DE2856694A1

DE2856694A1 - Verfahren zur entfernung von blaehenden zuckern aus soja

Info

Publication number: DE2856694A1
Application number: DE19782856694
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Dasek; David Shepherd; Robert Dustan Wood
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1978-01-04
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1979-07-05
Also published as: NO147169B; MX5155E; JPS5636899B2; NL186430C; SE467338B; OA06143A; MY8200077A; DE2856694C2; NL7900040A; GB1585037A; FR2413887B1; ES476553A1; JPS5498355A; NO784384L; NO147169C; IN149723B; CH627626A5; BE872336A; IT7852326A0; AR218353A1

Description

PATENTANWALT ₀

DR. RICHARD KNEISSL < B, DEl 1978

Widenmayerstr. 46 £

D-8000 MÜNCHEN 22
Tel. 089/295125

S 681

Societe des Produits Nestle S.A. Vevey/Schweiz

Verfahren zur Entfernung von blähenden Zuckern aus

Soja

Priorität: 4.1.78 - Schweiz

909827/1051

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von blähenden Zuckern aus Soja, bei welchem eine wäßrige Sojasusp&.ision durch Nährhefen, insbesondere Saccharomyces (S.) uvarum, fermentiert wird.

Sojabohnen oder Sojatrester eignen sich zur Herstellung von Grunanährmitteln^wie z.B. Sojagrütze oder Sojamehl. Die Verwendung dieser Grundnährmittel bei der Herstellung bestimmter Nahrungsmittel für den menschlichen Bedarf stößt auf Geschmacks- und Verdaubarkeitsprobleme. Im Fernen Osten sind die einheimischen Völker mehr oder weniger an den typischen Geschmack gewöhnt, der bei Produkten auf Sojabasis so schwierig zu beseitigen oder zu neutralisieren ist. Diese Völker haben das Verdaubarkeitsproblem häufig dadurch gelöst, daß sie sich einheimischer Mikroorganismen bedienten, um die unerwünschten Substanzen abzubauen. So stellen sie beispielsweise ihr traditionelles und "tempeh" bezeichnetes Nahrungsmittel dadurch her, daß sie zerkleinerte Sojabohnen mit dem Schimmelpilz Rhizopus oligosporus fermentieren. Darüber hinaus besitzt ein solches Nahrungsmittel auch für Personen aus dem Westen einen durchaus akzeptablen Geschmack. Es ist jedoch nicht möglich, einfach diese althergebrachten Lösungen dieser Probleme zu übernehmen. Beispielsweise ist die Anzahl der durch Gesetze und Verordnungen in gewissen westlichen Ländern zugelassenen Mikroorganismen sehr beschränkt. Will man die durch den typischen Geschmack und die unverdaubaren Oligosaccharide von Soja hervorgerufenen Probleme im technischen Maßstab auf mikrobiellem Wege lösen, dann muß man sich in diesen Ländern an die zugelassenen Mikroorganismen halten, d.h. an die sog. "Nährorganismen", insbesondere Nährhefen. Nun sind aber lediglich die Hefen S. cerevisiae, S. carlsbergensis, welche erst kürzlich zugelassen worden ist, S. uvarum, Candida utilis

909827/1051

285669A

und Kluyveromyces fragilis allgemein anerkannte Nährhefen. Von diesen müssen noch solche ausgewählt werden, welche die nötigen Enzyme synthetisieren, um die Oligosaccharide von Soja abzubauen, welche für diese Bläherscheinungen verantwortlich sind, nämlich Raffinose und Stachyose.

