DE3150336A1

DE3150336A1 - Gaerverfahren und -substrat

Info

Publication number: DE3150336A1
Application number: DE19813150336
Authority: DE
Inventors: Francis Ing. 59660 Merville Devos; Michel Ing. Huchette
Original assignee: Roquette Freres SA
Current assignee: Roquette Freres SA
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1982-07-22
Also published as: IT1142141B; DK166031B; DK564981A; NL8105721A; ES508646A0; IT8125691A0; US4766070A; FR2496689B1; GB2090288A; GB2090288B; FR2496689A1; NL190987C; ES8305038A1; DE3150336C2; NL190987B; DK166031C

Description

BESCHREIÖUNG

Die Erfindung hat ein Gärverfahren zum Gegenstand, im Rahmen dessen ein Gärsubstrat oder Gärmedium zur "Verwendung kommt, welches ein an sich neues Erzeugnis darstellt.

Mit dem Ausdruck"Gärverfahren" wird ein jegliches Verfahren bezeichnet, welches zur Herstellung

von Substanzen wie Enzymen, organischen Säuren, Antibiotika, Polysacchariden, Aminosäuren oder Vitaminen durch Gärung dient. ' -

Bei der Ausführung dieser Verfahren kommen Gärmedien zur Verwendung, in die die zur Gärung notwendigen Nährsubstanzen eingebracht werden; diese Nährsubstanzen umfassen sogenannte glucidische Substanzen, anorganische Salze, Oligo-Elemente, Vitamine und proteinhaltige Substanzen, wobei letztere Aminosäuren, Polypeptide und Proteine liefern.

Die bis zum heutigen Tage verwendeten proteinhaltigen Substanzen bestehen im allgemeinen aus Sojakuchen, Hefen und Hefeextrakten, sowie aus Maisquellwasser oder "corn-steep", Blutmehlen, Milchproteinen und aus sogenannten "Pharmamedien", die im allgemeinen dem angestrebten Zweck entsprechen.

Zweck der Erfindung ist nunmehr ein Verfahren und ein Substrat oder Medium der in Frage kommenden Art zu schaffen, welches zu verbessterten Ergebnissen führt, insbesondere vom Standpunkt der Ausbeute der Gärungen und welches ermöglicht, über den Umweg eines bedeutenden Mehrwertes einen Rohstoff aufzuwerten, dessen bis jetzt bekannte Anwendungsmöglichkeiten nicht all seine Vorteile ausnützen.

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Die Anmelderin hat gefunden, dass die Verwendung als proteinhaltige Nährsubstanz von Kartoffelprotein, erhalten durch Koagulierung aus "Rotwässern" oder Fruchtwasser, d.h. eines gutbekannten Nebenproduktes der Kartoffelstärke-' Industrie, welches bei der Extrahierung der Kartoffelstärke und Kartoffelpülpe anfällt, eine bedeutende Erhöhung der Ausbeute bei Gärvorgängen ermöglicht, und eine Anzahl weiterer Vorteile mit sich bringt, auf die . in der nachfolgenden Beschreibung noch näher eingegangen wird. ·

Der Verdienst der Anmelderin ist umso grosser, als' der Fachmann normalerweise erwarten musste, dass das in Frage kommende KartoffelproLein wirkungslos sein würde, weil dieses Kartoffelprotein in einer vollständig unlöslichen und denaturierten Form anfällt und obwohl es bereits bekannt war, unmittelbar als Proteinquelle im Gärverfahren mehr oder weniger konzentriertes oder sogar teilweise deproteinisiertes Fruchtwasser •zu verwenden, wie auch Pulver, welche die in Frage kommenden Proteine in löslicher Form enthalten, wobei i diese Pulver beispielsweise durch Zerstäubung ausgehend von konzentriertem Fruchtwasser erhalten werden.

Das erfindungsgemässe Gärverfahren ist demzufolge dadurch gekennzeichnet, dass «als protoinhaltiqo in das Gärmedium eingebrachte Nährsubstanz ein durch Koagulierung aus Fruchtwasser erhaltenes Kartoffelprotein zur Verwendung kommt.

Das erfindungsgemässe Substrat oder Gärsubstrat'ist dadurch gekennzeichnet, dass es als proteinhaltige Substanz durch Koagulierung aus Fruchtwasser erhaltenes Kartoffelprotein enthält.

