DE10158641A1

DE10158641A1 - Production of alcohol comprises using specifically cultured yeasts

Info

Publication number: DE10158641A1
Application number: DE10158641A
Authority: DE
Inventors: Klaus Frische
Original assignee: POTTSCHMIDT ROLF
Current assignee: FRISCHE, KLAUS, DIPL.-CHEM., 23683 SCHARBEUTZ, DE
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2003-05-08

Abstract

Production of 17-20 vol.% alcohol comprises using specifically cultured yeasts that convert starch, cellulose and carbohydrate material.

Description

Gegenstand dieser Erfindung ist die schonende Extraktion von Pflanzeninhaltsstoffen aus Pflanzen mittels Zuchthefe. Das Prinzip für das Patent 196 12 36 war die Erhaltung sämtlicher ursprünglicher Pflanzeninhaltsstoffe durch eine schonende Extraktion. Die sukzessive Bildung von 20% Vol. Alkohol als Lösungsmittel mit dem Stamm V 01-DSM 10573 war dabei von besonderer Wichtigkeit. The subject of this invention is the gentle extraction of plant substances from Planting using breeding yeast. The principle for patent 196 12 36 was conservation all original plant ingredients through gentle extraction. The successive formation of 20% vol. alcohol as a solvent with the strain V 01-DSM 10573 was of particular importance.

Ohne teure Maschinen und Energiekosten aufwenden zu müssen haben wir ein Verfahren entwickelt, dass nicht nur die Qualität der Produkte erhöht, sonder auch spezifische Inhaltsstoffe der Pflanzen mit Zuchthefen fermentiert. Dadurch konnten selbst antibiotische Eigenschaften von Pflanzeninhaltsstoffen gegenüber einer Vielzahl von Mikroorganismen beseitigt werden. Außerdem ist das neue Verfahren in der Lage die Primärstoffe der Pflanzen zu verarbeiten. Am Beispiel Niembaum wird dies demonstriert. We have a process without having to spend expensive machinery and energy costs developed that not only increases the quality of the products, but also specific ones Ingredients of the plants fermented with cultivated yeast. This allowed even antibiotic Properties of plant ingredients against a variety of microorganisms be eliminated. In addition, the new process is capable of the primary substances of the plants to process. This is demonstrated using the example of Niembaum.

Bei den Pflanzeninhaltsstoffen handelt es sich meist um Produkte des Sekundärstoffwechsels. Die Stoffwechselprodukte der Pflanzen sind genetisch determiniert, erfahren aber durch Umwelteinflüsse wie Temperatur, Wasserhaushalt, Bodenzustand, Bestandsdichte Veränderungen, die bis zu 50% Streubreite aufweisen können. Da aber jede chemische Verbindung an der artspezifischen Geschmacks- und Geruchsbildung mitverantwortlich ist, musste zur Qualitätssicherung der Erhalt der pflanzlichen Inhaltsstoffe Priorität besitzen. Außerdem war der Erhalt arteigener Enzyme für die Herstellung von Pflanzenauszügen von besonderem Interesse. Die Kombination arteigener Enzyme mit unserer Hefen ist nach dem neuen Verfahren von mitentscheidender Bedeutung. Sie steuern den Ablauf bestimmter chemischer Vorgänge und beschleunigen dabei die Reaktion, aber das Gleichgewicht des Endergebnisses wird dadurch nicht beeinflusst, sie sind außerordentlich spezifisch. In der Pflanze sind die Enzyme in der Zelle fixiert. Eine Zerstörung der Zellen bedeutet die Freisetzung der Enzyme, die dann teilweise ungehemmt reagieren. Dies versuchen wir durch die Zerstörung der Zellen in einer Enzymflüssigkeit zu steuern. Ein Bestandteil der Zellkerne ist die Nucleinsäuren, die am Aufbau von Eiweißen und Kohlenhydraten maßgeblich beteiligt ist. Die Spaltprodukte sind die Pyrimidine, deren Purinstruktur im Pflanzenreich weite Verbreitung finden. Bei der alkoholischen Gärung wird eine Reihe von Enzymen aktiviert. So spaltet eine Zymase die Brenztraubensäure in Kohlendioxid und Acetaldehyd Anschließend wird das Acetaldehyd durch Reduktion zu Alkohol. Es finden gekoppelte Reduktions-, Oxydations- oder Umesterungsprozesse statt, die nur unter Mitwirkung von spezifischen Enzymen ablaufen können. The plant constituents are mostly products of secondary metabolism. The metabolic products of the plants are genetically determined, but experience through Environmental influences such as temperature, water balance, soil condition, population density Changes that can have a spread of up to 50%. But since every chemical Connection is jointly responsible for the species-specific taste and smell formation, Preservation of the herbal ingredients had to be a priority for quality assurance. In addition, the preservation of specific enzymes for the production of plant extracts of special interest. The combination of our own enzymes with our yeasts is over the new process of crucial importance. You control the flow of certain chemical processes and thereby accelerate the reaction, but the equilibrium of the The end result is not affected, they are extremely specific. In the Plant enzymes are fixed in the cell. Destruction of the cells means that Release of the enzymes, which then react partially uninhibited. We try this through to control the destruction of cells in an enzyme fluid. A component of the cell nuclei is the nucleic acids that play a key role in the formation of proteins and carbohydrates is. The fission products are the pyrimidines, the purine structure of which is wide in the plant kingdom Find dissemination. A number of enzymes are activated during alcoholic fermentation. For example, a zymase splits pyruvic acid into carbon dioxide and acetaldehyde The acetaldehyde is then reduced to alcohol by reduction. Find paired Reduction, oxidation or transesterification processes take place only with the participation of specific enzymes can run.

Eine wichtige Rolle fällt ohne Zweifel dem Formaldehyd zu, von dem wir wissen, dass es das erste Kohlenstoff-Assimilationsprodukt der Pflanze ist. Das zeigt außerdem die Tatsache, dass sehr viele Alkaloide Methyläther oder Methylenäther sind, die sich höchstwahrscheinlich durch Methylierung von Phenolen durch Formaldehyd gebildet haben. Ferner trifft man unter den Pflanzenbasen weit verbreitet N-Methylverbindungen mit folgender Struktur an:

CH20 + HNR2 = CH3NR2 + 0
Formaldehyde, which we know is the plant's first carbon assimilation product, undoubtedly plays an important role. This also shows the fact that a large number of alkaloids are methyl ethers or methylene ethers, which are most likely formed by the methylation of phenols by formaldehyde. Furthermore, N-methyl compounds with the following structure can be found widely among the plant bases:

CH20 + HNR2 = CH3NR2 + 0

Durch die Einwirkung von Enzymen, die sich auch teilweise im keimenden Samen befinden, wird Stärke verzuckert. Die Stärke gilt als der wichtigste Kohlenhydratreservestoff der Pflanzen und wird als Aufbaustoff in die pflanzlichen Organe geleitet und in Perioden starker Assimilation in Wurzeln, Knollen und Samen gespeichert. Im Wurzelstock - Rhizoma - sind die Enzyme in der Lage, die charakteristische Tätigkeit über einen längeren Zeitraum fortzusetzen. Due to the action of enzymes, which are also partly in the germinating seed, starch is saccharified. The starch is considered the most important carbohydrate reserve substance Plants and is channeled into the plant organs as a building material and becomes stronger in periods Assimilation stored in roots, tubers and seeds. In the rhizome - are the enzymes are able to perform the characteristic activity over an extended period of time continue.

Die pflanzlichen Proteine werden unter Abspaltung der Peptidbindungen durch eiweißabbauende Enzyme bis zu den Aminosäuren abgebaut, wobei eine COOH- und eine NH2-Gruppe frei werden. The vegetable proteins are eliminated by cleaving the peptide bonds protein-degrading enzymes broken down to the amino acids, one COOH and one NH2 group become free.

