EP0056073A1 - Process for the preparation of tobacco and tobacco prepared by this process - Google Patents

Process for the preparation of tobacco and tobacco prepared by this process Download PDF

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EP0056073A1
EP0056073A1 EP19810107416 EP81107416A EP0056073A1 EP 0056073 A1 EP0056073 A1 EP 0056073A1 EP 19810107416 EP19810107416 EP 19810107416 EP 81107416 A EP81107416 A EP 81107416A EP 0056073 A1 EP0056073 A1 EP 0056073A1
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EP
European Patent Office
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tobacco
protein
solution
characterized
enzyme
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EP19810107416
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Helmut Gaisch
Patrick Daniel Louis Ghiste
Dieter Schulthess
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Fabriques de Tabac Reunies SA
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Fabriques de Tabac Reunies SA
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes
    • A24B15/18Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/20Biochemical treatment

Abstract

Zur Aufbereitung von Tabak werden die unlöslichen Proteine zunächst durch enzymatische Behandlung löslich gemacht, ausgelöst und dann in der Lösung durch metabolische Assimilation eliminiert. For the treatment of tobacco, the insoluble proteins are solubilized by enzymatic treatment first triggered, and then eliminated from the solution by metabolic assimilation. Die übrigen Lösungsbestandteile werden an den Tabak zurückgegeben. The other solution components are returned to the tobacco.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Tabak bei dem zunächst unlösliche Proteinbestandteile und.Proteinuntereinheiten durch enzymatische Behandlung in lösliche Proteinfragmente zerlegt werden und dann die löslichen Bestandteile in Wasser gelöst werden und die gewonnene Lösung vom behandelten Tabak abgetrennt wird und Tabak, aufbereitet nach diesem Verfahren. The invention relates to a process for the preparation of tobacco in which initially insoluble protein components und.Proteinuntereinheiten by enzymatic treatment into soluble protein fragments are broken down and then the soluble components are dissolved in water and the solution obtained is separated from the treated tobacco and tobacco, processed according to this method ,
  • Bei einem aus der US-PS 3 132 651 bekannten Verfahren, bei dem durch Enzyme der Alterungsprozeß - sogenanntes aging - beschleunigt und Nikotin entfernt werden soll, werden aus dem Tabak Proteinbestandteile zusammen mit löslichen Inhaltsstoffen des Tabaks extrahiert. In one known from US-PS 3,132,651 method in which by enzymes of the aging process - so-called aging - accelerated and nicotine is to be removed, can be extracted from the tobacco protein components together with soluble ingredients of the tobacco. Man gewinnt so einen aufbereiteten Tabak, in dem zwar die Proteinbestandteile, die dort unerwünscht sind, fehlen, der aber außerdem viele seiner löslichen Inhaltsstoffe entbehrt und damit nur noch ein kaum genießbares Tabakprodukt ist. how you win a processed tobacco in which, although the protein components that are not wanted there, missing, but which also lacks many of its soluble ingredients and thus only one is still barely edible tobacco product.
  • Dem erfinderischen Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, einen aufbereiteten Tabak zu erzielen, dessen Gehalt an Proteinbestandteilen und deren Untereinheiten erheblich reduziert ist, dessen Gehalt an übrigen löslichen Bestandteilen jedoch möglichst nicht reduziert ist. the object of the inventive method is based, to obtain a processed tobacco, the content of protein components and their sub-units is considerably reduced, but its content is preferably not reduced at other soluble components.
  • Das erfinderische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß aus der abgetrennten Lösung durch von Mikroorganismen hervorgerufene, metabolische Assimilation und anschließendes Abtrennen der Biomasse Proteinbestandteile und Proteinuntereinheiten und niedermolekulare Stickstoffverbindungen eliminiert werden und daß die in der Restlösung verbleibenden Lösungsbestandteile vorbehandeltem Tabak zugesetzt werden. The inventive method is characterized in that caused from the separated solution by microorganisms metabolic assimilation and subsequently separating the biomass protein components and protein subunits and low molecular nitrogen compounds are eliminated and that the remaining in the residual solution solution constituents pre-treated tobacco may be added.