Schliesslich hat die Erfindung die Anwendung von durch „ Koagulierung aus Fruchtwasser erhaltenem Kartoffelprotein bei der Aufbereitung den Giu mediums oder -substraLs

zum Gegenstand.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der nachfolgenden Beschreibung und der darin enthaltenen Beispiele, welche insbesondere im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen gegeben werden, erläutert.

Bei der erfindungsgemässen Durchführung von Gärungen kommt als proteinhaltige Nährsubstanz,die zum guten Ablauf der Gärung notwendig ist, eine wirksame Menge an durch Koagulierung von Fruchtwasser erhaltenem Kartoffelprotein zur Anwendung.

Mit dem Ausdruck "wirksame Menge" wird diejenige Menge an erfindungsgemäss zur Anwendung kommendem Kartoffelprotein bezeichnet, durch die dem Gärmedium eine an sich bekannte Menge an wahrem Protein zugeführt wird, die derjenigen entspricht, die dem Gärmedium mit Hilfe der dem Stand der Technik entsprechend verwendeten üblichen Proteinquellen zugeführt wurde.

Die Koagulierung des Proteins aus Fruchtwasser kann durch Hitzeeinwirkung, auf dem chemischen Wege, oder auch auf dem thermochemischen Wege durchgeführt werden .

Dieses Protein enthält mehr als 70% Protein berechnet in N χ 6,25 zur Trockensubstanz und im allgemeinen von 72 bis 95% Protein.

Mit Hilfe der thermochemischen Koagulierung enthält man ein zufriedenstellendes Produkt, welches nach Trocknung und Zerkleinerung in Form eines feinen Pulvers anfällt, dessen Farbe grau bis grünlich ist, und welches die nachfolgende typische Zusammensetzung auf-

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weisen kann :

- Wasser .. 8 bis 9 %

- Protein 75 bis 82 %

- Kalzinierrückstand ....." 1 bis 3 %

- Wässriger Extrakt 3 bis 7 %

- Schwefelätherextrakt 4 bis 6 %

wobei der Schwefelätherextrakt zum grossen Teil aus Fettsäuren besteht. Der Prozentsatz an einigen dieser

Fettsäuren kann wie folgt' liegen : - -

- Laurinsäure 1 %

- Myristinsäüre 1 %

- Palmitinsäure 27 %

- Stearinsäure · 7 %

- Oleinsäure Sporen

- Linolsäure , 60 %

Die Verteilung der Aminosäuren, aus denen das erfindungsgemäss zur Verwendung kommende Protein zusammengesetzt ist, kann wie folgt-liegen :

Gewichtsprozent-

Säure ' satz an Aminosäure

- Asparaginsäure 12,6

- Glutamsäure 10,2

- Alanin 4,6

- Arginin 4,6

- Cystin 1,5

- Glycin 4,8

- Histidin 1,8

- Isoleucin 5,9

- Leucin 10,0

- Lysin 7,5

- Methionin 2,1

- Phenylalanin 6,2

- Prolin 4,8

Gewichtsprozent-Säure satz an Aminsäure

- Serin ; 5,3

- Threonin 5,7

- Thyrosin 5,2

- Valin 7,0. .

Zur Herstellung des erfindungsgemäss zur Verwendung kommenden Proteins kann wie folgt vorgegangen werden .

Das Fruchtwasser wird auf einen pH-Wert von etwa 4,6 bis 5,2 durch Zusatz einer anorganischen oder organischen Säure gebracht, dann auf eine genügend, hohe Temperatur, im allgemeinen zwischen 9 0 und 110° erhitzt, wodurch die Ausflockung der Proteine bewirkt wird. Diese Temperatur wird solange aufrecht erhalten, bis die Ausflockung vollendet ist, d.h.. zur Belüftung des Ausflockungsproduktes und zur Entfernung der Flüssigkeit, in welcher dieses Ausflockungsprodukt suspendiert ist; im allgemeinen wird die Temperatur während etwa 5 bis 15 Minuten aufrecht erhalten. Das auf diese Art erhaltene Ausflockungsprodukt wird daraufhin mit Hilfe beispielsweise einer Dekantierzentrifuge abgetrennt und daraufhin auf beispielsweise einer pneumatischen Trocknungsvorrichtung getrocknet.