Obtaining herbal ingredients

Das neu entwickelte Verfahren kann folgende handelsübliche Pflanzenteile mit ihren Inhaltsstoffen extrahieren:

a) Flos: Blüten getrocknet oder frisch
b) Folium: Getrocknete oder frische Laubblätter
c) Fructus: Ganze Früchte oder Teile einer Frucht
d) Herba: Oberirdische Teile einer krautigen Pflanze frisch oder getrocknet.
e) Radix: Haupt- und Pfahlwurzel frisch oder getrocknet
f) Rhizoma: Kräftiger Wurzelstock frisch oder getrocknet
g) Semen: Samen
h) Tuber: Rübenartig verdickte Rhizome frisch oder getrocknet

The newly developed process can extract the following commercially available plant parts with their ingredients:

a) Flos: flowers dried or fresh
b) Folium: Dried or fresh leaves
c) Fructus: whole fruit or parts of a fruit
d) Herba: Above-ground parts of a herbaceous plant fresh or dried.
e) Radix: main and taproot fresh or dried
f) Rhizoma: strong rhizome fresh or dried
g) Semen: seeds
h) Tuber: beet-like thickened rhizomes fresh or dried

Für die Extraktion von Pflanzeninhaltsstoffen stehen zur Zeit folgende enzymaktive Hefen zur Verfügung:

The following enzyme-active yeasts are currently available for the extraction of plant substances:

Die hefespezifischen Enzymaktivitäten tragen dazu bei, die eingesetzten Pflanzenteile optimal zu extrahieren. Aber auch gärhemmende Parameter werden von unseren Hefenzüchtungen toleriert. Wichtig ist allerdings, dass diesen Hefen essentielle Nähstoffe während der Gärung zur Verfügung gestellt werden. Zu diesen Nährstoffen gehören Gärsalze Vitamin B1 und Mineralstoffe einschließlich Spurenelementen. Teilweise werden diese Nährstoffe von den Pflanzenteilen bei der Verarbeitung angeboten. Zur Vermeidung von unerwünschten Gärnebenprodukten und erwünschten Stoffwechselsubstanzen ist die Verfügbarkeit dieser Nährstoffe ebenfalls von entscheidender Bedeutung. The yeast-specific enzyme activities contribute to the plant parts used extract optimally. But also our anti-fermentation parameters Yeast cultivation tolerated. However, it is important that these yeasts are essential nutrients be made available during fermentation. These nutrients include fermentation salts Vitamin B1 and minerals including trace elements. Some of them Nutrients offered by the plant parts during processing. To avoid undesirable fermentation by-products and desired metabolic substances is the Availability of these nutrients is also critical.

Im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren ist die enzymatische Methode aus folgenden Gründen klar im Vorteil:

a) die gesamten Inhaltsstoffe einer Pflanze können bei Bedarf schonend und ganzheitlich extrahiert werden.
b) mit der überwiegend für dieses Verfahren einzusetzenden Frischware wird der gesamte Komplex flüchtiger Pflanzensubstanzen erhalten und in Lösung gebracht.
c) die Extraktion alkoholischer Bestandteile wird durch den sich bildenden Alkohol von mind. 19% Vol. gewährleistet. Die Bildung dieses Alkohols kann durch den Einsatz gezüchteter Enzyme aus nachwachsenden Rohstoffen erfolgen. Ein Zusatz von Fremdalkohol ist somit nicht mehr erforderlich. Ein umweltschonender Kreislauf wird damit kostengünstig geschlossen.

Compared to conventional methods, the enzymatic method has a clear advantage for the following reasons:

a) the entire ingredients of a plant can be extracted gently and holistically if necessary.
b) the entire complex of volatile plant substances is obtained and brought into solution with the fresh produce to be used predominantly for this process.
c) the extraction of alcoholic constituents is guaranteed by the alcohol that forms, of at least 19% vol. This alcohol can be formed through the use of cultivated enzymes from renewable raw materials. It is therefore no longer necessary to add foreign alcohol. An environmentally friendly cycle is thus closed cost-effectively.

Die bekanntesten Verfahren zur Gewinnung pflanzlicher Inhaltsstoffe und die Mängel der jeweiligen Technik sind hier aufgeführt, um auch eine möglicherweise patentrechtliche Verfahrensanerkennung zu erhalten:

a) Trocknung der Pflanzen mit anschließendem wässrigen Auszug
Schon die frischen oder getrockneten Pflanzenteile weisen eine natürliche Keimflora mit Bakterien, Hefe- und Schimmelpilzen auf. Diese mikrobielle Kontamination bewirkt beim Einsatz dieser unbehandelten Ware das Auftreten von Mykotoxinen und Afloxinen. Erhöhtes Gefahrenpotential besteht bei unbehandelter, nur leicht getrockneter Ware, die ohne eine Nachbehandlung eingesetzt wird.
Nachdem die ätherischen Öle sich bereits bei 18-20°C verflüchtigen, sind Verluste während des Trockenvorganges unumgänglich und können bis zu 30% betragen. Mit jeder Temperaturerhöhung steigen die Verluste leichtflüchtiger Pflanzeninhaltsstoffe weiter an. Die den Pflanzen anhaftenden Bakterien, Hefen, Pilze und sonstige Verunreinigungen verlieren aber nur bei höheren Temperaturen ihre Aktivität. Weitere Verluste treten bei der zumeist nachfolgenden Zerkleinerung und Verpackung auf. Unsachgemäße Einlagerung kann weitere erhebliche Verluste hervorrufen, die schließlich bei einer vorgeschriebenen Anwendung mit Heißwasseraufguss und der Zersetzung von Alkaloiden enden.
b) Presssaft aus Pflanzen setz möglichst frische Pflanzenteile voraus, die frei von Umweltgiften sein müssen. Zur Beseitigung von Bakterien, Hefen, Pilzen und Keimen wird mit hohem technischen Aufwand eine Begasung mit Kohlendioxid in Druckbehältern durchgeführt.
Das anschließende Pressen beschädigt im erheblichen Umfang die Pflanzenzellen mit der Folge, dass unkontrollierte Enzymreaktionen mit der Veränderung der Inhaltsstoffe eingeleitet werden. So ist das Enzym Alliinase in intakten Zellen vom Substrat räumlich getrennt und kommt beim Zerstören der Zellstruktur, wie beim Abpressen geschehen, mit schwefelhaltigen Aminosäuren in Kontakt. Die Alliinase spaltet sich anschließend unter Beteiligung von verschiedenen Coenzymen in Brenztraubensäure, Ammoniak und Allylsulfonsäure, wobei sich letztere unter Selbstkondensation zum Allyl-2- Propenthiosulfinat umsetzt. Der Pressvorgang hat folglich eine Vielzahl von unkontrollierbaren enzymatischen Reaktionen zur Folge, die bei Zutritt von Luftsauerstoff noch verstärkt werden. Das abgepresste Chlorophyll grüner Pflanzenteile unterstützt zusätzlich diesen Vorgang und legt damit das kurzfristige Verfallsdatum dieser Presssäfte fest.
c) Gefriertrocknung: ist nach heutigen Erkenntnissen eine ausgereifte Methode deren Produktqualität frischer Ware am nächsten kommen würde. Aber auch hier gilt, dass der Vorteil dieses Verfahrens nicht auf alle Pflanzenprodukte anzuwenden ist.
Voraussetzungen sind auch hier eine geringe Schadstoffbelastung der eingesetzten frischen Pflanzenteile und die aufgezeigten Grenzen bei der Verwertbarkeit der kompletten Pflanzeninhaltsstoffe. Zusätzlich ist ein hoher wirtschaftlicher Einsatz zum Erhalt der einmal begonnen Kühlkette erforderlich. Eine Unterbrechung hätte fatale Folgen. Die beim Gefriervorgang zerstörten Zellen und die Keime würden sofort mit ihrem zerstörerischen Werk beginnen.
d) Destillation von Pflanzenmaterial ist hauptsächlich zur Gewinnung von ätherischen Ölen geeignet und umfasst nicht das Herauslösen relevanter wasserdampfunlöslicher Substanzen. Diese Methode beschränkt sich nur auf die Gewinnung flüchtiger Pflanzenbestandteile und scheidet daher bei unseren Überlegungen aus. Bei Temperaturen über 55°C verlieren die Enzyme ihre Wirksamkeit.
e) Alkoholische Auszüge kommen dem neuen Verfahren am nächsten. Dieses Verfahren löst mit unterschiedlicher Alkoholkonzentration die Inhaltsstoffe aus den Pflanzen heraus. Um den Lösungsvorgang zu beschleunigen (bisher dauerte der Vorgang durchschnittlich 21 Tage) wird der Behälter mit dem Pflanzen-Alkohol Gemisch erhitzt. Bei dem zur Extraktion eingesetzten Alkohol handelt es sich zwar um Destillate landwirtschaftlichen Ursprungs, aber es bleibt ein Fremdalkohol. Wasserlösliche pflanzliche Inhaltsstoffe, wie z. B. Mineralien, Vitamine und Aminosäuren werden nur im geringen Umfang nach diesem Verfahren gelöst. Damit geht die angestrebte komplexe Wirkungsweise pflanzlicher Substanzen verloren und ist deshalb für einige Produkte nicht anwendbar.

