DE19921561A1 - Symbiotic microorganisms with a combination of specified yeasts and bacteria which ferment sugar into alcohol and simultaneously oxidize the alcohol into organic acids - Google Patents

Symbiotic microorganisms with a combination of specified yeasts and bacteria which ferment sugar into alcohol and simultaneously oxidize the alcohol into organic acids

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Abstract

A symbiotic microorganism comprising a combination of specified yeasts and bacteria which ferment sugar into alcohol and simultaneously oxidize the alcohol into organic acids and which can also ferment lactic acid. Procedure for recovering and preparing, using conventional procedures, symbiotic living microorganisms consisting of yeasts and bacteria comprising the propagated yeasts (H1) Brettanomyces intermedius (DSM 12690), (H2) Brettanomyces lambicus (DSM 12691), (H3) Brettanomyces lambicus (DSM 12692), (H4) Brettanomyces lambicus (DSM 12693), (H6) Zygosaccharomyces bailii (DMS 12694), (H8) Brettanomyces custersii (DSM 12695), (H9) Brettanomyces custersii (DSM 12696) and (H10) Brettanomyces lambicus (DSM 12697) and the bacteria (B1) Acetobacter spp. (DSM 12683), (B2) Lactobacillus spp. (DSM 12684), (B3) Lactobacillus spp. (DSM 12685), (B4) Acetobacter spp. (DSM 12685), (B5) Acetobacter spp. (DSM 12687), (B6) Gluconobacter spp (DSM 12688) and (B7) Acetobacter spp. (DSM 12689).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Mikro­ organismen, wobei diese aus in Symbiose lebenden Hefestämmen und Bakterien bestehen und die Eigenschaften haben, Zucker in einer wässerigen Lösung, beispielsweise den in einem Frucht­ saft enthaltenen Zucker in Gärungsalkohol umzusetzen und diesen zugleich wieder bis auf eine geringe Restmenge zu organischen Säuren zu oxidieren.The invention relates to a method for obtaining micro organisms, these from symbiotic strains of yeast and bacteria exist and have the properties of sugar in an aqueous solution, for example that in a fruit convert juice contained in juice into fermentation alcohol and this again at the same time except for a small remaining amount to oxidize organic acids.

Derartige Mikroorganismen, die Stärke oder Zucker zu Gärungs­ alkohohl umsetzen und gleichzeitig diesen wieder bis zu einem Restwert oxidieren, wobei vorwiegend Essigsäure entsteht, sind bekannt. So ist ein Mikroorganismus, der als Teepilz bzw. Kombucha bezeichnet wird und der in bzw. auf Getreidemaische oder Bierwürze wächst, bekannt. Durch das Fermentieren der Bierwürze mit einem Mikroorganismus nach Art des Teepilzes gelingt es, diese Bierwürze anzusäuern und dadurch ge­ schmacklich wesentlich zu verändern. Bei der Herstellung eines in Rußland als "Kwass" bezeichneten Getränkes, das wenig Alkohol enthält, wird einer Maische aus Getreideprodukten während der Gärung ein gesüßter Aufguß von schwarzem Tee, der mit einem sogenannten "Teepilz" geimpft ist, zugesetzt. Durch die Enzyme des Teepilzes wird das Ausgangsprodukt verändert. Sowohl in der Bierwürze als auch bei der Herstellung des Getränkes mit der Bezeichnung "Kwass" wächst der Teepilz und kann für einen weiteren Einsatz gewonnen werden.Such microorganisms that ferment starch or sugar Convert alcohol and at the same time this up to one Oxidize residual value, mainly acetic acid is formed known. So is a microorganism that acts as a tea fungus or Kombucha is called and in or on grain mash or wort grows, known. By fermenting the Beer wort with a microorganism like tea fungus it succeeds in acidifying this wort and thereby to change the taste significantly. When making a in Russia called "Kvass", that little Containing alcohol becomes a mash from cereal products during fermentation a sweetened infusion of black tea, the  is vaccinated with a so-called "tea mushroom". By the enzymes of the tea fungus change the starting product. Both in the wort and in the production of the The tea mushroom grows and drinks with the designation "Kwass" can be won for further use.