  • Durch die metabolische Assimilation gelangen die unerwünschten Proteinbestandteile und deren Untereinheiten sowie niedermolekulare Stickstoffverbindungen, wie Amine, Ammoniak, Nitrat und, falls vorhanden, Nitrit in die Biomasse, während die übrigen löslichen Bestandteile, die aus dem Tabak herausgelöst wurden, im wesentlichen in der Restlösung verbleiben und dem Tabak gegebenenfalls nach Einengung der Restlösung wieder zugesetzt werden können. By metabolic assimilation reach the unwanted protein components and their subunits and low molecular nitrogen compounds such as amines, ammonia, nitrate and, if present, nitrite in the biomass, while the other soluble components that were removed from the tobacco remain substantially in the residual solution and the tobacco can be re-added after concentration of the residual solution if necessary.
  • Im grünen Tabak sind die meisten Proteinbestandteile löslich, so daß man sie ohne enzymatische Behandlung herauslösen könnte. In the green tobacco most protein components are soluble, so that it could detach without enzymatic treatment. Das empfiehlt sich aber nicht, weil dann diese Proteinbestandteile nicht mehr bei der Trocknung, dem sogenannten curing, zur Verfügung stehen, bei der sie eine wichtige Funktion übernehmen. but this is not recommended, because then the protein components no longer be available in the drying, called curing, in which they play an important function. Beim Trocknen jedoch wird ein Großteil er ursprünglich löslichen Proteinbestandteile denaturiert zu unlöslichen Proteinuntereinheiten. When drying, however, much of it originally soluble protein components is denatured to insoluble protein subunits. Diese können dann aber-nach dem erfinderischen Verfahren durch die vorgesehene enzymatische Vorbehandlung größtenteils wieder löslich gemacht werden. These may be but then-after made the inventive process by the intended enzymatic pretreatment largely soluble again.
  • Die enzymatische Behandlung erfolgt.zweckmäßig in einer Mischung aus zerkleinertem Tabak und Wasser im Gewichtsverhältnis 1 : 3 bis 1 : 12, vorzugsweise 1 : 5. Dabei kann man zerkleinerten, getrockneten, grünen Tabak oder zur Wiederaufbereitung zerkleinerte Tabakabfälle einsetzen. The enzymatic treatment erfolgt.zweckmäßig in a mixture of shredded tobacco and water in a weight ratio of 1: 3 to 1: 12, preferably 1: 5. It can be comminuted, dried, green tobacco and for the reprocessing use chopped tobacco waste. Wenn man den Tabak pulverisiert einsetzt, genügt ein Gewichtsverhältnis von Tabak zu Wasser von 1 : 3 bis 1 : 5. Die enzymatische Behandlung in einer Aufschlämmung ist vorteilhaft, weil dadurch eine intensive Einwirkung des Enzyms auf die Proteinbestandteile und Proteinuntereinheiten begünstigt wird. 3 to 1: 5. The enzymatic treatment in a slurry is advantageous because an intense action of the enzyme is promoted to the protein components and protein subunits if one uses the tobacco pulverized to a weight ratio of tobacco to water of 1 is sufficient. Wenn man dagegen ganze Tabakblätter oder Strips - das sind entrippte Tabakblätter - einsetzt, benötigt man ein Gewichtsverhältnis von Tabak zu Wasser von 1 : 8 bis 1 : 12, vorzugsweise 1 : 10. Die optimalen Bedingungen bei enzymatischer Behandlung hinsichtlich des Tabak-Wasser-Verhältnisses, des pH-Wertes, der Lösung und der Behandlungstemperatur hängen von dem jeweils eingesetzten Enzym ab. If one, however, all the tobacco leaves or strips - these are deribbed tobacco leaves - are used, they need a weight ratio of tobacco to water of 1: 8 to 1: 12, preferably 1: 10. The optimal conditions for enzymatic treatment in terms