The most well-known processes for obtaining herbal ingredients and the shortcomings of the respective technology are listed here in order to obtain a possibly patent-legal process recognition:

a) Drying the plants with subsequent aqueous extract
Even the fresh or dried parts of the plant have a natural bacterial flora with bacteria, yeast and mold. This microbial contamination causes the appearance of mycotoxins and afloxins when using this untreated product. There is an increased risk potential for untreated, only slightly dried goods that are used without post-treatment.
After the essential oils have evaporated at 18-20 ° C, losses during the drying process are inevitable and can be up to 30%. With every increase in temperature, the losses of volatile plant constituents increase further. The bacteria, yeasts, fungi and other contaminants adhering to the plants only lose their activity at higher temperatures. Further losses occur with the mostly subsequent shredding and packaging. Improper storage can lead to further significant losses, which eventually end with a prescribed application with hot water infusion and the decomposition of alkaloids.
b) Pressed juice from plants requires fresh plant parts that are free of environmental toxins. In order to remove bacteria, yeasts, fungi and germs, fumigation with carbon dioxide in pressure vessels is carried out with great technical effort.
The subsequent pressing damages the plant cells to a considerable extent, with the result that uncontrolled enzyme reactions are initiated with the change in the ingredients. For example, the enzyme alliinase is spatially separated from the substrate in intact cells and comes into contact with sulfur-containing amino acids when the cell structure is destroyed, as happened during pressing. The alliinase then splits into pyruvic acid, ammonia and allylsulfonic acid with the participation of various coenzymes, the latter converting to allyl-2-propenthiosulfinate with self-condensation. The pressing process consequently results in a large number of uncontrollable enzymatic reactions, which are intensified when atmospheric oxygen is admitted. The pressed chlorophyll of green plant parts also supports this process and thus determines the short-term expiry date of these press juices.
c) Freeze drying: According to current knowledge, it is a mature method whose product quality would come closest to fresh goods. But here too, the advantage of this process cannot be applied to all plant products.
Here, too, the prerequisites are a low level of pollutants in the fresh parts of the plant used and the limits shown for the usability of the entire plant components. In addition, a high economic effort is required to maintain the cold chain once started. An interruption would have fatal consequences. The cells destroyed during the freezing process and the germs would immediately begin their destructive work.
d) Distillation of plant material is mainly suitable for the extraction of essential oils and does not include the removal of relevant water vapor insoluble substances. This method is limited to the extraction of volatile plant components and is therefore not an option. The enzymes lose their effectiveness at temperatures above 55 ° C.
e) Alcoholic extracts come closest to the new procedure. This process removes the ingredients from the plants with different alcohol concentrations. In order to speed up the dissolving process (the process previously took an average of 21 days), the container with the vegetable-alcohol mixture is heated. The alcohol used for the extraction is distillates of agricultural origin, but it remains a foreign alcohol. Water-soluble herbal ingredients, such as. B. Minerals, vitamins and amino acids are only dissolved to a small extent by this method. The desired complex mode of action of herbal substances is lost and is therefore not applicable for some products.

Characterization of the invention

Die zuvor beschriebenen Extraktionen sind unzureichend und werden von teilweise hohen Verlusten unterschiedlichster Inhaltsstoffe bestimmt. Der technische Aufwand und die Energiekosten sind ein weiterer Faktor uneffizienter Arbeit. Es war daher notwendig, ein qualitativ hochwertiges Verfahren zu entwickeln, das neben dem vollständigen Erhalt der Inhaltsstoffe und geringen Kosten ein Endprodukt von langer Haltbarkeit und leichter Anwendung garantiert. Nach eingehenden Versuchen konnten diese Ziele nur mit speziellen Hefezüchtungen erreicht werden. The extractions described above are inadequate and are sometimes high Losses of various ingredients determined. The technical effort and the Energy costs are another factor in inefficient work. It was therefore necessary to to develop a high quality process which, in addition to the complete preservation of the Ingredients and low cost an end product of long durability and lighter Application guaranteed. After extensive tests, these goals could only be achieved with special yeast strains can be achieved.

Durch mein Patent Nr. 196 12 136 und die Hinterlegung der dazugehörigen Mikroorganismen bei der DSMZ in Braunschweig, habe ich erkannt, dass durch eine Züchtung von neuen, spezifischen Mikroorganismen eine Extraktion von Pflanzeninhaltsstoffen optimiert werden kann. Aus den Pflanzenteilen konnten im Verlauf der Fermentierung gezielt wasserlösliche und anschließend alkoholische Inhaltsstoffe herausgelöst werden. Dabei kristallisierte sich heraus, dass auch Inhaltsstoffe aus den Pflanzenteilen gelöst werden, die unerwünscht sind. Grundsätzlich spielte dabei die Verweildauer der Pflanzenteile in der gärenden Flüssigkeit und der sich kontinuierlich bildende Alkoholgehalt aus dem zugesetzten Rohrzucker eine mitentscheidende Rolle. Gegenstand der Erfindung musste daher ein Verfähren sein, das möglichst rasch wichtige Pflanzeninhaltsstoffe löst. An dieses neue Verfahren wurden daher chemische und verfahrenstechnische Anforderungen gestellt, die grundsätzlich nach wichtigen Vorgabekriterien auszurichten waren. Through my patent no. 196 12 136 and the filing of the associated Microorganisms at the DSMZ in Braunschweig, I realized that through a Cultivation of new, specific microorganisms an extraction of Plant ingredients can be optimized. From the plant parts could in the course the fermentation targeted water-soluble and then alcoholic ingredients be detached. It emerged that ingredients from the Plant parts are solved that are undesirable. Basically played the Residence time of the plant parts in the fermenting liquid and the continuously alcohol content from the added cane sugar plays a decisive role. The subject of the invention therefore had to be a method that was important as quickly as possible Plant ingredients dissolve. Chemical and procedural requirements, which are basically based on important Standard criteria had to be aligned.

Die ursprüngliche Entwicklung bestand darin, die Pflanzen mit kaltem Wasser zu übergießen, dem Honig, Zucker und Hefe beigefügt War. Die nach einigen Tagen der Fermentierung fertige Lösung wurde mit einem Sieb von den festen Bestandteilen getrennt, filtriert und auf Flaschen abgefüllt. Da die Hefen ursprünglich nur 12% Vol. Alkohol bildeten, blieben nicht nur einige Inhaltsstoffe in den Pflanzenteilen unberührt, sondern nach den Füllungen kam es zu Eintrübungen. The original development was to cold water the plants Pour over which honey, sugar and yeast were added. The after a few days of The finished solution was fermented with a sieve of the solid components separated, filtered and bottled. Since the yeast originally only contains 12% vol. Alcohol, not only did some ingredients in the plant parts remain untouched, but after the fillings there was clouding.

