DE2359900A1

DE2359900A1 - Hefeproteinisolat, hefeglycan und hefeextrakt

Info

Publication number: DE2359900A1
Application number: DE2359900A
Authority: DE
Inventors: Jon Albert Newell; Ernest Aleck Robbins; Erich Henry Schuldt; Robert Dudley Seeley; Daniel Robert Sidoti; Robert William Sucher
Original assignee: Anheuser Busch Companies LLC
Current assignee: Anheuser Busch Companies LLC
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1974-06-06
Also published as: IT1004037B; GB1460030A; DD110425A5; NL7316383A; FI53135C; ATA1003673A; NO141806C; AT341871B; JPS6017495B2; IE38966L; IE38966B1; FR2207985A1; CH592140A5; CS193479B2; JPS49132268A; AU6279573A; FI53135B; AR217222A1; FR2207985B1; SE435065B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Uerfahren zur Behänd]υηη von Hefe, um die gesamte Hefezelle nutzbar zu machen und drei einzelne brauchbare Nahrunnsmittelprodukte, nämlich HefeprnteinisolRte, HefealycBn und Hefeextrakte, zu erzeugen. Die Hefeproteine können einen sehr, verringerten Nucleinsäuregehalt aufweisen, d.h. unter 9 % Nucleinsäure (RNS), oder können einen normalen Nucleinsäurenehalt haben, d.h. 9 bis Vi % Nuc.IpAnsäure enthalten. Für eine größere Brauchbarkeit für den Menschen utird ein niedriger Nucleinsäuregehalt bevorzugt. Bei dem bevorzunten Verfahren werden die Hefezellen zerbrochen, wird der Zellenwandrückstand (Hefenlycan) aus einem alkalischen Medium entfernt, der lösliche Teil behandelt, um die darin vorhandene Nucleinsäure zu einer löslichen Form abzubauen, das Protein unlöslich gemacht, um es von der hydrolysieren Nucleinsäure abzutrennen, und das unlöslich gemachte Protein (Proteinisolat mit niedrigem RNS-Gehalt) von der Fraktion getrennt, die die löslich gemachte Nucleinsäure enthält. (Hefeextrakt).

Die Zusammensetzunn des Hefeproteiniaolats mit niedrigem RNS-Gehalt entspricht 65 bis 85 % Protein, o,5 bis 9 % NucleinsSure (vorzugsweise weniger als 5 % und am besten uienioer als 3 % RNS), 7 bis 15 96 Lipid, 1 bis 5 % Asche und 5 bis 2o % Kohlenhydrat.

Die Zusammensetzung des Hefeproteins mit vollem RNS-Gshalt entspricht 65 bis 85 % Rohpratein, 9 bis 1'* % Nucleinsäure, ?. bis β % Asche, 9 bis 14 % Lipid und 2 bis 1o % Kohlenhydrat.

409823/1051

BAD

Die 7ü5ammer£etzt-!nr. des Hsfeqlykans entsnricht 5 bis ?c * Rc^crotcin, c,1 bis 3 % Lipid, 1 bis 3 % Nucleinsäure, et>j?j ο,5 bis 3 % Asche und Go bis 95 % Kchlenhydrat. Das Glacyn hat eine mittlere Frarmentaröße von 3,B +_ α,8 mal 2,'* ± °,7 /um. Es hat 7o bis 1oo % irrenulär in Stücke zerbrochene Zellen und α bis 3o % ganze Zellen, die mit Methylenblau anfMrbbar sind.

Die Zusammensetzuno des Hefeextraktes entspricht 52 bis 71 % Rohprotein, 9 bis 18 % Nucleinsäure, o,7 bis 2,ο % Lipid und 15 bis 't5 % Kohlenhydrat auf aschefreier und feuchtigkeitsfreier Basis.

Über die Bildung von mikrobiellen Protein sind viele Arbeiten veröffentlicht worden. Der Ausdruck "mikrobielles Protein" hat zwei Bedeutungen annenDmmen. Einmal wird darunter die nesamte Zelle verstanden, in der das Protein innerhalb der Zellwandgrenzen enthalten und daher relativ unfunktionell ist. Nach der anderen Bedeutung wird darunter ein Protein verstanden, das in Form eines besonderen Gebildes aus der Mikrobe isoliert worden ist. In jedem Fall soll für die menschliche Ernährung der Nucleinsäuregehalt des Proteinprodukts auf einen geringeren Grad reduziert werden, nämlich auf unter etwa 9 Gew.-96, wenn Hefeprotein eine uiesentliche Prateinquelle in einer menschlichen Nahrung hat. Die erforderliche Menge täglich von Protein (Recommended Daily Allowance) ist nach The Food and Nutrition Board, National Research Council für einen erwachsenen Mann von 7o kg täglich 65 g, und The Protein Advisory Group des United Nations System fordert, daß die täglich aufgenommene NucleinsSuremenge aus mikrobie]lem Protein unter 2 η liegen soll. Der Nucleinsäuregehalt des Proteins soll daher unter 3 % liegen, wenn diese Bedingungen einzuhalten sind, wenn das Hefeprotein die einzige Nahrungsquelle für Protein ist. Je weniger Hefeprotein in der Nahrung verwendet witd, desto größer ist die in dem Hefeprotein zu duldende NucleinBäuremenge.

Der Nucleingehalt von Hefezellen, wie Candida utilis und Saccharomyces cerevisiae, entspricht etwa 12 bis 15 g Nucleinsäure je 1oo π Rohprotein. AIr Rohprotein wird hier der Stickstoffgehalt (N-G_ehalt), multipliziert mit 6,25, zugrunde gelegt. Das aus diesen Zellen isolierte Protein enthält ebenfalls 12 bis 15 g Nucleinsäure je 1ao g Rahprotein. Daher muß der Nucleinsäuregehalt um ein Mehrfaches vermindert werden, bevor eine wesentliche Menge

409823/1051

8AD Qfm:m:

des Proteins Für die menschliche ErnShrunn nebraucht werden kann. Dip IMi!Oleinsäure der Hefe ist hauptsäch.1 ich Rihnnijcleirsäur« ntier RIMS, und · diese Ausdrücke werden hier mit der Gleichen Bedeutunn verwendet.

Die Erfindunq bezieht sich auch auf die Herstellunn eines mit vollem RNS-Giehalt, das bis zu ?.a % des Proteins in der menschlichen Ernährung ausmachen kann, Dhne daß die geforderte Nucleinsäuregrenze überschritten wird. Während der Gehalt von Trockenhefen in Nahrunnsmitteln durch den Nucleinsäuregehalt, den Geschmack, die Efekömrolichkeit und die Wirksamkeit eingeschränkt waren, ist die einzige Beschränkung des isolierten Proteins mit vollem RWS-Gehalt der Erfindung durch den Nucleinsäuregehalt gegeben.

Es ist bekannt, daß der Nucleinsäuregehalt von Hefe vermindert werden kann durch Hydrolyse der Nucleinsäure innerhalb der Zelle zu Fragmenten solcher Größe, daß diese Fragmente aus der Zelle von dem Protein fortdiffundieren können. Es ist bekannt, daR das Enzym Nuclease in bestimmten Hefezellen vorhanden ist und daß Nunlease Nucleinsäuremaleküle zu kleineren Fragmenten hydrolysiert oder spaltet. Ea ist auch bekannt, daß die Hydrolyse von Nucleinsäure in der Zelle dyrch einen mehrstufigen Erwärmungsprozeß bewirkt werden kann, um die von sich aus vorhandene oder endogene Nuclease zu aktivieren, so daß bib Zellen bildet, die 2 und 3 ο Nucleinsäure je 1oo g Rntein enthalten. NucleinsMure kann auch hydrolysiert uerden, indem die Zelle einer exogenen Nuclease ausgesetzt uirri.

Bei allen diesen bekannten Verfahren werden zuiei Fraktionen erhalten. Eine Fraktion ist die Zelle, die einen verminderten Nucleinsäuregehalt enthalt. Die andere Fraktion ist das umgebende Medium, das NucleinsMurefragmente und anderes diffundiertes Material enthält» Ein Nachteil dieser Verfahren liegt darin, daß das Protein in den Zellen in einer unfunktianellen Form für ErnMhrungszüjecke verbleibt. Ein anderer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Verfahren, durch uelche die Zellujand für Nuc!einsäurefragmente durchlässig gemacht uird, außerdem zu einer starken Abnahme der Fähigkeit der Zelle, aufgebrochen zu werden, um die Gewinnung des Proteins zu ermöglichen, führt. Ein weiterer Nachteil liegt in der Schwierinkeit, die Protein hydroIysierende endogene Protease einzuschränken, wodurch hei der Proteingewinnung Komplika-

" 409823/1051

tionen auftreten.

Ulenn Hefezellen nach irgendeinem Verfahren zerbrachen werden, werden eine Fraktion mit Zellbruchstücken und eine Fraktion mit löslichen zellplasmatischen Bestaandteilen erhalten. Diese Fraktionen können durch Zentrifugieren oder Filtrieren getrennt werden. Unter den löslichen zellplasmatischen Bestandteilen sind die f\!ucleinsäure un d das Protein, entweder einzeln oder gemeinsam. In jedem Fall führt die Gewinnung des Proteins durch isoelektrisches Ausfällen zu einem Proteinprodukt, das einen unneeinneten Nucleinsäuregehalt aufweist.

Chargaff gibt in The Nucleic Acids, Volumen I an, daB Ribonucleinsäure durch Einwirkung 1-normaler HCl für 1 Stunde bei 1oo°C oder durch Einwirkung von 0,1-normaler NaOH bei 1oo C hydrolysiert werden kann. Diese Bedingungen oder auch weniger drastische Bedingungen führen jedoch zu einer Abnahme der Proteinausbeute, einer Entwicklung unerwünschter Geschmacksstoffe und einer Abnahme hinsichtlich des Nährwerts des Proteins.

Die Hydrolyse von Nucleinsäure durch enzymetische Methoden ermöglicht die Anwendung viel milderer Bedingungen, als sie für die chemischen Hydrolyseverfahren erforderlich sind, Wie oben angegeben ist, ist bekannt, daß das Enzym die Nuclease Nucleinsäuren hydrolysiert. Mehrere Nucleasequellen sind in der Literatur beschrieben worden. Bei den Nucleasezubereitungen müssen jedoch bestimmte Bedingungen eingehalten werden, und zwar dürfen in der Zubereitung keine sekundären Enzymaysteme vorhanden sein (wie z.B. Protease, die zu einer Verringerung der Proteinausbeute führen würde), und darf durch die Zubereitung den Produkten kein unerwünschter Geschmack verliehen werden. Ferner ist es von wirtschaftlichem Interesse, daß die Nucleasezubereitung leicht mit angemessenen Hosten erhSltlich ist und die Nuclease vom Ernährungsstandpunkt aus annehmbar ist. Heine der bekannten Nucleasezubereitungen genügt diesen Bedingungen.

Die Zeichnung stellt ein Fließdiagramm dar, das die einzelnen Verfahren und Produkte der Erfindung schematisch wiedergibt.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem man Hefezellen vom Nahrungsmittelqualitätsgrad produziert, die unlöslichen Zellwandbruch-

409823/1051

stücke (Hefenlycan) gewinnt, das Protein abtrennt (entweder mit niedrigen oder mit vollem RNS-Gehalt) und den Hefeextrakt oeuinnt, der einen Fleisch-. neschmack hat.

Das Verfahren zur Hilduno von Hefenrotein mit neringem RMS-Gehalt oder von Hefepratein mit vollem RfVS-Gehalt enthält das Zerbrechen der Hefezellen und das Abtrennen des unlöslichen Hefezellmaterials van dem löslichen Material, das die Nucleinsäure und das Protein enthält. Die Zelluandbruchstücke werden hier "Hefeglycan" genannt.

Das von dem Hefeglycan abgetrennte lösliche Material enthält das Protein und die Nucleinnäure. Nach einer Ausführunosform der Erfindung wird das Protein ausgefällt, was dazu führt, daß die RWS mit dem Protein ausgefällt uilrd. Wach dem Abtrennen des ausgefällten Proteins von dem löslichen Material üjerden zwei Produkte gewonnen. Das erste Produkt ist das Hefeprotein mit dem vollen RNS-Gehalt, d.h. es.ist das unlöslich gemachte Protein. Das durch Abtrennen erhaltene zweite Produkt ist der Hefeextrakt ader die Fraktion mit den löslichen Bestandteilen.