of the tobacco-water ratio , the pH, the solution and the treatment temperature depends on the particular enzyme used. Man findet sie gegebenenfalls durch Probieren. They can be found, where appropriate, by trial and error. Die optimale Behandlungstemperatur bei den meisten Enzymen liegt im Bereich zwischen 30 0 C (Grad Celsius) und 70°C. The optimum treatment temperature for most enzymes is in the range between 30 0 C (degrees centigrade) and 70 ° C. Viele Enzyme, auch die Proteasen, haben ein Optimum bei 37°C. Many enzymes, including the proteases, have an optimum at 37 ° C. Daneben gibt es aber auch Proteasen, die bei wesentlich höheren Temperaturen am aktivsten sind, zum Beispiel Waschmittelenzyme. But there are also proteases that are most active at much higher temperatures, for example detergent enzymes. Der optimale pH-Wert liegt für viele Enzyme im Bereich zwischen pH 7,0 und pH 7,5. The optimum pH is for many enzymes in the range between pH 7.0 and pH 7.5. Eine Ausnahme bilden jedoch die sauren P ro- teasen, zum Beispiel Pepsin, deren pH-Optimum zwischen 1,5 und 4 liegt. However, an exception, the acidic P ro- proteases, for example pepsin, their pH optimum between 1.5 and 4 is located. Der optimale pH-Wert wird vorzugsweise mit 1 N KOH ( 1 normale Kaliumhydroxydlösung) oder 85 %iger H 3 PO 4 (Phosphorsäure) eingestellt. The optimum pH value is preferably adjusted with 1 N KOH (1 normal potassium hydroxide solution) or 85% H 3 PO 4 (phosphoric acid).
  • Vorzugsweise wird das Enzym mit einer Konzentration eingesetzt, die so groß gewählt ist, daß bei für das eingesetzte, aktive Enzym optimaler Behandlungstemperatur im Bereich zwischen 30 0 C und 70°C, optimalem pH-Wert und unter ständigem Umrühren ehe das Enzym 9/10 seiner ursprünglichen Aktivität verloren hat, der Gehalt des Tabaks an unlöslichen Proteinstoffen und Proteinuntereinheiten auf 20 bis 40 % (Prozent), vorzugsweise 33 %, des Ausgangswertes reduziert wird. Preferably, the enzyme is used at a concentration which is selected so large that, when used for the active enzyme optimal treatment temperature ranging between 30 0 C and 70 ° C, optimum pH and stirring continuously before the enzyme 9/10 has lost its original activity, the content of the tobacco to insoluble protein materials and protein subunits to 20 to 40% (percent), preferably 33%, of the initial value is reduced.
  • Erreicht man bis zu dem angegebenen Enzymabbau die angestrebte Proteinreduktion nicht, dann wird zweckmäßig eine höhere Enzymkonzentration eingesetzt; can not be achieved up to the specified enzyme digestion, the desired protein reduction, then a higher concentration of enzyme is suitably employed; erreicht man die angestrebte Proteinreduktion schon ehe der angegebene Enzymabbau stattgefunden hat, dann war die Enzymkonzentration unnötig hoch angesetzt und man kann sie für spätere Chargen reduzieren. you reach the desired protein reduction even before the specified enzyme degradation has taken place, the enzyme concentration was unnecessary high and they can reduce for subsequent batches. So findet man durch Probieren leicht die für das jeweils eingesetzte Enzym vorteilhafte Konzentration. So you can easily find the advantageous for the particular enzyme used concentration by trial and error. Man kann bei so als optimal ermittelten Enzymkonzentration die Proteinreduktion weniger weit treiben, indem man die Behandlung vorzeitig abbricht. You can drive the protein reduction less far with so determined to be optimal enzyme concentration by terminating the treatment prematurely. Dann hat man aber das Enzym nicht ausgenutzt. But then you have not used the enzyme.