Ein bekanntes Verfahren, das mit dem Ziel der Herstellung von texturierten Pflanzenproteinen mittels Druckdampf entwickelt worden ist, besteht darin, beispielsweise mit S. carlsbergensis oder S. cerevisiae ein Sojamehl zu fermentieren, das so angefeuchtet worden ist, daß der Feuchtigkeitsgehalt zwischen ungefähr 15 und 35 % liegt. Die feuchte,granulierte und fermentierte Masse wird dann in einem Druckdampfstrom behandelt. Das erhaltene Produkt besitzt eine Textur, welche an Fleisch erinnert, und einen Geschmack, der durch eine der beiden Behandlungen bei alleiniger Anwendung nicht erreicht werden kann. Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, unter aeroben Bedingungen beispielsweise mit S. cerevisiae oder S. carlsbergensis eine wäßrige Suspension von Sojamehl zu fermentieren, die vorzugsweise etwa 10 % Trockenmasse enthält. Das so behandelte Material soll 55 bis 65 % Proteine enthalten, von· denen einige Prozente auf die Hefen selbst zurückgehen. Es eignet sich für die Herstellung einer pflanzlichen Milch und kann in die Masse! gewisser Käsesorten eingeführt werden, ohne daß deren Eigenschaften wesentlich verändert werden.

Die oben beschriebenen beiden bekannten Verfahren, nämlich die statische Fermentation eines angefeuchteten Sojamehls und die aerobe Fermentation einer wäßrigen Suspension haben entweder wirtschaftliche oder qualitative Nachteile.

Das ertte Verfahren gestattet es nur, etwa die Hälfte des Gesamtgehalts an löslichen Zuckern während einer sehr langen Fermentationsdauer in der Größenordnung von 48 bis 96 st zu beseitigen. Eine homogene Behandlung in. der feuchten

909827/1051

Granaiienmasse erscheint kaum möglich. Das zweite Verfahren gestattet es nicht, Suspensionen mit einem hohen Gehalt an Trockennasse zu verwenden. Dieser Gehalt darf einen Wert in der Größenordnung von 10 bis 15 % nicht überschreiten, da sonst durch die geschlagenen Proteine in der heftig bewogten Suspension allzuviel Schaum gebildet wird. Darüber hinaus erreicht beim zweiten Verfahren die in der Fermentationsbouillon gebildete Hefemenge etwa die Hälfte der Menge des abgebauten Zuckers. Dies führt dazu, daß man den charakteristischen Sojageschmack gegen einen charakteristischen Hefegeschmack eintauscht.

Weiterhin ist es aus der US-PS 4 008 334 bekannt, wasserlösliche Kohlehydrate aus Soja durch aerobe Fermentation in wäßriger Suspension zu entfernen, wobei Bäckerhefe, d.h. S. cerevisiae, und gewisse Stämme von S. carlsbergensis (Bierhefe"' und von S. cerevisiae var. ellipsoideus (Weinhefe) verwendet werden. In dieser Patentschrift ist im Gegensat: zu einer früheren Feststellung angegeben , daß S. corovisiaa die enzymatische Ausrüstung besitzt, welche nötig ist, um Raffinose und Stachyose abzubauen, und daß es sich hierbei um die be.ste dem Autor für diese Verwendung bekannte Hefe handelt. Auch in den Beispielen dieser Patentschrift wird Nachdruck auf die Verwendung von Bäckerhefe gelegt. Nun wurde aber festgestellt (wie man auch in den Werk von J. Lüdaer (eine Autorität auf diesem Gebiet) "The Yeasts" (2. Aufl . 1970) nachlesen kann, daß S. cerevisiae nicht die enzymatische Ausrüstung besitzt, die zum Abbau von blähenden Zuckern in Soja nötig ist.

Ee scheint, daß sich eine Bestätigung dieser Tatsache auch ujsf'inem anderen jüngeren Dokument ergibt, in welchem festgestellt wird, daß es wichtig ist, niedere Bierhefen anstelle von hohen Bierhefen zu verwenden, welche dort als S. carlsbergensis bzw. S. cerevisiae identifiziert werden.

909827/1051

Gemäß diesem Dokument wird lebende Hefe einem Brei aus Sojamehl zugegeben, welches mit dem gleichen Gewicht Wasser gemischt ist, worauf dann nur einige Stunden reagieren gelassen wird. Der Abbau 'der blähenden Zucker unter diesen Bedingungen erscheint sehr hypothetisch. Eine in dieser Patentschrift genannte Geschmacksprobe scheint diesen Eindruck zi bestätigen.