Das so erhaltene Protein entspricht lediglich 25 bis 30/S der im Fruchtwasser enthaltenen Trockensubstanz und enthält nur einen schwachen Anteil der anfänglich im Fruchtwasser anfallenden wesentlichen biologischen Bestandteile , woraus sich ein weiteres nachteiliges Vorurteil gegenüber der Verwendung dieses Proteins in Gärverfahren ergibt.

Fruchtwasser fällt dann an, wenn zur Gewinnung der Kartoffelstärke und der Kartoffelpülpe aus der Kartoffel dieselbe in der Kartoffelstärkeanlage zerkleinert wird unter Zerreibung der Kartoffelzellen, wobei daraufhin aus dem so erhaltenen Kartoffelbrei oder Reibsei die

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Kartoffelstärke und die Kartoffelpülpe abgetrennt werden. Das verbleibende Kartoffelwasser oder Fruchtwasser enthält in Lösung, abgesehen von der Kartoffelstärke und der Kartoffelpülpe den Grossteil der Bestandteile der Kartoffel und umfasst demzufolge ausser der in überwiegender Menge vorhandenen Proteine zahlreiche Substanzen mit hohem biologischem Wert, wie beispielsweise Vitamine, anorganische Stoffe, organische Säuren, Zucker und Fettsubstanzen.

Das Kartoffelprotein, davon abgesehen, dass es eine wesentliche Erhöhung der Ausbeute in einer Anzahl von Gärverfahren ermöglicht, bringt zugunsten dieser Gärverfahren folgende Vorteile mit sich :

- die Sterilisierung des Gärmediums ist viel leichter, ·

- die Viskosität des Gärmediums ist geringer, woraus sich eine Erleichterung mit Bezugnahme auf das Rühren und die Belüftung ergibt

- die Reinigung der Kulturwürze ist erleichtert und

- die Umweltverschmutzung ist vermindert,

wobei auf diese verschiedenen Vorteile im Nachfolgenden noch näher eingegangen wird.

Ausbeuteerhöhungen von mehr als 50% können beispielsweise bei der Herstellung von sc-Amylase erzielt werden, wenn das üblicherweise benutzte Sojaprotein durch das erfindungsgemäss verwendete koagulierte Kartoffelprotein ersetzt wird.

Da der Gehalt an wirklichem Protein des erfindungsgemäss zur Anwendung kommenden Kartoffelproteins etwa doppelt so hoch liegt, wie derjenige von Sojakuchen, kann derselbe Prozentsatz an Stickstoff mit zweimal geringeren Mengen an Proteinquelle erzielt werden. Es ergibt sich daraus eine viel geringere Viskosität des Nährmediums, sowie oino grosse Erleichterung bei

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der Belüftung und dem Rühren.

. Die Reinigung der Kulturwürzen ist weiterhin dadurch erleichtert, dass keine inerten Substanzen, wie beispielsweise Zellulosematerialien vorhanden sind, wodurch sich auch eine Verringerung des Verlusts an wertvollen Produkten in den Filtrierkuchen oder in den Zentrifugierschlämmen ergibt.

Aufgrund der sehr feinen, unter 200 u und im allgemeinen unter 50 y. liegenden Granulometrie des Kartoffelproteins nach Zerkleinerung, dispergiert sich dieses Kartoffelprotein leicht im Wasser, wodurch die Sterilisierung des Mediums erleichtert wird.

Aufgrund des Herstellungsverfahrens durch thermische Koagulierung und darauffolgendem Trocknen in einer Vorrichtung der landwirtschaftlichen Nährmittelindustrie weist das erhaltene Produkt ein sehr geringes bakteriologisches Verunreinigungsniveau auf, was im Zusammenhang mit seiner Verwendung in Gärverfahren von ganz besonderem Interesse ist.

Die erzielten hohen Gärausbeuten, die dank der Benutzung des erfindungsgemäss in Anwendung kommenden Kartoffel^ proteins erzielt werden, bewirken schliesslich eine bessere Produktivität der technischen Installation und ermöglichen eine wesentliche Verringerung der Umweltverschmutzung pro hergestellter biologischer Einheit.

Die Verwendung des erfindungsgemäss zur Anwendung kommenden Kartoffelproteins im Gärverfahren nach der Erfindung oder in der Herstellung der erfindungsgemässen Gärmedien geschieht durch Einbringen des Proteins in das Gärmedium unter Rühren, wobei alle anderen Merkmale des Verfahrens denjenigen der bereits bekannten Verfahren entsprechen.

