CZ280496B6

CZ280496B6 - Způsob přípravy kvasničného extraktu

Info

Publication number: CZ280496B6
Application number: CS896304A
Authority: CZ
Inventors: František Ing. Csc. Machek; Bořivoj Ing. Csc. Tomis; Vladimír Akademik Krumphanzl; Jiří Ing. Bárta; Petr Ing. Kujan; Naděžda Ing. Vavřičková; Božena Ing. Csc. Běhalová; Vladimír Ing. Šillinger
Original assignee: Mikrobiologický Ústav Avčr
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1996-02-14
Also published as: CZ630489A3

Abstract

Způsob přípravy kvasničného extraktu který spočívá v tom, že suspenze vyfermentovaných p buněk se rozdělí na dvě trakce v objemovém poměru 1 : 1 až 1 : 10, přičemž frakce obsahující převážně rychleji sedimentující buňky se zvýšenou proteolitickou aktivitou se naředí na sušinu 5 až 16 % hmotn., pH se upraví na hodnotu 4,5 až 7,5 a zahřeje na teplotu 45 až 65 .sup.o.n.C po dobu 1 až 6 hodin a poté se odseparují tuhé nerozpustné částice, takto získaný roztok se stabilizuje nejlépe odstraněním vody.ŕ

Description

Kvasničný extrakt je surovina velmi důležitá nejen pro potravinářský průmysl, kde se používá jako přídavek do potravin místo masového výtažku, ale také pro průmysl fermentační, kde se uplatňuje obsah stopových látek, bez kterých některé kmeny mikroorganismů vůbec nerostou.

Doposud se jako zdroj těchto látek používal yeast extract (například Difco), ale způsob přípravy tohoto preparátu není nikde uveden. Předpokládá se, že se jedná o produkt získaný podobným způsobem jako uvádí čs. autorské osvědčení 189 440, tj. autolyzát kvasinek Saccharomyces cerevisiae, z něhož byly odstraněny nerozpustné částice (zbytky buněčných stěn a organel). Tímto způsobem řeší přípravu kvasničného extraktu (autolyzátu) mnoho autorů (přehled podává Babayan T.L., Bezrukov M.G., Acta Biotechnol. 5 (1985), 129). Rozdíl je pouze ve způsobu aktivace lytických enzymů, které štěpí vysokomolekulární látky na žádoucí nízkomolekulární složky. Tak například již zmíněné čs. autorské osvědčení 189 440 používá pro aktivaci lytického systému desintegraci buněk, jiní autoři (například Riemay K.H., Wiese M.Z., Allg. Mikrobiol. 19 (1979), 269) popsali tak zvaný tepelný šok, kde se buňky velmi rychle (v několika sekundách) ohřejí na teplotu okolo 70 C a opět velmi rychle ochladí. Lytický systém lze také aktivizovat přídavkem soli (NaCl), rozpouštědel (etanol) a jiných látek (Babayan T.L., Bezrukov M.G., Acta Biotechnol. 5 (1985), 129), nebo již autolysovanými kvasinkami (čs. autorské osvědčení č. 259 289). V každém případě je třeba buňky opracovat jak shora uvedeno před optimalizací podmínek pro lyži buněčného obsahu. Jinak je proces lyže tak pomalý, že je technologicky obtížně použitelný.

Podstata vynálezu

Tuto nevýhodu odstraňuje způsob přípravy kvasničného extraktu podle vynálezu, jehož podstatou je, že suspenze vyfermentovaných buněk se rozdělí na dvě frakce v objemovém poměru 1 : 1 až 1 : 10, přičemž frakce obsahující převážně rychleji sedimentující buňky se zvýšenou proteolytickou aktivitou se naředí na sušinu 5 až 16 % hmot., pH se upraví na hodnotu 4,5 až 7,5 a zahřeje na teplotu 45 až 65 °C po dobu 1 až 6 hodin a potom se odseparují tuhé nerozpustné částice, takto získaný roztok se stabilizuje nejlépe odstraněním vody.

Vynález využívá skutečnosti, že suspenze buněk není homogenní pokud se týče lytické aktivity (část buněk má lytický systém již aktivovaný), a že lze tuto suspenzi rozdělit tak, aby v jedné frakci byly nakoncentrovány buňky, jejichž lytická aktivita je minimálně srovnatelná s aktivitou buněk opracovaných některým ze známých shora uvedených způsobů. Nevýhodou však je, že odpadá část buněk; to však lze změnit ve výhodu, pokud proces bude bezprostředně navazovat na fermentační přípravu buněk. Odpadající frakci růstově velmi aktivních buněk je možno totiž použít pro inokulaci fermentorů a i tam potom dochází ke značnému urychlení procesu.

-1CZ 280496 B6

Podstata vynálezu je objasněna v následující tabulce a v příkladech.