.Es ist schließlich auch ein Verfahren zur Herstellung eines modifizierten Pflanzenproteins beschrieben, welches als Caseinatersatz dienen kann. Bei diesem Verfahren bringt man Sojamehl in wäßrige Suspension, beimpft mit S. cerevisiae und S. carlsbergensis, läßt in einem geschlossenen Behälter bei 16°C 60 st fermentieren, fügt Natriumhydroxid hinzu, um durch Reaktion mit dem während der Fermentation gebildeten Kohlendioxid ein Carbonat zu bilden, erhitzt, um das Carbonat mit dem Protein reagieren zu lassen, und neutralisiert mit einer Säure. Bei diesem Verfahren ist es wahrscheinlich, daß nicht alle löslichen Zucker von Soja abgebaut werden, insbesondere nicht die blähenden Oligosaccharide.

Endlich ist auch die anaerobe Fermentation einer wäßrigen Sojasuspension mit Hilfe von Hefen bereits in einem verhältnismäßig alten Dokument beschrieben. Zwar wird dabei bereits daran gedacht, alle Zucker von Soja in Abbauprodukte zu überführen, nämlich in Alkohol und Kohlendioxid, jedoch ist an dem wirklich erreichten Abbau der blähenden Oligosaccharide zu zweifeln.·

Es wurde nunmehr ein Verfahren gefunden, das den vollständigen Abbau der Zucker von Soja gestattet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Sojasuspension mit einem Gehalt an Trockenmasse von 5 bis 45 Gew.-% herstellt, daß man diese mit mindestens einem Stamm von S.'uvarum beimpft, der auf einem Me-

909827/1051

dium gewachsen ist, das mindestens einen Zucker mit einer GLD-Galactcpyranosylbindung enthält, und daß man die Suspension unter anaeroben Bedingungen während mindestens 8 st bei einer Temperatur von 15 bis 50°C fermentiert.

Es wurde in der Tat festgestellt, daß es nicht möglich ist, eine vollständige Beseitigung der blähenden Zucker durch einfache Fermentation mit Hilfe von Hefen zu erreichen, auch nicht mit Hilfe solcher Hefen, von denen bekannt ist, daß sie die nötige enzymatische Ausrüstung besitzen. Es hat sich als absolut nötig erwiesen, die Bildung von Ä-Galactosidase durch den Mikroorganismus zu induzieren, damit er später dazu fähig ist, wirksam die aD-Galactopyranosylbindungen der gesamten in der Sojasuspension enthaltenen Raffinose und Stachyose aufzubrechen. Durch systematische Vergleichsversuche wurde sichergestellt, daß S. cerevisiae keine 06-Galactosidase erzeugt, und zwar auch dann nicht, wenn man versucht, ihn auf einem Medium zu ziehen, das beispielsweise Raffionose enthält, und daß gewisse Stämme.von S. uvarum a-Galactosidase unter der Bedingung bilden können, daß man sie auf einem Medium wachsen läßt, welches einen Zucker enthält, der dieses Enzym zu seinem Abbau erfordert. Schließlich wurde auch sichergestellt, daß sowohl S. cerevisiae wie auch S. uvarum Invertase bilden können, jedoch nicht in den gleichen Mengen. Außerdem wurde herausgefunden, daß es •möglich ist, die Zeit beträchtlich zu senken, die für eine vollständige Beseitigung der blähenden Zucker erforderlich ist, wenn man die Sojasuspension mit einem Gemisch von zwei Stämmen beimpft, von denen einer eine gute Invertaseaktivität besitzt, wie z.B. gewisse Stämme von S. cerevisiae oder von S. uvarum, die auf Glucose oder Saccharose kultiviert worden sind und die Stachyose und Raffinose rasch in Fructose plus Manninotripse und Melibiose spalten, und von denen der andere eine gute a-Galactosidaseaktivität besitzt, wie z.B. gewisse Stämme von S. uvarum, die auf Stachyose ' oder Raffinose kultiviert worden sind un<i die' Manninotriose und Melibiose beseitigen.