Wenn ein Hefeproteinisolat mit niedrigem RIMS-Gehalt erwünscht ist, wird der RNS-Gehalt der Hefe vor dem Ausfällen des Proteins verrinnert. Dieses wird durch Hydrolysieren der RNS vorgenommen. Das hevorzugte Verfahren zur Hydrolyse von RNS- enthält die Nutzbarmachung der endogenen Nuclease in der Hefe. Die Nuclease wird unter solchen Bedingungen inkubiert, d.h. bebrütet, daß die Nucleinsäure durch die Nuclease aufgebrochen (hydrolysiert) wird, und nach dem Ausfällen des fteteins bleibt die Fraktion mit den löslichen Bestandteilen zurück. Das gewonnene unlösliche Material ist das"Proteinisolat" mit niedrigem RNS-Gehalt, und das gewonnene lösliche Material wird "Hefeextrakt" genannt. Dieser Hefeextrakt hat einen milden Geschmack und ergibt nach dem . Erwärmen ein Produkt mit dem Geschmack oder Aroma van gebratenem Fleisch.

Ein anderes Verfahren zur Verringerung dee RNS-Gehalts enthält die Behandlung des die löslichen Bestandteile enthaltenden Proteins mit alkalischen Mitteln. Nach dieser Behandlung wird das Protein durch Zugabe von Säure ausgefällt, und da9 lösliche Material wird von der unlöslichen Fraktion abgetrennt. Die unlösliche Fraktion enthält Proteinisolat mit niedrigem RNS-Ge-.

4 0 9-8 2 3/1051

-fi- 23&9900

halt, und die Fraktion mit den löslichen Bestandteilen ist der Hefeextrakt.

Nach nach einem anderen Verfahren zur Bildung von Isolat mit niedrigem RNS-Gehalt uerden die löslichen Bestandteile mit MalzspröBlinnen als Quelle εκο-gener Nuclease behandelt. Dieses Material wird bebrütet, um die RNS zu hydrolysieren, und das Protein uiird ausgefällt, um die löslichen Bestandteile von den unlöslichen Bestandteilen abzutrennen, und es werden ein Proteinisolat mit niedrigem RNS-Gehalt in Form der festen Fraktion und Hefextrakt in Form der löslichen Fraktion gewonnen.

Herstellung von Hefezellen

In der Praxis werden Hefezellen nach dem Fachmann bekannten V/erfahren produziert. Die mikrobielle Biomasse uiird durch Zentrifugieren oder Filtrieren gewonnen. Unter dem hier benutzten Ausdruck "Biomasse" sind lebende Hefezellen zu verstehen. Die einzige Voraussetzung bei der Produktion der Hefe oder bezüglich des Hefeausgangematerials ist, daß das Material genügend Nuclease enthalten muß, um den Nucleinsäuregehalt in späteren Stufen des Verfahrens verringern zu können, uenn die endogene Nuclease benutzt werden soll, um den Nucleinsäuregehalt des Hfeproteins herabzusetzen. Die Biomasse uird mit Wasser gewaschen, und verdünnte Alkalien können dem titaschwasser zugegeben werden, um anhaftende Färb- und BeschmackskBrper zu entfernen. Die mikrobiellen Zellen werden nach einem der verschiedenen bekannten Verfahren zerbrochen, wie z.B. durch Hqchdruckhomogenisieren, Zerreiben in einer Send- oder Kolloidmühle, Zerkleinern mittels Schallwellen, wiederholte Zyklen unter Gefrieren und Schmelzen des Materials, mittels lytischer Enzyme und dergleichen. Der wesentlichste Faktor ist, daB ein Heuptteil der Zellen unter solchen Bedingungen zerbrochen wird, defl (1) die endogene Nuclease nicht zerstört uird, (2) das Protein gewonnen werden kann und (3) keine unerwünschten Geschmecksnuancen entstehen. Dae zur Zeit bevorzugte Verfahren ist das Homogenisieren unter den folgenden Bedingungen: Druck von 35o bis 1o5o kg/cm , 1 bis 5 Durchgange durch den Homngeni9Btor_f Temperatur von 0 bis 5o^DC, pH-litert von ^,5 bis 6,5, Daa System mit zerbrochenen Hefezellen (Homogenisat) kann verdünnt und erwSrmt uerden, und der pH-ütert kann so eingestellt werden, daß die Verarbeitbarkeit und die Nuclease- und Proteinextrahierbarkeit begünstigt werden, uDbei wieder-

409823/1051

um die vorstehenden Überlegungen heachtet werden müssen.

Obwohl die Wirkungsweise der endogenen IMuclease in diesem Stadium zur Anwendung kommen kann, ist eine Folge der Wirkungsweise der endogenen IMuclease, daß der größte Anteil des Proteins unlöslich gemacht wird. Wenn die endogene Nuclease auf das HomDgenisat zur Einwirkung gelangte, würde dann folglich das gewonnene Protein durch Zellwandreste verunreinigt werden, wodurch das Protein verdünnt wird und wodurch außerdem die Gewinnung der wertvollen Zellwandreste in Form eines gesonderten Produkts nicht möglich ist.

Bei dem .erfindungsgemäßen Verfahren wird daher das Homogenisat auf einen pH-Wert über etwa 5,5 (vorzugsweise zwischen 8 und 11 ) für5 bis Go Minuten eingestellt und wird die Temperatur bei 5 bis Go C gehalten. Dadurch werden die IMuclease, das Protein und andere alkalilöslichen Stoffe extrahiert. Das Homogenisat wird dann durch Zentrifugieren und/oder Filtrieren in einen Zellwandrückstand und einen Extrakt, der im allgemeinen als alkalischer Extrakt bezeichnet wird, getrennt.

Hefeglycan

Der Zellwandrückstand wird durch Waschen ndt Wasser oder durch Homogenisieren und Waschen mit Wasser gereinigt und dann durch Zentrifugieren von den unaufgebrochenen Zellen getrennt. Das Glycan wird im allgemeinen im Vakuum konzentriert (um.das Trocknen wirtschaftlich durchführen zu können) und durch Sprühtrocknen, Trocknen in einer Trommel und dergl. zu einem Pulver getrocknet. Ein zusätzlicher Vorteil des Honzentrierens im Vakuum liegt in dem Entfernen hefeartiger Geschmacksspuren und der Bildung eines milden Produkts. Das Honzentrieren im Vakuum ist dann von Bedeutung, wenn der Zellwandrückstand vor dem Waschen nicht homogenisiert worden ist. Das Trocknen im Vakuum wird unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Eine Zeitspanne von 1d bis Go Minuten, eine Temperatur von 1*9 bis 93⁰C, Hin Vakuum von 5oS bis 711 mm Hg. Der HonzentratiDnsfaktor ist so, daß ein Feststoffgehalt von 5 bis 2o % gegeben ist.

Das endgültige Hefeglycanprodukt hat eine Zusammensetzung van etwa 5 bis 2o % Rohprotein, etwa o,1 bis 3% Lipid, etwa 1 bis 3% Nucleinsäure, etwa o,5 bis

409823/ 10 5 1

3% Asche und etwa Go bis 95 % Kohlenhydrat. Das Hefeglycan ergibt eine Viskosität von mindestens etwa 5oo cP, wenn es in einer lo-geuiichtsprozentigen wäßrigen Lösung bei einer Temperatur von 25^DC suspendiert wird. Das aus homogenisierter Hefe gebildete Hefeglycan hat eine mittlere Fragmentgröße von etwa 3, B +_ o,8 mal etwa 2,k +_ o,7 ,um. Das Hefeglycan setzt sich hauptsächlich aus irregulär geformten zerbrochenen Zellen und Zellwänden (etwa 7o bis etwa 1oo %) und einer kleineren Menge (etwa 0 bis etwa 3o %) ganzer Zellen, die mit Methylenblau anfärbbares Material enthalten, zusammen.

Die physikalischen Eigenschaften des nach der Erfindung gewonnenen Hefeglycanprodukts uiurden durch mikroskopische und photographische Untersuchung von Suspensionen mit 556 Hefeglycan (Artikel o91146) in Wasser bestimmt.

Mikrophotographien wurden unter den folgenden Bedingungen angefertigt: Heine-Phasenkontrast, Dunkelfeldbeobachtung, ko χ Phasenobjektiv, Grünfilter, Licht mit 6A, Belichtung von 1/2 Sekunde, 5oofache Vergrößerung, Polaroidtyp 1o7. Die Untersuchung der Objektgläser und der Mikrophotographien ergaben folgendes: Hefeglycan besteht ziemlich vollständig aus Stücken von Zellwänden irregulärer Gestalt und Form. Einige unzerbrochene Zellen sind erkennbar, und diese unzerbrochenen Zellen sehen den Bäcker-Hefezellen ähnlich. Leere Zellen, d.h. Zellen, deren äußere Begrenzungen sichtbar und unzerbrochen sind, die aber kein Cytoplasma innerhalb der Zellkontur zu enthalten scheinen, sind nicht vorhanden.

Das nicht aufgereinigte Hefeglycan, d.h. die zerbrochenen Zellen und die Zellüjandfragmente, enthalten cytoplasmische Bestandteile, die durch Haschen entfernt werden können. Das Fortschreiten der Reinigung des Hefeglycans wird durch Messen des Proteingehalts verfolgt. Der Proteingehalt und die Produktausbeute nehmen in dem Maße ab, in dem das nichtaufgereinigte Hefeglycan wiederholtem üJaschen unterworfen wird. Ein anderes Reinigungsverfahren besteht darin, daß man die Zellwandbruchstücke vor dem Waschen rehomogenisiert, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Wach dem Waschen kann das · Hefeglycan nach verschiedenen Trocknungsverfahren gewonnen werden, wie z.B. durch Sprühtrocknen, Trocknen in einer Trommel oder Lyophilisieren.

A09823/1051

Die Hefeglycane rehydratisieren zu viskosen Suspensionen, die als solche hinsichtlich des Gefrierens und· Schmelzens konstant sind unl ein völlig fettartiges Mundgefühl verleihen können, und zwar obwohl in dem Hefeglycan und der Wahrungsmittelzusammensetzung kein Fett enthalten ist. Die Fähigkeit, viskose Suspensionen zu bilden, wird in der Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I

Uiskosität_von__Hefe2l^canzubereitungen

Die Viskosität einer 1o %igen Suspension lyophilisierter Hefeglycane wurde bei einem pH-UIert von 7, bei 25^DC unter Benutzung eines Brookfield-Viskosimeters (Helipath Stand) mit einer Spindel TE bei 12 rpm gemessen

Hefeglycanquelle cP nach dem Rehydratisieren bei einem pH-

Ufert von 7 bei 25^DC

Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces caisbergensis Saccharomyces fragilis Candida utilis V-9od Candida utilis Y-1oB4

(1) über Nacht abgekühlt und dann auf 25°C erwärmt.

Die Gewinnung von Hefeglycan aus dem Hefestarren Saccharamyces fragilis im Laboratorium ist in dem Beispiel 1 beschrieben.

Beispiel 1

1 h	2h	^h	tun™
8oo	23oo	ififOO	Sooo
119oo	11ooo	loifoo	1o9oo
asoo	91oo	11ooo	13200
3Bop	^QOO	5koa	53oo
125o	325o	665o	7G5o

Hefeglv^Gan aus Saccharamyces fragilis Herstellung der Biomasse:

409 8.23/105 1 .

Ein primärer üJachstumszustand tuurde Folgendermaßen erzielt. Cheddarkäsetrokkenmolke uurde mit einer Honzentration von 4o g je Liter Trinkwasser 5 Minuten bei 121^DC eriuärmt, um ein proteinhaltiges Koagulat zu bilden. Das Koagulat uurde durch Filtrieren entfernt. Die flüssige Fraktion wird Molke genannt. Es wurden die folgenden Substanzen je Liter filtrierte Malkelösung zugegeben: 5,ο g Ammoniumsulfat, 5,o g Dikaliumphasphat, 1,o g Hefeextraktpulver. Der pH-üJert wurde durch Zugabe von Schwefelsäure auf 5,4 eingestellt. Die Brühe wnrde in Fernbach-Kalben, die bei 1-Liter-u*olumen mit Scheidewänden versehen waren, gefüllt und im Autoklaven sterilisiert. Das Material in diesem primären Wachstumszustand wurde mit 1o ml einer Kultur von Saccharomyces fragilis Y-11o9 in Glucose-Pepton-Hefeextrakt-Brühe beeimpft. Das Material in diesem primären üJachstumszustand wurde 3 Tage lang durch Drehen auf einem Drehschüttler mit 112 rpm mit einer ekzentrischen Ausschlaglänge von 1o,2 cm bei 3o C bebrütet.

Hefe dieses primären üJachstumsstadiums, die 5,ο g Trockensubstanz äquivalent war, wurde zum Beschicken der Stufe 1 eines kleinen Fermentators benutzt. Die Ansatzhefe wurde 3,2 Liter Trinkwasser zugegeben. Sofort anschließend wurde ein flüssiges Beschickungsmaterial mit den folgenden Substanzen der Hefe in dem Fermentator zugegeben. Zusammensetzung des Beschickungsmaterials je Liter: Rehydratisierte Cheddartrockenmolke, die erwärmt und zur Klärung filtriert worden ist, in einer Menge, die 15o g Lactose äquivalent ist, 36,2 g Ammoniumsulfat, 24,5 ml 85 %ige Phosphorsäure, Das Volumen wurde mit Trinkwasser bis zu 1 Liter aufgefüllt. Das flüssige Beschickungsmaterial wurde vollständig und fortlaufend innerhalb von 11 Stunden mit einer Steigerungsrate von 1,14 zugegeben. Die Hefekulturbrühe wurde bei einem pH-üJert von 5,7 unter Anwendung von Alkali gehalten. Die Temperatur der Hefe-Kulturbrühe betrug 3o C. Belüftet wurde mittels Zerstäuber und Propeller so, daB 3 Volumen Luft je l/olumen Kulturbrühe je Minute zugeführt wurden.

