"Nouvelles souches de levure de panification, procédé pour les obtenir et levures obtenues à partir de ces souches" Nouvelles souches de levure de panification, procédé pour les obtenir et levures obtenues à partir de ces souches.
L'invention a pour objet deux nouvelles souches de levure du genre de celles qui sont adaptées au maltose, osmotolérantes et résistantes au séchage. Elle vise également les levures obtenues à partir de ces souches et notamment les levures de panification en tant que produit nouveau.
Des souches de levure du genre en question et les levures sèches correspondantes sont connues par le brevet belge N[deg.] 862.191 et le brevet de perfectionnement belge N[deg.] 878.070 auxquels correspondent les deux brevets américains N[deg.] 4.318.929 et 4.318.930 délivrés le 9 mars
1982.
Poursuivant ses travaux en vue de fournir à l'utilisateur des levures du genre en question de plus en plus performantes et au meilleur coût, la Société Demanderesse, mettant en oeuvre le procédé d'obtention de nouvelles souches décrit dans le susdit brevet belge N[deg.] 862.191 correspondant au brevet français N[deg.] 77 39149 et au brevet américain N[deg.] 4.318.929, a réussi à obtenir de nouvelles souches qui sont particulièrement avantageuses du fait notamment de leur rendement d'obtention après culture sur mélasse.
Ces deux nouvelles souches selon l'invention, inscrites dans les cahiers de laboratoire de la Demande-
<EMI ID=1.1>
déposées au National Collection of Yeast Cultures, Agricultural Research Council, Food Research Institute, Colney Lane, Norwich NR4 7UA, Royaume-Uni de Grande-Bretagne, respectivement sous les numéros de collection NCYC 995 et NCYC 996.
A l'aide de ces souches, on a préparé des levu-res fraîches (à environ 30 % de matières sèches) performantes avec des rendements :
matière sèche, levure récoltée
quantité de mélasses mise en oeuvre
supérieurs de plusieurs pour cent aux rendements obtenus avec les souches, objet des susdits brevets. Grâce à leur résistance au séchage, on a préparé, à partir de ces levures fraîches, des levures sèches à au moins 92 % de matières sèches conformes à l'invention.
Les levures sèches conformes à l'invention sont caractérisées par le fait que, dans les tests A' décrits dans les susdits brevets et rappelés ci-après, elles présentent la caractéristique de donner des résultats équivalents, que la réhydratation de la levure sèche ait lieu à 38[deg.]C, comme cela est normalement recommandé et pratiqué dans les tests habituels, ou qu'elle ait lieu à
20[deg.]C.
Les tests A utilisés par la Demanderesse pour caractériser les levures obtenues sont réalisés à l'aide du fermentomètre de Burrows et Harrison décrit dans le "Journal of the Institute of Brewing", vol. LXV, n[deg.] 1, January-February 1959 et sont définis de la manière suivante :
- Test A (levures comprimées fraîches)
A 20 g de farine incubée à 30[deg.]C, on ajoute un poids de levure comprimée correspondant à 160 mg de matières sèches, cette levure étant délayée dans 15 ml d'eau
<EMI ID=2.1>
par litre ; on malaxe à l'aide d'une spatule pendant
40 secondes, de manière à obtenir une pâte que l'on place au bain-marie réglé à 30[deg.]C ; treize minutes après le début du malaxage, le récipient contenant la pâte est fermé hermétiquement ; la quantité totale de gaz produit est mesurée après 60, puis 120 minutes ;
cette quantité est exprimée en ml à 30[deg.]C et sous
760 mm de Hg, <EMI ID=3.1>
xage, on réhydrate la levure sèche dans de l'eau distillée, à 38[deg.]C ; on utilise à cet effet 40 % du volume d'eau d'hydratation mis en oeuvre ; le complément en eau, additionné de 405 mg de NaCl, est ajouté à l'issue des 15 minutes de réhydratation,
- Test A2 (levures comprimées fraîches)
<EMI ID=4.1>
rine 100 mg de saccharose ; la quantité totale de gaz produit est mesurée après 60 minutes ; <EMI ID=5.1>
farine 100 mg de saccharose ; la quantité totale de gaz produit est mesurée après 60 minutes, <EMI ID=6.1>
rine 2 g de saccharose ; la quantité totale de gaz produit est mesurée après 60 minutes.
- Test A'3 (levures sèches)
<EMI ID=7.1>
farine 2 g de saccharose ; la quantité totale de gaz produit est mesurée après 60 minutes,
- Test A4 (levures comprimées fraîches)
<EMI ID=8.1>
rine 5,5 g de saccharose ; la quantité totale de gaz produit est mesurée après 60 minutes, <EMI ID=9.1>
farine 5,5 g de saccharose, la quantité totale de gaz produit est mesurée après 60 minutes.
Ceci étant, on a obtenu les souches conformes à l'invention de la manière suivante :
Dans le but d'obtenir de nouveaux hybrides de levure qui soient osmotolérants, rapides, résistants au séchage et qui donnent des levures sèches plus faciles à utiliser et des rendements maximaux en culture sur mélasses, on a poursuivi le travail de recherche décrit dans le brevet français 77 39149 ou dans les brevets américains 4 318 929 et 4 318 930, en utilisant comme matériel de départ les souches disponibles dans des centres publics de collection comme le N.C.Y.C. (National Collection of Yeast Cultures) et notamment les souches décrites dans les deux brevets américains 4 318 929 et 4 318 930.