Die nachfolgenden Beispiele beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsbeispiele.

BEISPIEL 1 Herstellung von oC-Amylase aus Bakterien

Zwei Gärgefässe B, und B„ des Typs BIOLAFITTE mit einem Gehalt von 20 Litern werden mit einem Gärmedium gefüllt, welches folgende Substanzen enthält :

	B	1	g	B	2	g
- Malto-Dextrin	750	g	750	g
-NH₄ NO₃	60	g	60	g
- Kartoffelprotein	590	g	O	g
- Sojakuchen	0	1050

Das zur Anwendung kommende durch Thermokoa<julierung ausgeflockte Kartoffelprotein liegt in Form eines sehr feinen Pulvers vor, wobei 99 Gewichtsprozent der Teilchen kleiner als 50 μ sind; dieses Pulver weist einen Gewichtsverlust von 6,2 % bei Austrocknung vor und enthält 84,9 Gewichtsprozent an Proteinen bezogen auf Trockensubstanz (N χ 6,25).

Der Kalzinierungsruckstand dieses Proteins entspricht 2,7 Gewichtsprozent, der Prozentsatz an gesamten Fetten war gleich 3,5 Gewichtsprozent und der wässrige Extrakt gleich 6,0 Gewichtsprozent, wobei diese drei Prozentsätze mit Bezugnahme auf das handelsübliche Produkt angegeben sind.

Die im vorliegenden Beispiel verwendeten Sojakuchen haben einen Gehalt von etwa 48% an Proteinen (N χ 6,25).

Der Inhalt beider Gär.gefässe wurde auf 15 1 gebracht; jedes der Gefässe wurde mit Hilfe von 300 ml einer nach 48 Stunden Kultur enthaltenen Vorkultur von Bacillus Subtilis beimpft, wobei diese Vorkultur auf einem Medium enthaltend 2% Hefeextrakt und 5% Malto-Dextrin gezüchtet wurde.

- ίο -

Die Bedingungen der Gärung innerhalb der Gärgefässe B- und By waren wie folgt :

Belüftung:

Rührung: " Temperatur:

1 Luftvolumon pro Minute, d.h. 22 l/Minute

700 Umdrehungen/Minute 35 ⁰C."

Die Produktion an oC -Amylase wurde in beiden Gärgefassen durch Aktivitätsmessung nach der Methode UBR (Unite Bacterienne RAPIDASE) verfolgt. Dieser Methode entsprechend wird die dextrinxfizierende Aktivität, der Ämylasen aus Bakterien dadurch gewertet, dass die zum Auftreten des Farbwechsels des Nährmediums mit Hilfe von Jod notwendige Zeit gemessen wird, wobei dieser Farbwechsel der Dextrinifizierung des Nährmediums entspricht. Die Einheit UBR entspricht der Enzymmenge, welche 1 mg Stärke in 1 Minute dextrifiniziert.

In der nachfolgenden Tabelle I sind die erzielten Ergebnisse aufgezeichnet :

TABELLE I

Gärdaucr	Aktivität im (ausgedrückt	Gefüss B 1 in UBR)	Aktivität im (ausgedrückt	Gefäss B 2 in- UBR)
19 Std.	400		19 0
26 Std.	620		300
43 Std.	785		550
67 Std.	1300		700

Dieses Protokoll wurde fünf mal nacheinander durchgeführt. Die Aktivitätswerte, die nach einer Dauer von 67 Stunden bei diesen 5 Protokollen erzielt wurden, sind in der nachfolgenden Tabelle II aufgezeichnet.

- li -

TABELLE II

Versuch	Aktivität im Gefäss B^-I (ausgedrückt in UBR)	Aktivität im Gefäss B 2 (ausgedrückt in UBR)
1	1 300	700
2	1 150	750
3	1 220	800
4	1 380	730
5	1 210	770

Die zahlenmässigen Ergebnisse, die in der Tabelle II aufgezeichnet sind, ergeben einen Mittelwert von 1250 UBR bei Verwendung des erfindungsgemässen KartoffelprOteins und von 750 UBR bei Verwendung von. Soja-Kuchen; es wird demzufolge eine Aktivitätserhöhung von 500 UBR, d.h. von etwa 66,7 % mit Bezug auf die Aktivität auf Soja erzielt.