  • Als Enzyme'können solche mit proteolitischer Aktivität verwendet werden; As such Enzyme'können be used with proteolitischer activity; die meisten bakteriell und mycologisch'gebildeten proteolitischen Enzyme sind hier geeignet. most bacteria and proteolytic enzymes mycologisch'gebildeten are suitable here. Es kann sich dabei um reine Enzyme oder um Enzymgemische handeln. These may be pure enzymes or enzyme mixtures. Eine Auswahl geeigneter Enzyme ist in TABELLE 1 am Schluß der Beschreibung angegeben. A selection of suitable enzymes is given in Table 1 at the end of the description.
  • Für die metabolische Assimilation wird zweckmäßig die abgetrennte Lösung sterilisiert und dann mit einer in ihre exponentielle Wachstumsphase versetzten Kultur von Mikroorganismen, die die Fähigkeit besitzen, Protein und Proteinuntereinheiten, hauptsächlich Aminosäuren, zu assimilieren, angeimpft wird und unter Zugabe von Zucker auf günstigen Lebensbedingungen für diese Kultur gehalten wird, bis die gelösten Proteinfragmente und anderen niedermolekularen Stickstoffverbindungen zu mindestens 95 % als Aufbaustoffe für das zelleigene Protein der Mikroorganismen verbraucht sind. For the metabolic assimilation, the separated solution is suitably sterilized and is then inoculated with an offset in their exponential growth phase culture of microorganisms which are capable of protein and protein subunits, mainly to assimilate amino acids, and adding sugar to favorable living conditions for these culture is maintained until the dissolved protein fragments and other low molecular weight nitrogen compounds have been consumed to at least 95% as structural materials for the cell-specific protein of the microorganisms. Dann wird die metabolische Assimilation abgebrochen durch Abtrennen der Biomasse. Then the metabolic assimilation is stopped by separating the biomass.
  • Durch die Sterilisation und den Einsatz in exponentieller Wachstumsphase wird sichergestellt, daß die ausgewählte Kultur selektiv tätig ist und nicht durch andere Mikroorganismen verseucht wird. Due to sterilization and use in exponential growth phase to ensure that the selected culture is selectively engaged and is not contaminated by other microorganisms. Durch den Abbruch der metabolischen Assimilation wird sichergestellt, daß nur die erwünschten Reaktionen hervorgerufen werden. By the termination of the metabolic assimilation is ensured that only the desired reactions are caused.
  • Im Tabakrauch erwünschte Aromastoffe bilden sich beim Abbrennen des Tabaks durch Zersetzung von bestimmten Amadoriverbindungen, die ihrerseits bei der thermischen Reaktion bestimmter Aminosäuren mit Zucker entstehen. In tobacco smoke desired flavoring substances formed during combustion of the tobacco by the decomposition of certain Amadoriverbindungen, resulting in turn in the thermal reaction of certain amino acids with sugar. Diese Aminosäuren sind in dem behandelten und mit der Restlösung versetzten Tabak unter Umständen nicht in für eine optimale Aromabildung hinreichenden Mengen vorhanden. These amino acids are not sufficient for optimal flavor formation amounts in the treated and added with the residual solution tobacco may exist. Man könnte die Gehälter auffüllen durch Fremdzusatz solcher Aminosäuren oder Amadoriverbindungen. You could fill up the salaries of external additive such amino acids or Amadoriverbindungen. Das ist aber unter dem Gesichtspunkt, daß möglichst keine F remd- stoffe dem Tabak zugesetzt werden sollen, und auch unter Kostengesichtspunkten ungünstig. But from the viewpoint that as no F remd- the tobacco materials are to be added, and also from a cost point unfavorable.