Les ségrégeants obtenus dans un premier temps
(c'est-à-dire les souches "haploïdes") furent croisés selon les techniques décrites dans le chapitre 7 :
"Sporulation and Hybridization of Yeasts" écrit par R.R. FOWELL du livre "The Yeasts", volume 1, édité par A.H. Rose and J.S. Harrison, 1969 - Academic Press, London and New-York. De manière générale, on a croisé par mise en oeuvre de la technique du mass-mating, des ségrégeants ayant des caractéristiques de fermentation rapide du maltose et provenant de la sporulation d'hybrides existants avec d'autres ségrégeants ayant des caractéristiques d'osmotolérance et d'une basse teneur en invertase, provenant de la sporulation soit d'isolats, soit d'hybrides (c'est-à-dire de souches créées auparavant par la main de l'homme à l'aide de techniques similaires).
Les nouveaux hybrides ainsi créés furent étudiés à l'aide des tests de screening décrits dans le brevet français 77 39149, auquel correspondent le brevet belge N[deg.] 862.191 et le brevet américain 4 318 929, et notamment à l'aide des premier, troisième et quatrième tests de screening décrits dans cette famille de brevets. Les hybrides sélectionnés par les résultats de ces tests de screening furent ensuite étudiés en les cultivant dans des fermenteurs de type White (Yeast Technology, J. White, 1954) puis dans des fermenteurs de type NBS (New Brunswick Scientific Company) et en sé-chant les levures ainsi obtenues par application des méthodes décrites dans la susdite famille de brevets, issue de la demande de brevet français 77 39149 ou dans la famille de brevets, issue de la demande ayant conduit au brevet américain N[deg.] 4 318 930.
Le travail de recherche ici décrit conduisit à la création de quelques milliers de nouveaux hybrides et à la sélection de plusieurs hybrides ayant des propriétés équivalentes à celles des meilleurs hybrides de levure décrits dans les deux susdites familles de brevets. Ces nouveaux hybrides de levures furent ensuite comparés à ceux obtenus antérieurement et objet des deux susdites familes de brevets, les critères retenus étant les suivants :
a) le rendement de la culture sur mélasses de betteraves, c'est-à-dire le nombre de kilogrammes de "matière sèche levure" produits en mettant en oeuvre
100 kg de mélasses toujours prélevées d'un même lot, la culture étant effectuée selon un procédé conventionnel de propagation de la levure sur mélasses, b) l'activité fermentative des levures sèches obtenues, au cours des essais dans les tests A', menés après réhydratation des levures sèches à 38[deg.]C comme normalement pratiqué et à 20[deg.]C. Les levures étaient séchées à environ 95 % de matières sèches après ajout d'un émulsifiant de manière à avoir le meilleur effet protecteur lors du séchage et être dans les meilleures conditions de réhydratation.
Ces comparaisons et notamment le critère de rendement sur mélasses permirent la sélection de deux nouveaux hybrides de levure, entièrement créés par la main de l'homme. Ces deux nouveaux hybrides furent déposés sous la forme de souches biologiquement pures de levure à la National Collection of Yeast Cultures, Agricultural Research Council, Food Research Institute, Colney Lane, Norwich NR4 7UA, sous les numéros NCYC 995 et NCYC 996.
La souche NCYC 995 est la souche désignée dans les cahiers de laboratoire de la demanderesse sous le numéro a alpha 5900, la souche NCYC 996 celle désignée sous le numéro a alpha 1112. Les tests d'identification menés sur ces deux souches par le N.C.Y.C. montrent qu'elles appartiennent toutes les deux à l'espèce Saccharomyces Cerevisiae.
Dans les tests d'identification menés par le N.C.Y.C., la souche NCYC 995 a donné, après 48 heures, des cellules de dimension (5,0 - 6,0) x (5,0 - 10,0) microns tandis que la souche NCYC 996 a donné des cellules ovales un peu plus petites (3,0 - 5,0) x (5,0 - 7,0) microns en milieu liquide YM, (3,0 - 3,5) x (4,5 - 5,5) microns en milieu solide YM. En sporulation, la souche NCYC 995 a donné 2 à 3 spores par asque sur Corn Meal Agar et Gorodkowa's agar, par contre elle n'a pas donné d'ascopores sur le milieu à l'acétate de potassium lors de l'essai fait par le N.C.Y.C. La souche NCYC 996 a sporulé sur milieu à l'acétate de potassium et sur Gorodkowa's agar en donnant 1 à 4 spores par asque. Les deux souches fermentent le dextrose, le galactose, le maltose, le saccharose, le raffinose, le tréhalose, le mélézitose et l'alphaméthylglucoside.
Les deux nouveaux hybrides NCYC 995 et NCYC 996 assimilent le glucose, le galactose, le saccharose, le maltose, le tréhalose, le raffinose, le mélézitose, l'éthanol, l'alphaméthylglucoside, le sulfate d'ammonium. Seule la souche NCYC 996 a montré une lente formation d'acide sur chalk agar (milieu au carbonate de chaux) dans les tests parallèles menés par le N.C.Y.C. Les deux souches n'ont assimilé ni l'inuline, ni le D-mannitol. La plupart de ces caractères déterminés dans les tests de Lodder, sont des caractères secondaires, sans signification technologique. Leur reproductibilité dans le cadre des tests pratiqués n'est pas bonne ; elle dépend des impuretés que peuvent contenir certains sucres et de l'état physiologique des cultures au moment des tests.