In der Stufe 1 wurde Hefetrockensubstanz, die 32 % der zugeführten Lactose äquivalent ist, gebildet. Diese Hefe der Stufe 1 enthielt 7,7 % l\! und 1,5 % P.

Die Stufe 2 wurde mit 16,4 g Trockensubstanz, die der Hefe der Stufe 1 entsprach, beschickt. Die Ansatzhefe wurde 3,2 Litern Trinkwasser zugegeben.

4 0 9 8 2 3/1051

Die Stufe 2 wurde in der gleichen Weise wie die 3ufe 1 durchgeführt. In der Stufe 2 wurde Trockenhefe gebildet, die 37 % der zugeführten Lactose äquivlalent war. Die Hefe der Stufe 2 enthielt 7,o3 % W und 1,52 % P.

Herstellung von Hefeglycan

Die Zellen wurden durch Zentrifugieren gewonnen und gewaschen. Die Zellen, die in 75o ml Aufschlämmung mit einem Gehalt an Festsubstanzen von 11,8 % enthalten waren, wurden bei 15^DC durch dreimaliges Passieren eines Manton-Gaulin-Homogenisators bei 56a bis 7oo atü zerbrochen. Das Homogenisat wurde mit Natriumhydroxid auf einen pH-Wert von 9,5 eingestellt, so verdünnt, daß der Feststoffgehalt 5,9 % betrug, und 3o Minuten bei 15 C gehalten. Durch Zentrifugieren des Homogenisats wurden die unlöslichen Feststoffe in zwei Schichten abgeschieden. Die obere Schicht setzte sich aus dem nicht aufgereinigten Hefeglycan zusammen, und die untere Schicht enthielt unzerbrochene Zellen und etwas Hefeglycan. Die untere Schicht wurde erneut in 2oo ml Wasser suspendiert und wiederum unter Bildung von zwei Schichten zentrifugiert. Die obere Schicht wurde gewannen und mit der vorherigen'Schicht vereinigt. Die vereinigten oberen Schichten wurden mehrmals mit 2oo ml-Anteilen Wasser gewaschen. Der gewaschene Hefekuchen oder -kleister wurde zu einem trockenen Pulver lyophilisiert. Die UiskositMtswerte bei Dehydratisierung sind in der Tabelle I angegeben.

Uerfahren_zur_Gewinnung_von_ftrotein mit vollem__RI\IS-Gehalt.

Nach dem Trennen der unlöslichen Bestandteile CZellwandbruchstücke) und der löslichen Bestandteile durch Zentrifugieren bei einer Temperatur unter etwa So C und einem pH-Wert von etwa 5,5 bis etwa 11 wird der lösliche Teil zu einem Protein mit vollem RI\IS-Gehalt und zu einem Hefeextraktfraktion zerlegt. Der losliche Teil, der nach dem Abtrennen der Zellwandbruchstücke zurückbleibt, wird alkalischer Extrakt genannt. Unter optimalen Bedingungen werden 85 bis 9o % (nach Kjeldahl) des in dem Homogenisat enthaltenen N in dem alkalischen Extrakt gefunden. Ein einmaliges Waschen der Zellwandbruchstücke erhöht die Extraktionsausbeute auf 9o bis 95 %.

Wenn der alkalische Extrakt bei dieser Stufe auf einen pH-Wert von k,5 ein-

40.9823/1051

gestellt wird, hat das gewonnene Proteinprodukt das gleiche Verhältnis von Nucleinsäure zu Protein, wie es in der Hefevorliegt, d.h. von 13 bis 15 g IMucleinsäure je 1dd g Rohprotein. Das gewonnene Proteinprodukt ist isoliertes Hefeprotein mit vollem RIMS-Gehalt (nachfolgend Voll-RNS-IYP oder IYP mit vollem RI\IS-Gehalt genannt). Der nach dem Ansäuern des alkalischen Extrakts bis zu einem pH-tüert von 4,5 gewonnene Rahprotein-rStickstoff enthalte)-spricht im allgemeinen 75 bis 8a % des in dem alkalischen Extrakt enthaltenen Rohprotein-Stickstoffs. Das IYP von Bäcker-Hefe enthält durchschnittlich 81,5 % Rohprotein und 11,7 % RIMS Cdsb). Das IYP von Cadida utilis enthält durchschnittlich 74,6 % Rohprotein und 1o,7 % RIMS (dsb).

Das RNS wird nach der folgenden Methode berechnet:

RIMS-Bestimmung: Etwa 5o g einer Probe werden mit 5 ml o,2-normaler HDH 3o Minuten lang bei 1oa C digeriert. Der Auszug uird mit 5 ml HC1o,-Citrat-Reagens (a,k Mol Citratpuffer, pH-Ulert von 2,2, enthaltend 1,7 ml 7o %ige HC1o, je 1oo ml) angesäuert. Der Rückstand wird durch Zentrifugieren entfernt. Der A_n,- -Wert der überstehenden, in geeigneter Weise verdünnten Lösung wird gemessen. Der Extinktionskoeffizient von 31,7 A„, ml/ml wird zur Berechnung der RNS benutzt. Der RNS-Gehalt wird für den A„, -Anteil von Proteinfragmenten in dem Hydrolysat, gemessen nach der Lowry-Methode, korrigiert.

Das Rohprotein wird nach der Kjeldahl-Stickstoff-Methode berechnet. Der Gesamtstickstoff des IYP wird ermittelt und mit einem Fraktor von 6,25 multipliziert.

Das Proteinisolat kann bei einem pH-Wert von 2 bis 6, vorzugsweise von 3,5 bis 5,5, unlöslich gemacht werden. Die Temperatur beträgt ο bis 1od°C. Teile eines alkalischen Extrakts von Candida utilis wurden mit Salzsäure bis zu einem pH-LJert von2 bis 7 angesäuert. Die Prozente ausgefälltes Material wurden für jeden pH-ldert gemessen. Die Prozente ausgefälltes Material (% pptn) wurden folgendermaßen definiert: 1oo mal die Granmenge Rohprotein, die in Form von IYP gewonnen worden ist, dividiert durch die Grammenge Rohprotein, die in dem alkalischen Extrakt vorhanden ist. Wenn der alkalische

409823/105 1

Extrakt von C. utilis bis zu pH-Werten von 2, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 6 und 7 angesäuert wurde, betrugen die Prozente ausgefälltes Material 6o, 68, 75 77, 77, 65, 52 und 25.

Das Abtennen des ausgefällten Proteins wird vorzugsweise untej etwa den geliehen Bedingungen wie die Ausfällungsbedingungen vorgenommen.

Der Hauptteil des Proteins mit hohem Molekulargewicht wird an dem Punkt der geringsten LöslichleLt gewonnen. In einem Fall wurden 74 % des in Alkalien enthaltenen Rohproteins durch Ansäuern bis zu einem pH-Wert von 4,5 mit Salzsäure gewonnen, während Bo % gewonnen wurden, wenn der alkalische Extrakt mit 1o % Trichloressigsäure eingestellt wurde.

Die Nährwertqualität des isolierten Hefeproteins mit vollem RNS-Gehalt wurde gemessen und mit der auf den Stickstoff bezogenen Qualität von unfraktionierter Hefe sowie von Weißbrot mit und ohne Verstärkung mit isoliertem Hefeprotein und unfettigen Milchbestandteilen verglichen. Das Proteinäquivalenzverhältnis (PER) wurde im UARF Institute Inc. Madison, Wisconsin, gemessen. Die Fütterungsversuche wurden mit Ratten durchgeführt und wurden unter Anwendung eines korrigierten Proteingehalts von 1o % in der Nahrung, falls es nicht anders angegeben ist, durchgeführt. Die PER-WErtewurden unter Zugrundelegung eines PER-Wertes von 2,5 für AIMRC-Casein berechnet. Das Testverfahren ist in Official Methods of Analysis of the A.D.A.C, Seite 8oo, 11. Ausgabe (197o), beschrieben.

Die PER-Ulerte zeigen klar, daß (a) das aus Candida utilis hergestellte IYP einen Nährwert wie die Stammhefe hat, d.h.einen PER-üJert von 1,5 bis 1,6, Cb) das aus Bäcker-Hefe hergestellte IYP einen größeren Nährwert als die Stammhefe hat, d.h.' einen PER-Wert von 2,4 gegenüber einem PER-Ulert von 1,9 für die Stammhefe, (c) das IYP aus Bäcker-Hefe einen nahezu (zu 96 %) gleichen Nährwert hat, wie die gleiche Menge Casein, (d) in Weißbrot eingearbeitetem IYP den Nährwert des Weißbrots sehr stark erhöht, und zwar von einem PER-ldert von o,8 auf einen PER-Wert von 1,9, und (e) IYP als Proteinzusatz für Brot den nicht-fettigen Milchfestbestandteilen überlegen ist.

409823/1051

Vorzugsweise heträgt der PER-LJert van Hefeprotein mit vollem RNS-Gehalt mindestens etwa 1,5. Die isolierten Proteinpradukte mit vollem RNS-Gehalt sind besonders reich an allen essentiellen Aminosäuren mit Ausnahme der schwefelhaltigen Aminosäure. Mit Ausnahme von Methionin und Cystin entspricht der Gehalt an essentiellen Aminosäuren dem Gehalt oder übertrifft den Gehalt, der für das FAD-BezugsprDtein und für das Wachstum von Ratten angegeben ist. IYP mit vollem RNS-Gehalt ist besonders reich an Lysin und Threonin.

Das isolierte Hefeprotein mit vollem RNS-Gehalt hat eine Zusammensetzung, die etwa 65 bis 85 % Protein, 9 bis 1*+ % Nucleinsäure, 2 bis 8 %Asche, 9 bis 14 % Lipid, 0 bis 1 % Fasermaterial und 2 bis 1o % Kohlenhydrat entspricht.

V/erfahren 'zur Bildung non Hefeproteinisolat mit vermindertem Nucleinsäure-

Zur Bildung von Hefeproteinnit vermindertem Nucleinsäuregehalt wird der alkalische Extrakt, der beim Abtrennen der Hefezellwandbruchstücke erhalten wird, behandelt, um die Nucleinsäure (RIMS) zu hydrolysieren. Wenn das Protein danach ausgefällt wird, bleibt die RNS in Lösung, und das Protein, das entfernt uird, hat einen verringerten RNS-Gehalt. Drei Wege sind zur Hydrolyse der RNS gegeben. Diese Wege werden unter den Abschnitten "endogenes Verfahren", "Alkalibehandlungsverfahren" und "Verfahren unter Verwendung von MalzspröBlingen" nachfolgend ausführlicher beschrieben.

Endogenes Verfahren zur Erzeugung von Hefeprotein mit geringem RNS-Gehalt

IBB¹B^B B^BBbJKB^BIBBBI Mb BB IBB BBJBBBBI BBBlPBBl MPJ BBBJ ^MjMWPJ BPI ^^BPPB PPJI ^^B PBI ·>Β·βΒ BB PKBPPvW PBB Jbb ^^B BM 4PP MPI BBBt ppi MVPPB BPBbVPBI PlPI BMBBJB ABBI B^B BBWPtBBV PPP BVH ΛΛ BB PMl BBh BbJK BBl BPB βΒί^^Β) B^BJBBBI PiBBBP¹ BPBPiV BPB ΒΡΒ^βΒΒΒβ>

Obwohl die Wirkung der endogenen Nuclease vor dem Abtrennen der Zellwandbruchstücke zur Geltung kommen kann, ist eine Folge der Wirkung oder Reaktion der endogenen NucleasE, daß der größte Teil des Proteins unlöslich ist. Wenn die endogene Nuclease bei einem Homogenisat vor dem Abtrennen von Hefeglycan zur Anwendung kommt, würde das gewonnene Protein daher dann mit den Zelluandreaten verunreinigt sein, wodurch das Protein verdünnt wird und ausserdem die Gewinnung des wertvollen Zellwandrückstands unterbunden wird.

Wie oben angegeben ist, wird daher das Homogeniaat auf einen pH-Wert über

409823/1051

5,5, vorzugsweise zwischen B und 11, eingestellt und 5 bis Go Minuten lang . bei diesem pH-Ldert und einer Temperatur von k bis Sd C gehalten. Dadurch werden die Nuclease, Protein und andere alkalilösliche Stoffe extrahiert. Das HDmogenisat wird dann durch Zentrifugieren und/oder Filtrieren in den Zellwandrückstand und einen Extrakt getrennt, der gewöhnlich als alkalischer Extrakt bezeichnet wird. Das Hefeglycan uiird aus dem Zellwandrückstand, uie oben beschrieben ist, gewonnen.