Nach Auswertung der Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass die Fermentation zum angestrebten Abschluss führen kann, wenn die Hefen bestimmte Vorgaben erfüllen. Aus diesen Gründen haben wir die Gattung Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces bayanus weiterentwickelt. Ziel dieser Weiterentwicklung war die schnelle Extraktion von Pflanzeninhaltsstoffen, die in unterschiedlichen Pflanzenteilen vorkommen. Nachdem der Stamm V 01-DSM 10573 eine effektive Gesamtfermentation nur mit zeitlicher Verzögerung erfüllen konnte, wurde eine konkurrenzfähige Weiterentwicklung unumgänglich. Das neue Verfahren erlaubt es daher, die handelsüblichen Pflanzenteile, ob getrocknet oder frisch, qualitativ effizient und kurzfristig zu fermentieren. Die aus den Pflanzenteilen Flos, Folium, Fructum, Herba, Radix, Rhizoma, Semen, Tuber oder Pilzen getrennt hergestellte Auszüge können als Aromen, Gewürze, Heilmittel, Zusatzstoffe, Duftstoffe, Kosmetik, Alkohol usw. verwendet werden. Auch eine spätere Kombination dieser Auszüge ist möglich. Ein wichtiger chemischer Hinweis betrifft noch Bildung der Aromen. Die Hefen setzen während der alkoholischen Gärung pflanzenspezifische Aromen frei. Das geschieht mit Hilfe von hefespezifischen Enzymaktivitäten. Diese freigesetzten Aromen sind an anderen Substanzen gebunden und geben ihr Aroma nicht frei. So sind die Terpene hauptsächlich an Saccharide gebunden und werden mit der hefeeigenen β-Glucosidase-aktivität vom Zuckerrest getrennt. Eine weitere Gruppe sind die aromatischen Thiole, die durch eine sogenannte β-Lyaseaktivität der Hefe freigesetzt werden. Außerdem bilden die Hefen Ester, höhere Alkohole und andere aromatischen Verbindungen, die ebenfalls an der Bildung von Gärungsaromen beteiligt sind. After evaluating the results, it was found that the fermentation at can lead to the desired conclusion if the yeasts meet certain requirements. Out For these reasons we have the genera Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces bayanus further developed. The aim of this further development was the quick extraction of Plant ingredients that occur in different parts of plants. After the Strain V 01-DSM 10573 an effective total fermentation only with temporal Delay could be a competitive advancement unavoidable. The new process therefore allows the commercially available plant parts, whether can be dried or fresh, fermented efficiently and at short notice. The from the Parts of plants Flos, Folium, Fructum, Herba, Radix, Rhizoma, Semen, Tuber or Pilzen Separately produced extracts can be used as flavors, spices, remedies, additives, Fragrances, cosmetics, alcohol, etc. can be used. Also a later combination these extracts are possible. An important chemical note still concerns the formation of Aromas. The yeasts plant-specific during alcoholic fermentation Flavors free. This is done with the help of yeast-specific enzyme activities. This Aromas released are bound to other substances and do not give their aroma free. So the terpenes are mainly bound to saccharides and are with the yeast's own β-glucosidase activity separated from the sugar residue. Another group are aromatic thiols released by a so-called β-lyase activity of the yeast become. The yeasts also form esters, higher alcohols and other aromatic ones Compounds that are also involved in the formation of fermentation aromas.

Manufacturing criteria of an extract liquid

Bereits in meinem Patent Nr. 196 12 136 habe ich die Grundlage für eine effiziente Auszugsflüssigkeit gelegt. Zwischenzeitlich hat aber die Entwicklung dazu geführt, dass speziell an die Pflanzenteile angepasste Hefen komplett neue Extraktionsmöglichkeiten schaffen. So finden nachwachsende unveredelte Rohstoffe als Ausgangsmaterialien für die Bildung von Alkohol Verwendung oder pflanzliche Primärstoffe werden aufgeschlossen und wunschgemäß weiterverarbeitet. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren haben wir die Auszugsflüssigkeit den Bedürfnissen der einzelnen Pflanzenteile maximal angepasst, um diese Ressourcen gezielt und nutzbringend einzusetzen. Already in my patent no. 196 12 136 I have the basis for an efficient one Extract liquid placed. In the meantime, however, development has led to the fact that Completely new extraction options especially adapted to the plant parts create. So find renewable raw materials as raw materials for the Formation of alcohol use or herbal primary substances are broken down and processed as required. In contrast to the previous methods, we have the extract liquid is maximally adapted to the needs of the individual plant parts, to use these resources in a targeted and useful way.

Eine komplette Extraktion der Pflanzeninhaltsstoffe wird aber nur erreicht, wenn die Enzyme in Kombination mit den Hefen in die Pflanzenteile eindringen und den Umwandlungsprozess von Stärke in vergärbaren Zucker oder Zuckerspaltung beginnen. Der hierfür von den Hefen benötigte Energiebedarf führte zu zeitlichen Verzögerungen im Lösungsvorgang; da die Gärbedingen ungleich schwieriger sind als bei der Vergärung von bereits aufgespalteten Zuckern. Eine Sauerstoffanreicherung der Flüssigkeit um 0,1 mg/ltr. und der Einsatz unserer enzymhaltigen sauerstoffbedürftigen Hefe konnte die Gewinnung von Alkohol zur Extraktion von Pflanzenauszüge deutlich verbessern. Frisch geerntete Pflanzenteile enthalten aber meist genügend Sauerstoff, so dass eine Anreicherung überflüssig ist. Aber jede dieser eingesetzten Hefen hat ein ganz spezifisches Bedarfsprofil für die maximale Nutzung von Synergiefaktoren. So ist eine angepasste Zerkleinerung der Pflanzenrohstoffe von eminenter Wichtigkeit. Neu konstruierte Zerkleinerungsmaschinen erlauben es, die Teilchengröße so zu wählen, dass die Hefen direkten Kontakt zu den pflanzlichen Inhaltsstoffen finden. A complete extraction of the plant ingredients is only achieved if the Enzymes in combination with the yeast penetrate the plant parts and the Begin the process of converting starch into fermentable sugar or sugar splitting. The energy required for this by the yeasts led to delays in the Dissolution process; because the fermentation conditions are much more difficult than when fermenting already broken down sugars. An oxygen enrichment of the liquid by 0.1 mg / ltr. and the use of our enzyme-containing oxygen-requiring yeast was able to extract it of alcohol to extract plant extracts significantly. Freshly picked However, parts of plants usually contain enough oxygen so that they can be enriched is superfluous. But each of these yeasts has a very specific demand profile for the maximum use of synergy factors. So is an adapted shredding of the Plant raw materials of eminent importance. Newly designed shredding machines allow the particle size to be chosen so that the yeasts are in direct contact with the Find herbal ingredients.

A brief description of the fermentation plant

Die Zerkleinerung von Pflanzenteilen erfolgt in neu konstruierten, gegeneinander laufenden, auswechselbare Raspel- oder Quetschwalzen. Die zerkleinerten Pflanzenteile werden zur Verhinderung von Oxidationsvorgängen sofort mit einer wässrigen Flüssigkeit, die mit Nährstoffen und Hefe angereichert ist und sich bereits in einer beginnenden Gärung befindet, in Kontakt gebracht. Erfahrungen haben gezeigt, dass besonders mit beginnender Arbeit der Enzyme einige Pflanzenteile auf der Auszugsflüssigkeit schwimmen. Ein teilweise unerwünschter Sauerstoffkontakt und mit ungenügender Fermentierung sind die Folgen. Auch hierbei konnte die Konstruktion eines neuen Fermentierbehälter diese Nachteile unterbinden. The shredding of plant parts takes place in newly constructed, against each other running, interchangeable rasp or squeeze rollers. The shredded parts of plants immediately to prevent oxidation processes with an aqueous liquid, which is enriched with nutrients and yeast and is already in the process of fermentation located, brought into contact. Experience has shown that especially with the beginning Work the enzymes to float some plant parts on the extract liquid. On partially undesirable oxygen contact and with insufficient fermentation Consequences. Here too, the construction of a new fermentation tank was able to do this Eliminate disadvantages.