On peut noter que la souche NCYC 995 est très comparable à la souche NCYC 890 décrite dans le brevet américain 4 318 930 en ce qui concerne les performances des levures sèches que ces deux souches permettent d'obtenir. La souche NCYC 995 a en plus les avantages suivants quand on la compare avec cette souche NCYC 890 : <EMI ID=10.1> rieur sur mélasse de betteraves contenant 50 % de sucres exprimés en saccharose, c'est-à-dire que pour la même quantité de mélasses (et de saccharose), elle permet d'obtenir 3 % de plus de matières sèches levure. Un accroissement de rendement similaire est observé quand la souche NCYC 995 est comparée à la souche NCYC 848 décrite dans le brevet américain 4 318 929,
- la souche NCYC 995 permet la préparation de levures fraîches, (c'est-à-dire de levures ayant entre <EMI ID=11.1>
rapides et beaucoup mieux adaptées au maltose que celles pouvant être obtenues avec la souche NCYC 890, à teneur en azote égale. La souche NCYC 995 permet d'obtenir des levures fraîches dépassant des valeurs de l'ordre de
180 ml dans le test A en 2 heures.
On peut noter que la souche NCYC 996 est assez comparable à la souche NCYC 878 décrite dans le brevet américain 4 318 929 en ce qui concerne les levures sèches particulièrement performantes sur pâtes sucrées qu'elle permet d'obtenir. La souche NCYC 996 a l'avantage de donner un rendement en culture sur mélasses de betteraves, de 2 à 4 % supérieur à celui donné par les souches NCYC R 30, NCYC 878, NCYC 879 utilisées pour l'obtention de levures sèches particulièrement performantes sur pâtes sucrées.
Les deux souches NCYC 995 et NCYC 996 ont la propriété de permettre d'obtenir des levures sèches
<EMI ID=12.1> préférence, entre 94 et 97 % de matières sèches qui supportent bien la réhydratation à 20[deg.]C dans les tests A' décrits ci-dessus, aux lieu et place d'une réhydratation avec de l'eau distillée à 38[deg.]C. Les levures sèches préférées selon l'invention sont séchées, après
<EMI ID=13.1>
sèches, de préférence à 95-96 % de matières sèches ; ces levures sèches se conservent très longtemps dans leurs emballages étanches sous vide ou sous atmosphère inerte.
Si on récapitule les résultats obtenus avec ces deux nouveaux hybrides, biologiquement purs, créés par ce travail de recherche et déposés au N.C.Y.C. sous les numéros 995 et 996, on obtient les principaux résultats suivants :
1. Résultats enregistrés pour la levure fraîche obtenue
par une culture sur des fermenteurs, tels que ceux décrits par J. White.
Dans les essais sur fermenteurs de 3 litres tels que décrits dans Yeast Technology, J. White (1954), pages
103 à 106, où le milieu de culture a un volume total de 1100 ml, où le sucre est apporté sous forme de mélasse, où l'air est filtré sur membrane du type Millipore à raison de 1 m<3>/heure et où l'ensemencement est réalisé par 300 mg de levure obtenue par culture anaérobie en ballons, ces deux souches ont donné les résultats suivants :
<EMI ID=14.1>
2. Résultats enregistrés pour la levure fraîche obtenue
par culture en fermenteurs pilotes NBS.
Ces souches ont été testées sur batterie de fermenteurs NBS (New Brunswick Scientific Co., Inc.) de volume total 5 litres et de volume utile 3 à 3,5 litres permettant une alimentation continue en les diffé-
<EMI ID=15.1> Ces essais sont conduits selon les règles habituelles en matière de propagation des levures telles que décrites par exemple dans l'ouvrage "Yeast Technology" de Gerald Reed and Henry J. Peppler, 1973 _ The Avi Publishing Company Inc. Tous les nutriments nécessaires en petites quantités à la levure, comme par exemple le magnésium ou les facteurs de croissance habituellement employés (biotine, vitamines du groupe B) sont apportés en début de culture. Le facteur de multiplication de la levure est de l'ordre de 4 à 5 en
10 heures. Les essais ont donné les résultats moyens suivants mesurés sur la levure fraîche obtenue à environ 30 % de matières sèches.
<EMI ID=16.1>
3. Résultats enregistrés pour des levures fraîches destinées au séchage et obtenues après des tests usine
<EMI ID=17.1>
lume donnant approximativement 25 tonnes de levure fraîche.
Le protocole d'essais est le suivant : à l'exception de l'emploi des procédés et matériels spécifiés ciaprès, les souches sont propagées en usine en plusieurs stades de multiplication, la levure fraîche est récoltée à l'aide de matériels classiques employés en levurerie et selon des procédés de fabrication usuels, comme les matériels et les procédés qui sont décrits par exemple dans le livre "Yeast Technology",
1973, déjà cité.
Le dernier stade de multiplication de la levure conduisant à la levure récoltée en vue d'être séchée est mené de manière à obtenir une levure stable au séchage en respectant la règle suivante :
La culture de chaque souche est conduite de manière à
<EMI ID=18.1>
ches présentant : <EMI ID=19.1> . une teneur en protéines correspondant à l'optimum d'activité de la souche cultivée, compte tenu de la perte d'activité au séchage, . une composition répondant aux inégalités suivantes:
<EMI ID=20.1>
. un abaissement cryoscopique de l'eau externe de la levure inférieur à 0,3[deg.]C (cet abaissement cryoscopique étant mesuré de la manière suivante : on réalise une crème avec 100 g de la levure fraîche pressée sur laquelle on veut effectuer cette mesure et 30 g d'eau déminéralisée, on centrifuge cette crème et on mesure l'abaissement cryoscopique du surnageant obtenu).
Les résultats obtenus dans ce protocole d'essais ont été les suivants :
<EMI ID=21.1>
4. Résultats enregistrés pour les levures sèches après
séchage .jusqu'à une valeur comprise entre 95 % et
96 % de matières sèches, des levures obtenues lors des essais "usine" décrits ci-dessus.