909827/1051

Das erfindungsgemäße Verfahren ist wirtschaftlich. Man erspart gleichzeitig die Beschickung mit steriler Luft und die für ein heftiges Durchrühren nötige Energie. Ein langsames oder intermittierendes Rühren reicht aus. Das erfindungsgemäße Verfahren ist effizient. Es ist möglich, den Gehalt an löslichen Zuckern in einer vernünftigen Zeit auf nahezu Null zu verringern. Außerdem wird nur eine mäßige Menge an Hefe in der Bouillon gebildet, da der größte Teil der Zucker in flüchtigen Alkohol und Kohlendioxid überführt wird.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man beispielsweise von geschälten und zerkleinerten Sojabohnen oder von einem ggf. entfetteten Sojamehl ausgehen.

Mit dem Ausdruck "Sojasuspension" ist in der Tat eine Suspension des gesamten Materials in einer zerteilten Form gemeint, das aus Sojabohnen erhalten worden ist und einen großen Teil seiner Nährbestandteile enthält, evtl. ohne dem öl, das entweder ausgepreßt oder extrahiert worden sein kann. Vorzugsweise wird eine Suspension von entfettetem Sojamehl oder eine Suspension von ganzen Sojabohnen hergestellt, die 10 bis 45 Gew.-% Trockenmasse enthält.

Für die Fermentation kann man jeden Stamm von S. uvarum verwenden, der dazu fähig ist, blähende Zucker von Soja abzubauen, nachdem er beispielsweise auf Raffinose oder Stachyose kultiviert worden ist. Es ist auch möglich, eine Kombination eines solchen Stamms mit einem anderen Nährhefestamm, der eine gute Invertaseaktivität besitzt, zu verwenden. Mit dem Ausdruck "Nährhefe" ist eine Hefe gemeint, deren Einarbeitung in Nährmittel offiziell gestattet ist. Dies gilt insbesondere für Bier- und Bäckerhefen. Durchaus vorzügliche Resultate werden erhalten, wenn man den Stamm von S. uvarum CBS 1502 verwendet, der auf einem Me-' dium gewachsen ist, dessen Hauptkohlenstoffquelle aus einem blähenden Zucker, insbesondere Raffinose, besteht, wobei

909827/1051

eine Kombination mit den Stämmen S. eerevisiae CBS 5494 und S. uvarum CBS 2451 bevorzugt wird, die auf einem Medium gewachsen sind, dessen Hauptkohlenstoffquelle beispielsweise Glucose oder Saccharose ist.

Vor dem Beimpfen mit der gewählten Hefe empfiehlt es sich, die Suspension zu pasteurisieren, beispielsweise durch eine Wärmebehandlung. Wenn eine Suspension aus entfettetem Sojamehl hergestellt v/ird, dann kann man die Pasteurisierung beispielsweise durch Erhitzen auf eine Temperatur in der Größenordnung von 60 bis 70°C während etwa 15 min oder durch rasches Erhitzen auf eine Temperatur von 130 bis 145 C während 30 bis 60 sek durchführen. Wenn eine Suspension von ganzen Sojabohnen hergestellt wird, dann kann man beispielsweise die Bohnen in Gegenwart von Wasser mit einer erhöhten Temperatur zerkleinern, um eine Teilchendispersion mit einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 mm herzustellen, die Dispersion durch Einspritzen von Dampf 5 bis 45 sek auf eine Temperatur von 120 bis 160°C erhitzen, um den Antitrypsinfaktor zu verringern, und schließlich die Dispersion mit Hilfe eines geeigneten Apparats mahlen, insbesondere mit einer Kugelmühle, um eine glatte, breiige und stabile Suspension von Teilchen herzustellen, die eine Abmessung in der Größenordnung von 2 oder 3 bis 20 oder 30 u auf weis en.