Der Produktionsprozess zur Herstellung von Auszugsflüssigkeit bei anschließender Weiterverwendung läuft in mehreren Phasen ab. The production process for the production of extract liquid with subsequent Further use takes place in several phases.

Phase 1

In dieser Phase wird der benötigte Alkohol aus nachwachsenden Rohstoffen nach folgendem Schema hergestellt:

a) zerkleinerte Pflanzenteile
b) leicht keimende Körnerfrüchte

werden mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 24 Std. eingeweicht und mit einer robusten Hefe der Gattung Saccharomyces cerevisiae versetzt. Als nachwachsende Rohstoffe kommen Soja, Kartoffeln, Getreide, Mais, Zuckerrüben, Raps, Sonnenblumen, Tapioka, Reis, Topinambur, Zuckerhirse, Lignin, Cellulose, Legucellulose usw. in Betracht. Die Verzuckerung der stärkehaltigen Rohstoffe und die Umwandlung in Alkohol beginnt nach wenigen Stunden und wird zusätzlich durch die in den Rohstoffen enthaltenen Enzyme aktiviert. Die sich nach einem Tag gebildete alkoholische Flüssigkeit mit einem durchschnittlichen Alkoholgehalt von 3,5% Vol. kann wie folgt weiterverarbeitet werden: In this phase, the required alcohol is produced from renewable raw materials according to the following scheme:

a) shredded parts of plants
b) slightly germinating grains

are soaked with water in a ratio of 1: 1 for 24 hours and mixed with a robust yeast of the genus Saccharomyces cerevisiae. Soybeans, potatoes, cereals, corn, sugar beets, rapeseed, sunflowers, tapioca, rice, Jerusalem artichoke, millet, lignin, cellulose, legucellulose, etc. come into consideration as renewable raw materials. The saccharification of the starchy raw materials and the conversion into alcohol begins after a few hours and is additionally activated by the enzymes contained in the raw materials. The alcoholic liquid formed after one day with an average alcohol content of 3.5% vol. Can be processed as follows:

1. Obtaining alcohol

Die ausgelaugten Pflanzenteile werden entfernt und neue Rohstoffe zugeführt. Diese weitere Fermentation hat die Alkoholwerte nahezu verdoppelt. Um aber eine Alkoholdestillation rentabel gestalten zu können, muss dieser Fermentationsvorgang mehrfach wiederholt werden, um mind. 17% Vol. Alkohol entstehen zu lassen. Nur durch den Einsatz unserer alkoholresistenten Zuchthefen werden diese Werte möglich. Während die ausgelaugten Pflanzenteile abgepresst und mit Nährstoffen versehen zu Tierfutter oder Dünger verarbeitet werden können, wird die alkoholische Flüssigkeit zur Alkoholgewinnung abdestilliert. Der gewonnene Alkohol kann bei Bedarf erneut einer Auszugsflüssigkeit beigemischt oder der Kosmetik-/Treibstoffindustrie als Zwischenprodukt zugeführt werden. Ein sinnvoller Kreislauf mit dem Einsatz nachwachsender Rohstoffe hat sich damit geschlossen. The leached plant parts are removed and new raw materials are added. This further fermentation has almost doubled alcohol levels. But one This fermentation process must be able to make alcohol distillation profitable Repeated several times to create at least 17% alcohol by volume. Only by the use of our alcohol-resistant breeding yeast makes these values possible. While the leached parts of the plant are squeezed and provided with nutrients Animal feed or fertilizer can be processed, the alcoholic liquid is used Distilling alcohol. The alcohol obtained can be used again if necessary Extract liquid added or as the cosmetic / fuel industry Intermediate are fed. A sensible cycle with commitment renewable raw materials is now closed.

2. Production of plant extracts

Eine aus nachwachsendem Rohstoff hergestellte Grundflüssigkeit mit ca. 3,5% Vol. Alkohol wird mit Pflanzenteilen und einer spezifischen Hefe versetzt. Die neu beginnende Fermentation löst die leicht flüchtigen und wasserlöslichen Inhaltsstoffe aus den Pflanzenteilen heraus und sie wandern in die alkoholische Flüssigkeit. Unter günstigen Bedingungen ist dieser Vorgang bereits nach einem Tag abgeschlossen und wesentliche Auszugsteile sind extrahiert. Analytische Kriterien und Produktvorgaben entscheiden für den weiteren Einsatz dieser Flüssigkeit. So kann diese Auszugsflüssigkeit teilweise direkt zur Gewinnung von Aromen oder ätherischen Ölen eingesetzt oder späteren Auszügen erneut zugesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Fermentation dieser eingesetzten Pflanzenteile fortzuführen. Dabei kann ein Zusatz spezifisch ausgerichteter Hefen die Effektivität nochmals gezielt erhöhen. A basic liquid made from renewable raw materials with approx. 3.5% vol. Parts of plants and a specific yeast are added to alcohol. The new beginning Fermentation releases the volatile and water-soluble ingredients from the Plant parts out and they migrate into the alcoholic liquid. Under favorable Conditions, this process is complete after just one day and essential Extract parts are extracted. Analytical criteria and product specifications decide for the further use of this liquid. So this extract liquid can partially directly used to obtain aromas or essential oils or later extracts be added again. But there is also the possibility of fermentation of this continue plant parts used. An addition can be specifically targeted Yeast specifically increase the effectiveness again.

Ein Novum bei der Herstellung von Pflanzenauszügen ist die genaue Trennung der Inhaltsstoffe. Eine bereits vor Beginn der Fermentierung festgelegte Alkoholkonzentration ermöglicht eine durch die Alkohollöslichkeit abhängige Trennung bestimmter Substanzen. Bisher war die Herstellung von alkohollöslichen Pflanzeninhaltsstoffen nur durch die Zugabe einer bestimmten Alkoholkonzentration von mind. 25% Vol. gängige Praxis. Dabei wurde eine Enzymaktivität stark behindert oder ausgeschlossen. Der Aromenausbau konnte durch das Fehlen bestimmter Enzyme nicht stattfinden. Nach dem neuen Verfahren besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit von der sich gebildeten Alkoholkonzentration und den darin gelösten Substanzen, die Fermentation zu unterbrechen. Ist beispielsweise die Alkoholkonzentration von 3% Vol. bereits ausreichend um die gestellten Anforderungen an die Inhaltsstoffe zu erfüllen, kann die Fermentierung durch einfaches Umpumpen mit einer Maischepumpe und anschließender Filtration gestoppt werden. Unerwünschte Inhaltsstoffe können somit gezielt aussortiert oder durch weiterentwickelte Enzyme eliminiert werden. Nochmals auf die Anfangsphase einer Fermentation von Pflanzeninhaltsstoffen eingehend, wird das Herauslösen von wasserlöslichen, schwach alkohollöslichen Substanzen favorisiert. Die unterschiedliche Löslichkeit dieser Substanzen und die Lösungsgeschwindigkeit werden genutzt, um eine Trennung zu erzielen. Im Bereich von > 2% Vol. Alkohol beginnen sich bereits Aminosäuren und ätherische Öle in der Fermentationsflüssigkeit zu lösen. Mittels Gaschromatographen werden diese Substanzen bestimmt und dabei Kriterien festgelegt, die unerwünschte Substanzen in Verbindung mit dem entstandenen Alkoholgehalt lokalisieren und aussortieren. Dadurch entsteht eine genau definierbare Flüssigkeit, die entweder weiter mitfermentiert, später wieder zugesetzt oder zur direkten Gewinnung flüchtiger Bestandteile genutzt werden kann. Der Vorteil einer Flüssigkeitsentnahme liegt darin, dass die Enzyme in ihrer Arbeit nicht durch die Anwesenheit dieser leichtflüchtigen, wasserlöslichen Substanzen gestört und keine unerwünschten Gärnebenprodukte gebildet werden. Wird eine neue mit anderen Eigenschaften ausgerichtete Hefe zugesetzt, wird eine negative Einflussnahme auf diese Substanzen vermieden und die Weiterverarbeitung findet unter günstigeren Voraussetzungen statt. A novelty in the production of plant extracts is the exact separation of the Ingredients. One set before fermentation started Alcohol concentration enables a separation dependent on the alcohol solubility certain substances. So far, the production of alcohol-soluble Plant ingredients only by adding a certain alcohol concentration of at least 25% vol. common practice. Enzyme activity was severely hindered or locked out. Due to the lack of certain enzymes, the flavor development could not occur. According to the new procedure there is the possibility, depending on the formed alcohol concentration and the substances dissolved in it Interrupt fermentation. For example, if the alcohol concentration is 3% vol. sufficient to meet the requirements placed on the ingredients fermentation by simply pumping around with a mash pump and subsequent filtration can be stopped. Undesired ingredients can thus specifically sorted out or eliminated by further developed enzymes. Going back to the initial phase of fermentation of plant ingredients, is the removal of water-soluble, weakly alcohol-soluble substances favored. The different solubility of these substances and the Solution speeds are used to achieve separation. In the range of > 2% vol. Alcohol already begins in the amino acids and essential oils Dissolve fermentation liquid. These substances are identified by means of gas chromatographs determined and thereby established criteria that undesirable substances in connection with localize and sort out the resulting alcohol content. This creates one precisely definable liquid that either continues to ferment, added later or can be used for the direct extraction of volatile components. The advantage A fluid withdrawal is that the enzymes in their work are not affected by the Presence of these volatile, water-soluble substances disturbed and none unwanted fermentation by-products are formed. Will be a new one with others Adding properties to targeted yeast will have a negative impact on this Substances avoided and further processing takes place under cheaper ones Requirements instead.