Le protocole d'essais est le suivant :
A la levure stable au séchage, obtenue de préférence
<EMI ID=22.1>
fine émulsion constituée d'un émulsifiant comme les esters de sorbitol ou de polyglycérol à raison de 1 à 2 % des matières sèches levure et éventuellement un agent épaississant. On l'extrude à travers une grille de largeur de maille 0,5 mm à 2 mm, de préférence
<EMI ID=23.1>
tières sèches par un séchage particulièrement ménageant, c'est-à-dire un séchage relativement court de moins de 4 heures et où la température de la levure
<EMI ID=24.1>
fin de séchage.
En pratique, à la levure fraîche stable au séchage obtenue, on a ajouté une fine émulsion constituée d'ester de sorbitol et de gomme arabique à raison
<EMI ID=25.1>
sèche levure. On l'a extrudée en vermicelles de 0,6mm de diamètre. On l'a séchée en laboratoire sur un fluidiseur discontinu de laboratoire. On a porté une attention particulière à ce que le début de séchage soit rapide et homogène. La durée totale du séchage a été inférieure à 1 heure, la température de la levure a été maintenue en dessous de 30[deg.]C en début de séchage et en dessous de 35[deg.]C en fin de séchage. Dans ces essais, la levure a été portée à plus de 94 % de matières sèches pour obtenir une bonne conservation de ses propriétés.
Les résultats moyens obtenus avec les deux nouveaux hybrides NCYC 995 et NCYC 996 sont les suivants :
<EMI ID=26.1>
5. Comparaison des rendements :
Rendement = quantité de matière sèche levure récoltée
quantité de mélasses mise en oeuvre Ces comparaisons ont été menées avec les appareils et en -suivant le protocole d'essais décrits dans l'exemple 2 du brevet français ? 75 20943 (n[deg.] de publication : 2.316.328) auquel correspond le brevet belge N[deg.] 843.792.
Les essais ont été répétés plusieurs fois pour chaque souche, en utilisant un lot de mélasses de betteraves contenant 42 % de sucres totaux exprimés en saccharose et mesurés par la méthode de Clerget. Les résultats suivants ont été calculés en assignant le nombre
100 au rendement de la souche donnant le meilleur résultat dans les séries d'essais. Cette souche donnant le meilleur résultat est la souche NCYC 995.
<EMI ID=27.1>
L'accroissement de rendement, c'est-à-dire l'augmentation de la quantité de levure récoltée pour la même quantité de mélasses mise en oeuvre, résultant de l'emploi des souches NCYC 995 et NCYC 996, a été confirmé lors de plusieurs essais menés avec différents lots de mélasses de betteraves ayant des caractéristiques différentes.
6. Comportement des levures sèches en réhydratation à
20[deg.]C, en comparaison avec la réhydratation à 38[deg.]C.
Les résultats obtenus en réhydratation à 20[deg.]C dans les tests A', exprimés sous la forme d'un pourcentage des résultats obtenus en réhydratation à 38[deg.]C dans les mêmes tests dépendent essentiellement des conditions de séchage employées. Cependant, les nombreux tests qui ont été menés montrent que la différence entre les deux résultats est généralement plus faible lorsque les levures sèches ont été obtenues dans les mêmes conditions d'essais avec les souches NCYC 995 et 996. Par l'emploi de conditions de séchage relativement rapides et surtout ménageantes (où la levure ne dépasse jamais 35[deg.]C) permettant d'obtenir des levures sèches poreuses et finement divisées, des résultats identiques peuvent être obtenus avec les deux nouveaux hybrides NCYC 995 et NCYC 996 dans les tests A' en faisant la réhydratation à 38[deg.]C ou à 20[deg.]C.
En conclusion, on voit que le nouveau travail de recherche a permis d'obtenir les nouvelles souches hybrides de levure NCYC 995 et NCYC 996, ayant les propriétés nouvelles suivantes, conduisant aux nouvelles levures de panification décrites ci-dessus et ci-dessous a) le nouvel hybride de levure NCYC 995 permet d'obtenir des levures fraîches entre 28 et 35 % de matières sèches et, de préférence, entre 30 - 35 % de matières sèches, stables au séchage et qui ont une haute <EMI ID=28.1>
tout en ayant des teneurs en azote calculées sur matières sèches, relativement faibles, c'est-à-dire infé-
<EMI ID=29.1>
permet d'obtenir des levures fraîches extrêmement rapides quand on les cultive avec des hautes teneurs en azote sur matières sèches ; b) le nouvel hybride de levure NCYC 995 permet d'obtenir des levures sèches actives en petits granules fins et poreux, (c'est-à-dire ayant de préférence un diamètre compris entre environ 0,5 et 1 mm et une longueur de l'ordre de 1 à 3 mm environ et présentant une surface poreuse et alvéolée); ayant entre 94 % et 97 % de matières sèches et contenant un émulsifiant choisi pour son rôle protecteur lors du séchage, caractérisées par le fait que simultanément : <EMI ID=30.1> gement de C02 compris entre 125 ml et 140 ml, si les
160 mg de matières sèches de levure utilisées dans ce
test A' sont réhydratés avec de l'eau distillée à
38[deg.]C et également si ces 160 mg de matières sèches de levure sont réhydratés avec de l'eau distillée à 20[deg.]C, <EMI ID=31.1> levure sèche est réhydratée à 38[deg.]C ou si elle est réhydratée à 20[deg.]C ; c) le nouvel hybride de levure NCYC 996 permet d'obtenir des levures sèches actives en petits granules <EMI ID=32.1>
ches et contenant un émulsifiant choisi pour son rôle protecteur lors du séchage (comme par exemple du monostéarate de sorbitan à une dose comprise entre 1 et 2 %) caractérisées par le fait qu'elles donnent dans le test
<EMI ID=33.1>
quand la levure sèche est réhydratée à 38[deg.]C ou à 20[deg.]C ; d) les deux nouveaux hybrides de levure NCYC 995 et NCYC 996 permettent d'obtenir des levures de panification au moins aussi performantes dans les tests classiques que celles qui peuvent être obtenues avec les souches connues auparavant, ces levures présentant également des caractéristiques nouvelles très intéressantes. L'emploi de ces deux nouveaux hybrides de levure permet surtout un gain de rendement de production sur mélasses de l'ordre de plusieurs pour cent par rapport aux hybrides de levures créés auparavant pour obtenir à la fois des levures rapides bien adaptées au maltose et osmotolérantes. La consommation de mélasses est le principal poste du prix de revient fabrication des levures et, en conséquence, une économie de quelques pour cent sur ce poste représente un gain économique important.