UJenn das Protein in diesem Zustand durch isoelektrisches Ausfällen gewonnen wird, weist das Protein unerwünschte Nucleinsäuregehalte auf. Solche Zubereitungen sind oben als isoliertes Hefeprotein mit vollem Ribonucleinsäuregehalt oder IYP mit vollem RNS-Gehalt bezeichnet worden. bJie nachfolgend ausführlicher erläutert wird, kann jedoch das Protein bei Anwendung der Reaktion von endogener Nuclease bei dem V/erfahren der Erfindung mit oder ohne pH-uJert-Einstellung lediglich durch Zentrifugieren oder Filtrieren gewonnen werden und hat das gewonnene Protein einen geeignet niedrigen Behalt an Nucleinsäure.

Solches Protein wird nachfolgend als isoliertes Hefepratein mit niedrigem Ribonucleinsäuregehalt oder IYP.mit niedrigem RNS-Gehalt genannt. Die bei dem erfindungsgemäßen V/erfahren angewendeten milden Bedingungen führen keine unerwünschten Geschmacksnuancen ein und zerstören auch nicht den Nährwert des Proteins.

Das, Bebrüten der endogenen Nuclease wird bei ka bis Go C, einem pH-üJert von 5 bis B und innerhalb einer Zeitspanne von 15 bis 12o Minuten vorgenommen. Das Protein wird durch Zentrifugieren abgetrennt. Vorzugsweise wird Oj1 bis 1,d % CoCl , bezogen auf das Gewicht der Festsubstanzen, zugegeben, um die Gewinnung des Proteins zu fördern. Die Bedingungen für die Gewinnung sind ein pH-üJert von k bis 7 und eine Temperatur van k bis 9o C.

Die Nuclease-Reaktionsmischung wird in eine Proteinschlammfraktion mit geringem RNS-Gehalt und eine Fraktion mit löslichen cytoplasmatisehen Bestandtei-

409823/1051

len getrennt. Die Fraktion mit löslichen cytoplasmatischen Bestandteilen enthält die Nucleinsäurefragmente, etwas Protein und einige Proteinfragmente, Glykogen und alle Stoffwechselzwischenprodukte einschließlich der Vitamine. Die löslichen cytoplasmatischen Bestandteile stellen eine wertvolle Fraktion des gesamten mikrowellen Systems dar und sind durch die Anmelderin als Hefeextrakt oder als saure Molke bekanntgeworden.

Die gewonnene Fraktion mit IYP mit niedrigem RNS-Gehalt kann mit UJasser gewaschen werden, um anhaftende cytüplasmatische Substanzen zu entfernen. In der Praxis wird das IYP mit niedrigem RNS-Gehalt im allgemeinen im V/akuum konzentriert, um das Trocknen zu einem Pulver durch Sprühtrocknen, durch Trocknen in einer Trommel, durch Gefriertrocknen oder dergleichen wirtschaftlich zu gestalten. Ein zusätzlicher V/orteil des Konzentrierens im \/akuum liegt in der Entfernung VDn irgendwelchen Spuren von hefeartigen Geschmacks- ader Geruchsstoffen, so daß ein angenehm schmeckendes Protein erhalten wird.

Die Bedingungen für das Konzentrieren im V/akuum sind folgendermaßen: Zeit: 1o bis So Minuten. V/akuum: 5oB tis 711 mm Hg. Temperatur: k9 bis 93 C. Konzentrationsfaktor: 5 % bis 25 % Festsubstanzen.

Durch die Zugabe von Calciumchlorid zu der Fraktion mit den löslichen Substanzen nach Beendigung der Reaktion der endogenen Nuclease und vor dem Zentrifugieren wird der üJirkungsgrad des Zentrifugierens erheblich verbessert. Bis zu etwa o,k % CaCl , bezogen auf 1oo g Festsubstanzen, können angewendet werden.

Faktoren, die die Extraktion und die Nutzbarmachung der endogenen Nuclease beeinflussen, sind der Nucleasegehalt, der pH-üJert, die Bearbeitungstemperatur, die Reaktionszeitspanne, die Substanzkonzentration, Aktivatoren und Inhibitoren. Diese Faktoren können störend eingreifen und die Proteinzusammensetzung und -ausbeute beeinflussen.Die Tabellen II, III und IV/ aäxxk und die sich anschließende Erörterung geben den Einfluß der Faktoren, die von höchster Bedeutung für die Erzielung eines geeigneten Produkts sind, wieder.

/.09823/1051

Tabelle II

	Versuch	ExtraktiDnsbadingungen	Zeit	Extrakt-Bebrütungsbedin-	Temp,	. C Zeit	.. IYP-Zusammensetzung Cdsb)	%	korrigier	% Ausbaute van	l
	Nr.	angeuiendet bairn Horno-	3o	gungen	5d	12ο	% Protein	RNS Roh-	tes	korrigiertem
		genisat					14,9 B5	69,B	Protein	I
		pH Tamp. C	3d	pH	5d	12ο
■P- O	1	9,5 25	3d	9	5d	12ο	7,5 Bif	76,3	59
co			3d		5d	12α	2,k B2	79,5
OO	2	9,5 25 '		B			1,B Ba	7B,2	5B
	3	9,5 25	3d	7	05a	12α			5B ' ■
i	k	9,5 25	3d	6	5d	12ο	3,7 Bd	76,2	56
O					1d,B B4	73,D
cn	5	9,5 25	5		- kB
■■A	6	9,5 25	if	5o

Tabelle III

V/ersuch Extraktionsbedingungen Nr. angewendet beim HQmoge-

nisat

Extrakt-Bebrütungsbedingungen

1
2
3

1o

11

12

13

pH Temp. C

Zeit

9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25
9,5	25

3g 3d 3d 3d 3d 3d 3d 3d 3d 3d 3d 3d 3d

pH

Temp. C Zeit

IYP-Z usammensetzung

^ % Protein

RNS Roh- korrigiertes

% Ausbeute VDn korrigiertem Protein

6,o	5o	3d	. 6,2	B3,3	77,1
6,o	5o	6d	2,9	Β1Λ	78,if
6,D	5d	9o	2,3	79,9	77,5
6,o *	5d	1Zd	1,9	B1,5	79,6
6,o	6d	3d	if,D	79,0	75,o
6,o	6d	6d	3,B	82,6	78,7
6,o	6o	9d	3,9	79,1	75,1
6,o	Gd	12a	3,6	79,0	75, k
6,0	7o	3d	9,7	B2,5	72,6
6,0	7o	6d	9,6	B3,5	73,7
6,0	7o	9d	9,7	B1,9	72,0
6,o	7d	1Zd	9,5	B1,5	71,if
	—	> —	17,B	B6,B	6B,7

55 55 55 56 5B 5B 56 55 59 5B 59 6o 5k

CO CO O O

Versuch

Extraktians-

Nuclease-

5α

Zeit

T a b e I

le IV

%

Protein

Ausbeute

van korrigiertem

Extrak

Aus

insgesamt

Nr.

. temperatur

Behandlung

5ο

ijnin.

Protein

tion

fällung

m if9

D

IYP-Zusammensetzung (dsb)

Roh-

korrigiertes

Bt

6a

if6

pH C

5α

7B,o

76, k

Bk

56

1

9,5 25

pH Temp.

9ο

%

78,1

76,5

if6 '

2

Β,α 25

6,o

5ο

9ο

RNB

Bif

56

VJ

O

6,o

5α

1,6

76,7

7if,9

35 ,

CD

3

7,a 25

5α' '

9ο ·

1,6

79,D

kG

9

CO

6,o

76,7

75, α

36

Zk

6

N)

if

6,0 25

9ο

1,8

79,2

77,5

33

17

CO

5

5,o 25

6,o

9ο

69,1

67,5

6

if,α 25

6,α

9ο

1,6

cn

6,α

1,0

1,6

!S3 CO

Das Produkt der Erfindung ist ein im wesentlichen zellfreies Prüteinisolat und weist die folgende gewichtsmäßige Zusammensetzung, bezogen auf die Trokkenfsstsubstanz, auf:

Etwa 65 bis B5 % Protein,

etwa o,5 bis 9,ο % Nucleinsäure (vorzugsweise weniger als etwa 3%)

etwa 7 bis 15 % Lipid, etwa 1 bis 5 % Asche etwa 5 bis 2o % Kahlenhydrat, etuja d,1 bis 2,α % Fasermaterial und etwa o,o5 bis a,2 % Calciumionen.

Durch Extrahieren bei einem pH-Ulert von über k wird Nuclease in die lösliche Fraktion extrahiert· Eine Extraktion bei einem pH-üJert über etwa 5,5 ist jedoch erforderlich, um schließlich zu einer befriedigenden Ausbeute zu gelangen. Außerdem erfordern die Hefehomogenisate mit geringerem Pilucleasegehalt eine Extraktion bei einem pH-üJert über dem Neutralisationspunkt, um zu bewirken, daß genügend Nuclease zur Verminderung des Nucleinsäuregehalts bis zu dem gewünschten Grad vorhanden ist. In dem Maße, in dem der pH-ldertüber den Neutralisationspunkt erhöht wird, muß mehr Alkali verwendet werden, um diese Erhöhung zu bewirken, was wiederum die Hosten, den Salzgehalt der Endprodukte und die Entwicklung abweichender Geschmacksnuancen erhöht und möglicherweise die Proteinqualität verringert. Eine Extraktion bei einem pH-ldert von 9,5 wird bevorzugt, weil ein solcher der niedrigste pH-liJert ist, bei dem die anschließende IMucleasereaktion zu dem gewünschten Produkt führt. Ferner ist die Nuclease bei einem pH-Ulert von 9,5 inaktiv, worunter zu verstehen ist, daß die Nuclease so lange in dem Prozeß bis zu dem Punkt, an dem ihre Aktivität erwünscht ist, lediglich verbanden ist. Der pH-Wert wird dann zu dem aktiven Bereich der Nuclease verringert. Obwohl eine gewisse Extraktion bei einem pH-ütert von nur k,ο stattfindet, wird ein pH-üJert von 7 oder höher zur Exzielung eines optimalen Produkts bevorzugt. Es ist möglich, Hefe mit größerer Nucleassaktivität zu wählen und Extraktionsbedingungen anzuwenden, die unter den optimalen liegen, und dennoch genügend IMuclease zur Bildung eines befriedigenden Produkts zu erzielen. In dssem Fall kann ein pH-Wert unter 7,o geeignet sein.

4098 2 3/1051

Hinsichtlich der ExtraktiDnstemperatur ist ein Erheblicher Spielraum gegeben. Temperaturen über 5o^DC inaktivieren die IMucleaseaktivität bei einem pH-ülert van 9,5 schnell, doch ist es möglich, das Material 5 Minuten bei 5o^DC zu halten, und dieses führt zu einer größeren Prateinausbeute und einer besseren Trennung₍der Zellwände von dem alkalischen Extrakt. Das fünf minutenlange Erwärmen ist bei einem Arbeiten im großen Maßstab geeignet. Eine Temperatur von 25 C ist geeignet, uienn die Zeit und eine höhere Temperatur nicht zuverlässig geregelt werden können· Eine Temperatur etwas über dem Gefrierbereich ist ebenfalls geeignet, und zwar zur Unterstützung einer Bekämpfung bakterieller Verunreinigungen, wenn das Verfahren langsam fortschreitet. Eine Temperatur von 6o°C ist zu vermeiden, doch ist bei einer Temperatur unter 6a°C genügend IMuclease vorhanden, um den Nucleinsäuregehalt verringern zu können, wenn auch nicht bis zu einem optimalen Grad. Hefen mit höherem Nucleasegehalt können höhere Extraktionstemperaturen aushalten.