Für die aus dem Fermentiergefäß entnommene Auszugsflüssigkeit mit den leichtflüchtigen Pflanzeninhaltsstoffen reicht bereits eine geringe Temperaturerhöhung oder Vakuum aus um die ätherischen Öle zu entfernen. Nach einem neuen Verfahren werden die äußerst empfindlichen Öle auf Trägermaterial aufgefangen und direkt einer Weiterverwendung zugeführt. Ein anderer Teil dieser Auszugsflüssigkeit mit den leichtflüchtigen und wasserlöslichen Substanzen kann aus Haltbarkeitsgründen mit Alkohol auf 10-12% Vol. eingestellt, gelagert und für einen späteren Verwendungszweck aufbewahrt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Flüssigkeit zu einem späteren Zeitpunkt wieder dem Gesamtauszug zuzuführen. Ohne den Einsatz von chemischen Lösungsmitteln wird eine Qualität von höchster Reinheit produziert. For the extract liquid extracted from the fermentation vessel with the volatile Plant ingredients are sufficient for a slight increase in temperature or vacuum to remove the essential oils. According to a new procedure, they are extremely sensitive oils are caught on the carrier material and can be used directly fed. Another part of this extract liquid with the volatile and For durability reasons, water-soluble substances can be mixed with alcohol to 10-12% vol. set, stored and kept for later use. It but there is also the possibility to re-use the liquid at a later time Complete statement. Without the use of chemical solvents, a Quality of the highest purity produced.

Die teilweise ausgelaugten Pflanzenteile werden nun in einer neuen Phase zugeführt. The partially leached plant parts are now fed in a new phase.

Phase 2

In dieser Phase werden die alkohollöslichen Pflanzeninhaltsstoffe gewonnen. In eine mit zuckerhaltigen Rohstoffen auf ca. 15% Vol. Alkohol eingestellten und mit der Gattung Saccharomyces cerevisiae versetzten gärenden Flüssigkeit werden die bereits zerkleinerten Pflanzenteile eingebracht. Diese Auszugsflüssigkeit wurde bereits vorher auf einen Alkoholgehalt von mind. 12% Vol. vergoren. Nach pflanzenspezifischen analytischen Bedarfsvorgaben wird der Alkoholgehalt der Auszugsflüssigkeit eingestellt und nur relevante Substanzen gelöst. Ein rascher Gärverlauf und das rechtzeitige Abziehen der Auszugsflüssigkeit garantiert analytisch saubere und damit für die Pharmaindustrie verwendbare Substanzen. Unerwünschte Gärnebenprodukte können bei schlechter Gärführung und ungeeigneten Hefen entstehen. Auch eine Lagerung der Auszugsflüssigkeit nach beendeter Gärung kann ohne Filtration zu negativen Veränderungen führen. In this phase, the alcohol-soluble plant ingredients are obtained. In a with sugar-containing raw materials adjusted to approx. 15% vol. alcohol and with the Genus Saccharomyces cerevisiae are already fermented liquid shredded plant parts introduced. This extract liquid was previously on an alcohol content of at least 12% vol. fermented. According to plant-specific The alcohol content of the extract liquid is adjusted according to analytical requirements and only relevant substances solved. A quick fermentation process and timely withdrawal the extract liquid guarantees analytically clean and therefore for the pharmaceutical industry usable substances. Undesired fermentation by-products can be worse Fermentation guidance and unsuitable yeast arise. Also a storage of the Extraction liquid after fermentation has ended can be negative without filtration Lead change.

Die wichtigsten Verfahren zur Herstellung von Pflanzenauszügen forderten bisher einen relativ hohen Energieeinsatz. Das neue Verfahren ist energiesparend ausgerichtet und durch seinen kontinuierlichen Arbeitsablauf auch konkurrenzfähig. Die üblichen Extraktionszeiten für die Herstellung alkoholischer Auszüge dauerten bisher bis zu 21 Tagen. Durch die intensive Fermentation unserer Hefezüchtungen konnte die Zeit für einen Gesamtauszug auf 7 Tage verkürzt werden. Ein wichtiger Faktor bei der Alkoholgewinnung ist außerdem die Zuckerart. Nachdem die Hefen Glucose bevorzugt umsetzen, ist auf diese Anforderung einzugehen. The most important processes for the production of plant extracts have so far required one relatively high energy consumption. The new process is designed to save energy and also competitive due to its continuous workflow. The usual Extraction times for the production of alcoholic extracts previously took up to 21 Days. Due to the intensive fermentation of our yeast strains, the time for a total statement can be shortened to 7 days. An important factor in the Alcohol production is also the type of sugar. After the yeast preferred glucose to implement is to respond to this requirement.

Während Flos und Folium direkt in eine Auszugsflüssigkeit eingebracht und fermentiert werden, ist bei den übrigen Pflanzenteilen eine Zerkleinerung zur Unterstützung der Enzymarbeit vom Vorteil. Besonders günstig ist außerdem ein kurzfristiger Extraktionsbeginn, der durch die Einhaltung bestimmter spezifischer Anforderungen beeinflusst werden kann. While flos and folium are introduced directly into a liquid and fermented with the other parts of the plant is a shredding to support the Enzyme work is an advantage. A short-term one is also particularly cheap Start of extraction by compliance with certain specific requirements can be influenced.