Der Teepilz ist als Mikroorganismus eine Symbiose von Hefen und Bakterien. Als Hefen sind im Teepilz die Stämme Schizosaccharomyces pombe, Saccharomyces ludwigii, Pichia fermentans, Mycoderma spec. Torula spec. Apiculatus spec. und die Bakterien Acetobacter xylininum, Acetobacter xylinoides, Gluconobacter aceti und Acetobacter pasteuriuanum nachweisbar.As a microorganism, the tea fungus is a symbiosis of yeasts and bacteria. The stems are in the tea fungus as yeasts Schizosaccharomyces pombe, Saccharomyces ludwigii, Pichia fermentans, Mycoderma spec. Torula spec. Apiculatus spec. and the bacteria Acetobacter xylininum, Acetobacter xylinoides, Detectable Gluconobacter aceti and Acetobacter pasteuriuanum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikro­ organismus, der Zucker in Gärungsalkohol umsetzt, diesen gleichzeitig zu organischen Säuren oxidiert und außerdem eine Milchsäuregärung bewirkt, bereitzustellen und ein Verfahren zur Bereitstellung dieses Mikroorganismus' zu benennen.The invention has for its object a micro organism that converts sugar into fermentation alcohol, this oxidized to organic acids at the same time and also one Lactic acid fermentation causes to provide and a process to provide this microorganism.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der die erfindungsgemäßen Eigen­ schaften aufweisende Mikroorganismus bei der DSMZ, der "Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH" hinterlegt worden. Die Aufnahmebestätigung und die Lebens­ fähigkeitsbescheinigung ist von der DSMZ am 03.03.1999 ausgefertigt worden und liegt hier an. Die einzelnen Mikro­ organismen, die in einer Symiose leben, sind in der an­ liegenden Tabelle "Aufstellung der hinterlegten Stämme der Mikroorganismensymbiose" näher bezeichnet.To solve this problem is the Eigen invention microorganism exhibiting at the DSMZ, the "German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH" have been deposited. The confirmation of admission and the life Certificate of competence is from the DSMZ on 03.03.1999 has been made out and is here. The individual micro organisms that live in a symiosis are in the other lying table "List of the deposited strains of the Microorganism symbiosis "specified.

Der der Fermentation des im Apfelsaft enthaltenen Zuckers dienende Mikroorganismus führt die Bezeichnung "Apfelpilz" und ist für jedermann durch Hinterlegung bei der DSMZ und Freigabe derselben zugänglich. Bei diesem Apfelpilz handelt es sich um eine Mikroorganismussymbiose, die sich durch Mutation von Hefestämmen und Bakterien im Apfelsaft während einer "wilden" Vergärung desselben gebildet hat und stabil ist. The fermentation of the sugar contained in the apple juice serving microorganism carries the designation "apple mushroom" and is for everyone by depositing with the DSMZ and approval same accessible. This apple mushroom is a microorganism symbiosis, which is characterized by mutation of Yeast strains and bacteria in apple juice during a "wild" Fermentation has formed and is stable.  

Der "Apfelpilz" ist ein ursprünglich in Apfelsaft wachsendes Schwammgebilde, das sich als geschlossene Decke auf der Ober­ fläche des Apfelsaftes bildet. In der relativ festen Struktur, bestehend aus Polysacchariden wie Zellulose und Xylose, sind verschiedene Mikroorganismen eingebettet. Die Mikroorganismen, vor allem Essigsäurebakterien und Hefen, haben eine sehr enge Symbiose entwickelt, d. h. sie sind in ihren Stoffwechsellei­ stungen und in ihrer Lebensfähigkeit voneinander abhängig. Die Fähigkeit zur Bildung einer festen gelatinösen Decke auf der Oberfläche wird vor allem Acetobacter xylinum zugeschrieben. Dieser Apfelpilz wird erfindungsgemäß gewonnen.The "apple mushroom" is a growing originally in apple juice Sponge formation, which is a closed blanket on the upper surface of the apple juice. In the relatively solid structure, consisting of polysaccharides such as cellulose and xylose various microorganisms embedded. The microorganisms especially acetic acid bacteria and yeast, have a very close Symbiosis developed, d. H. they are in their metabolic egg and depend on each other in their viability. The Ability to form a firm gelatinous blanket on the Surface is mainly attributed to Acetobacter xylinum. This apple mushroom is obtained according to the invention.