Ausser dieser sehr wesentlichen Verbesserung der Aktivität ergeben sich bei der Verwendung des erfindungsgemässen Kartoffelproteins mehrere weitere wichtige Vorteile gegenüber der Verwendung von Soja-Kuchen.

Die Viskosität des Gärmediums ist weniger stark im Gärungsgefäss B 1, wodurch die Belüftung erleichtert wird.

Die Ausflockung der Bakterienkörper, sowie die Pil trierung sind beim Gärmilieu auf der Basis von Kartoffelprotein erleichtert. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass nach Erhitzung auf 50⁰C beide Gärmedien gefiltert worden sind, nachdem auf 15 Liter aufgefüllt wurde, und zwar auf einem Büchner-Filter. Die Filtricrgeschwindigkeit bezogen auf ein m Filtrier-

2 oberfläche ist qlcLch etwa 250 1 pro m und pro Stunde beim Gärmedium auf der Basis von Kartoffolprotein,

2
wobei sie nur 150 Liter pro m und pro Stunde beim Gärmedium auf der Basis von Soja beträgt.

Das Gewicht an feuchtem Kuchen war weiterhin dreimal so gross im Falle des Gärmediums auf der Basis von Soja wie im Falle des Gärmediums auf der Basis von Kartoffelprotein. Das Volumen an abgetrenntem Filtrat war 14 Liter im Falle des ersten Gärmediums und 12 Liter im Falle des zweiten Gärmediums. . ■ ·

BEISPIEL 2

Herstellung von hitzeboständiger cC -Amylase

Zum Zweck der Herstellung einer hitzebeständigen

oc-Amylase wurde ein Stamm von Bacillus Licheniformis ATCC 6598 auf drei verschiedenen Medien gezüchtet, welche in drei verschiedenen Gärgefässen enthaltet! waren, wobei diese Züchtungsmedien Maltosesirup als Kohlenstoffquelle enthielten, sowie :

- Soja-Mehl, oder

- hitzekoaguliertes Kartoffelprotein, oder

- die löslichen Bestandteile von Mais und Kartoffelprotein,

als Stickstoffquelle.

Die Züchtung des Mikroorganismus wurde in allen Fällen bei 43°C durchgeführt, und die Aktivität der hergestellten oL -Amylase wurde mit Hilfe der Methode SKB bestimmt, welche in der Veröffentlichung "Cereal Chemistry", 16^, 172 (1939) beschrieben ist.

Erstes- Gärgefäss

Der Stamm von Bacillus Licheniformis wurde in Erlenmeyern mit einem Gehalt von zwei Litern gezüchtet, welche von

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einer Drehschüttelvorrichtung getragen wurden, die mit 220 Drehungen/Minute arbeitete, wobei diese Erlenmeyer 400 ml eines Mediums von folgender Zusammensetzung enthielten :

- Maltosesirup loo g/l

- Sojamehl 30 g/l

- Na₂HPO₄ 12 H₂O 5 g/l

-KH₂PO₄ lg/1

.... 0,5 ml/1.

- Speckol '

Nach 30 Stunden VorZüchtung wurden die 400 ml in ein Gärgefass mit einem Gehalt von 20 Litern eingebracht, welches ein Medium mit einer Zusammensetzung analog der der Vorkultur enthielt.

Die Züchtungsbodingungcn Wciron wie nachfolgend, :

- Bewegung : 1200 Umdrehungen/Minute

- Belüftung: 0,8 Volumen/Minute

- Temperatur : 43⁰C

• - Dauer : 120 Stunden

- Ausgangswert des pH : 6,7 und daraufhin Stabilisierung dieses Wertes bei pH 7.

Die Endaktivität war wie folgt : 4 140 SKB bei 37°C 15 525 SKB bei 85°C.

Zweites Gärgefass

Es wurde wie weiter oben angegeben vorgegangen, davon abgesehen, dass das Vorkulturmedium und das Herstellungsmedium folgende Zusammensetzung aufwiesen :

- Maltosesirup 110 g/l

- Kartoffelprotein (identisch

mit dem nach Beispiel 1) 15 g/l

- Na₂HPO₄ 12 H₂O 5 g/l

- KH₂PO₄ 1 g/l

-Specköl 5 ml/1.

Die Züchtigungsbedingungen waren identisch mit denen des ersten Gärgefässes.

