DE857785C

DE857785C - Verfahren zur Herstellung hochwirksamer Fermentpraeparate

Info

Publication number: DE857785C
Application number: DEB5048A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dr Hauptmann
Original assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Current assignee: CH Boehringer Sohn AG and Co KG
Priority date: 1950-06-20
Filing date: 1950-06-20
Publication date: 1952-12-01

Description

Verfahren zur Herstellung hochwirksamer Fermentpräparate Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochwirksamer Fermentpräparate aus Pilzmycelen, die bei einer sich über eine gewisse Zeitdauer erstreckende Züchtung verschiedene Fermentgruppen erzeugen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von Fermentpräparaten aus den :Vlycelen von Phycomyceten- und Eumycetenarten, wie z. B. Aspergillaceen oder Rhizopusarten. Die dabei gewonnenen Fermentpräparate sind für die Klärung von Obst- und Fruchtsäften geeignet.
Von Fermentpräparaten, die zur Klärung von Obst-und Fruchtsäften Anwendung finden sollen, wird verlangt, daß sie ein hohes Abbauvermögen für Pektin, Stärke und Eiweiß besitzen, denn diese Substanzen machen die frisch gekelterten Pflanzensäfte hochviskos und erschweren dadurch ihre Filtration und Klärung. Um Infektionen der zu klärenden Pflanzensäfte durch Gärungserreger auf ein Mindestmaß zu beschränken, muß der Abbau von Pektin, Stärke und Eiweiß möglichst rasch erfolgen. Es ist daher von einem wirksamen Fermentpräparat zu fordern, daß die Aktivitäten pro Gewichtseinheit sehr hoch sind und daß es sich rasch lösen läßt, um in den Pflanzensäften sofort seine M'irkung entfalten zu können.
Bei der Züchtung von solchen Pilzmycelen, die gleichzeitig mehrere Fermentgruppen erzeugen, hat sich gezeigt, daß die Aktivitäten der verschiedenen Fermentgruppen von Tag zu Tag großen Änderungen unterworfen sind. Der Zeitpunkt, an dem ein Optimum für die eine Fermentgruppe erreicht wird, kann für eine zweite oder weitere Fermentgruppe durchaus ungünstig sein, so daß die Ernte zu keinem Zeitpunkt Präparate liefert, die an allen Fermentgruppen die höchsten Aktivitäten besitzen.
Wenn beispielsweise ein bestimmtes blycel am dritten Tag ein Optimum an Pektinabbauvermögen und am siebenten Tag ein Optimum an Stärkespaltungsvermögen zeigt, dann ist es an sich möglich, durch Mischen der am dritten und siebenten Tag gewonnenen beiden Ernten Fermentpräparate zu erhalten, die beide Wirkungen vereinigen. Infolge der bei einer solchen Arbeitsweise ansteigenden Menge an Ballaststoffen ist es aber nicht möglich, Präparate mit einer pro Gewichtseinheit optimalen Fermentwirkung zu erzielen.
Erfindungsgemäß werden hochwirksame Fermentpräparate aus Pilzmycelen, die bei einer sich über eine gewisse Zeitdauer erstreckenden Züchtung verschiedene Fermentgruppen erzeugen, in der Weise erhalten, daß man verschiedene Partien des betreffenden Pilzmycels verschieden lang bis zur Erzielung der jeweiligen, maximalen, enzymatischen Wirksamkeit züchtet. Die Züchtungen werden dann abgebrochen, die Kulturen mit Wasser extrahiert und die so gewonnenen, die betreffenden Fermente enthaltenden Lösungen gleichzeitig oder nacheinander in üblicher Weise auf eine einzige Trägersubstanz aufgebracht.
Als Trägersubstanzen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind, seien beispielsweise Bentonit, Kaolin, Holzmehl, die unter der Handelsbezeichnung Tylose bekannten Celluloseester u. dgl. erwähnt.
Infolge der Verwendung einer einzigen Trägersubstanz für eine Mehrzahl von Fermentgruppen und des Aufbringens von Fermentlösungen, die von dem Mycel befreit sind, werden Präparate erhalten, die einen Mindestgehalt an Ballaststoffen aufweisen. Der Aschegehalt dieser Präparate ist daher außerordentlich niedrig. Durch entsprechende Bemessung der Menge der jeweils verarbeiteten Pilzmycelpartien hat man es in der Hand, den Gehalt der Präparate an bestimmten Fermentgruppen zu variieren. Je nach den an das Fermentpräparat zu stellenden späteren Anforderungen kann man wahlweise z. B. stärker die Pektinaseaktivität oder stärker die Amylaseaktivität oder aber auch beide Aktivitäten weit über den Rahmen der normalen Mycelaktivitäten anreichern.