Die erfindungsgemäß hergestellten und bei der DSMZ hinter­ legten Mikroorganismen haben in ihrer symbiotischen Wirkung eine die Mikroorganismensymbiose bestimmende charakteristische Effektivität. Bei der Vermehrung in einem Gäransatz aus Apfel­ saft wird der durch Fermentation entstehende Alkohol sofort durch eine enzymatische Behandlung, d. h. durch Oxidation durch die vorhandenen Bakterien zu organischen Säuren umge­ setzt, wobei gleichzeitig durch eine Milchsäuregärung Milch­ säuren erzeugt werden. Das Charakeristikum zeigt sich in dem auf 0.035 Vol-% begrenzten Alkoholgehalt bei einem pH-Wert von ca. 3 bis 3,5 und dem hohen Anteil an L(+)-Milchsäuren, Gluconsäure und Essigsäure im ausgegorenen Zustand des aus Apfelsaft bestehenden Gäransatzes aus dem letztlich die Mikro­ organismen nach Anspruch 1 gewonnen werden können.The according to the invention and behind at the DSMZ put microorganisms in their symbiotic effect a characteristic defining the symbiosis of microorganisms Effectiveness. When propagating in an apple fermentation batch The alcohol produced by fermentation is juice immediately by an enzymatic treatment, d. H. through oxidation converted to organic acids by the existing bacteria sets, while at the same time by lactic acid fermentation milk acids are generated. The characteristics are shown in the alcohol content limited to 0.035% by volume at a pH of approx. 3 to 3.5 and the high proportion of L (+) - lactic acids, Gluconic acid and acetic acid in the fully fermented state Apple juice existing fermentation batch from which ultimately the micro organisms can be obtained according to claim 1.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher er­ läutert werden, wobei hierbei eine Möglichkeit der Gewinnung des erfindungsgemäßen Mikroorganismus' dargestellt ist. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will he closer to an embodiment be refined, with a possibility of extraction of the microorganism according to the invention 'is shown. The associated drawings show:

Fig. 1 einen Vergleich in Form einer grafischen Dar­ stellung des Alkoholgehaltes zwischen der Wirkung einer reinen Hefekultur mit der Wirkung der erfin­ dungsgemäß gewonnenen Mikroorganismen; Fig. 1 shows a comparison in the form of a graphical Dar position of the alcohol content between the effect of a pure yeast culture with the action of microorganisms OF INVENTION dung according obtained;

Fig. 2 einen Vergleich in Form einer grafischen Dar­ stellung des pH-Wertes zwischen der Wirkung einer reinen Hefekultur mit der Wirkung der erfindungs­ gemäß gewonnenen Mikroorganismen; Fig. 2 shows a comparison in the form of a graphical representation of the pH between the effect of a pure yeast culture with the effect of the microorganisms obtained according to the invention;

Fig. 3 Mitteilung der DSMZ vom 03.03.1999 über die hinterlegten Mikroorganismen Fig. 3 DSMZ notification dated 03.03.1999 about the deposited microorganisms

Fig. 4 Tabelle: Zusammenstellung der Stämme der Mikro­ organismensymbiose Fig. 4 table: compilation of the strains of the microorganism symbiosis