V tabulce je uvedena závislost rychlosti lyže buněk kvasinky Candida utilis, vyrostlých na sulfitových výluzích, na jejich rychlosti sedimentace. Rychlost lyže byla stanovena množstvím uvolněného a aminodusíku (formolovou titrací) za 2 h a vypočtena jako podíl rychlosti lyže kvasinek po desintegraci (100%). Množství rychle sedimentujících buněk bylo určováno podílem suché hmotnosti buněk, které dosáhly dna kyvety vzhledem k celkové suché hmotnosti buněk. Podíl byl měněn dobou separace a je uveden v % hmot.

Tabulka

Závislost rychlosti lyže buněk Candida utilis na jejich sedimentační rychlosti

Sedimentační rychlost	Podíl rychlosti lyže
% hmot.	% hmot.

o^x \|	100^X
10 1	88
20 I	85
30 \|	82
40 \|	80
50 \|	72
60 \|	60
70 \|	50
80 \|	44
90 \|	38
100 I	33

^x V prvním řádku jsou uvedeny hodnoty platné pro neseparované desintegrované kvasinky. Celkový výtěžek nízkomolekulární frakce (kvasničného extraktu) byl v tomto případě, za podmínek experimentu, 32 % hmot, (po odečtení vnitrobuněčných nízkomolekulárních látek (buněčného poolu).

Způsob aktivace lytických enzymů desintegraci byl volen proto, že je nejlépe popsán a definován a protože dává nejvyšší výtěžky. Jeho energetická náročnost však zatím zabránila většímu rozšíření v praxi.

Dále jsou uvedeny příklady způsobu výroby kvasničného extraktu podle vynálezu.

-2CZ 280496 B6

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Čerstvě vyrostlá suspenze kvasinek Saccharomyces cerevisiae o sušině 1,6 % hmot, byla po dobu 5 min odstředfována při 250 G na kyvetové odstředivce. Za tuto dobu se u dna 1 1 kyvety nakoncentrovalo v 50 ml 6,1 g kvasinek tj. 38 % výchozího množství. Současně byla připravena suspenze buněk neseparovaných frakcionovaně o stejné koncentraci (12,2 % hmot.).

Obě tyto suspenze, jejichž hodnota pH byla přibližně stejná (5,4), byly zahřátý na 53 °C a při této teplotě udržovány 2 hodiny. Po separaci 10 min při 2 500 G byl v obou případech získán čirý supernatant: v případě frakcionovaně separovaných buněk sytější žluté barvy. Stanovením a aminodusíku bylo zjištěno, že supernatant frakcionovaně separovaných buněk obsahuje 1,4 mg a aminodusíku ml“¹, tj. asi 2,4 krát více aminodusíku než supernatant po inkubaci nedělených buněk, který obsahoval 0,6 mg a aminodusíku ml^-1 supernatantu.

Příklad 2

Čerstvě získaná dvakrát promytá a nakoncentrovaná suspenze buněk Candida utilis vyrostlých na sulfitových výluzích byla separována na tryskové laboratorní odstředivce s rychlostí nátoku volenou tak, aby při osazení dvěma tryskami o 0,4 mm došlo k rozdělení toku přibližně 1:4, (sediment:supernatant) přičemž suspenze procházející tryskami (sediment) obsahovala po ustálení toku 7 % hmot. suchých buněk. Koncentrace buněk v supernatantu byla 1,8 % hmot. K rozdělení hmoty buněk došlo přibližně v poměru 1:1. Současně byla připravena 7 % hmot, suspenze výchozích buněk. Obě suspenze, které měly přibližně stejnou hodnotu pH (5,1), byly zahřátý na teplotu 55 °C po dobu 2 hodin. Po oddělení buněk byla stanovena sušina obou supernatantů a vypočten výtěžek kvasničného extraktu. V případě buněk frakcionovaně separovaných bylo získáno ze 70 g suché hmotnosti kvasinek 14,8 g extraktu, tj. výtěžek přibližně 21 % hmot. V případě původní suspenze bylo získáno ze 70 g suché hmotnosti původních kvasinek 6,5 g extraktu, tj. výtěžek přibližně 10 % hmot. Je zřejmé, že zařazením frakcionovaně separace se zvýšil výtěžek procesu více než dvakrát.

Průmyslová využitelnost

Kvasničný extrakt získaný postupem podle vynálezu je použitelný v potravinářství jako ochucovadlo nebo ve fermentačním průmyslu jako přídavek do půd pro zvláštní náročné mikroorganismy.

Claims

Způsob přípravy kvasničného extraktu, vyznačený tím, že suspenze vyfermentovaných buněk se rozdělí na dvě frakce v objemovém poměru 1 : 1 až 1 : 10, přičemž frakce obsahující převážně rychleji sedimentující buňky se zvýšenou proteolytickou aktivitou se naředí na sušinu 5 až 16 % hmot., pH se upraví na hodnotu 4,5 až 7,5 a zahřeje na teplotu 45 až 65 °C po dobu 1 až 6 hodin a potom se odseparují tuhé nerozpustné částice, takto získaný roztok se stabilizuje nejlépe odstraněním vody.