Hierauf kann man die Suspension beimpfen, indem man ihr eine entsprechende Menge lebender Hefe zusetzt, und zwar etwa 0,5 bis 10 Gew.-%o, bezogen auf die in Suspension befindliche Sojamenge, ausgedrückt in Trockenmasse. Man kann als Inokulum auch mindestens einen Stamm von S. uvarum verwenden, der im Wachstumszustand auf ein Medium gebracht worden ist, dessen Hauptkohlenstoffquelle aus mindestens einem der Oligosaccharide von Soja, insbesondere Raffinose, besteht. Dieses Inokulum kann man beispielsweise in zwei Stufen herstellen, indem man zunächst während ungefähr 20 st

909827/1051

2Β56694

den gewählten Stamm auf einem Medium kultiviert, das als Hauptkohlenstoffquelle Glucose oder Saccharose enthält, worauf man ihn dann in ein Medium überführt, das als Hauptkohlenstoffquelle mindestens eines der Oligosaccharide von Soja enthält, wo er wiederum etwa 20 st kultiviert wird. Es ist möglich, ein frisches, gefrorenes Oder durch Gefriertrocknung getrocknetes Inokulum zu verwenden. Dieses Inokulum kann, wie oben bereits erwähnt _r auch einen -anderen Nährhefestamm enthalten, welcher eine gute Invertaseaktivität besitzt*

Nachdem die Suspension beimpft worden ist, wird sie unter anaeroben Bedingungen fermentieren gelassen. Um diese Bedingungen sicherzustellen, kann es ausreichen, das Kulturmedium nur langsam oder intermittierend zu rühren, so daß praktisch keine Luft zu den Hefen im Inneren der Suspension gelangt. Dieses langsame oder intermittierende Rühren hat den einzigen Grund _r während der Behandlung die Homogenität der Suspension aufrechtzuerhalten..

Das gewünschte Resultat wird durch Fermentieren der Suspension während mindestens 8 st, vorzugsweise 10 bis 24 st, bei einer Temperatur von 15 bis 50°C erreicht. Hierauf kann die Fermentation abgebrochen werden. Um dies zu erreichen, kann man beispielsweise die Suspension während 10 bis 30 min auf eine Temperatur von 70 bis 85°C bringen, d.h. also, zu pasteurisieren, worauf sie dann entsprechend der vorgesehenen Verwendung des fermentierten Materials zugeführt werden kann. Es ist auch möglieh, die Suspension auf Walzen oder durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung zu trocknen, und zwar ggf. nach einer Konzentrierung durch Eindampfen in Vakuum oder mit Hilfe eines Oberflächenschaber aufweisenden Eindampfers. Das während der Fermentation gebildete Äthanol dampft bei der Trocknung ab. Die während der Fermentation gebildete Hefemenge, die im Endprodukt zurückbleibt, ist so gering, daß sie praktisch in die Fehler-

909827/l05i

grenze der üblichen Methoden zur Bestimmung des Gehalts an Trockenmasse einer wäßrigen Suspension fällt. Das so erhaltene Produkt besitzt einen praktisch neutralen Geschmack und Geruch. Es kann als Proteinergänzung oder Proteinersatz in der Nahrungsmittelindustrie, insbesondere in der Industrie der diätetischen Produkte, verwendet werden. Es eignet sich insbesondere für die Herstellung von pflanzlicher Milch oder von Fleischersatzprodukten.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die Prozentangaben sind in Gewicht ausgedrückt. Wenn nichts anderes angegeben ist, dann sind die gesamten Zuckergehalte (Mono- und Polysaccharide) durch das kolorimetrische Verfahren von V. Trevelyan bestimmt worden, das auf der Bestimmung eines Komplexes beruht, der durch Zucker mit Anthron in konzentrierter Schwefelsäure gebildet wird.