Die Endaktivität betrug :

5000 SKB bei 37°C
13735 SKB bei 85⁰C

d.h. eine Erhöhung der Aktivität von etwa 20%, erzielt durch Ersatz des Sojamehls durch Kartoffelprotein.

Drittes Gärgefäss

Die Verfahrungsmassnahmen, sowie die Züchtungsbedingungen waren dieselben wie für die beiden vorhergehenden Gärgefässe.

Das Züchtungsmedium wies folgende Zusammensetzung auf:

- Maltosesirup 110 g/l

- Kartoffelprotein (identisch mit

demjenigen nach Beispiel 1) 15 g/l

- Einweichwasser von Mais (d.h. flüssiges "Corn-steep" mit 50% Trockensubstanz) 5 g/l

- Na₃HPO₄ 5 g/l

- Specköl 5 ml/1

Die Endaktivität betrug :

5000 SKB bei 37°C
19000 SKB bei 85°C,

.d.h. eine Aktivität, die in etwa derjenigen, die im zweiten Gärgefäss erhalten wurde, entspricht.

BEISPIEL 3

Herstellung einer neutralen Protease aus -Bakterien aus gehend von Bacillus Subtilis

Mit Hilfe dieses Beispieles wird ein Vergleich gezogen zwischen den Ausbeuten bei der Herstellung einer neutralen Protease aus Bakterien des Stammes Bacillus Subtilis, einerseits gezüchtet in einem Medium, welches Kartoffelprotein enthielt und andererseits in einem Medium,

- 15 welches eine Sojaisoliermasse enthielt.

Zwei Gärgefässe mit einem Gehalt von 20 Litern, enthaltend etwa 15 Liter des nachfolgend beschriebenen Mediums, wurden vorbereitet; die Zusammensetzungen der beiden Herstellungsmedien waren wie folgt :

Gärgefäss Nr. 1 Gärgefäss Nr.2

Maltodextrin mit einem DE = 17 3750 g 3750 g H-PO, 62,5 ml 62,5 ml

Sojaprotein (N χ 6,25 = 92%)

Trockenhefe (N χ 6,25 = 45°/_o)

Flüssiges Corn-steep (mit 50% Trockensubstanz)

Hitzeköaguliertes Kartoffelprotein (79,2% Nx6,25)

525	g	g	37	,5	g
37	,5		• 100	g
125	g

^{7 H}2°

^{Zn S0}

125	g	g	125	g	g
12	/5	h	12	,5	g.
0	,5	0	,5

Die Beimpfung der beiden Gärgefässe wurde bewerkstelligt mit zwei Vorkulturen von 50 ml, d.h. etwa 0,33% Impfmenge, hergestellt mit Hilfe von Vorkulturmedien mit einer Zusammensetzung, die der des Herstellungsmediums entspricht.

Zur Herstellung dieser Impfmengen und zur Durchführung des Herstellungsverfahrens wurden dieselben Züchtungsparameter in Anwendung gebracht, d.h.:

- pH : 6,9 bis 7,2

- Temperatur : 37°C

- Belüftung : 1 Liter Luft / Liter Medium/Minute

- Bewegung : 180 Umdrehungen/Minute

Aus beiden Gärgefässen wurden von der 16. Stunde ab Proben entnommen, zur Bestimmung der enzymatischen Aktivität, und dies bis zum Erhalten einer Aktivität, die konstant bleibt, während zwei bis drei Stunden.

Die Bestimmungsrnethode der enzymatischen Aktivität beruht auf dem Prinzip, zufolge dem das' Enzym, wenn es auf Casein einwirkt, Hydrolyseprodukte freimacht, welche nicht durch Trichloressxgsaure gefällt werden, können, wodurch mit dem Reaktiv von Folin eine blaue Färbung erzielt wird, die mit Hilfe eines Spektrophotometers bei 660 μ gemessen wird. Diese Methode ist eine Abwandlung der Methode nach ANSON (J. Gen. Physiol. 22, 79 (1938), wobei Casein als Medium an Stelle von Hämoglobin benutzt wird.

Die mit Hilfe beider Gärgefässe erzielten Ergebnisse waren wie folgt :

Gärgefäss Nr.1 Gärgefäss Nr.2

- Gärdauer 19 Std. 18 Std.