Die Parameter, die die Nucleaseaktivität per se aktivieren, sind scharf umgrenzt. Ein Bebrüten bei einem pH-Wert von G führt zu der größten Wucleaseaktivität, uiie durch den niedrigsten RNS-Gehalt in dem IYP nachgewiesen wird. Eine Zunahme oder Abnahme von nur einer pH-Einheit erhöht den RIMS-Gehalt des IYP's erheblich. Ein pH-Wert zwischen etwa 5 bis etwa 7 ist geeignet. Grössere IMudeaseaktivität in der gewählten Hefe erlaubt eine V/er groß erungdes pH-Bereichs. Bei Werten unter einem pH-li3ert von 5 findet ein isDelektrisches Ausfällen des Nucleoproteins statt, das vor einer Hydrolyse der gesamten IMucleinsäure unerwünscht ist. Die optimale Temperatur bei einer Enzymreaktion ist diejenige Temperatur,bei der ein geeignetes Gleichgewicht von Aktivität und Inaktivität erreicht wird. Die Wuclease ist bei 6o C aktiver als bei 5o C, aber auch die Inaktivierung ist größer, wobei als Endergebnis ein höherer RIMS-Gehalt in dem IYP bei einer Bebrütungstemperatur von 6d^dC vorhanden ist. Temperaturen unter 5o^DC führen zu einer langsameren Reaktionsgeschwindigkeit. Größere Nucleaseaktivität verbreitert den anwendbaren Temperaturbereich. Die Zeitspanne des Bebrütens wird so eingestellt, daß der gewünschte RNS-Gehalt in dem IYP erreicht wird. Die Bebrütungszeitspanne ist durch die Tatsache begrenzt, daß bei einer Temperatur von 5d°C und einem pH-Wert von 6 ein Bakterienwachstum möglich ist. Daher gilt, daß das Bakterien-Wachstum umso stärker eingeschränkt wird, dest kürzer die Bebrutungsze.it ist. Ein Höchstgrad an IMucleaseaktivität stellt einen Vorteil für die ülirt-

409823/1051

schaftlichkeit des Verfahrens und hinsichtlich der Unterdrückung einer bakteriellen Verunreinigung dar.

Ein Entfernen des Schlamms ist bei 7o C verbessert die Ausbeute, wenn die optimalen Bedingungen für die Nucleaseextraktion und -verwertbarkeit gegeben sind. Ein weiterer Vorteil einer
Art "Pasteurisierungsstufe" ein.

sind. Ein weiterer Vorteil einer Temperatur von 7d^dG leitet sich aus einer

Wie oben angegeben ist, kann, LjennriLe Nucleasekonzentration der Zellen durch genetische Bedingungen oder Umweltsbedingungen erhöht ist, ein grösserer Spielraum hinsichtlich der Verfahrensbedingungen geduldet uierden. Außerdem gilt, daß je größer die RNS-Konzentration in dem fertigen Hefeprotein ist, umso größer die Toleranz hinsichtlich der VerfahrensparametEr ist.

Die bei der Proteinabtrennung erhaltene lösliche Fraktion ist bei allen diesen Verfahrensweisen als "Hefeextrakt¹¹ bekannt und wird nachfolgend ausführlicher beschrieben werden.

Beispiel 2

ΰΗ2~ϋΰΠ2_¥ΗΠ_ΰΐ£ί:ΕΣΞ*§ϊ^{π au}2 Saccharomj/ces carlsbergensis

Eine Biomasse aus verbrauchter Bierhefe wurde von ehern industriellen Brauereibetrieb bei St. Louis, Missouri, einer Anlage von Anheuser-Busch, Incorporated, erhalten. Die Biomasse wurde zweimal mit einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von α,59 mm (ein 3o mesh-Sieb) zur Entfernung von Wicht-Hefeteilchen gesiebt. Die Biomasse wird jedesmal dreimal mit etwa 2 Volumen Wasser gewaschen, so daß die Biomasse hellcremefarbig wurde·

Zwei Liter von einer Aufschlämmung der Biomasse wurden abgekühlt. Die Zellen wurden durch drei aufeinanderfolgende Durchgänge durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator unter Anwendung eines Drucks von 5ßo bis 7o atü und Aufrechterhaltung einer Temperatur zwischen 5 und 2o°C zerbrochen. Das Homogenisat wurde mit einem halben Volumen Wasser verdünnt, durch Zugabe von Natriumhy-

409823/1051

droxid auf einen pH-Wert von 9,5 eingestellt und 15 Minuten bei 15 bis 2o.C gerührtο Die unlöslichen Bestandteile (Hefekleister oder Hefeglycan) wurden durch Zentrifugieren entfernt, und es wurde eine Lösung van den löslichen cytoplasmischen Bestandteilen erhalten,, Die lösliche Fraktion wird alkalischer Extrakt genanntο Der Stickstoffgehalt und das Volumen des verdünnten Homogenisats und des alkalischen Extrakts wurden gemessen_o Der alkalische Extrakt enthielt 8o,1 % des in dem verdünnten Homogenisat enthaltenen Stickstoffs.

Ein. Teil (9ao ml) des alkalischen Extrakts wurde sofort auf einen pH-ülert von k,5 eingestelltj um das die Nucleinsäure enthaltende Protein zu erhalten, das als IYP mit vollem RNS=Gehalt oder auch UoIl-RiMS-IYP bezeichnet wurde. Der RNS=Gehalt des UoIl=RrJS-IYP¹S beträgt Io bis 1*f %<,

Ein anderer Teil des alkalischen Extrakts (9oo ml, enthaltend 11,97 g Rohprotein) wurde mit Salzsäure auf einen pH-lätert von S eingestellt und 2 Stunden lang bei 5d^dC bebrütet um zu ermöglichen, daß die endogene' Nuclease die Nucleinsäuren spaltete Des so aufgeschlossene Material wurde mit Salzsäure auf einen pH-Wert von ^,5 eingestellt und zentrifugiertο Das Volumen und der Stickstoffgehalt der überstehenden Flüssigkeit (saure Molke genannt) wurde gemessen. 82o ml von der sauren Molke mit einem Gehalt an Rohprotein von 3,92 g (N χ 6,25) wurden erhalten«. Im Gegensatz dazu wurden B,o5 g Rohprotein aus dem feuchten Rückstand erhalten, was einen Ausfällungsertrag von 67,1 % des in dem alkalischen Extrakt enthaltenen Rohproteins darstellt.

Der feuchte Proteinrückstand wurde einmal mit Wasser bei einem pH-UJert von h,5 gewaschen und lyophilisiert, sd daß ein Pulver mit IYP mit niedrigem RNS-Gehalt, d.h. mit einem R!\IS=Gehalt von 1,6 bis 5,B % erhalten wurde.

Malzsprößling-PJuclease-Verfahren zur Bildung νση Proteinisolat mit niedrigem RNS-Gehalt^ ^_________________________...._.__...

Der beim Abtrennen des Hefeglycans erhaltene alkalische Extrakt wird wie in dem üben beschriebenen endogenen Verfahren gewonnene Der alkalische Extrakt enthält die in der Hefe vorhandene Nucleinsäuren

409823/105

-^- 23S9900

Die Hydrolyse der Nucleinsäure nach enzymatischen Methoden erlaubt die Anwendung viel milderer Bedingungen, als sie für chemische Hydrolysemethoden erforderlich sindφ Wie oben angegeben ist, ist es bekannt, daß das Enzym PJuclease Nucleinsäuren hydrolysiert. Mehrere Nucleasequellen sind in der Literatur beschrieben. Die Nucleasezubereitungen müssen jedoch bestimmten Bedingungen genügen, und zwar muß die Zubereitung Frei von weiteren oder sekundären Enzymsystemen sein (wie z.B. van Protease, die zu einer Verringerung der Proteinausbeute führen würde). Ferner ämuß die Nucleasezubereitung aus wirtschaftlichen Gründen zu annehmbaren Hosten leicht erhältlich sein und muß die Nuclease von einer Qualität sein, daß sie für Nahrungsmittel geeignet ist. Heine der bekannten Nucleasezubereitungen genügen diesen Bedingungen«

Laufer und Gutcho berichten in Biotechnology and Bioengineering, üJolumen X, Seiten 1257 bis 2175 (1968), daß verschiedene Pflanzensämlinge und lilurzelfasern Nuclease enthalten. Außerdem wird nach der US-Patentschrift 3 459 eine aus Pflanzensämlingen extrahierte Nuclease zur Hydrolyse von handelsmässiger DesDxyribonucleinsäure- und Ribonucleinsäurezubereitungen zu 5'-Nucleotiden verwendet, die durch Ausfällen mit Alkohol und Ionenaustauschfraktionierung gewonnen werden.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren gefunden worden, durch das die in den Pflanzensämlingen und ülurzelfasern (nämlich Malzsprößlingen und Blattfederchen des keimenden Gerstenkornes (Acrospires)) zur Herstellung eines Proteinprodukts aus Hefen benutzt werden kann, das einen niedrigen Nucleinsäuregehalt hat.

Nuclease ist in Malzsprößlingen und Acrospires enthalten. Etwas von der Nuclease kann aus den ganzen Malzsprößlingen extrahiert werden, doch wird die Extraktion des Enzyms durch Verringern d=r Teilchengröße entweder durch Trockenvermahlen ader durch Naßvermählen erleichtert werden. Die Extraktion der ganzen Sprößlinge macht bei 5 % Festsubstanzen, 25°C und einer Zeitspanne von 15 Stunden 65a Nucleaseeinheiten je Gramm Sprößlinge löslich. Unter den gleichen Bedingungen wurden 1oBo Einheiten je Gramm aus in einer Stiftmühle zerkleinerten Sprößlingen extrahiert. Das Erhöhen der Extraktianstemperatur bei der Extraktion der ganzen und der in einer Stiftmühle zerklei-

409823/1051

. . - as- ■ ■ 23!

nerten Sprößlinge auf Gd oder 5o^DC führt nicht zu einer Zunahme der IMucleaseextraktian.

Das NaBmahlen von WalzenSprößlingen und Acrospires kann in einem Homogenisator, wie z.B. einem Waring-Mischer, vorgenommen werden. Der Nucleasegehalt der Malzsprößlinge und der Acrospires wird durch Sumtnierung des IMucleasegehalts der beim wiederholten Waschen erhaltenen Laugen bestimmt.

Die IMuclease von Malssprößlingen vermindert den Nucleinsäuregehalt des isolierten Proteinprodukts, unter der Voraussetzung jedoch, daß bei den Anwendungsbedingungen der Enzymaktivität Rechnung getragen wird«. Die IMuclease von Halzsprößlingen kann innerhalb eines breiten pH-Wertbereichs von 5 bis 1d eingesetzt werden, doch ist eine maximale Aktivität bei einem pH-Wert von 6 bis B gegebene Die optimale Temperatur für das Enzymverfahren ist die Temperatur, bei der ein geeignetes Gleichgewicht von Aktivität und Inaktivitat gegeben ist«. Im allgemeinen wird bsi dem Verfahren der Erfindung die Anwendung der höchsten Temperatur bevorzugt, die das gewünschte Resultat ergibt« Die IMuclease von Malzsprößlingen kann innerhalb des Temperaturbereichs von 3d bis So C angewendet werdenο Die Temperatur von 6o C kann unter der Voraussetzung angewendet werden, daß eine genaue Temperaturregelung möglich istο Die Bebrütungszeit wird auf die Zeitpsanne ehgestellt, die zur Verminderung iMucleinsäuregehalts bis zu dem gewünschten Grad erforderlich ist» Im allgemeinen gilt., daß je kürzer die Zeitspanne ist_? desto geringer ist die Möglichkeit für eine bakterielle Verunreinigung gegeben.= Die angewendete iMucleasemenge .ist etwas durch die Menge begrenzt? die aus Malzsprößlingen extrahiert werden kann, und durch die Zunahme des beim Verfahren benötigten Volumens« Die bevorzugte Bebrütungszeit liegt unter etwa k Stunden.,

Wach dem Bebrüten wird das Protein durch Einstellung des pH-Wertes auf 2 bis 6, vorzugsweise auf 3,5 bis 5,5, unlöslich gemacht. Die Temperatur beträgt ο bis 1oD°C_a Das Protein wird durch Filtrieren oder Zentrifugisren unter den gleichen Bedingungen abgetrennte

Im folgenden wird ein Beispiel über die Herstellung von Hefeprotein mit nie-

40 9823/1051

drigsm RNS-Gehalt unter l/erwsndung von Nuclease aus MalzspröBlingen gegeben.

Beispiel 3

Herstellung van Hefegrotein aus_Candida utilis

Eine Candida utilis-Biamasse wurde bei fortlaufender Fermentation auf einem Melasse-Substratj das mit einer Stickstoff- und Phosphatquelle ergänzt morden war, hergestellt. Die Biomasse wurde durch Zentrifugieren gewonnen und dreimal mit Wasser gewaschen.

189 Liter von einer Suspension von Candida utilis-Biamasse, die 13,9 Hefefestbestandteile enthaltend 6,6 kg Rahprotein, o,95 kg f\!ucleinsäure, o,81 kg Aschej 1 kg Lipid und 5,1 kg Hohlenhydrat, enthält, wurden auf 7⁰G abgekühlt, und dann der Homogenisierung unter Anusndung eines Drucks von 56o atü unterworfen und dann auf 7°C abgekühlt. Dae Homcsgsnlsieren tjurde wiederhol,;, so daß das Material dreimal den Hamcgenisator durchlief. Das Homogenisat ujurdE zu einem Uolumen van 415,8 Litern mit Wasser verdünnt und auf einen pH-Iiiert von 9,5 mit Natriumhydroxid eingestellte Das Material wurde 15 Minuten lang beiäjsgt, auf Sa⁰C eruärmt und zentrifugiert. Die Temperatur von So⁰G erleichtert die Trennung dar unlöslichen Zsllujände und der löslichen Bestandteile (des sogenannten alkalischen Extrakts), ftlsch dem Trennen wurden 5,7 kg Zelluandfeststoffe und eine berechnete Ausbeute an Feststoffen des alkalischen Extrakts von 8,2 kg erzielt. DEr alkalische Extrakt wurde auf 5o°C abgekühlt·»

Ein Extrakt, von MalzspröBlingen wurde durch UermisGhen von 22,7 kg mit einer Stiftmühle zerkleinerten MalzspröBlingen mit 189 Liter warmem Lüasser 3o Minuten lang gewaschen. Das Abtrennen des Extrakts uurde mit Filterstoffbeutein durch Abtropfen aufgrund der Schwerkraft und anschlieSendes Zentrifugieren vorgenommen. Der Gehalt des Extrakts an Feststoffen betrug 2,3 %.

