation gewaschen und dabei mit Soda etwas entbittert. Nach dieser Behandlung hatte der Hefebrei noch einen schwach bitteren Geschmack und Reste des typischen Bierhefegeruches. Der Hefebrei wurde sodann mit Salzsäure auf einen PH von 4, 5 gebracht und mit Trichloräthylen versetzt. Darauf folgte eine Autolyse, bei der während 48 h die Temperatur allmählich von 30 auf 600C gesteigert wurde. Das PH wurde während der Autolyse durch Zugabe von Salzsäure unter 6, 0 gehalten. Während der Autolyse verstärkte sich der bittere Geschmack der Hefe und wurde recht unangenehm. Der Brei wurde dann aufgekocht und in bekannter Weise durch Separation und Waschung in Zellrückstand und Lösung getrennt. Die Lösung wurde nun im Vakuum auf 35% Trockensubstanz eingedampft.

Der so gewonnene Rohextrakt wurde auf 50 C erwärmt und über ein Vakuumdrehfilter mit 2 m2 Filterfläche, auf dessen Filtergewebe eine 15 mm dicke Schicht von Kartoffelstärke aufgebracht war, filtriert. Die Filtrationsdauer betrug 9 h. Während dieser Zeit wurde die Stärkeschicht auf dem Filter durch stetigen Vorschub des Abnahmemessers auf 3 mm verringert. Es wurden 520 l Filtrat gewonnen, welches blank, hell und vollkommen frei von jedem unerwünschten Beigeschmack war. Das unangenehme Bittere war aus dem Filtrat verschwunden. Der Filterkuchen, der in einer Menge von 70 kg Trockensubstanz anfiel und etwa 20 kg Kartoffelstärke enthielt, war hingegen dunkel gefärbt und wies den im Rohextrakt beanstandeten unangenehmen Geschmack und Geruch in verstärktem Masse auf.

Der Lösung wurde daraufhin noch Kochsalz zugesetzt, wonach sie im Vakuum weiter auf 75% Trockensubstanz eingedampft wurde. Es wurden 235 kg fertiger Hefeextrakt gewonnen, der wohlschmeckend, klar löslich und als Lösung sehr hell war, wobei er sich vom Extrakt aus sorgfältig auf den Verwendungszweck vorbereiteter, auf Melasse gezüchteter Hefe kaum unterschied. Bei einem Gesamtstickstoffgehalt von 8, 43% in der Trockensubstanz betrug der ce-Amino-Stickstoffgehalt 6, 03% in der Trockensubstanz.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Extrakten aus Mikroorganismen, insbesondere von Hefeextrakten, bei dem die Mikroorganismen, vorzugsweise autolytisch, abgebaut werden und die dabei entstandene Lösung vom Zellrückstand getrennt, sowie gereinigt und gegebenenfalls konzentriert wird, d a - durch gekennzeichnet, dass zwecks Reinigens der Lösung diese vor, während oder nach ihrer Trennung vom Zellrückstand mit Stärke behandelt und letztere sodann aus der Lösung entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung über eine Schicht von Stärkepulver, vorzugsweise Kartoffelstärkepulver, filtriert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung mit einer Konzentration von 25 bis 40%, vorzugsweise 30 bis 350/0, Trockensubstanz und mit einer Temperatur unterhalb der Verkleisterungstemperatur der Stärke, vorzugsweise mit einer Temperatur von etwa 50 bis 60 C, filtriert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, d gekennzeichnet. dass die Filtration auf einem mit einer Filterschicht aus Stärkepulver versehenen Vakuumdrehfilter vorgenommen wird.