L'invention vise les nouvelles souches obtenues, les nouvelles levures obtenues avec ces deux souches et notamment l'utilisation des nouvelles levures sèches conformes à l'invention.
L'invention vise également un procédé de produc-tion de biomasse de levure caractérisé par l'application des deux nouvelles souches NCYC 995 et NCYC 996 permettant de produire des levures fraîches ou sèches pour la panification, mais aussi pour la distillerie, l'oenologie et la fermentation de tous les jus sucrés en général. La souche NCYC 996 est notamment très intéressante pour la production des levures sèches pour la vinification et l'invention vise en particulier les levures sèches pour vinification obtenues avec cette souche.
Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement aux modes de réalisation et d'adaptation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. Par exemple, l'invention n'est en aucun cas limitée à la propagataion des nouvelles souches obtenues sur mélasses de betteraves, au contraire elle comprend également la multiplication des nouvelles souches sur tout substrat apportant du carbone assimilable et notamment les mélasses de canne, les mélasses de raffineries, les sirops de saccharose inverti et notamment les mélasses high test, tous les dérivés, produits et sous-produits de l'industrie du mais et, d'une manière générale, tous les produits provenant de plantes riches en sucres simples (comme le saccharose)
ou complexes mais facilement hydrolysables comme l'amidon ou l'inuline.
REVENDICATIONS
1. Nouvel hybride de levure Saccharomyces Cerevisiae déposé au N.C.Y.C. sous le N[deg.] 995.
2. Nouvel hybride de levure Saccharomyces Cerevisiae déposé au N.C.Y.C. sous le N[deg.] 996.
3. Procédé de production de levures vivantes sous forme de levures comprimées fraîches à 28 - 35 % de
<EMI ID=34.1>
matières sèches destinées à la panification, la distillation, l'oenologie, la fermentation des jus sucrés, caractérisé par le fait qu'il comprend la mise en oeuvre
"New bread-making yeast strains, process for obtaining them and yeasts obtained from these strains" New bread-making yeast strains, process for obtaining them and yeasts obtained from these strains.
The subject of the invention is two new yeast strains of the kind which are suitable for maltose, osmotolerant and resistant to drying. It also relates to yeasts obtained from these strains and in particular breadmaking yeasts as a new product.
Yeast strains of the genus in question and the corresponding dry yeasts are known from Belgian patent N [deg.] 862,191 and Belgian improvement patent N [deg.] 878,070 to which the two American patents N [deg.] 4,318 correspond. 929 and 4,318,930 issued March 9
1982.
Continuing its work with a view to supplying the user with yeasts of the genus in question which are increasingly efficient and at the lowest cost, the Applicant Company, implementing the process for obtaining new strains described in the above-mentioned Belgian patent N [ deg.] 862.191 corresponding to French patent N [deg.] 77 39149 and to American patent N [deg.] 4,318,929, has succeeded in obtaining new strains which are particularly advantageous in particular because of their yield after cultivation on molasses.
These two new strains according to the invention, registered in the laboratory notebooks of the Application-
<EMI ID = 1.1>
deposited at the National Collection of Yeast Cultures, Agricultural Research Council, Food Research Institute, Colney Lane, Norwich NR4 7UA, United Kingdom of Great Britain, respectively under the collection numbers NCYC 995 and NCYC 996.
Using these strains, fresh yeasts (about 30% dry matter) were prepared with high yields:
dry matter, harvested yeast
quantity of molasses used
several percent higher than the yields obtained with the strains, the subject of the above patents. Thanks to their resistance to drying, dry yeasts containing at least 92% dry matter according to the invention were prepared from these fresh yeasts.
The dry yeasts in accordance with the invention are characterized in that, in the tests A 'described in the above-mentioned patents and recalled below, they have the characteristic of giving equivalent results, that the rehydration of the dry yeast takes place at 38 [deg.] C, as is normally recommended and practiced in the usual tests, or that it takes place at
20 [deg.] C.
The tests A used by the Applicant to characterize the yeasts obtained are carried out using the Burrows and Harrison fermentometer described in the "Journal of the Institute of Brewing", vol. LXV, n [deg.] 1, January-February 1959 and are defined as follows:
- Test A (fresh compressed yeasts)
To 20 g of flour incubated at 30 [deg.] C, a weight of compressed yeast corresponding to 160 mg of dry matter is added, this yeast being dissolved in 15 ml of water
<EMI ID = 2.1>
per liter; we mix using a spatula for
40 seconds, so as to obtain a paste which is placed in a water bath set at 30 [deg.] C; thirteen minutes after the start of mixing, the container containing the dough is hermetically sealed; the total quantity of gas produced is measured after 60, then 120 minutes;
this quantity is expressed in ml at 30 [deg.] C and below
760 mm Hg, <EMI ID = 3.1>
xing, the dry yeast is rehydrated in distilled water, at 38 [deg.] C; 40% of the volume of hydration water used is used for this purpose; the water supplement, supplemented with 405 mg of NaCl, is added at the end of the 15 minutes of rehydration,
- Test A2 (fresh compressed yeasts)
<EMI ID = 4.1>
rine 100 mg of sucrose; the total quantity of gas produced is measured after 60 minutes; <EMI ID = 5.1>
flour 100 mg of sucrose; the total quantity of gas produced is measured after 60 minutes, <EMI ID = 6.1>
rine 2 g of sucrose; the total amount of gas produced is measured after 60 minutes.