BEISPIEL 1

Man kultiviert S. uvarum CBS 1502 in einem Nährmedium der folgenden Zusammensetzung:

Saccharose 20 g

(NH4)₂HPO₄ 10 g

K₂HPO₄ 5 g

Na₂SO₄ 0,5 g

Hefeextrakt 0^25 g

Flüssiger Maisauszug 0,25 g

Leitungswasser 1000 ml

und 10 ml einer Lösung der folgenden Zusammensetzung:

MgSO₄ .	• ^7Η2°	Wasser	8	27/	0	5	1	20	g
FeSO₄ ,	. 7H₂O	909					1	g
MnSO₄							- T	g
NaCl							1	g
Destilliertes						500	ml

		Ί

2S5669A

Nach 24 st überführt man den Stamm in ein Medium, das mit dem vorhergehenden identisch ist, außer daß die 20 g Saccharose durch 5 g Raffinose ersetzt worden sind. Nach einer Kultivierungszeit von 20 st bei 30 G in Schüttelflaschen v/ird ein Inokulum erhalten, das 2,5 g Hefe, ausgedrückt als Trockenmasse, je Liter enthält und dessen pH 3,,75 beträgt.

In einem 30 1 fassenden Fermentator stellt man 20 1 einer wäßrigen 20%igen Suspension von entfettetem Sojamehl her, das von der Firma "Central Soya" in den Vereinigten Staaten unter der Bezeichnung "Soya Fluff W 200" vertrieben wird. Man pasteurisiert die Suspension 15 min bei 60 C. Hierauf inokuliert man sie mit einer Menge von 0,6 Gew.-Teilen, gerechnet als Trockenmasse, Hefe auf 1000 Teile in Suspension befindliches Sojamehl. Man läßt den pH frei entwickeln. Vor der Pasteurisation beträgt der pH 6,6 und nachher 6,2, worauf er dann während der Fermentation allmählich auf 5,8 fällt. Man rührt die Suspension langsam mit Hilfe von zwei Rührern, die durchbrochene Schaufeln aufweisen und die sich mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 75 U/min drehen. Man hält die Fermentationstemperatur auf 30 C. Zu Beginn der Fermentation wird ein Gesamtgehalt an¹ löslichen Zuckern von 18,5 mg/ml gemessen. Dieser Wert fällt während einer 24stündigen Fermentation zu Beginn rasch und dann langsam auf 1,5 mg/ml. Diese Verringerung von mehr als 90 % des gesamten Gehalts an löslichen Zukkern wird auch vollständig durch Parallelversuche mit Dünnschichtchromatografie bestätigt.

BEISPIEL 2

Man beimpft eine Suspension von ganzen Sojabohnen mit einem Inokulum, das gemäß Beispiel 1 hergestellt worden ist, läßt unter ähnlichen Bedingungen fermentieren und erhält wiederum Resultate, die mit denjenigen von Beispiel 1 vergleichbar sind.

909827/10 51

BEISPIELE 3

14

Es wurde eine systematische Versuchsreihe durchgeführt, um festzustellen, ob andere NährhefeBtämme mit und ohne Induktion auf blähendem Zucker eine CX-Galactosidaseaktivität besitzen, um auch herauszufinden, welche Nährhefen besonders wegen ihrer guten Invertaseaktivität zu empfehlen sind»-und um besonders wirksame Stammpaare zum Abbau - von blähenden Sojazuckern durch die gemeinsame Aktivität ihrer OL-Galactosidase- bzw. Invertaseenzyme zu bilden. Die fol gende Tabelle gibt eine Übersicht über die Versuchsergebnisse:

Bei spiel Nr.	Stämme	Stac 12 St	iiyose 24 st	Raff: 12 St	Lnose 24 St	Man tri 12 st	nino- ose 24 St	MeIi 12 st	biose 24 st	51
3	Candida utilis CBs 841 (Glucose)	+	+	+	+	-	+	-	+
4	Saccharomyces cerevisiae CBS 4054 (Glucose)	+	+	+	+		+		+
5	Saccharomyces cerevisiae CBS 5494 (Glucose)	+		⁺			+		+
6	Saccharomyces uvarum CBS 1502 (Glucose)	+	+	+	+		^—		+
7	Saccharomyces uvarum CBS 2451 (Glucose)						+	+	+
		09827/U