Ein Gärgefäß 1 (10 000 l-200 000 l) wird mit der Gärsub­ stanz 2, welche zu 90 Vol.% aus Apfelsaft und zu 10 Vol.% aus Impfflüssigkeit (fertige gegorene Gärsubstanz) besteht, ge­ füllt. Der Gärvorgang erfolgt annähernd bei einem Luftdruck von ca. 1000 mbar, einer Temperatur von ca. 20°C und erstreckt sich über etwa 5-14 Tage, vorzugsweise 7-9 Tage, bei Um­ gebungstemperaturen von vorzugsweise 19 bis 23°C. Dabei bildet sich auf der gesamten Flüssigkeitsoberfläche als schwamm­ förmiges Gebilde eine weißbräunliche feste Decke aus, die sich während der Inkubation weiter verdickt. Nach Entfernung der Decke wird die Flüssigkeit über Filteranlagen von den Be­ standteilen des gewachsenen Mikroorganismus' getrennt. Dieser kann zur weiteren Verwendung herangezogen und entsprechend konserviert werden. Außerdem ist von der Gärsubstanz eine gewisse Menge abgreifbar und kann zur Impfung eines weiteren Gäransatzes verwendet werden.A fermenter 1 (10,000 l-200,000 l) is with the fermenter punch 2, 90% by volume of apple juice and 10% by volume Inoculation liquid (finished fermented fermentation substance) exists fills. The fermentation process takes place approximately at an air pressure of approx. 1000 mbar, a temperature of approx. 20 ° C and extends over about 5-14 days, preferably 7-9 days, at um ambient temperatures of preferably 19 to 23 ° C. Thereby forms floating across the entire surface of the liquid formed a white-brown solid blanket that further thickened during the incubation. After removing the The liquid is covered by the Be components of the grown microorganism 'separately. This can be used for further use and accordingly be preserved. There is also one of the digestate certain amount can be tapped and can be used to vaccinate another Fermentation approach can be used.

Claims (6)