Das neue Verfahren ist in der Lage, bestimmte Inhaltsstoffe aus den Pflanzenteilen zu isolieren, so dass die Einsatzmöglichkeiten der gewonnen pflanzlichen Inhaltsstoffe weit gefächert sind. Auch die Gewinnung fernöstlicher Pflanzenauszüge, die oft sehr schwierig zu bearbeiten sind, wie z. B. Morinda citrifolia, oder leicht flüchtige Substanzen können nach diesem Verfahren hergestellt werden. Der bei den bisherigen Produktionsabläufen notwendige Einsatz umweltbelastender Chemikalien oder Lösungsmittel entfällt und wird durch die Anwendung umweltneutraler Fermente ersetzt. Neue Perspektiven wurden der Gewinnung flüchtiger Substanzen, die bisher nur unter schwierigsten technischen Aufwand möglich waren, eröffnet. So musste durch die Temperaturerhöhung bei Trocknung und Herstellung von Pulver auf diese leichtflüchtigen Substanzen weitgehend verzichtet werden. Besonders betroffen waren die Hersteller von Gewürzen oder Tee. Beachtliche Qualitätseinbußen mussten durch das fehlen dieser leichtflüchtigen Bestandteile hingenommen werden. Mit der Trennung einzelner Fermentationsphasen ist es gelungen, gezielt pflanzliche Inhaltsstoffe auszusortieren und erst am Ende eines Herstellungsprozesses dem Produkt wieder zuzudosieren. The new process is able to extract certain ingredients from the plant parts isolate so that the uses of the vegetable ingredients obtained are wide are diversified. Also extracting Far Eastern plant extracts, which are often very difficult are to be edited, such as B. Morinda citrifolia, or volatile substances be produced by this method. The one in the previous production processes the necessary use of environmentally harmful chemicals or solvents is no longer required replaced by the use of environmentally neutral ferments. The new perspectives Obtaining volatile substances that were previously only under the most difficult technical Effort were opened. So due to the temperature increase Drying and production of powder on these volatile substances largely to be dispensed with. Manufacturers of spices and tea were particularly affected. Considerable quality losses had to be due to the lack of these volatile Components are accepted. With the separation of individual fermentation phases managed to selectively sort out herbal ingredients and only at the end of one Manufacturing process to meter the product again.

Die Anwendungsbereiche umfassen Human- und Veterinärmedizin, Kosmetik, Aromen, Lebensmittelzusatzstoffen, Alkoholgewinnung bis zur Herstellung von Pflanzenschutz, der in dieser Patentanmeldung gesondert abgehandelt und auf seine zusätzliche Patentfähigkeit überprüft werden soll. The areas of application include human and veterinary medicine, cosmetics, flavors, Food additives, alcohol production to the production of crop protection, which is dealt with separately in this patent application and on its additional Patentability should be checked.

plant protection

Dem Pflanzenschutz und seiner Herstellung nach dem neuen Fermentierungsverfahren soll in dieser Patentanmeldung ein weiteres Kapitel gewidmet werden. Plant protection and its production according to the new fermentation process another chapter will be devoted in this patent application.

Zur Arterhaltung bilden Pflanzen und Pilze unterschiedliche Gifte, die sehr effizient wirken. Zur Gewinnung waren bisher aufwendige chemische Verfahren und der Einsatz von Lösungsmittel notwendig, um diese Gifte in reiner Form zu gewinnen. Einen neuen Weg zeigt die enzymatische Fermentation auf. Die Inhaltsstoffe werden erfasst und in Lösung gebracht. Notwendig war die Entwicklung neuer, gegen diese Gifte resistenter und die Fermentation nicht beeinträchtigender Hefen. Plants and mushrooms form different poisons for species conservation, which are very efficient Act. To date, complex chemical processes and use have been used to obtain them of solvent necessary to obtain these poisons in their pure form. A new Weg shows the enzymatic fermentation. The ingredients are recorded and in Brought solution. It was necessary to develop new ones that were more resistant and resistant to these poisons the fermentation of non-impairing yeast.

An nachfolgenden Pflanzen, besonders am Beispiel Niembaum, soll der Fermentationsverlauf näher dokumentiert werden. On subsequent plants, especially the Niembaum example, the The fermentation process can be documented in more detail.

Autumn crocus

Diese Pflanze besitzt das giftige Alkaloid Colchin, das ein Mitosegift ist. Es hemmt die Kernteilung in den Chromosomen in der Metaphase und erzeugt bei Pflanzen Polyploidie mit Riesenwachstum. Es wird mitunter als pflanzliches Arsen bezeichnet, weil seine Wirkungen ihm ähnlich sind. Nach Gewinnung der Alkaliode ist eine saubere Trennung von den übrigen Inhaltsstoffen ohne Aufwand möglich. This plant has the toxic alkaloid colchin, which is a mitotic poison. It inhibits them Core division in the chromosomes in the metaphase and produces polyploidy in plants with huge growth. It is sometimes called plant arsenic because of its Effects are similar to him. After recovery of the alkaliode there is a clean separation of the other ingredients possible without effort.

Madagascar periwinkle

Die zwei Alkaloide, Vinblastin und Vincristin sind wesentlich stärkere Mitosehemmer als das Colchicin und blockieren in den Chromosomen die Metaphase. The two alkaloids, vinblastine and vincristine are much stronger mitosis inhibitors than the colchicine and block the metaphase in the chromosomes.

Die Alkaloide lösen sich vorwiegend in kaltem Wasser, das anschließend konserviert werden muss. Um an die Wirkstoffe zu gelangen ist die vollständige Zerkleinerung des Pflanzenmaterials erforderlich, wobei das Löslichkeitspotential allerdings gering ist und über die Zeit abläuft. Die Isolierung der Alkaloide erfolgt durch Behandlung dieser wässrigen, sauren Auszüge mit Alkalien und anschließender Extraktion mit Chemikalien wie z. B. Äther. Wir haben deshalb einen anderen Weg beschritten und die Alkalien mit Enzymen aus den Pflanzenteilen mit einer robusten Hefe extrahiert. Das anfänglich störende Pflanzengift auf die Enzymtätigkeit konnten beseitigt werden. In der Niembaum Beschreibung wird auf das Prinzip näher eingegangen. The alkaloids mainly dissolve in cold water, which is then preserved must become. To get to the active ingredients, the complete crushing of the Plant material required, but the solubility potential is low and expires over time. The alkaloids are isolated by treating them aqueous, acidic extracts with alkalis and subsequent extraction with chemicals such as B. ether. We have therefore taken a different route and included the alkalis Enzymes extracted from the plant parts with a robust yeast. That initially disruptive plant toxins on the enzyme activity could be eliminated. In the Niembaum Description will go into the principle in more detail.

Dalmatian insect flower

Sie ist ein ausgewiesenes Pestizid. In den noch nicht geöffneten Blütenköpfen sammelt man die Droge. Die Wirkstoffe befinden sich im Fruchtknoten, es sind Pyrethrine, Mischungen komplexer Ester. Für Menschen und Warmblüter ungiftig. It is a designated pesticide. Collect in the flower heads that have not yet opened one the drug. The active ingredients are in the ovary, they are pyrethrins, Mixtures of complex esters. Non-toxic to humans and warm-blooded animals.

Neem

in den heißen Regionen unserer Erde spielt der Niembaum mit seinen Hauptinhaltsstoffen Azadirachtin, Meliantriol, Salannin und Nimbin eine wichtige Rolle. Insbesondere im Pflanzenschutz eröffnen diese Inhaltsstoffe große Möglichkeiten. Es war daher naheliegend, mit Enzymen ein neues billiges Verfahren zur Gewinnung der Inhaltsstoffe zu erfinden. Einerseits können wir von den einzelnen Pflanzenteilen ausgehen, d. h. Blätter, Früchte, Samen und Rinde werden getrennt aufgearbeitet, andererseits besteht die Möglichkeit, ohne wesentliche Änderung des Verfahrens, die einzelnen Pflanzenteile getrennt zu bearbeiten. Obwohl die Blätter kein Azadirachtin enthalten, entwickeln sie eine ähnliche Wirkungsweise als Insektizid oder Fungizid wie die Kerne. Der Grund sind verschiedene Limonoide und Triterpenoide, die eine vergleichbare Reaktionen im Pflanzenschutz auslösen. In the hot regions of the world, the Niembaum plays with its main ingredients Azadirachtin, Meliantriol, Salannin and Nimbin play an important role. Especially in These ingredients open up great opportunities for crop protection. So it was obvious, with enzymes a new cheap process for the extraction of the ingredients to invent. On the one hand, we can start from the individual parts of the plant, i.e. H. Leaves, fruits, seeds and bark are processed separately, on the other hand there is Possibility, without substantial change of the procedure, the individual plant parts edit separately. Although the leaves are not Containing azadirachtin, they develop a similar mode of action as an insecticide or Fungicide like the kernels. The reason are different limonoids and triterpenoids, that trigger a comparable reaction in crop protection.