Fortsetzung der Tabelle

Bei spiel Nr.	Stämme	_; Stacl 12 St	iyose 24 st	Raffi 12 St	-	.nose 24 st	Mann trio 12 st	ino- se 24 st	-	MeIi 12 st	biose 24 st
8	Candida utilis CBS 841 (Raffinose)	+	+	+	+	-	+	-	+
9	Saccharomyces cerevisiae CBS 4054 (Raffinose)	+	+	+	+	—	+		+
10	Saccharomyces cerevisiae CBS 5494 (Raffinose)	+	—	+	—		+		+
11	Saccharomyces uvarum CBS 1502 (Raffinose)	+		+		+		+
12	Saccharomyces uvarum CBS 2451 (Raffinose)		—		—	+	+		+
13	S. cerevisiae CBS 5494 (Glucose) + S. uvarum CBS 1502 (Raffinose)
14	S. uvarum CBS 2451 (Glucose) + S. uvarum CBS 1502 (Raffinose)

909827/1051

12 und 24 st nach der Fermentation einer wäßrigen Suspension von ganzen zerkleinerten Sojabohnen wurden durch Dünnschichtchromatografie Analysen durchgeführt, wobei sich folgende charakteristischen Werte ergaben:

Trockenmasse 10 %

Proteine 5 %

Gesamtgehalt an löslichen Zuckern 2 %

davon Stachyose 0,6 %

davon Raffinose 0,7 %

Die Fermentation wurde mit Hilfe verschiedener Mikroorganismen und Mikroorganismenpaare, die in der linken Spalte angegeben sind, durchgeführt. Die in Klammern beigefügten Zucker geben die Kohlenstoffquelle des Mediums an, auf dem das Irokulum oder halbe Inokulum hergestellt worden war. Das Herstellungsmedium besaß bezüglich der Kohlenstoffquelle nahezu die Zusammensetzung des in Beispiel 1 angegebenen Herstellungsmediums. Jeder Stamm wurde darauf während 20 st bei 30°C in Schüttelflaschen kultiviert. Die Sojasuspension wurde in einer Menge von 0,6 Gew.-Teilen Hefe, ausgedrückt als Trockenmasse, auf 1000 Teile in Suspension befindliches Sojamehl beimpft.

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß Candida utilis CBS 841, S. cerevisiae CBS 4054 und S. uvarum CBS 1502 nach Kultivierung auf Glucose nur eine schwache Invertaseaktivitat besitzen und daß S. cerevisiae CBS 5494 und S. uvarum CBS 2451 nach Kultivierung auf Glucose eine gute bzw. sehr gute Invertaseaktivität zeigen.

Candida utilis CBS 841 und S. cerevisiae CBS 4054 zeigen nach Kultivierung auf Raffinose stets keine Ci-Galactosidaseaktivität. S. cerevisiae CBS 5494 und S. uvarum CBS 2451 zeigen nach Kultivierung auf Raffinose'eine gute bzw. sehr gute Invertaseaktivität, aber keinerlei oc-Galactosidase·

909827/1051

aktivität. S. uvarura CBS 1502 zeigt nach Kultivierung auf Raffinose eine'gute Invertaseaktivität und eine gute CL-Galactosidaseaktivität.

Die besten Resultate werden erhalten, wenn man S. cerevisiae CBS 5494 oder S. uvarum CBS 2451 mit S. uvarum CBS 1502, der auf Raffinose kultiviert worden ist, kombiniert." Alle Sojazucker wurden mit einer solchen Kombination in weniger als 12 st abgebaut.