Diese Verhältnisse werden durch folgende Zahlenwerte erläutert

Präparat Protease- Ainylase- Pektinase-

aktivität aktivität aktivität

3-Tage -Mycel 0,25 1,05 3,0

7-Tage-Mycel 0,5 2,21 1,5

Erfindungs-

gemäßes

Präparat aus

3- u. 7-Tage-

Mycel ..... 0,55 3,15 4,2

Das durch Aufbringen eines 3-Tage-Mycels und eines 7-Tage-Mycels auf eine einzige Trägersubstanz gewonnene Präparat zeigt also, bezogen auf die gleiche Menge Substanz, eine um 30 °/o gesteigerte Pektinase-und um etwa 50 °/o gesteigerte Amylaseaktivität gegenüber den jeweils optimalen Mycelen.

Die Amylaseaktivität wurde nach W i 11 s t ä t t e r-S c h ü d e 1 bestimmt, die Proteaseaktivität durch Titration der freigesetzten Carboxylgruppe mit n/20 alkoholischer Kalilauge. Die Pektinaseaktivitäten wurden durch eine viskosimetrische, vergleichende Pektinbestimmung mit einem bekannten Standardpräparat durchgeführt.
Bei der Anwendung der Präparate hat sich gezeigt, daß die Ablösung der Fermente von den benutzten Trägersubstanzen fast augenblicklich erfolgt, so daß ihre Wirksamkeit voll zur Entfaltung kommt.
An sich ist es bekannt, Fermente auf Trägerstoffe aufzunehmen. Besonders zur Herstellung diastatischer Malzextrakte und eiweißspaltender Fermentpräparate ist dieses Verfahren schon angewandt worden. Hierbei kam es aber nur auf die Erzielung einer möglichst hohen Aktivität einer einzigen Fermentgruppe aus einem einzigen Substrat an.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll an Hand des folgenden Beispiels erläutert werden, ohne dadurch die Erfindung zu beschränken. Beispiel 16 kg eines 3 Tage alten Mycels einer Aspergillusniger-Art, das das Optimum der Pektinaseaktivität erreicht hat, werden zerkleinert und mit etwa der dreifachen Menge Citratpuffer von PH 4 bis 5 mehrere Stunden maceriert. Dann wird vom unlöslichen Rückstand abfiltriert und die wäßrige Lösung mit der gerade notwendigen Menge Holzmehl aufgenommen und bei 45° im Lufttrockenschrank getrocknet.
16 kg eines 7 Tage alten Mycels, das das Optimum der Amylaseaktivität erreicht hat, werden genau so behandelt, und der resultierende Macerationssaft wird mit dem schon einmal beladenen Holzmehl vermischt, so daß ein steifer Brei entsteht, der im Lufttrockenschrank bei 45° getrocknet wird.
Man erhält so ein Präparat mit sehr starken pektolytischen und amyolytischen Eigenschaften.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung hochwirksamer Fermentpräparate aus Mycelen, insbesondere aus den Mycelen von Phycomyceten- und Eumycetenarten, die bei einer sich über eine gewisse Zeitdauer erstreckenden Züchtung verschiedene Fermentgruppen erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß man verschiedene Partien des Pilzmycels in üblicher Weise verschieden lang bis zur Erzielung der jeweiligen maximalen enzymatischen Wirksamkeit züchtet, dann die Züchtung abbricht, die Kulturen extrahiert und die bei den einzelnen Züchtungen erhaltenen, die betreffenden Fermente enthaltenden Lösungen gleichzeitig oder nacheinander in üblicher Weise auf eine einzige Trägersubstanz aufbringt.
2. Verfahren zur Herstellung hochwirksamer Fermentpräparate aus Aspergillusniger, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Partie von Aspergillusniger etwa 3 Tage bis zur Erzielung der optimalen Pektinasewirkung gezüchtet, das erhaltene Mycel in üblicher Weise extrahiert und die so erhaltene Lösung auf eine Trägersubstanz aufgebracht wird, worauf man auf die gleiche Trägersubstanz eine Lösung aus einem Mycel aufziehen läßt, das durch etwa siebentägige Züchtung einer zweiten Partie Aspergillusniger bis zur Erzielung der optimalen Amylasewirksamkeit erhalten wurde. Angezogene Druckschriften: Bamann-Mynbäck: Die Methoden der Fermentforschung 2, 1321, Verlag Thieme, Leipzig 1941; 3, 2888, 2912; Chemisches Zentralblatt 1938, I, 3129; 1935, I, 1588; 1932 1, 1792; H. Knapp, Zbl. bakter. Parasitenk. II, Abt. 2, 71, 372, 1927; französische Patentschrift Nr. 767 627; deutsche Patentschrift Nr. 354 944; schweizerische Patentschrift Nr. 9o 689.