DD237323A1

DD237323A1 - PROCESS FOR PRODUCING BACTERIAL CULTURAL CONCENTRATES

Info

Publication number: DD237323A1
Application number: DD27626485A
Authority: DD
Inventors: Waltraud Bluemel; Benno Kunz
Original assignee: Ostra Veb
Priority date: 1985-05-13
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1986-07-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bakterienkulturenkonzentraten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren unter wirtschaftlich guenstigen Bedingungen zu schaffen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die zu konzentrierende Bakterienkultur in eine Fermentationsbruehe gebracht wird. Nach der Fermentation erfolgt die Inaktivierung der Mikroorganismen durch Temperaturabsenkung auf 0...6C, eine p H-Werteinstellung von etwa 4,2 auf 5,0 und der Zusatz einer native Proteine enthaltende Loesung und der Zusatz einer Substanz, vorzugsweise Proteasen oder organische Saeuren.The invention relates to a process for the preparation of bacterial culture concentrates. The invention has for its object to provide a method under favorable economic conditions. The object is achieved by bringing the bacterial culture to be concentrated into a fermentation broth. After fermentation, the inactivation of the microorganisms by lowering the temperature to 0 ... 6C, a p H value adjustment of about 4.2 to 5.0 and the addition of a native protein-containing solution and the addition of a substance, preferably proteases or organic acids ,

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 3akter;enkuiturenkonzentraten, bei denen die Bakterien durch Kopplung biochemischer und physikalischer Wirkprinzipien aus der Fermentationsbrühe gewonnen werden können. Die Erfindung ist anwendbar in Betrieben bzw. Einrichtungen die ,Vlikroorganismenkulturen herstellen.The invention relates to a process for the preparation of bacterial, enkuiturenkonzentraten, in which the bacteria can be obtained by coupling biochemical and physical principles of action from the fermentation broth. The invention is applicable to establishments that produce microorganism cultures.

Characteristic of the known technical solutions

Zur Herstellung von Bakterienkulturenkonzentraten sind verschiedene Verfahren bekannt, denen jedoch insbesondere bezüglich der Wirtschaftlichkeit erhebliche Mangel anhaften. So erfolgt in der riegel die Konzentrierung von Bakterienkuituren ciurch Saktofugation bei Drehzahlen von > 20000U min". Bei anderen Verfahren wird versucht, durch die kontinuierliche Fermentation kostengünstige Konzentrate herstellen zu können.For the production of bacterial culture concentrates various methods are known, which, however, in particular with regard to the economics of considerable deficiency adhere. For example, the focus is on the concentration of bacterial bacteria by means of Saktofugation at speeds of> 20000 rpm. "In other processes, attempts are being made to produce cost-effective concentrates through continuous fermentation.

Auch andere Untersuchungen zur Hersteilung von Kultursnkonzentraten durch Mährmedienmanipulationen führen zur Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit des jeweiligen Konzentrierungsverfahrens in bezug auf konventioneile Verfahren. Es sind weitere Verfahren bekannt, die das Dialysenprinzip nutzen, um sehr hohe Konzentrationen zu realisieren, im allgemeinen führen diese Verfahren zum Erfolg, wobei die apparativen Aufwendungen außerordentlich hoch sind und meist eine großtechnische Anwendung nicht gestatten, im ErgeOnis der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen, kann man zusammenfassend schlußfolgern, aaß ksin Verfahren existiert, bei dem mit vergleichsweise geringerem apparativen Aufwand kostengünstigere Kultivierungsbedingungen und ökonomisch vertretbare Beherrschung der Prozeßabläufe qualitativ hochwertige Bakierienkuiturenkonzentrate hergestellt werden können. Die vorhandenen Lösungswege haben vielmehr dazu geführt, daß heute international der Einsatz von Kulturenkonzentraten durch ökonomische Faktoren begrenzt wird. Ohne die 3 ;haffung neuer wirtschaftlicher Verfahren wird sine breite Anwendung von ,Kulturenkonzentraten nicnt zu erwarten sein.Other studies on the production of Kultursnkonzentraten by Mährmedienmanipulationen lead to the deterioration of the economics of each concentration method with respect to conventional methods. Other methods are known which use the dialysis principle to realize very high concentrations, in general these methods lead to success, the apparatus expenditures being extraordinarily high and usually not permitting a large-scale application, in the result of the characteristics of the known technical solutions, In summary, it can be concluded that a ksin process exists in which, with comparatively less expenditure on equipment, more cost-effective cultivation conditions and economically justifiable mastery of the process sequences can be produced for high-quality Bakierian culture concentrates. The existing solutions have rather led to the fact that today the use of culture concentrates internationally is limited by economic factors. Without the introduction of new economic processes, widespread use of culture concentrates will not be expected.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Bakterienkuiturkonzentraten zu entwickeln, bei dem mit geringem apparativen Aufwand in vergleichsweise kurzen Verfahrenszeiten eine Konzentrierung um ein bis zwei Zehnerpotenzen erfolgen kann.The aim of the invention is to develop a process for the production of bacterial culture concentrates in which concentration can be carried out by one or two orders of magnitude with a low outlay on equipment in comparatively short process times.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Bakterienkuiturenkonzentraten unter wirtschaftlich günstigen Bedingungen zu schaffen.The invention has for its object to provide a method for the production of bacterial culture concentrates under economically favorable conditions.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die zu konzentrierende Bakterienkultur in eine Fermentationsbrühe gebracht wird, deren Zusammensetzung durch einen niedrigen Trockenmassegehalt charakterisiert ist und nur solche Substanzen enthält, vorzugsweise niederKondensierte C-Quellen und N-Quellen bei gleichzeitiger Vitaminisierung, die während der Fermentation vollständig metaboiisiert werden und dadurch zwischen Biomasse und Fermentationsbrühe ein hoher Dichteunterschied entsteht. Nach der Fermentation erfolgt die Inaktivierung der Mikroorganismen durch Temperaturabsenkung aufO...5^:C, eine ,oH-Werteinstellung von etwa 4,2 auf >5,0 und der Zusatz einer native ProteineAccording to the invention the object is achieved in that the bacterial culture to be concentrated is brought into a fermentation broth whose composition is characterized by a low dry matter content and contains only such substances, preferably low-condensed C sources and N-sources with simultaneous vitaminization, during fermentation completely be metaboiisiert and thus creates a high density difference between biomass and fermentation broth. After fermentation, inactivation of the microorganisms by lowering the temperature to O ... 5 ^: C, an oH value adjustment from about 4.2 to> 5.0 and the addition of a native protein