Der Extrakt von den MalzspröBlingen wurde dem alkalischen Extrakt in einer Menge zugegeben, daß 1 Liter von dem Extrakt der Malzsprößlinge auf 2 Liter van dem alkalischen Extrakt entfielen. Etwa 4 kg Malzextraktfsststoffe wurden a kg Feststoffen des alkalischen Extrakts zugsgeben. Das AufschluSmaterial

409823/1051

tüurde auf einen pH-ütert von 7 mit Phosphorsäure eingestellt und eine Stunde unter gelindem Bewegen bei 5o C bebrütet»

Das Aufschlußmaterial wurde auf einen pH-ldert von h,5 mit Phosphorsäure eingestellt und zentrifugiert, und es wurden ein unlösliches Proteinprodukt und die löslichen Stoffe (sogenannte saure Molke) erhalten. Das Proteinprodukt iiiurde einmal gewaschen. Durch daa Waschen wurden 1,1 kg von dem Feststoffen entfernt. Die Ausbeute an gewaschenem Proteinprodukt, das dann sprühgetrocknet wurde, betrug 4,5 kg Feststoffe»

Die Zusammensetzung des sprühgetrockneten Prateinprodukts war folgendermassen (dsb); 69,α % Rohprotein, 1,1 % Nucleinsäuren 6,7 % Lipid, 7,6 % Asche, und «16,7 % Kohlenhydrat (als Rest)» Der Proteingehalt macht nach der Verbesserung des IMucleinsauregehalts 67,9 % aus» Der durch Substraktion des IMucleinsäurebeitrags zu dem Rahprotein erhaltene Proteinsäuregehalt wird der korrigierte Proteinsäuregehalt genannte

Die Ausbeute an korrigiertem Protein kann im Hinblick darauf, daß die als Ausgangsmaterial verwendete Hefe 5,9 kg korrigiertes Protein enthielt, berechnet werden. Das gewaschene Protein enthielt 3_P1 kg korrigiertes Protein bei einer Ausbeute von 52 %„

Die IMährstoffqualität der unfraktionierten Hefe und des isolierten Hefeproteins ist gemessen worden. Diese Werte zeigen, daß die unfraktionierte Hefe, Candida utilis, IYP mit vollem RIMS-Eehalt und IYP mit niedrigem RIMS-Gehalt,, das mit Malzsprößlingennuclease nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten worden ist, in Bezug auf das Protein äquivalent and. Das PER beträgt 65 % desjenigen von AIMRC-Casein. Die Behandlung mit Alkalien zur Verminderung des IMucleinsauregehalts verringert die IMährstoffqualität des isolierten Hefeproteins, was in gewissem Maße durch Verfütterung eines hoher prozentigen Materials kompensiert werden kann.

Herstellung von isoliertem Hefeprotein mit niedrigem RiMS-Gehalt und Anwendung des alkalischen Verfahrens

Nach den bisher beschriebenen Verfahren sind die Alkalien zur Extraktion von

409823/1051

Nucleinsäuren aus Hefezellen benutzt warden, um den Gehalt der Zelle an Nucleinsäure zu verringern, so daß das Nucleinsäure/Protein-Verhältnis der Hefe verkleinert wird. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist der dabei auftretende Verlust an wertvollen Feststoffen, einschließlich des Proteins der Zelle mit einer dadurch bedingten Abnahme der Prateinausbeute. Ein anderer Nachteil liegt darin, daß das durch die Zelluände eingeschlossene Protein in relativ unfunktioneller Form verbleibt.

Es ist nun ein Verfahren gefunden worden, bei dem Alkalien zur Herstellung eines Proteinprodukts mit einem verringerten Nucleinsäuregehalt in guter Ausbeute aus Hefe genutzt werden können. Das Proteinprodukt hat erwünschte funktioneile Eigenschaften, und die löslichen cytoplasmatischen Nicht-Proteinbestandteile der Zelle werden gewonnen und zu einem wertvollen Produkt

verarbeitet.

Der nach dem Abtrennen der Zellwandbruchstücke zurückbleibende alkalische Extrakt wird mit Alkalien behandelt (wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben wird), um die Nucleinsäure zu hydrolysieren. Nach der Behandlung mit Alkalien wird zur Ausfällung des Proteins Säure zugegeben. Das Protein hat einen niedrigen RI\IS-Gehalt. Die nach dem Entfernen des Proteins zurückbleibende Fraktion mit löslichen Bestandteilen wird Hefeextrakt genannt.

Das Abtrennen von IYP mit niedrigem RNS-Gehalt ergibt einen Proteinschlamm und die löslichen cytoplasmatischen Bestandteile. Die löslichen cytoplasmatischen Bestandteile enthalten die Nucleinsäurefragmente, Proteinfragmente, Glykogen und die ganzen StoffWechselprodukte. Das gewonnene IYP mit niedrigem RNS-Gehalt kann zur Entfernung von anhaftendem cytoplasmatischen Material mit Wasser gewaschen werden. Das gewaschene Proteinprodukt kann mit oder ohne Honzentrieren im Vakuum zu einem Pulver durch Sprühtrocknen, Trocknen in einer Trommel, Gefriertrocknen und dergleichen getrocknet werden.

Das gewonnene IYP mit niedrigem RNS-Gehalt ist praktisch frei von Zellen und weist die folgende Zusammensetzung auf: Etwa 65 bis etwa B5 % Protein, etwa o,5 bis 9 % RNS (vorzugsweise o,5 bis 5 % und am besten unter etwa 3 %), etwa 7 bis etwa 15 % Lipid, etwa 1 bis etwa 5 % Asche, etwa 5 bis etwa 2o % Kohlenhydrat und etwa ο bis etwa 1 % Fasermaterial.

4 0 9 8 2 3/1051

Der nach dem Abtrennen der Zellwandbruchstücke erhaltene alkalische Extrakt wird mit weiterem Alkali bis zu 0,15-normaler Natronlauge bei Temperaturen bis zu 12d^dC (vorzugsweise von etwa 5o bis etwa 12a^DC) behandelt, und zwar für eine genügend lange Bebrütungszeitspanne, um die Nucleinsäuren des Nucleinprodukts zu hydrolysieren, wodurch die Gewinnung eines Proteinprodukts mit einem verminderten Nucleinsäuregehalt ermöglicht wird. Die Behandlungszeitspanne beträgt vorzugsweise weniger als etua k Standen. Der pH-üJert wird bei etwa 9,5 bis etwa 12,5 gehalten.

lilie in dem Fließschema dargestellt ist, sind dieses alternative Behandlungsweisen für die Behandlungsstufe mit Alkalien. Der alkalische Extrakt oder die Fraktion mit den löslichen Bestandteilen (die Protein und Nucleinsäure enthält) wird mit alkalischen Mitteln entweder bei hoher Temperatur und geringem Behalt an alkalischen Mitteln (HTLA-Prozeß) (pH-wert 1d bis 1o,5, Temperatur von 75 bis 85^DC, Behandlungszeitspanne von 1 bis k Stunden) oder bei niedriger Temperatur und einem hohen Gehalt an alkalischen Mitteln (LTHA-Prozeß) (pH-Wert 11,5 bis 12,5, Temperatur von 55 bis 65^DC, und Behandlungszeitspanne von1 bis 2 Stunden) behandelt, um die Nucleinsäure zu hydrolysieren. Da.s Protein wird mit Säure ausgefällt und gewaschen, und es wird als Endprodukt ein IYP mit niedrigem RNS-Gehalt erhalten.

Die Alkalinität, die Behandlungszeitspanne und die Temperatur beziehen sich alle auf die Gewinnung eines Proteinprodukts mit niedrigem RNS-Gehalt in guter Ausbeute. ' - *

Das Abtrennen des Proteins von der Fraktion mit den löslichen Bestandteilen wird durch das Ansäuern des bebrüteten Produkts bis zu einem pH-UJert von etwa 2 bis etwa 6 (vorzugsweise von etwa 3,5 bis etwa 5,5) bei einer Temperatur von etwa α bis 1oo^DC eingeleitet. Die Fraktion mit den löslichen Bestandteilen wird dann durch Zentrifugieren oder Filtrieren unter etwa den gleichen Bedingungen für den pH-Wert und die Temperatur abgetrennt.

Die folgenden Beispiele erläutern zwei Ausführungsformen der Verfahrensweise für die Behandlung mit alkalischen Mitteln.

409823/1051

Beispiel k

Herstellung eines Prateinprodukts mit niedrigem RI\iS-Gehalt aus Candida utilis nach dem LTHA-Prozeß

Candida utilis-Biamasse wurde unter kontinuierlicher Fermentation auf einem Melasse-Substrat, dem eine Quelle für Stickstoff und Phosphat zugegeben worden ist, gebildet. Die Biomasse wurde durch Zentrifugieren gewonnen und dreimal mit Wasser geuiaschen.

189 Liter einer Suspension van Candida utilis-Biamasse, die 14,8 g Hefefestbestandteile enthielt, die aus 7,3 kg Rohprotein und 1 kg Nucleinsäure bestand, wurden auf 7 C abgekühlt und der Homogenisierung unter Anwendung eines Drucks von 56o atüunteruorfen und dann mieder auf 7 C abgekühlt. Das Homogenisieren uurde wiederholt, so daß insgesamt drei Durchsätze durch den Homogenisator stattfanden. Das Homogenisät wurde mit 415,8 Litern Wasser verdünnt, und der pH-LJert wurde mit Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Das Material wurde 15 Minuten lang bewegt, und nach Erwärmung auf 6o^DC zentrifugiert. Die Temperatur von 6o^DC erleichtert das Trennen der unlöslichen Zellwände und dei¹ löslichen Bestandteile (des sogenannten alkalischen Extrakts). Bei dieser Temperatur wurden 5,7 kg Zellwandfeststaffe und 8,2 kg alkalischer Extrakt, bezagen auf die darin enthaltenen Feststoffe, erhalten.

Der alkalische Extrakt wurde dann durch Zugabe von lo-normaler NaDH auf d,1-normale Watronlauge eingestellt. Der pH-Wert war etwa 12. Der Extrakt wurde eine Stunde lang bei 6o^DC und gelindem Bewegen bebrütet. Dann wurde genügend 85 %ige Phosphorsäure bei So⁰C zugegeben, so daß der pH-Wert auf k,5 eingestellt wurde. Dieses ist der LTHA-ProzeS.

Bei diesem LTHA-PrDzeß wird der alkalische Extrakt bei einer Temperatur von etwa 55 bis 65⁰C etwa Go bis
11,5 bis etwa 12,5tEhandelt.

etwa 55 bis 65⁰C etwa 6o bis etwa 12o Minuten lang bei einem pH-Wert von etwa

409823/1051

Das digerierte oder aufgeschlossene Material wurde zentrifugiert, und es üjurde eine Fraktion mit unlöslichem Protein und sine Fraktion mit löslichen Bestandteilen (saure Molke) erhalten» Das Proteinpradukt wurde einmal mit Wasser gewaschen. Es wurden etwa 5,3 kg gewaschene Proteinfeststoffe und etwa 1,1 kg im liJaschwasser enthaltene Feststoffe erhalten. Das gewaschene Proteinprodukt wurde dann sprühgetrocknet. Die Zusammensetzung des sprühgetrockneten Produkts (so wie es anfiel) war folgendermaßen: 5,ο % Feuchtigkeit, 68,3 % Rohprotein, 1,9 % Nucleinsäure, 6,7 % Asche, 12,2 % Fett, σ,3 % rohes Fasermaterial und 6,1 % Kohlenhydrat.

Beispiel 5

Herstellung eines Proteinprodukts mit niedrigem RNS-Gehalt aus Candida utilis nach dem HTLA-Prozeß ^ ^_ „„„„«,__ _„„ «,„ „»___ _«.«._» «... __

Der alkalische Extrakt wurde nach dem l/erfahren des Beispiels 4 hergestellt. Der alkalische Extrakt wurde auf Os,o25-normale NaDH eingestellt, wobei ein pH-Wert von 1o bis 1o,5, erhalten wurde« Der Extrakt wurde k Stunden bei 8o^DC und gelindem Bewegen bebrütet«, Es wurde dann soviel 85 %ige Phosphorsäure zugegeben, daß der pH~UJert auf 4,5 eingestellt wurde« dieses ist der sogenannte UTLA-PrDzeßo Bei diesem HTLA~Prozeß beträgt die Temperatur 75 bis 85 C, ist der pH-Wert 1o bis 1ο,5 und beträgt die Behandlungszeitspanne 1 bis k Stunden. .

