DD222630A1

DD222630A1 - Verfahren zur mikrobiologischen gewinnung von milchgerinnungsenzymen

Info

Publication number: DD222630A1
Application number: DD24914083A
Authority: DD
Inventors: Benno Kunz; Rosemarie Rodhe; Karl Zickrick; Horst Kunath
Original assignee: Ostra Veb
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1985-05-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Milchgerinnungsenzymen unter Nutzung von Mikroorganismen, vorzugsweise von Diaporthe carpinicola Stamm Z 2491. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist, die den bekannten Verfahren anhaftenden Maengel bei der Gewinnung von Milchgerinnungsenzymen bezueglich der unvollstaendigen Nutzung sowie der unwirtschaftlichen Trennung von Fermentationsbruehe und Biomasse unter der Nutzung von myzelbildenden Organismen zu beseitigen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von Milchgerinnungsenzymen unter wirtschaftlich guenstigen Bedingungen zu schaffen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in eine Fermentationsanlage eine spezielle Fermentationsbruehe, bestehend aus einem Gemisch natuerlicher, halbsynthetischer oder synthetischer Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen, bei der der Mengenanteil der Kohlenstoffquelle nicht unter 1 % und das Verhaeltnis der Mengenanteile der Kohlenstoffquelle zur Stickstoffquelle etwa im Bereich von 1:0,5...0,05 liegt, und enzymbildungsfoerdernder Salze eingebracht und mit einem myzelbildenden Mikroorganismus beimpft wird.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von ililchgerinnüngsenzymen · .

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Srfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von i.:ilchgerinnungsenzymen unter Nutzung von Mikroorganismen, vorzugsweise von EtiLaporthe carpinicola Stamm Z 2491· Die Brfidnung ist anwendbar in Betrieben, die MiIchgerinnungsenzyme herstellen bzw. diese zur Produktion von Milcherzeugnissen einsetzen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits-Verfahren bekannt, bei denen auf mikrobiellem Weg Milchgerinnungsenzyme gewonnen werden. Die dabei verwendeten Mikroorganismen gehören verschiedenen Gattungen an, wie z.3. der Gattung Bacillus,.Mucor, Aspergillus, Fusarium u.a., deren Fermentation im physiologischen Optimalbereich des jeweiligen Liikr ο Organismus durchgeführt wird. Daran anschließend wird die Fermentationsbrühe von der Biomasse abgetrennt und daraus über mehrere Aufbereitungsstuf en das Iililchgerinnungsenzym gewonnen.

Sin liachteil dieser Verfahren bzw. der in den Verfahren ver- wendeten Mikroorganismen besteht darin, daß der meist recht hohe Anteil an lioaasse, insbesondere myzelbildenden Mikroorganismen mit der Abtrennung.verloren geht und sich somit negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens auswirkt. , Zudem sind die durch die Mikroorganismen gebildeten Enzyme meist exogener Art, so daß eine Gewinnung ohnehin nur aus der Fermentationsbrühe sinnvoll ist.

Sin weiterer liachteil ist darin zu sehen, daß die Trennung der Fermentationsbrühe und 3iomasse in der Regel mit hohem apperativem Aufwand durch Zentrifugation, Filtration oder ähnlich aufwendigen Methoden vorgenommen wird.

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.Damit steigt die Anzahl der für die Enzymgewinnung notwendigen Prozeßeinheiten, womit ebenfalls ein negativer Einfluß auf- die Wirtschaftlichkeit des .Gesamtverfahrens verbunden ist.

Ziel der Erfindung · '

Ziel der Erfindung ist, die den bekannten Verfahren anhaftenden Häng el bei der Gewinnung von Milchgerinnung s enzymen bezüglich der unvollständigen Nutzung sowie der unwirtschaftlichen Trennung von Fermentationsbrühe und Biomasse unter der nutzung von myzelbildenden Organismen vorzugsweise Diaporthe carpinicola Stamm Z 2491, zu beseitigen.

Darlegung des Wesens der Srfidnung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur. mikrobiologischen Gewinnung von Hilchgerinnungsenzymen unter wirtschaftlich günstigen Bedingungen zu schaffen. . . SrfindungsgemäS wird die' Aufgabe dadurch gelöst, daß in eine Fermentationsanlage eine spezielle Permentationsbrühe, bestehend aus einem Gemisch natürlicher/ halbsynthetischer oder synthetischer Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen, bei der der Mengenanteil der Kohlenstoffquelle nicht ,unter 1 % und das Verhältnis der Mengenanteile der Kohlenstoffquelle zur Stick- . stoffquelle etwa im Bereich von 1:0,5 ... 0,05 liegt, und enzymbildungsfordernder Salze, wie z.B. Mangnesiumsulfat, Hangansulfat u.a. eingebracht und mit einem myzelbildenden Mikroorganismus, yorzugsweise Diaporthe carpinicola Stamm Z 2491, beimpft wird.