  • Die Erfindung schlägt daher vor, die in der abgetrennten Biomasse enthaltenen Proteine destruktiv zu hydrolisieren, wobei die Hydrolysebedingungen so gewählt werden, daß diejenigen Aminosäuren, wie zum Beispiel Tryptophan, die mit reduzierendem Zucker und Erhitzen (Maillard Reaktion) nicht in solche Amadoriverbindungen umsetzbar sind, die beim thermischen Zersetzen Tabakaromen freisetzen, selektiv zerstört werden, und daß dann die anderen Aminosäuren mit reduzierendem Zucker in Amadoriverbindungen, wie zum Beispiel Asparaginsäure, Leucin, Arginin, Threonin, Glutamin, Glycin und Valin, umgesetzt werden und daß die so gewonnenen Amadoriverbindungen dem vorbehandelten Tabak zugesetzt werden. The invention therefore proposes to hydrolyze the proteins contained in the separated biomass destructive, wherein the hydrolysis conditions are chosen so that those amino acids such as tryptophan, with reducing sugar and heating (Maillard reaction) can not be implemented in such Amadoriverbindungen, the release during the thermal decomposition of tobacco flavors, are selectively destroyed, and that then the other amino acids are reacted with reducing sugars in Amadoriverbindungen, such as aspartic acid, leucine, arginine, threonine, glutamine, glycine and valine, and in that the Amadoriverbindungen thus obtained the pretreated tobacco may be added.
  • Durch die metabolische A ssimilation der Mikroorganismen liegen unter Umständen größere Mengen von diesen Aminosäuren in der Biomasse vor als in der abgetrennten Lösung vorhanden waren, wodurch ohne besonderes Zutun ein wünschenswerter Gewinn an diesen für die Aromabildung wichtigen Aminosäuren erzielbar ist. By metabolic A ssimilation the microorganisms are possibly larger amounts of these amino acids in the biomass before and in the separated solution were present, creating a desirable gain in this important for the flavor formation amino acids can be achieved without any special intervention.
  • Das Zusetzen der in der Restlösung verbliebenen Lösungsbestandteile und/oder der aus der Biomasse separierten Aminosäuren und/oder'der daraus gewonnenen Amadoriverbindungen an den vorbehandleten Tabak erfolgt vorzugsweise fein verteilt in wässrigem Milieu mit anschließender Trocknung des angereicherten, vorbehandelten Tabaks. Adding the remaining in the residual solution solution components and / or separated from the biomass amino acids and / oder'der obtained therefrom Amadoriverbindungen vorbehandleten to the tobacco is preferably carried out finely dispersed in aqueous medium with subsequent drying of the enriched, pretreated tobacco.
  • Wenn hier und im folgenden davon gesprochen wird, daß dem Tabak Substanzen extrahiert werden und andere Substanzen daraus wieder zugesetzt werden, dann muß das sich nicht unbedingt auf die gleiche Tabakcharge beziehen. When reference is made here and in the following from the fact that the tobacco substances are extracted and other substances are added to it again, which must not necessarily refer to the same tobacco batch. Man kann einer ersten Tabakcharge Substanzen entziehen und die wieder zuzusetzenden S ub- stanzen einer zweiten Tabakcharge, die vorher einer entsprechenden Extraktion unterzogen wurde, wieder zusetzen. One can deprive a first tobacco batch substances and again be added S UB punching a second tobacco batch, which was previously subjected to an appropriate extraction reset again.
  • Mit dem erfinderischen Verfahren ist ein aufbereiteter, als Rauchprodukt geeigneter Tabak erzielbar, der gekennzeichnet ist durch einen Proteingehalt von 2 bis 1 0, vorzugsweise 3, Trockengewichtsprozent und einen Amadoriverbindungsgehalt von 0,1 bis 10, vorzugsweise 5,0, Trockengewichtsprozent. With the inventive process is a processed, achieved as a smoking product suitable tobacco, which is characterized by a protein content of from 2 up to 1 0, preferably 3, dry weight per cent and a Amadoriverbindungsgehalt from 0.1 to 10, preferably 5.0, dry weight per cent. Bei den Amadoriverbindungen handelt es sich um diejenigen, die beim thermischen Zerfall Tabakaromen freisetzen. In the Amadoriverbindungen is those that release tobacco flavors during thermal decomposition.
  • Zigaretten, die aus solchem Tabak hergestellt wurden, ergaben die in TABELLE 2 am Schluß der Beschreibung angegebenen Analysewerte. Cigarettes, made from such a tobacco gave the analytical values shown in Table 2 at the end of the description.
  • Die Erfindung wird nun anhand einiger Beispiele näher erläutert. The invention will now be illustrated with some examples.