- Test A'3 (dry yeast)
<EMI ID = 7.1>
flour 2 g of sucrose; the total quantity of gas produced is measured after 60 minutes,
- A4 test (fresh compressed yeasts)
<EMI ID = 8.1>
rine 5.5 g of sucrose; the total quantity of gas produced is measured after 60 minutes, <EMI ID = 9.1>
flour 5.5 g of sucrose, the total amount of gas produced is measured after 60 minutes.
That said, the strains according to the invention were obtained in the following manner:
In order to obtain new yeast hybrids which are osmotolerant, rapid, resistant to drying and which give easier-to-use dry yeasts and maximum yields in culture with molasses, the research work described in the patent was continued. French 77 39149 or in U.S. patents 4,318,929 and 4,318,930, using as starting material the strains available in public collection centers such as the NCYC (National Collection of Yeast Cultures) and in particular the strains described in the two American patents 4,318,929 and 4,318,930.
The segregants obtained at first
(that is to say the "haploid" strains) were crossed according to the techniques described in chapter 7:
"Sporulation and Hybridization of Yeasts" written by R.R. FOWELL from the book "The Yeasts", volume 1, edited by A.H. Rose and J.S. Harrison, 1969 - Academic Press, London and New-York. In general, by the use of the mass-mating technique, we have encountered segregants having characteristics of rapid maltose fermentation and originating from the sporulation of existing hybrids with other segregants having characteristics of osmotolerance and of a low invertase content, coming from the sporulation either of isolates or of hybrids (that is to say of strains previously created by the hand of man using similar techniques).
The new hybrids thus created were studied using the screening tests described in French patent 77 39149, which correspond to Belgian patent N [deg.] 862.191 and American patent 4 318 929, and in particular using the first , third and fourth screening tests described in this family of patents. The hybrids selected by the results of these screening tests were then studied by cultivating them in White type fermenters (Yeast Technology, J. White, 1954) then in NBS (New Brunswick Scientific Company) type fermenters and in se- singing the yeasts thus obtained by application of the methods described in the above family of patents, resulting from French patent application 77 39149 or in the family of patents, resulting from application having led to the American patent N [deg.] 4,318,930 .
The research work described here led to the creation of several thousand new hybrids and to the selection of several hybrids having properties equivalent to those of the best yeast hybrids described in the two above-mentioned patent families. These new yeast hybrids were then compared to those obtained previously and the subject of the two above-mentioned patent families, the criteria used being as follows:
a) the yield of the culture on beet molasses, that is to say the number of kilograms of "dry yeast matter" produced using
100 kg of molasses always taken from the same batch, the culture being carried out according to a conventional method of propagation of yeast on molasses, b) the fermentative activity of the dry yeasts obtained, during the tests in tests A ', carried out after rehydration of dry yeasts at 38 [deg.] C as normally practiced and at 20 [deg.] C. The yeasts were dried to around 95% dry matter after adding an emulsifier so as to have the best protective effect during drying and to be in the best rehydration conditions.
These comparisons, and in particular the performance criterion on molasses, enabled the selection of two new yeast hybrids, entirely created by human hands. These two new hybrids were deposited in the form of biologically pure strains of yeast at the National Collection of Yeast Cultures, Agricultural Research Council, Food Research Institute, Colney Lane, Norwich NR4 7UA, under the numbers NCYC 995 and NCYC 996.
The NCYC 995 strain is the strain designated in the applicant's laboratory notebooks under the number a alpha 5900, the NCYC 996 strain that designated under the number a alpha 1112. The identification tests carried out on these two strains by the N.C.Y.C. show that they both belong to the species Saccharomyces Cerevisiae.
In the identification tests carried out by the NCYC, the NCYC 995 strain gave, after 48 hours, cells of size (5.0 - 6.0) x (5.0 - 10.0) microns while the strain NCYC 996 gave slightly smaller oval cells (3.0 - 5.0) x (5.0 - 7.0) microns in YM liquid medium, (3.0 - 3.5) x (4.5 - 5.5) microns in solid YM medium. In sporulation, the NCYC 995 strain gave 2 to 3 spores per asque on Corn Meal Agar and Gorodkowa's agar, on the other hand it did not give ascopores on the potassium acetate medium during the test made by NCYC The NCYC 996 strain sporulated on potassium acetate medium and on Gorodkowa's agar, giving 1 to 4 spores per ascus. The two strains ferment dextrose, galactose, maltose, sucrose, raffinose, trehalose, melezitose and alphamethylglucoside.
The two new hybrids NCYC 995 and NCYC 996 assimilate glucose, galactose, sucrose, maltose, trehalose, raffinose, melezitose, ethanol, alphamethylglucoside, ammonium sulfate. Only the NCYC 996 strain showed slow acid formation on chalk agar (lime carbonate medium) in parallel tests conducted by the N.C.Y.C. The two strains did not assimilate either inulin or D-mannitol. Most of these characters determined in the Lodder tests, are secondary characters, without technological significance. Their reproducibility in the context of the tests carried out is not good; it depends on the impurities that certain sugars may contain and on the physiological state of the cultures at the time of the tests.