- Endaktivität 27500 Aktivitäts- 31000 Aktivitäts

einheiten/ml einheiten/ml (caseinolytisches (caseinolytisches Vermögen) Vermögen)

Die enzymatische Aktivität, die im kartoffelproteinhaltigen Milieu erzielt wird, ist demzufolge um etwa 10% höher als diejenige, die im Medium auf der Basis von Sojaisolat erzielt wurde.

BEISPIEL 4 Herstellung von Bacitracin

Der Mikroorganismus, der zur Herstellung von Bacitracin verwendet wurde, ist der bei ATCC (American Type Culture Collection) unter der Nummer 10.716 hinterlegte Stamm von Bacillus Licheniformis.

Dieser Stamm wurde im Kühlschrank aufbewahrt in Form einer Aufschlämmung von Sporen in einem Medium auf der Basis von Trypton in Salzform, mit 15% Glyzerin, oder in einem Medium auf der Basis von Trypticasesoja auf Gelose. Zur Herstellung von Bacitracin in einem Gärgefäss von 20 Litern wurde eine Vorkultur des nachfolgend angegebenen

Mediums mit einer'Aufschlämmung von Sporen beimpft und zwar in einem Erlenmeyer mit einem Gehalt von 500 ml enthaltend 60 ml eines flüssigen Mediums mit :

- 1 % Peptone

- 1 % Hefeextrakt

- 1 % Maltodextrin mit einem DE gleich 21-23.

Dieser Erlenmeyer wurde auf einer Schüttelvorrichtung bei 37°C während 18 bis 24 Stunden geschüttelt.

Eine Subkultur wurde daraufhin in dem selben peptonisierten Kulturmedium wie oben angegeben durchgeführt (Erlenmeyer mit einem Gehalt von 5 Litern, enthaltend 500 ml), unter identischen Bedingungen während 6 Stunden. · ·

Zwei Gärgefasse mit einem Gehalt von 20 Litern, enthaltend Kulturmedien, deren Zusammensetzung nachfolgend angegeben ist, wurden dann mit 200 ml dieser Subkultur beimpft.

Gärgefäss Nr. 1 Gärgefäss Nr.2

4 % Sojamehl - 2,5% Kartoffelprotein

(identisch mit demjenigen nach Beispiel 1 )

- 0,5 % CaCO- - 0,5 % CaCO₃

- 0,5 % Stärke - 0,5 % Stärke

Die Bedingungen, denen beide Gärgefasse unterworfen wurden, waren absolut■identisch, d.h.

- Temperatur : 37°C

- Belüftung : 1 Volumen/Volumen/Minute

- Bewegung : 500 Umdrehungen/Minute

Die Dauer der Gärung betrug 24 Stunden in beiden Fällen.

Eine Bacitracin-Einheit entspricht der Menge an Antibiotikum die, bei einer Verdünnung von 1 : 1024 in

einem Kulturmedium (bekannt unter der Benennung "beef· infusia broth") das Wachstum von Streptococcus hemolyticus der Gruppe A, unter den in Biochemical Engineering (R. Steel, ed.) Seite 185 - MaC Millan New York angegebenen Bedingungen inhibiert.

Die in beiden Fällen erzielten Ergebnisse waren wie folgt :

Gärgefäss Nr.1 Gärgefäss Nr.2

Erster Versuch : 328 Einheiten/ml 385 Einheiten/ml Zweiter Versuch : 312 Einheiten/ml 3 74 Einheiten/ml.

Aus dem Vergleich dieser'Ziffern ergibt sich, dass die Verwendung des erfindungsgemäss in Anwendung gebrachten Kartoffelproteins wesentlich die Ausbeute verbessert.

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Ässrriann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

ROQUETTE FRERES
62136 LESTREM

Gärverfahren und -Substrat

P AT-ENTANSPRUC HE

!.Gärverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass als protein haltige Nährsubstanz durch Koagulierung aus Fruchtwasser erhaltenes Kartoffelprotein in das Gärmedium eingebracht wird.
2. Gärsubstrat, dadurch gekennzeichnet, dass es als proteinhaltige Nährsubstanz durch Koagulierung aus Frucht wasser erhaltenes Kartoffelprotein enthält.
3. Verwendung von Kartoffelprotein erhalten durch Koagulierung von Fruchtwasser bei der Aufbereitung eines Gärmediums oder -Substrats.