  • Beispiel 1 example 1
  • In 10 1 (Liter) Wasser wurden 3,75 g (Gramm) des Enzyms Protease EC 3.4.24.4 mit einer Enzymaktivität von 1,0 Enzymeinheit pro mg (Milligramm) gelöst. In 10 1 (liters) of water 3.75 g (grams) were dissolved the enzyme protease EC 3.4.24.4 with an enzyme activity of 1.0 unit of enzyme per mg (milligrams). Eine Enzymeinheit ist diejenige Aktivität, die Casein bei pH 7,5 und 37°C (Grad Celsius) dermaßen hydrolisiert, daß pro Minute die Menge von 1 Mykromol Tyrosin freigesetzt wird. An enzyme unit is the activity of casein at pH 7.5 and 37 ° C (degrees Celsius) so hydrolyzed per minute that the amount of 1 Mykromol tyrosine is released. In diese 10 1 Enzymlösung wurden 1 kg (Kilogramm) aufzubereitende Tabakmischung (American Blend) in Form von sogenannten Strips (entrippte Blätter) eingeschlämmt. In these 10 1 of enzyme solution 1 kg (kilogram) were slurried reprocessed tobacco mixture (American blend) in the form of so-called Strips (deribbed sheets). Diese Schlämme wurde 6 Stunden bei 37°C stehengelassen und dabei gelegentlich umgerührt. This slurry was allowed to stand for 6 hours at 37 ° C, and occasionally stirred. Dann wurde die wässrige Phase von den Strips abgetrennt und danach wurden die Strips zweimal mit je 2,5 1 Wasser von 80°C gewaschen und anschließend ausgepreßt. Then, the aqueous phase was separated from the strips, and thereafter, the strips were washed twice with 2.5 1 of water at 80 ° C and then squeezed out. Die wässrige Phase, das Waschwasser und die beim Auspressen anfallende Flüssigkeit wurde zur Lösung vereinigt. The aqueous phase, the wash water and the resulting liquid was combined during the pressing to the solution. Es ergaben sich insgesamt 12 1 Lösung. There were a total of 12 one solution.
  • Der vorbehandelte Tabak, das sind die ausgepreßten Strips, wurde in strömender Warmluft bis auf eine Restfeuchte von 18 % (Prozent) getrocknet und aufbewahrt. The pretreated tobacco, which are pressed-out strips was raised up to a residual moisture of 18% in flowing hot air (percent) dried and stored. Die aufzubereitende Tabakmischung, die Lösung und der vorbehandelte Tabak wurden analytisch untersucht. The reprocessed tobacco mixture, the solution and the pretreated tobacco were studied analytically. Es ergaben sich dabei Analysenwerte wie in TABELLE 3 . There being analyzed values ​​as shown in TABLE third
  • angegeben. specified.
  • Die TABELLE 3 ' zeigt, daß 58 Trockengewichtsprozent der in der aufzubereitenden, eingesetzten Tabakmischung vorhandenen Proteine abgebaut worden sind und die Abbauprodukte in die Lösung überführt wurden. TABLE 3 'shows that 58 percent of the dry weight present in the reprocessed, used tobacco blend proteins have been degraded and the degradation products were transferred into the solution.
  • In die 1 2 1 Lösung wurden folgende Zusätze eingegeben: In the 1 2 1 solution, the following additions were entered:
    • Glukose (40 g per 1,086 g N0 3 -N + NH2/NH3-N) .......... 5 0 6 g KH 2 PO 4 (Kaliumhydrophosphat) (0,2 % pro Extraktmenge) . Glucose (40 g per 1,086 g N0 3 -N + NH2 / NH3-N) .......... 5 0 6 g KH 2 PO 4 (potassium hydrogen phosphate) (0.2% per volume of extract). 24 g. 24 g.