1. Verfahren zur Gewinnung und Herstellung von in Symbiose lebenden, aus Hefestämmen und Bakterien bestehenden Mikroorganismen nach bekannten Methoden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in bekannter Weise vermehrten Hefen H1 Brettanomyces intermedius (DSM 12690), H2 Brettanomyces lambicius (DSM 12691), H3 Brettanomyces lambicius (DSM 12692), H4 Brettanomyces lambicius (DSM 12693), H6 Zygosaccharomyces bailii (DSM 12694), H8 Brettanomyces custersii (DSM 12695), H9 Brettanomyces custersii (DSM 12696), H10 Brettanomyces lambicius (DSM 12697), und die Bakterien B1 Acetobacter spp. (DSM 12683), B2 Lacto­ bacillus spp. (DSM 12684), B3 Lactobacillus spp. (DSM 12685), B4 Acetobacter spp. (DSM 12686), B5 Acetobacter spp. (DSM 12687), B6 Gluconobacter spp. (DSM 12688) und B7 Acetobacter spp. (DSM 12689) verwendet werden.1. Process for the production and production of symbiosis of microorganisms consisting of yeast strains and bacteria by known methods, characterized in that the yeasts H 1 Brettanomyces intermedius (DSM 12690), H 2 Brettanomyces lambicius (DSM 12691) are propagated in a known manner. , H 3 Brettanomyces lambicius (DSM 12692), H 4 Brettanomyces lambicius (DSM 12693), H 6 Zygosaccharomyces bailii (DSM 12694), H 8 Brettanomyces custersii (DSM 12695), H 9 Brettanomyces custersii (DSM 12696), H 10 Brettanomy (DSM 12697), and the bacteria B 1 Acetobacter spp. (DSM 12683), B 2 Lacto bacillus spp. (DSM 12684), B 3 Lactobacillus spp. (DSM 12685), B 4 Acetobacter spp. (DSM 12686), B 5 Acetobacter spp. (DSM 12687), B 6 Gluconobacter spp. (DSM 12688) and B 7 Acetobacter spp. (DSM 12689) can be used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise vermehrte Bakterien bestehend aus mindestens 4 genetischen Varianten des Acetobacter spp., aus mindestens 2 genetischen Varianten von Lactobacillus spp. und aus 1 genetischen Variante von Gluconbacter spp. und aus Hefen von mindestens 1 genetischen Variante von Brettanomyces intermedius, von mindestens 4 genetischen Varianten von Brettanomyces lambicus, von mindestens 2 genetischen Varianten von Brettanomyces custersil und 1 genetischen Variante von Zygosaccharomyces Bailii ver­ wendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that bacteria in a known manner consisting of at least 4 genetic variants of Acetobacter spp., from at least 2 genetic variants of Lactobacillus spp. and from 1 genetic variant of Gluconbacter spp. and from yeasts of at least 1 genetic variant of Brettanomyces intermedius, of at least 4 genetic  Variants of Brettanomyces lambicus, of at least 2 genetic variants of Brettanomyces custersil and 1 genetic variant of Zygosaccharomyces Bailii ver be applied. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gäransatz eine als "Apfelpilz" bezeichnete Mikroorganismensymbiose zugegeben wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that the fermentation batch referred to as an "apple mushroom" Microorganism symbiosis is added. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einem Apfelsaft mit einem natürlichen Zuckergehalt in einer Konzentration, die der nach der Gewinnung ent­ spricht, ein Mikroorganismus zugesetzt wird, der aus in Symbiose lebenden, eine Gärung induzierenden Hefepilzen und den Gärungsalkohol in Milchsäure, Essigsäure und Gluconsäure durch Oxidation umwandelnden Bakterien be­ steht, wobei zu dem anaeroben Prozeß der alkoholischen Gärung ein aerober Prozeß der Verwertung des entstandenen Gärungsalkohols einsetzt und der Gärungsalkohol zu Essig­ säure, Gluconsäure und Milchsäure umgewandelt wird und wobei der lebende Mikroorganismus erhalten bleibt, wobei der Anteil der gebildeten Milchsäure und Essigsäure den Verlauf des Gärungsprozesses bestimmt und den Anteil des Gärungsalkohols bestimmt und das Gärungsprodukt als Impfkultur zur Vermehrung in weiteren Gäransätzen ver­ wendet wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that an apple juice with a natural sugar content in a concentration equal to that obtained after extraction speaks, a microorganism is added, which from in Symbiosis of living, fermentation-inducing yeasts and the fermentation alcohol in lactic acid, acetic acid and Gluconic acid by oxidation converting bacteria stands for the anaerobic process of alcoholic Fermentation is an aerobic process of recovery of the resulting Fermentation alcohol sets in and the fermentation alcohol becomes vinegar acid, gluconic acid and lactic acid is converted and the living microorganism is preserved, whereby the proportion of lactic acid and acetic acid formed The course of the fermentation process is determined and the proportion of Fermentation alcohol determined and the fermentation product as Verification culture for propagation in further fermentation batches is applied. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zugabe der Mikroorganismensymbiose zum Apfel­ saftansatz in diesem mikrobiologische anaerobe und aerobe Prozesse über mehrere Stufen gleichzeitig oder nachein­ ander ablaufen, wobei eine alkoholische Gärung und/oder eine Milchsäuregärung stattfindet, vorhandene Lactoba­ cillen bestimmten Zucker zu Milchsäuren und andere Arten der Lactobacillen die vorhandenen organischen Säuren des Apfelsaftansatzes zu Milchsäuren umwandeln und durch Oxi­ dation des Gärungsalkohols mittels der Enzyme der vor­ handenen Bakterien Essigsäure, Gluconsäure und Ascorbin­ säure gebildet werden.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that after adding the microorganism symbiosis to the apple Juice batch in this microbiological anaerobic and aerobic Processes over several stages simultaneously or sequentially other run, whereby an alcoholic fermentation and / or  lactic acid fermentation takes place, existing lactoba cillen certain sugars to lactic acid and other kinds of the lactobacilli the organic acids of the Convert apple juice batch to lactic acids and by Oxi dation of the fermentation alcohol using the enzymes of the existing bacteria are acetic acid, gluconic acid and ascorbin acid are formed. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz etwa 5 bis 14 Tage stehengelassen wird, die auf der Flüssigkeitsoberfläche gebildete Schicht entfernt und die Flüssigkeit zur Gewinnung der Mikro­ organismen filtriert/separiert wird.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the batch is left to stand for about 5 to 14 days, the layer formed on the liquid surface removed and the liquid to obtain the micro organisms is filtered / separated.
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