enthaltende Lösung, vorzugsweise entrahmte Frischmilch, zur Fermentationsbrühe und anschließend der Zusatz einer Substanz, vorzugsweise Proteasen oder organische Säuren, die die Koagulation der im System vorhandenen gelösten nativen Proteine bewirkt, wobei die Bakterien in das sich bildende Proteingerüst eingeschlossen und präzipidiert werden.containing solution, preferably skimmed fresh milk, to the fermentation broth and then the addition of a substance, preferably proteases or organic acids, which causes the coagulation of the present in the system dissolved native proteins, wherein the bacteria are included in the forming protein scaffold and precipitated.

Execution example

In einem 161 — Fermentor wird eine bakterienspezifische Bouillon gebracht und anschließend autoklaviert. Nach dem Abkühlen wird die Bouillon mit einer Mischpopulation, bestehend aus Sc. thermophilus und Lb. bulgaricus, inkubiert und 2,5h bei 42¹C bebrütet. Vor der Inaktivierung des Wachstums durch Temperaturabsenkung auf O...6⁼C erfolgt eine pH-Wertkorrektur auf pH 5,2 und die Zugabe von 960ml entrahmter Frischmilch und 256ml einer Protease. Nach 24 Stunden hat sich ein Sediment gebildet, das entweder durch Zentrifugation bei Drehzahlen von < 1 00OU min"¹ gewonnen werden kann oder durch Absaugen des Überstandes eine Teilkonzentration realisiert wird. Vor der Lyophilisation ist eine pH-Werteinstellung auf 4,2 vorzunehmen.In a 161 - Fermentor a bacteria-specific broth is brought and then autoclaved. After cooling, the broth is mixed with a population consisting of Sc. thermophilus and Lb. bulgaricus, and incubated at 42 ¹ C for 2.5 h. Before inactivation of growth by lowering the temperature to O ... 6 ⁼ C a pH correction to pH 5.2 and the addition of 960ml of skimmed fresh milk and 256ml of a protease is carried out. After 24 hours, a sediment is formed, which can be recovered either by centrifugation at speeds of <1 00OU min ^"1 or a partial concentration is realized by aspiration of the supernatant. Before lyophilization, a pH adjustment is to be made to 4.2.

Das iyophi! getrocknete Bakterienkonzentrat wir in sterile Mehrfachverbundfolienbeutel gefüllt, die thermisch verschweißt werden können.The iyophi! dried bacterial concentrate is filled into sterile multi-layered foil bags, which can be thermally welded.

Claims

Invention claim:

1. A process for the preparation of bacterial culture concentrates, characterized in that to be concentrated. Bacterial culture is brought into a fermentation broth whose composition is characterized by a low dry matter content and contains only such substances, preferably low-condensed C and N sources with simultaneous vitaminization, which are completely metabolized during the fermentation, wherein after the fermentation of the inactivation of the microorganisms Temperature reduction to 0 ... 6 ° C, a pH adjustment of about 4.2 to> 5.0 and egg addition of a native proteins containing solution, preferably skimmed fresh milk to the fermentation broth and then the addition of a substance, preferably proteases or organic acids that coagulate the dissolved native proteins present in the system, whereby the bacteria become entrapped and precipitated into the forming protein backbone.

2. The method according to item 1, characterized in that the fermentation broth has such a composition that allows separation of the bacteria without the addition of native proteins and their coagulation.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the inactivation takes place during or after the precipitation of the bacteria.

4. The method according to item 1 to 3, characterized in that the formation of a protein scaffold by the addition of mono- or bivalent ions without or only with partial addition of proteases or acids.

5. The method according to item 1 to 4, characterized in that the N source of the fermentation broth is provided exclusively on the basis of inorganic substances.