Das digerierte oder aufgeschlossene Material wurde zentrifugiert, und es wurden ein Proteinprodukt und saure Molke erhalten. Das Proteinprodukt wurde einmal gewaschen und dann sprühgetrocknet. Etwa 2,8 kg gewaschene Proteinfeststoffe wurden erhalten, die die folgende Zusammensetzung hatten (so wie sie anfielen); if,3 % Feuchtigkeit, 7o % Rohprotein, 1,o % Nucleinsäure, 11,3 % Lipid und 2,6 % Asche.

Hefeextrakt

Die nach dem Abtrennen des ausgefällten Proteins bei allen Ausführungsformen des Verfahrens zurückbleibende Fraktion mit löslichen Bestandteilen wird Hefeextrakt genannt.

4098 23/1051

Der Hefeextrakt enthält, bezogen auf die trockenen Feststoffe, ka bis 55 % Rohprotein (N χ 6,25), 7 bis 14 % Nucleinsäure, o,5 bis 1,5 % Lipid, 17 bis 27 % Asche und 1o bis 35 % Kohlenhydrat. Die Glutaminsäureteile machen 27 bis kn% des korrigierten Proteins aus. Der Extrakt hat einen neutralen Geschmack. Ulenn der Extrakt bei einem pH-üJert von 3 bis 7, einer Temperatur von 8d bis 1oo^DC 2 bis 16 Stunden gekocht und konzentriert uird, sd daß er mindestens etwa 7o % Feststoffe enthält, hat er den Geschmack von gebratenem Fleisch. Der neutral schmeckende Extrakt erhöht den Geschmack von Suppen, und der nach Fleisch schmeckende Extrakt kann in braunen Fleischsoßen, RindFleischbouillDn und dergleichen verwendet uierden.

Die Zusammensetzung des Extrakts, bezogen auf das feuchtigkeitsfreie und aschefreie Material, entspricht 52 bis 71 % Rahprotein, S bis 1B % Nucleinsäure, o,7 bis 2 % Lipid und 15 bis 45 % Hohlenhydrat.

Hefeextrakte uerden seit langem als Geschmacks- oder Aromaquelle benutzt. Hefeextrakte werden manchmal in Autolysate, Plasmolysate oder Hydrolysate eingeteilt, und zuar je nach dem Zubereitungsverfahren. Hydrolysate uerden durch kontrolliertes Hochen von Hefe in saurer Lösung hergestellt. Plasmolysate werden durch Extrahieren der zellularen Materialien von Hefezelle mit Salz, Zucker oder bestimmten Acetatestern in hohen Konzentrationen hergestellt. Autolysate uerden durch Induzieren des Selbstspaltens der cytoplasmatischen Stoffe in der gesamten Zelle und anschließende Geuinnung des löslich gemachten Materials erhalten. In den Geschäftsanzeigen und dergleichen über Hefe extrakt uird der Ausdruck "autolysierter Hefeextrkt" benutzt. Auf jeden Fall enthalten die im Handel erhältlichen Hefeextrakte Spaltprodukte uon Protein und Nucleinsäuren und auch Peptide mit niedrigem Molekulargewicht, Aminosäuren, Stickstoffbasen, NucleiBide und Nucleotide, die normalerweise als Teile von Stoffuechselprodukten des Cytoplasmas vorhanden sind. Der Hefeextrakt der Erfindung ist durch einen hohen Nucleinsäuregehalt und einen hohen Gehalt an Glutaminsäureteilen ausgezeichnet.

Die Nucleinsäuren sind Vorläufer der geschmackserhöhenden Mononucleotide. Außerdem werden, uie oben angegeben ist, die in den cytoplasmatischen Materialien enthaltenden Glutaminsäureteile in der Fraktion der löslichen Be-

409823/1051

standteile (Extrakt) gewonnen, und Glutaminsäure ist ebenfalls ain Geschmacksverbesserer.

Die milden Verfahrensbedingungen und die kurze Bearbeitungszeit erlauben die Gewinnung der löslichen Bestandteile in einer im wesentlichen van einem fleischartigen Geschmack freien Form, doch unter geeigneten Behandlungsbedingungen werden diese löslichen Bestandteile in nach Fleisch schmeckende lösliche.Bestandteile umgewandelt. Daher kann die Erfindung zur Herstellung eines neutral schmeckenden Extrakts und eines nach Fleisch schmeckenden Extrakts angewendet werden. Beide Extrakte weisen die gleiche charakteristische Zusammensetzung auf, die sich van der Zusammensetzung bekannter Hefeextrakte unterscheidet, und zwar hatten sie einen hohen Nucleinsäuregehalt und einen hohen Gehalt an Glutaminsäureteilen.

Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung von Hefeextrakt.

Beispiel S

Herstellung eines Extrakts aus Saccharomyces cerevisiae

1ooo g von im Handel erhältlicher Bäcker-Hefecreme (Sacharomyces cerevisiae) mit einem pH-ülert von 5,9 und mit einem Gehalt an Feststoffen van 9 % wurde durch drei aufeinanderfolgende Durchgänge durch einen Manton-Gaulin-Homogenisator unter Anwendung eines Drucks von 56a atü homogenisiert. Das Horaogenisat wurde mit blasser bis zu einem Gehalt an Feststoffen van 3_fk % verdünnt, mit 8,5 ml 1a-normaler PJaDH auf einen pH-Wert von9,5 eingestellt, schnell auf 5o C gebracht, bei dieser Temperatur 5 Minuten gehalten und dann unter 13 2oo, rcf χ g zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wurde auf einen pH-Ulert von 6 mit 15 ml ^-normaler HCl eingestellt und 9o Minuten lang bei 5o°C bebrütet. Die Temperatur wurde dann schnell von 5a°C auf 7o^DC erhöht und 5 Minuten lang bei 7o^DC gehalten, und das Material uiurde dann anschließend zentrifugiert, um den unlöslichen Prateinschlamro von den in Form der sauren Molke vorliegenden löslichen Bestandteilen zu trennen. Die saure Molke mit den löslichen Bestandteilen wurde im Vakuum mittels eines Dünnschichtdrehverdampfers bei einer Temperatur des Materials von ifO^DC zu einem flüssigen Konzentrat konzentriert, das 51,9 % Rohprotein und 9,k % Nuclein-

säure, bezogen auf die Trockenfeststoffe enthielt, . 409823/1051.

Der nach Abtrennung des Proteins erhaltene Hefeextrakt bzw. die saure Molke wird in Form einer verdünnten flüssigen Masse erhalten. Die Honzentrationsbedingungen der Feststoffe bestimmen den organoleptischen Charakter des Konzentrats. Der verdünnte Hefeextrakt wird durch sehr schnelles Erwärmen und Abkühlen (durch Entspannungen) konzentriert. Das auf diese Weise hergestellte flüssige Kanzentrat mit mindestens etua 25 % Feststoffen hat einen Geschmack, der als "butterartig-fettig" charakterisiert wird, und vermittelt ein Tastempfinden von "Mundfülle" und "Salivation". Unter Mundfülle ist das Gefühl eines wahrnehmbaren viskosen Zustands innerhalb der gesamten Mundhöhle zu verstehen. Unter Salivation ist der Effekt des Speichelflusses oder des "Mundwässeriguerdens" zu verstehen. Dieses sind erwünschte Eigenschaften. Dieses flüssige Konzentrat uird neutral schmeckender Extrakt genannt.

Nach der Erfindung ist es vorteilhaft, für einen handelsmäßigen Extrakt bis zu einem Gehalt von mindestens etwa 7o % Feststoffen zu konzentrieren, uieil das Produkt bei höheren Feststoffgehalten eine längere Lagerdauer hat.

Das Abkühlen des neutralen Extrakts unter geeigneten Bedingungen führt zur Entwicklung einer Geschmacksgesamtempfindung, die in erster Linie als nach gebratenem Fleisch und salzig schmeckend charakterisiert werden kann und in geringeren Anteilen nach verbranntem Protein, Säure, milchserumartig und adstringierend schmeckt, wobei alle diese Nuancen sich gegenseitig unter Bildung eines gut abgerundeten Geschmacks ergänzen. Die Effekte der Mundfülle und der Salivation bleiben erhalten. Geschmacksrichtungen, wie z.B. nach gekochtem Gemüse und ein stärkeartiger Geschmack, fehlen bemerkendwerterweise.

Zur Erzielung eines Geschmacks nach gebratenem Fleisch wird der neutrale Extrakt mit mindestens 25 % und vorzugsweise ka bis 6o% Feststoffen auf einen pH-üiert von 3 bis 7, vorzugsweise von 5,5 bis 6,5, eingestellt und 2 bis1 6 Stunden lang, vorzugsweise 8 bi9 1o Stunden, auf 8o bis 1oo^DC erwärmt. Dieses stellt die Kochverfahrensstufe dar, die zu dem gekochten flüssigen Konzentrat führt. Das geknchte flüssige Konzentrat wird dann durch mehrfaches wiederholen eines aus sehr schnellem E_rwärmen und Abkühlen (durch Entspannen) be-

409823/1051

stehenden Zyklus weiter konzentriert, his der Feststoffgehalt mindestens ■ etiua 7o % ausmacht, und bei dieser Konzentration ist die Llasseruirksamekeit (Au) ausreichend, um ausgezeichnete·Lagerbedingungen zu schaffen.

Die während der Hochstufe angewandten Bedingungen stehen in einem sorgfältig eingestellten Gleichgewicht, um so die Effekte der Mundfülle und Salivation zu erhalten, den Bratfleischgeschmack zu entwickeln und die Entwicklung von unerwünschten Geschmacksrichtungen zu verhindern. Ein zu geringes Hochen, wie z.B. bei Anwendung einer geringeren als der bevorzugten Temperatur, oder .bei einem geringeren Feststoffgehalt, als er bevorzugt wird, oder bei Anwendung einer geringeren Zeitspanne, als sie bevorzugt wird, entwickelt sich nicht ein maximaler Fleischgeschmack, durch werden durch derartige Bedingungen die Effekte der Mundfülle und der Salivation nicht aufgehoben.

Ein übermäßiges Kochen, wie z«B« bei Anwendung einer höheren als der bevorzugten Temperatur oder für eine längere Zeitspanne, führt zu einer Abnahme des Fleischgeschmacks und zu dem Auftreten eines unerwünschten Geschmacks oder Aroma, wie nach verbranntem Haar_o Durch übermäßiges Kochen wird ferner das Empfinden der Mundfülle und der Salivation beeinträchtigt_o Ein Mangel an Mnndfülle- und Salivationsempfinden wird im allgemeinen geschmacklich als flach im Gegensatz zu einem abgerundeten Geschmack bezeichnet.

Ein Kochen bei geringerem als dem bevorzugten pH-Uert läßt eine Herbheit aufkommen, die die geschmackliche Fleischeigenart stört. Das Kochen bei höherem als dem bevorzugten pH-ldert führt geschmacklich die Nuance von verbrannten Haaren ein.

Eine normale Verwendung für den Hefeextrakt besteht darin, daß dieser als Quelle für einen Fleischgeschmack und/oder zur Geschmacksergänzung von Fleischbrühe in Soßen und Tunken benutzt wird.

Das folgende Beispiel erläutert die Herstellung von Fleischgeschmacks- oder -würzextraktaus dem Extrakt mit neutralem Geschmack,., .

409823/1051

Beispiel 7

Ein flüssiger, neutral schmeckender Extrakt van den löslichen Bestandteilen VDn Bäcker-Hefe mit einem pH-LJert von 6, ο und einem Gehalt an Feststoffen van ^1 Geuj.-% sowie mit einer Zusammensetzung, bezogen auf die trockenen Feststoffe, von ^»7,8 % Rohprotein, 11,5 % Nucleinsäuren, 22,1 % Asche, weniger als 1 % Lipid, und etwa 3o % Hohlenhydrat wurde in einen Topf eingetragen, gerührt und durch Zugabe von Salzsäure auf Einen pH-üJert von 5,ο eingestellt. Der Topf und dessen Inhalt wurden in ein Ölbad von 125 C gesetzt, das der Probe eine Temperatur von 9o bis 95^DC verlieh. Die Probe wurde ß Stunden lang gerührt. Das Volumen wurde durch Verdampfεπ VErkleinsrt, bis der Gshalt an Feststoffen Go Gew.-% betrug, und diese Konzentration wurde durch periodisches Zugeben von Wasser aufrechterhalten.