Die Niembaum-Wirkstoffe sind bereits in Wasser, besser jedoch in Alkohol oder organischen Lösungsmittel löslich. Neu gezüchtete spezifische Hefen besitzen die Fähigkeit, die schwierigen Pflanzeninhaltsstoffe des Niembaumes vollständig zu extrahieren. Dabei musste besonders die ungenügende Enzymaktivität, hervorgerufen durch die Pflanzengifte, überwunden werden. Nur die gezüchtete robuste Gattung Saccharomyces bayanus zeigte sich nach Auswertung diverser Versuchsreihen in der Lage, diese Hemmschwellen zu überwinden. The Niembaum active ingredients are already in water, but better in alcohol or organic solvent soluble. Newly grown specific yeasts have the Ability to completely remove the difficult phytonutrients of the never-tree extract. In particular, the insufficient enzyme activity had to be caused can be overcome by the plant poisons. Only the robust genus bred Saccharomyces bayanus was shown after evaluating various test series in the Able to overcome these inhibitions.

In eine aus Niembaum-Früchten hergestellte und in leichter Gärung befindlichen Auszugsflüssigkeit wird zuerst zerkleinerte frische oder getrocknete Blätter zugegeben. Nach einer Gärphase bis auf 6-8% Vol. wird durch die Zugabe von Tapioka-Wurzel, Zuckerrohr und anderen nachwachsenden Rohstoffen der Alkoholgehalt weiter erhöht. Mit der theoretisch durchgeführten Zuckerung aus nachwachsenden Rohstoffen sollte ein Alkoholgehalt von 5-20% Vol. entstehen. Der gärenden Flüssigkeit werden sukzessiv vorgekeimte Niemkerne zugegeben. Nur bei getrockneten Kernen ist ein Vorkeimen über 24 Std. mit Wasser erforderlich. Die mit Früchten und Blättern eingeleitete Fermentierung wird nun bis zur Erzielung ausreichender Inhaltsstoffe fortgesetzt. Die Fermentierung kann als beendet betrachtet werden, wenn die Flüssigkeiten organoleptisch einen Bitterton aufweisen. Der sich aus den nachwachsenden Rohstoffen gebildete Alkoholgehalt von über 15% Vol. bewirkt besonders in den tropischen Ländern die Konservierung der Spritzflüssigkeit. In a made from Niembaum fruits and slightly fermented Extract liquid is first added to shredded fresh or dried leaves. After a fermentation phase up to 6-8% vol. By adding tapioca root, Sugar cane and other renewable raw materials further increase the alcohol content. With the theoretically carried out sugaring from renewable raw materials should an alcohol content of 5-20% vol. arise. The fermenting liquid will be Gradually pre-germinated gnats were added. Only with dried kernels is one Pre-germination with water required over 24 hours. The one with fruits and leaves initiated fermentation is now until sufficient ingredients are achieved continued. The fermentation can be considered as finished when the liquids have a bitter tone organoleptically. Which is made from renewable raw materials The alcohol content of over 15% vol. is particularly effective in tropical countries the preservation of the spray liquid.

Im Niemkern enthaltenes Pflanzenöl wird von dieser Sorte Enzym in niedrigere Ketten gespalten und die entstandene Flüssigkeit ist als Spritzmittel sofort einsatzfähig. Chemischer Lösungsmittel und hohe Kosten für Energie, Entsorgung der Lösungsmittelreste werde überflüssig. Die Ressourcen werden bei einer Fermentation optimal genutzt und eingesetzten abgepressten Rohstoffe finden getrocknet als Viehfutter und Dünger eine weitere Verwendung. Vegetable oil contained in the kernel is broken down into lower chains by this type of enzyme split and the resulting liquid is immediately usable as a spray. Chemical solvent and high cost of energy, disposal of the Residual solvents would become superfluous. The resources are at a fermentation optimally used and used pressed raw materials are dried as cattle feed and fertilizer another use.

Niembaumöl

Die bisherigen Verfahren zur Gewinnung von Niembaumöl sind das kalte Abpressen der Kerne oder eine Extraktion der zerkleinerten Kerne mit dem Lösungsmittel Hexan. Auch nach unserem Verfahren müssen die Kerne zuerst zu Mehl gemahlen werden. Anschließend beginnt die Fermentation durch den Zusatz von Wasser im Verhältnis 1 : 1 GwT, Zuchthefe, zuckerhaltigen Rohstoffen, Melasse oder Zucker um die theoretisch errechnete Alkoholumwandlung auf ca. 6-8% Vol. zu erreichen. Nach einer Fermentationszeit von 1-2 Tagen setzt sich das Öl auf der Oberfläche klar ab und kann abgezogen werden. Über eine Zentrifuge werden die Feststoffe abgetrennt. Das Öl kann seinen unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten direkt zugeführt werden. The previous methods for extracting Niembaumöl are the cold pressing of the Cores or an extraction of the crushed cores with the solvent hexane. According to our process, the kernels must first be ground into flour. Then the fermentation begins by adding water in proportion 1: 1 GwT, cultivated yeast, sugary raw materials, molasses or sugar around the theoretically calculated alcohol conversion to reach about 6-8% vol. After a Fermentation time of 1-2 days, the oil settles clearly on the surface and can subtracted from. The solids are separated off via a centrifuge. The oil can can be fed directly to its various application options.

Claims

1. Process for the production of 17-20% vol. Alcohol preferably from renewable Raw materials through the use of specifically grown yeast.

2. Process for the production of alcohol through the use of specific yeasts, too Implement starch, cellulose and carbohydrate material.

3. A method for producing an extract liquid according to claim 1-2, characterized characterized that mainly renewable raw materials are fermented.

4. A method for producing an extract liquid according to claims 1-3, characterized characterized that a short-term fermentation of plant ingredients by the Specially grown yeasts are used.

5. Process for obtaining plant constituents by specific yeasts, according to Claims 1-4, characterized in that a specific separation of the ingredients can take place during fermentation.

6. Process for the separation of herbal ingredients by specific yeasts, according to Claims 1-5, characterized in that the specifically separated ingredients after total fermentation can be added again or split.

7. A process for the production of maintenance products according to claim 6, characterized characterized that essential oils can be obtained without loss.

8. A method for producing flavors according to claims 1-6, characterized characterized in that flavors are separated by an enzymatic process can.

9. A process for the preparation of fungicides and insecticides according to claims 1-7, characterized characterized that only vegetable raw materials are used.

10. A method for producing extracts from mushrooms according to claims 3-8.

11. A method for producing phytopharmaceuticals according to claims 3-8, characterized characterized by the enzymatic separation of the plant substances targeted quality can be generated.

12. A method for producing extracts from exotic plants according to claims 3-8, characterized in that the use of organic solvents is superfluous becomes. Affected are z. B. Flowers of jasmine, cananga, patchouli.

13. A method for producing spices according to claims 3-8, characterized in that that deliberately separates the ingredients from spices during fermentation with vanilla, ginger, etc.

14. A method for producing fruit flavors according to claim 3-8 that Flesh flavors are separated during fermentation.

15. A method for producing cattle feed and fertilizer according to claims 1-14, characterized characterized that the parts of the plants leached out by the fermentation, renewable raw materials and carbohydrate-containing materials are recyclable and can be processed further.

16. A method for producing herbal products according to claims 1-14, characterized characterized that also genetically modified raw materials are used and processed become.