Bei der Fermentation entsteht so auf natürlichem «Teg ein Kugelmyzel oder es wird auf physikalischem Weg durch Einbringen ' von makroskopischen Teilchen, wie z.B. Zellulose, eine Myzelagglomerisation bewirkt, so daß nach der Fermentation durch Sedimentation eine Trennung der Fermentationsbrühe von der Bio-^ masse realisiert wird und anschließend im gleichen Fermentationsbehälter mit einer zellolysierenden Sxtraktionsflüssigkeit,

vorzugsweise einer ITatriumchloridlösung, aus der Bionasse das endogene Enzym gewonnen wird. Nach der ebenfalls durch. Sedimentation erfolgten Abtrennung der Biomasse wird die enzymangereicherte Sxtraktionsflüssigkeit ait der Ferrnentationsbrühe gemischt und durch Trocknung, vorzugsweise Sprühtrocknung, ein HiIchgerinnungsenzympräparat gewonnen, das im Bedarfsfall vor der Trocknung durch v/eitere herkömmliche Verfahren in seiner Snzymaktivität angereichert werden kann.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1:

In einem 250 1 - Rührkesselfermentor wird eine Permentationsbrühe der folgenden Zusammensetzung eingebracht, sterilisiert und mit einer Myzelabschwemmung von Diaporthe c&rpinicola inkubiert und 72 Stunden bei 30 C aerob fermentiert: .

1,5 %	Saccharose
0,5 %	Glukose
0,3 %	Pepton ,
0,1 %	Ammoniumsulfat
0,01 fi	lecitin
97,59 %	Wasser

Zur Belüftung wird ständig über einen Belüftungsring Sauerstoff in die permentationsbrühe eingebracht und dabei das Rührwerk bei 60 bis maximal 200 TJ min gefahren, um ein Zerschlagen der Myzelagglomerate zu vermeiden. TTach Beendigung der Fermentation wird die Belüftung und das Rührwerk ausgeschalten, wodurch eine Trennung der despersen Phase (Myzelagglomerate) und des Dispersionsmittels (Permentationsbrühe) erfolgt, so daS die Farmentationsbrühe abgesaugt werden kann. Danach wird die Biomasse mit einer 5 $igen ITatriumchloridlösung für 24 Stunden bei laufendem Rührwerk extrahiert.

Each Beendigung der Extraktion erfolgt wiederum die selbständige Trennung von Myzelagglomeraten und enzymangereicherter 'Sxtraktionsbrühe. Die Fermentationsbrühe und die enzymangereicherte Sxtraktionsbrühe werden gemischt und im Vakuum surühgetrocknet.

- & —

Beispiel 2:

'Ia einem 250 1 - Rührkesselferaentor wird eine ?erinentationsbrülie der folgenden Zusammensetzung eingebracht, sterilisiert und mit einer Llyzelabschwemnung von Diaporthe carpinicola inkubiert und"72. Stunden bei 30 C aerob fermentiert:

	/ . r/	saccharose
ο,	2 >5	Pepton
ο,	. /ο	Ammoniumsulfat'
0,	τ a/	Magnesiumsulfat
97,	Wasser

Zur Belüftung wird ständig über einen Belüftungsring Sauerstoff in die Jermentationsbrühe eingebracht und das Rührwerk bei 600 ... 1.500 U min gefahren, wodurch die entstehende Biomasse duroh kurze iiyzelfragmente gekennzeichnet ist. Yor Beendigung der Permentation v/ird Λ % Zellulose in die ?ermentationsbrühe eingebracht und unter Abschalten des Rührwerkes solange weiter fermentiert, bis Myzelagglomerate entstanden sind. Die weitere Aufbereitung erfolgt wie unter Bei-1 beschrieben.

Claims

Patentanspruch

1.. Verfahren zur mikrobiologischen Gewinnung von IvIiIc hg er innungsenzymen dadurch geknnzeichnet, daß in eine Fermentationsanlage eine spezielle Fermentationsbrühe, bestehend aus einem Gemisch natürlicher, halbsynthetischer oder synthetischer Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen, bei der der lüengenanteil der Kohlenstoffquelle nicht unter 1 fa und das Verhältnis der üengenanteile der Kohlenstoffquelle zur Stickstoffquelle etwa im Bereich von 1:0,5 ... 0,05 liegt, und enzymbildungsfordernder Salze, beispielsweise Magnesiumsulfat, ülangansulfat eingebracht und mit einem myjaelbildenden Mikroorganismus, vorzugsweise Diaporthe

'., .-- carpinicola Stamm 2491 beimpft, oder durch Einbringen von makroskopischen Teilchen, beispielsweise Zellulose, eine

. ' !»lyzelagglomerisation bewirkt und anschließend im gleichen

Fermentationsbehälter mit einer zellolysierenden Extraktionsflüssigkeit, vorzugsweise einer Natriumchloridlösung, aus der ^ Biomasse das endogene Enzym gewonnen wird, wobei nach der ebenfalls durch Sedimentation erfolgten Abtrennung der Biomasse · ' wird die enzymangereicherte Bxtraktionsflüssigkeit mit der Fermentätionsbrühe gemischt und durch Trocknung, vorzugsweise Sprühtrocknung, ein Milchgerinnungsenzympräparat gewonnen,das . vor der Trocknung in seiner Enzymaktivität in an 'sich bekannter Weise angereichert werden kann.

^Vt-' 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine getrennte Gewinnung des Enzyms aus der Fermentationsbrühe und der enzymhaltigen Extraktionsflüssigkeit erfolgt.
3.. Verfahren nach Punkt 1. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enzymextraktion ohne eine vorherige teilweise oder vollständige Abtrennung der Fennentationsbrühe von den Myzelagglomeraten erfolgt.