It may be noted that the strain NCYC 995 is very comparable to the strain NCYC 890 described in American patent 4,318,930 with regard to the performance of the dry yeasts which these two strains make it possible to obtain. The NCYC 995 strain has the following additional advantages when compared with this NCYC 890 strain: <EMI ID = 10.1> laughing on beet molasses containing 50% of sugars expressed as sucrose, that is to say that for the same amount of molasses (and sucrose), it allows to obtain 3% more yeast dry matter. A similar increase in yield is observed when the strain NCYC 995 is compared with the strain NCYC 848 described in American patent 4,318,929,
- the NCYC 995 strain allows the preparation of fresh yeasts (i.e. yeasts having between <EMI ID = 11.1>
fast and much better suited to maltose than those obtainable with the NCYC 890 strain, with equal nitrogen content. The NCYC 995 strain makes it possible to obtain fresh yeasts exceeding values of the order of
180 ml in test A in 2 hours.
It may be noted that the strain NCYC 996 is quite comparable to the strain NCYC 878 described in American patent 4,318,929 with regard to the particularly effective dry yeasts on sweet doughs which it makes it possible to obtain. The NCYC 996 strain has the advantage of giving a yield in culture on beet molasses, from 2 to 4% higher than that given by the strains NCYC R 30, NCYC 878, NCYC 879 used to obtain particularly efficient dry yeasts. on sweet pasta.
The two strains NCYC 995 and NCYC 996 have the property of making it possible to obtain dry yeasts
<EMI ID = 12.1> preferably, between 94 and 97% of dry matter which supports rehydration well at 20 [deg.] C in tests A 'described above, instead of rehydration with distilled water at 38 [deg.] C. The preferred dry yeasts according to the invention are dried, after
<EMI ID = 13.1>
dry, preferably 95-96% dry matter; these dry yeasts keep for a long time in their sealed packaging under vacuum or under an inert atmosphere.
If we summarize the results obtained with these two new hybrids, biologically pure, created by this research work and deposited at the N.C.Y.C. under the numbers 995 and 996, the following main results are obtained:
1. Results recorded for the fresh yeast obtained
by culture on fermenters, such as those described by J. White.
In tests on 3 liter fermenters as described in Yeast Technology, J. White (1954), pages
103 to 106, where the culture medium has a total volume of 1100 ml, where the sugar is supplied in the form of molasses, where the air is filtered on a Millipore type membrane at the rate of 1 m <3> / hour and where the seeding is carried out with 300 mg of yeast obtained by anaerobic culture in flasks, these two strains have given the following results:
<EMI ID = 14.1>
2. Results recorded for the fresh yeast obtained
by cultivation in NBS pilot fermenters.
These strains were tested on a battery of NBS fermenters (New Brunswick Scientific Co., Inc.) with a total volume of 5 liters and a useful volume of 3 to 3.5 liters allowing continuous supply of the different
<EMI ID = 15.1> These tests are carried out according to the usual rules for the propagation of yeasts as described for example in the book "Yeast Technology" by Gerald Reed and Henry J. Peppler, 1973 _ The Avi Publishing Company Inc. All the nutrients required in small amounts for the yeast, such as magnesium or the growth factors usually used (biotin, group B vitamins) are provided at the start of culture. The yeast multiplication factor is around 4 to 5 in
10 hours. The tests gave the following average results measured on the fresh yeast obtained at around 30% dry matter.
<EMI ID = 16.1>
3. Results recorded for fresh yeasts intended for drying and obtained after factory tests
<EMI ID = 17.1>
lume yielding approximately 25 tonnes of fresh yeast.
The test protocol is as follows: with the exception of the use of the methods and materials specified below, the strains are propagated in the factory in several stages of multiplication, the fresh yeast is harvested using conventional materials used in yeast and according to usual manufacturing processes, such as the materials and processes which are described for example in the book "Yeast Technology",
1973, already cited.
The last stage of multiplication of the yeast leading to the yeast harvested with a view to being dried is carried out so as to obtain a yeast which is stable on drying by respecting the following rule:
The culture of each strain is carried out so as to
<EMI ID = 18.1>
with: <EMI ID = 19.1>. a protein content corresponding to the optimum activity of the cultivated strain, taking into account the loss of activity on drying,. a composition responding to the following inequalities:
<EMI ID = 20.1>
. a cryoscopic lowering of the external water of the yeast less than 0.3 [deg.] C (this cryoscopic lowering being measured in the following manner: a cream is produced with 100 g of fresh pressed yeast on which it is desired to carry out this measure and 30 g of demineralized water, this cream is centrifuged and the cryoscopic lowering of the supernatant obtained is measured).
The results obtained in this test protocol were as follows:
<EMI ID = 21.1>
4. Results recorded for dry yeasts after
drying .up to a value between 95% and
96% dry matter, yeasts obtained during the "factory" tests described above.
The test protocol is as follows:
Yeast stable to drying, preferably obtained
<EMI ID = 22.1>
fine emulsion consisting of an emulsifier such as sorbitol or polyglycerol esters at a rate of 1 to 2% of yeast dry matter and optionally a thickening agent. It is extruded through a grid with a mesh width of 0.5 mm to 2 mm, preferably
<EMI ID = 23.1>
dry with a particularly gentle drying, that is to say a relatively short drying of less than 4 hours and where the temperature of the yeast
<EMI ID = 24.1>
end of drying.
In practice, a dry emulsion consisting of sorbitol ester and gum arabic was added to the fresh yeast stable on drying obtained.
<EMI ID = 25.1>
dry yeast. It was extruded into vermicelli of 0.6mm in diameter. It was dried in the laboratory on a discontinuous laboratory fluidizer. Particular attention has been paid to ensuring that the start of drying is rapid and uniform. The total drying time was less than 1 hour, the temperature of the yeast was kept below 30 [deg.] C at the start of drying and below 35 [deg.] C at the end of drying. In these tests, the yeast was brought to more than 94% dry matter to obtain good conservation of its properties.