Die gekochte Probe wurde mit einem gleichen V/olumen Wasser verdünnt. Das Volumen der verdünnten Probe wurde bis zu einem Gehalt an Feststoffen von 6o% durch Honzentrieren im Vakuum bei Go^DC mittels eines Dünnschichtdrehverdampfers verringert. Die ungefähre Zusammensetzung der gekochten Probe, bezogen auf die trockenen Feststoffe, ist die gleiche wie die Zusammensetzung des Extrakts mit neutralem Geschmack.

Der Geschmack der verdünnten Lösung wurde von einer Verkostergruppe bewertet. Dßr vorherrschende Geschmack entsprach gEbratenem Fleisch.

Dr.Vn/Ho

U0 UU/3/10 Π 1

Claims

Patent an sprüche

1. V/erfahren zur Herstellung brauchbarer Hefeprodukte, dadurch gekennzeichnet, daß man

A. eßbare Hefezellen kultiviert,

B. die Hefezellen gewinnt,

C. die Hefezellen zerbricht,

D. die unlöslichen Hefezeilwandbestandteiie von der Fraktion der löslichen Bestandteile trennt,

E. die Fraktion mit den unlöslichen Hefezellwandbestandteilen gewinnt,

F. das Hefeprotein von der Fraktion der löslichen Bestandteile abtrennt,

G. das Protein gewinnt und

G. die zurückbleibenden löslichen Beatandteile als Hsfeextrakt gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fraktion mit den unlöslichen Hefezellwandbestandteilen eine Zusammensetzung hat, die, bezogen auf das Trockengewicht, etwa 5 bis etwa 2o % Rohprotein, etwa d,1 bis etwa 3 % Nucleinsäure, etwa o,1 bis etwa 3 % Lipid, etwa α,5 bis etwa 3 % Asche und etwa So bis etwa 95 % Kohlenhydrat entspricht, und eine Mindestviskosität von 5oa cP hat, wenn diese Fraktion unter Bildung einer 1o%igen wäßrigen Suspension suspendiert ist, und einen Hauptteil von irregulären Zellwandbruchstücken und einen kleineren Anteil an ganzen Zellen aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hefeprntein, hezDgen auf die Trockenfeststoffe, etwa 65 bis etwa B5 % Protein, etwa α,5 bis etwa 9 % Nucleinsäuren etwa 7 bis etwa 15 % Lipid, etwa 1 tür.

"409823/1051

etua 5 % Asche und etua 5 bis etwa Za % Hahlenhydrat enthält.

if. l/erfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hefeprotein ein im wesentlichen zellfreies Proteinprodukt ist, das, bezogen auf die Trockenfeststoffe, etwa 65 bis etwa 85 % Protein, etwa 9 bis etua 14 % Nucleinsäure, etwa 2 bis etua 8 % Asche, etua 9 bis Etua 14 % Lipid und stua Z bis etwa 1n % Hohlenhydrat enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hefeextrakt, bezogen auf die feuchtigkeitsfreien und aschefreien Materialien, etua 52 bis etua 71 % Rohprotein, etua 9 bis etua 18 % IMucleinsäure, etua 15 bis etwa 45 % Kohlenhydrat und Etua o,7 bis etwa 2 % Lipid enthält und einen Gehalt an Glutaminsäurerückständen aufueist, die etua 2o bis etua 45 % des

korrigierten Proteins ausmachen.

6. Uerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

A. die zerbrochenen Zellen bei einem pH-Wert von zwischen etua 5,5 und etua 11,ο und bei einer Tempera
über etua Sd Minuten hält,

11,ο und bei einer Temperatur nicht über etua 6o^DC für eine Zeitspanne nicht

B. die unlöslichen Hefebestandteile bei einer Temperatur nicht über etua 6o^DC entfernt,

C. die löslichen Hefebestandteile bei einer Temperatur nicht über etua Go C und bei einem pH-Uert zwischen 5 und etua fl für eine Zeitspanne bebrütet, die zur Verringerung des Nucleinsäuregshalts des gewonnenen Proteins ausreicht, und

D. das Hefeprotein bei einer Temperatur zwischen D und 1oo C und einem pH-ülert zwischen 4 und 1o entfernt.

U 0 9 B 2 3 / 1 0 5 1

7« Verfahren nach Anspruch 3 Qder S, dadurch gEkennzEichnet, daß das gewonnene Hefeproteinprodukt einen Nucleinsäuregehalt von weniger als etuia 3 % hat.

B₀ Verfahren nach Anspruch 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß nian nach dem Bebrüten der löslichen HEfebestandteile und vcr dem Entfernen des Proteins Calciumchlorid zugibt,

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man der löslichen Fraktion, die nach dem Abtrennen der unlöslichen Hefezellujandbestandteile zurückbleibt, IMuclease zugibt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die zerbrochenen Hefezellen bei einem pH-Uert zwischen S und 11 und einer Temperatur zwischen 25 und Go C 5 bis So Minuten lang vor dem Trennen in die Fraktion der löslichen Bestandteile und die Fraktion der unlöslichen Zellwandbestandteile extrahiert.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fraktion der löslichen Bestandteile nach dem Abtrennen der Zelluandbruchstücke mit der IMucleasezubereitung bei einem pH-ülert von 5 bis 1o, einer Temperatur zwischen 3d und So C für eine Zeitspanne unter k Stunden behandelt.

12. Verfahren nach Anspruch 9, 1o oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die IMuclease "aus Malzsprößlingen stammt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man die IMucleinsäure in den löslichen Bestandteilen, die nach dran Abtrennen der unlöslichen ZeUujandbruchatünkE zurückbleiben, durch Zugann von al-

0 9 B ? 3 / 1 0 ΰ 1

kaiischen Mitteln zu den besagten löslichen Bestandteilen hydrolysiert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die zerbrochenen Hefe-Zellen bei einem pH-üJert zwischen etwa 5,5 und etwa 11 und einer Temperatur zwischen etwa 25 und etwa 6o C innerhalb εϊπεγ Zeitspanne von etwa5 bis etwa 6o Minuten VDr dem Abtrennen der unlöslichen Zellwandbruchstücke extrahiert und die Fraktion der löslichen Bestandteile nach dem Abtrennen der Zellwandbruchstücke mit alkalischen Mitteln bei einem pH-LJert zwischen etwa 9,5 und etwa 12,5, einer Temperatur zwischen etwa 5o und etwa 12o^DC innerhalb einer Zeitspanne bis zu 4 Stunden behandelt.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fraktion der löslichen Bestandteile mit alkalischen Mitteln bei einem pH-Uert von 1o,o bis 1o,5, einer Temperatur von 75 bis 85°C und innerhalb einer Zeitspanne von 1 bis 4 Stunden behandelt.

16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fraktion der löslichen Bestandteile mit alkalischen Mitteln bei einemä pH-LJert von 11,5 bis 12,5, einer Temperatur von 55 bis 65^DC und innerhalb einer Zeitspanne von 1 bis 2 Stunden behandelt.

17. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fraktion der löslichen Bestandteile mit alkalischen Mitteln bei einem pH-LJert von 9,5 bis 115 bis 12o^DC nicht länger als eine Stunde lang behandelt.

1Θ. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das Pfoteinprodukt durch Zugabe von Säure bis zu einem pH-üJert zwischen etwa 3,5 und etwa 5,5, bei einer Temperatur zwischen etwa 5 und etwa 9o^DC ausfällt.

409823/1051

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch" gekennzeichnet, daß man die Fraktion dar löslichen BestandtEils, dia nach dsm AbtrEnnsn dsr ZElluiandbruchstückE zurückblEibt, mit Binar für NahrungsmittEl geEignsten Säure behandslt, und zwar bis zu εΐπεπι pH-ütert van Etwa 3,5 bis etua 5,5 bei einar TsmpBratur van 0 bis 1dd^dC, um das Protein unlöslich zu machen.

2o. Uerfahran nach Anspruch 19, dadurch gekEnnzEichnEt, daß man zur Extraktion dss Protsins aus dan Ζεΐϊεη vor dEtn AbtrsnnEn dar unlöslichEn ZelluandbruchstückB dis zBrbrachsnEn Zelluände bsi ainsm pH-liJart zuaschsn Etwa 5,5 und stua 11 und Einer Temperatur zwischen etwa 25 und 6ο CfUr etwa 5 bis etwa Go Minuten hält.

21. Uerfahrsn nach Anspruch 5, dadurch gekEnnzeichnet, daß man die Fraktion der löslichEn BsstandtBile, dia nach dEtn AbtrennEn dss Proteins zurückblBibt, bei Sd bis 1ao^DC und einem pH-Wert van 3 bis 7 für 2 bis 16 Stunden bshandElt und ein Produkt mit einem Geschmack von gebratsnem Fleisch gEuinnt.

22. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnst, daß man die löslichEn Bestandteile, die nach dem Abtrennen des Proteins zurückbleiben, bis zu einer Konzentration von mindestens etwa 25 Βεω.-% konzentriert.

23. Verfahrennach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die löslichen Bestandteile bis zu einer Konzentration von mindestens etua 7o Gem«-?? konzentriert.

Zk. Verfahren nach Anspruch 1 ader 2, zur Herstellung von Hefeglycan, dadurch gekennzeichnet, daß man

A. eine HefB vomm Wahrungsmittelgrad kultiviert,

B. die Hefe-Biomasse geuinnt und wäscht,.

C. die Hefezsllsn zsrbricht,

4 0 9 8 2 3/105 1

D. das unlösliche Glycan von den löslichen cytoplasmatischen Stoffen abtrennt und extrahiert und

E. ein Hefeglycanprodukt mit einem Hauptanteil an irregulären Zelluandbruchstücken und einem kleineren Anteil an ganzen Zellen gewinnt.

25. Verfahren nach Anspruch Zk, dadurch gekennzeichnet, daß man das Glycan mit Wasser wäscht, das Glycan konzentriert und das Glycan unter Gewinnung eines Produkts, das bezogen auf die Trackenfeststoffe, 5 bis 2o % Rohpratein, g,1 bis 3 % Nucleinsäure, o,1 bis 3 % Lipid, o,5 bis 3 % Asche und 6a bis 95 % Kahlenhydrat, enthält, trocknet.

26. Verfahren nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß man das abgetrennte Glycan homogenisiert, das homogenisierte Glycan mit LJasser wäscht und das Glycan unter Gewinnung eines Produkts, das, bezogen auf die Trockenfeststoffe, 5 bis 2o % Rohprotein, o,1 bis 3 % Nucleinsäure, o,1 bis 3 % Lipid, a,5 bis 3 % Asche und 6c bis 95 % Hahlenhydrat enthält, trocknet.

27. Praktisch zellfreies Proteinprodukt, aus Hefe stammend, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf die Trockenfeststoffe, etwa 65 bis etwa 85 % Protein, etwa 9 bis etwa 1*+ % Nucleinsäure, etwa 2 bis etwa 8 % Asche, etwa 9 bis etwa I** % Lipid und etwa 2 bis etwa 1 α % Kahlenhydrat enthält.

28. Produkt nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß das Protein ein Proteinäquivalenzverhältnis von wenigstens etwa 1,5 hat.

29. Aus Hefe stammendes Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf die Trockenfeststoffe, etwa 65 bis etwa 85 % Protein, etwa σ,5 bis etwa 9 % Nucleinsäure, etwa 7 bis etwa 15 % Lipid, etwa 1 bis etwa 5 % Asche und etwa 5 bis etwa 2o % Kohlenhydrat enthält.

409823/105

3d. Produkt nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Protein ein Proteinäquivalenzverhältnis von wenigstens etwa 1,o hat.

31. Produkt nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Rohfasergehalt von weniger als etuia 1 % hat. .

32. Hefeextakt, dadurch gekennzeichnet, daß er, bezogen auf die feuchtigkeitsfreien und aschefreien Materialien etwa 52 bis etua 71 % Rohprotein und etwa 9 bis etuia 1B % Nucleinsäure enthält.

33. Produkt nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Gehalt von Glutaminsäurerückständen hat, der etua 2o bis etua 45 % des korrigierten Proteins ausmacht.

34. ^c'Extrakt nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß er etua 15 bis etua 45 % Kohlenhydrat und etua o,7 bis etua 2 % Lipid enthält.

35. Aus Heferückständen und ganzen Hefezellen stammendes Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es, bezogen auf die Trockenfeststoffe, etua 5 bis etua 2o % Rohprotein, etua o,1 bis etua 3 % Nucleinsäure, etua o,1 bis etua 3% Lipid, etua o,5 bis etua 3 % Asche und etua Go bis etua 95 % Kohlenhydrat enthält und eine Mindestviskosität von 5oo cP hat, uenn es in einer 1o%igen uäßrigen Suspension suspendiert vorliegt, und einen Hauptanteil an irregulären Zellwandbruchstücken und einen kleineren Anteil an ganzen Zellen aufueist.

3S. Produkt nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Uiskosität über 35oo cP in einer 1a%igen Suspension hat.

409823/1051

HH .

Leerse ite