BEISPIEL 15

Gemäß Beispiel 2 der US-PS 4 008 334 wurden in zwei Fermentatoren Parallelversuche durchgeführt, um die Sicherheit der Versuche zu erhöhen. Es wurde eine wäßrige 15%ige Suspension von entfettetem Sojamehl, gerechnet alsTrockenmasse, hergestellt. Der pH wurde dann auf 4,5 eingestellt. Anschließend wurde 15 min bei 90°C pasteurisiert. Die Suspension wurde mit lebender Bäckerhefe beimpft, die aus dem Hause Malteserkorsgaer von De Danske Sprit Fabrikker stammte. Es wurde mit 0,25 Gew.-% Hefetrockenmasse, bezogen auf das Gewicht der Sojatrockenmasse beimpft. Hierauf wurde unter Rühren 16,5 st fermentiert, wobei mit 0,5 Volumina Luft je Volumen Suspension je Minute belüftet wurde.

Es wurden Sterilitätskontrollen in regelmäßigen Abständen durchgeführt. Dabei wurde keine wesentliche Bakterienverseuchung festgestellt. Die Anzahl der Hefezellen zu Beginn und am Ende der Fermentation wurde ermittelt. Es wurde festgestellt, daß sie am Ende 9,4mal so groß war wie zu Beginn. Dies erlaubt den Schluß, daß der Abbau der löslichen Zucker in der Suspension durch die Hefezellen und nicht durch irgendwelche andere verunreinigende Mikroorganismen erzielt wurde.

909827/1051

-y-4,- 2^ß5669A

Das Ausmaß des Abbaus der löslichen Zucker in der Suspension wurde durch Dünnschichtchromatografie nach 0, 6, 9, 12 und 16,5 st Fermentation ermittelt. Diese Analyse war für die beiden parallelen Fermentationsversuche gleich. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben:

0 st 6 st 9 st 12 st 15 st 16,5 st

Ausg&ngsfleck ++ ++ ++ ++

Stachyose ++++ +++ + Spuren

Manninotriose Spuren

Raffinose +

Melibiose +

Saccharose ++

Galactose

Glucose-Fructose

Es ist ex-ichtlich, daß die Stachyose und die Raffinose dank der Invertase verschwanden und daß sich die Manninotriose und die Melibiose als Folge des Fehlens von CC-Galactosidase anhäuften. Die Saccharose, die Galactose, die Glucose und die Fructose verschwanden in weniger als 6 st. Die verwendete Hefe besitzt also keine ausreichende Ot-Galactosidaseaktivität, obwohl sie v/irksam ist. Daraus läßt sich schließen, daß der blähonde Anteil dex" blähenden Zucker von Soja nicht durch das in der US-PS 4 008 334 beschriebene Verfahren abgebaut wird.

909827/1051

Claims

285669A PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Entfernung von blähenden Zuckern aus Soja, bei welchem eine wäßrige Sojasuspension durch Nährhefen, insbesondere Saccharomyces (S.) uvarum, fermentiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Sojasuspension mit einem Gehalt an Trockenmasse von 5 bis 45 Gew.-% herstellt, daß man diese mit mindestens einem Stamm von S. uvarum beimpft, der auf einem Medium gewachsen ist, das mindestens einen Zucker mit einer OiD-Galactopyranosylbindung enthält, und daß man die Suspension unter anaeroben Bedingungen während mindestens 3 st bei einer Temperatur von 15 bis 50°C fermentiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Suspension 10 bis 24 st fermentiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von einer Suspension von entfettetem Sojamehl ausgeht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man VG₁: einer Suspension von ganzen Sojabohnen ausgeht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nan den Stamm S. uvarum CBS 1502 verwendet.

6. Varfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß :..är: die Suspension durch einen der Stämme S. cerevisiae C3S 5494 und S. uvarum CBS 2451, die auf einem Medium gewachsen sind, dessen Hauptkohlenstoffquelle Glucose oder Saccharose ist, in Kombination mit dem Stamm S. uvarum CBS 1502, der auf einem Medium gewachsen ist, dessen Hauptkohlenstoffquelle Raffinose oder Stachyose ist, fermentiert. -

909827/1051 ORIGINAL INSPECTED

2656694

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nan die Fermentation durch Pasteurisation oder durch Trocknen auf Walzen oder durch Sprühtrocknung abbricht.

909827/1051