The average results obtained with the two new hybrids NCYC 995 and NCYC 996 are as follows:
<EMI ID = 26.1>
5. Comparison of yields:
Yield = amount of dry yeast matter harvested
quantity of molasses implemented These comparisons were carried out with the apparatuses and following the test protocol described in example 2 of the French patent? 75 20943 (publication n [deg.]: 2,316,328) to which the Belgian patent N [deg.] 843,792 corresponds.
The tests were repeated several times for each strain, using a batch of beet molasses containing 42% of total sugars expressed in sucrose and measured by the Clerget method. The following results have been calculated by assigning the number
100 to the yield of the strain giving the best result in the series of tests. This strain giving the best result is the strain NCYC 995.
<EMI ID = 27.1>
The increase in yield, that is to say the increase in the quantity of yeast harvested for the same quantity of molasses used, resulting from the use of the strains NCYC 995 and NCYC 996, was confirmed during several trials carried out with different batches of beet molasses with different characteristics.
6. Behavior of dry yeasts in rehydration at
20 [deg.] C, in comparison with rehydration at 38 [deg.] C.
The results obtained in rehydration at 20 [deg.] C in tests A ', expressed as a percentage of the results obtained in rehydration at 38 [deg.] C in the same tests essentially depend on the drying conditions employed. However, the numerous tests which have been carried out show that the difference between the two results is generally smaller when the dry yeasts were obtained under the same test conditions with the strains NCYC 995 and 996. By the use of relatively quick and especially gentle drying (where the yeast never exceeds 35 [deg.] C) allowing to obtain porous and finely divided dry yeasts, identical results can be obtained with the two new hybrids NCYC 995 and NCYC 996 in A 'tests by rehydrating at 38 [deg.] C or 20 [deg.] C.
In conclusion, it can be seen that the new research work has made it possible to obtain the new hybrid yeast strains NCYC 995 and NCYC 996, having the following new properties, leading to the new bread-making yeasts described above and below a) the new yeast hybrid NCYC 995 makes it possible to obtain fresh yeasts between 28 and 35% of dry matter and, preferably, between 30 - 35% of dry matter, stable on drying and which have a high <EMI ID = 28.1>
while having nitrogen contents calculated on dry matter, relatively low, that is to say
<EMI ID = 29.1>
makes it possible to obtain extremely rapid fresh yeasts when cultivated with high nitrogen contents on dry materials; b) the new hybrid yeast NCYC 995 makes it possible to obtain active dry yeasts in small fine and porous granules, (that is to say preferably having a diameter of between approximately 0.5 and 1 mm and a length of on the order of 1 to 3 mm approximately and having a porous and cellular surface); having between 94% and 97% of dry matter and containing an emulsifier chosen for its protective role during drying, characterized by the fact that simultaneously: <EMI ID = 30.1> CO 2 content between 125 ml and 140 ml, if the
160 mg of yeast solids used in this
test A 'are rehydrated with distilled water to
38 [deg.] C and also if these 160 mg of dry yeast are rehydrated with distilled water at 20 [deg.] C, <EMI ID = 31.1> dry yeast is rehydrated at 38 [deg.] C or if it is rehydrated at 20 [deg.] C; c) the new hybrid yeast NCYC 996 makes it possible to obtain active dry yeasts in small granules <EMI ID = 32.1>
ches and containing an emulsifier chosen for its protective role during drying (such as for example sorbitan monostearate at a dose of between 1 and 2%) characterized by the fact that they give in the test
<EMI ID = 33.1>
when the dry yeast is rehydrated at 38 [deg.] C or 20 [deg.] C; d) the two new yeast hybrids NCYC 995 and NCYC 996 make it possible to obtain bread-making yeasts at least as effective in conventional tests as those which can be obtained with previously known strains, these yeasts also having very interesting new characteristics . The use of these two new yeast hybrids above all allows a gain in production yield on molasses of the order of several percent compared to the yeast hybrids previously created to obtain both rapid yeasts well adapted to maltose and osmotolerant. . The consumption of molasses is the main item in the yeast manufacturing cost price and, as a result, a saving of a few percent on this item represents a significant economic gain.
The invention relates to the new strains obtained, the new yeasts obtained with these two strains and in particular the use of new dry yeasts according to the invention.
The invention also relates to a process for the production of yeast biomass characterized by the application of the two new strains NCYC 995 and NCYC 996 which make it possible to produce fresh or dry yeasts for bread-making, but also for the distillery, the oenology and the fermentation of all sugary juices in general. The NCYC 996 strain is in particular very advantageous for the production of dry yeasts for wine making and the invention relates in particular to the dry yeasts for wine making obtained with this strain.
As goes without saying and as already follows from the above, the invention is in no way limited to the embodiments and adaptations which have been more especially envisaged; on the contrary, it embraces all its variants. For example, the invention is in no way limited to the propagation of new strains obtained on beet molasses, on the contrary it also includes the multiplication of new strains on any substrate providing assimilable carbon and in particular cane molasses, refinery molasses, invert sucrose syrups and in particular high test molasses, all derivatives, products and by-products of the corn industry and, in general, all products from plants rich in simple sugars ( like sucrose)
or complex but easily hydrolyzable such as starch or inulin.
CLAIMS
1. New yeast hybrid Saccharomyces Cerevisiae deposited at N.C.Y.C. under N [deg.] 995.
2. New yeast hybrid Saccharomyces Cerevisiae deposited at N.C.Y.C. under N [deg.] 996.
3. Process for the production of live yeast in the form of fresh compressed yeast at 28 - 35%
<EMI ID = 34.1>
dry matter intended for bread-making, distillation, oenology, fermentation of sweet juices, characterized in that it includes the processing