  • Die so aufbereitete Lösung wurde in einem Autoklaven bei 105°C unter Druck sterilisiert und dann druckentlastet und auf 30°C abgekühlt und in einen 20 1 Fermenter überführt. The thus prepared solution was sterilized in an autoclave at 105 ° C under pressure and then depressurized and cooled to 30 ° C and transferred into a 20 1 fermenter. Die 30°C warme, aufbereitete Lösung wurde mit 600 ml (Milliliter) einer sich in ihrer exponentiellen Wachstumsphase befindenden Kultur von Candida utilis NCYC 707.angeimpft. The 30 ° C warm solution was treated 707.angeimpft with 600 ml (milliliters) of a that are available in their exponential growth phase culture of Candida utilis NCYC. Die angeimpfte Lösung wurde 8 Stunden lang unter Belüftung und laufendem Umrühren im Fermenter belassen. The inoculated solution was left for 8 hours with aeration and agitation running in the fermenter. Der pH-Wert wurde zunächst mit KOH (Kaliumhydroxyd) und später mit Zitronensäure auf pH 5,5 stabilisiert. The pH was first treated with KOH (potassium hydroxide) and then stabilized with citric acid to pH 5.5. Dabei wurden die Proteine, Aminosäuren, Nitrate und Nitrite durch metabolische Assimilation abgebaut. The proteins, amino acids, nitrates and nitrites have been degraded by metabolic assimilation. Nach Ablauf der 8 Stunden wurde die Biomasse abzentrifugiert. After expiry of the 8 hours, the biomass was centrifuged off. Man erhielt 2,25 1 Biomasse mit einem Feststoffgehalt von 16 %, entsprechend 360 g wasserfreier Biomasse. This gave 2.25 1 biomass having a solids content of 16%, corresponding to 360 g of anhydrous biomass.
  • Der durch das Zentrifugieren gewonnene überstand - die sogenannte Restlösung - enthielt die Tabakalkaloide in der ursprünglich vorhandenen Konzentration, darüberhinaus aber nur noch Spuren an löslichen Stickstoffverbindungen. The supernatant obtained by centrifuging - the so-called residual solution - containing tobacco alkaloids in the concentration originally present, but in addition only traces of soluble nitrogen compounds. Das Gesamtvolumen der Restlösung betrug 9,75 1, die bis zur späteren Weiterverwendung bei 20°C aufbewahrt wurden. The total volume of the residual solution was 9.75 1 which were stored until further use later at 20 ° C.
  • Die abfiltrierte Biomasse wurde mit 1 1 6N Salzsäure 15 Stunden in einem Rundkolben unter Rückfluß gekocht. The filtered biomass was boiled with 1 1 of 6N hydrochloric acid 15 hours in a round bottom flask under reflux. Dabei zerfiel die Biomasse und die Proteine wurden destruktiv hydrolisiert, wobei die Aminosäure Tryptophan so weitgehend zerstört wurde, daß sie analytisch nach der Hydrolyse nicht mehr nachweisbar war. In this case, the disintegrated biomass and proteins were hydrolyzed destructive, wherein the amino acid tryptophan has been largely destroyed, that after the hydrolysis, it was no longer analytically detectable.
  • Das Hydrolysat wurde von den Rückständen der Biomasse durch Filtrieren getrennt, wobei die überschüssige Salzsäure entwich. The hydrolyzate was separated from the residues of the biomass by filtration, the excess of hydrochloric acid evolved. Der Trockenrückstand, der zu einem großen Teil aus Aminosäuren bestand, wurde mit 100 ml Wasser angerührt und vom unlöslichen Rückstand abfiltriert. The dry residue, which consisted to a large part of amino acids, was mixed with 100 ml of water and filtered from the insoluble residue. Man erhielt ein Aminosäurengemisch mit einem Wassergehalt von etwa 50 %. an amino acid mixture was obtained with a water content of about 50%.
  • Dieses Aminosäurengemisch wurde mit NH 4 0H (Ammoniumhydroxyd) auf pH 7 eingestellt und mit 100 g Glukose versetzt und 2 Stunden unter Rückfluß in einem Rundkolben gekocht, wobei sich der Rundkolben bräunte und Amadoriverbindungen gebildet wurden. This amino acid mixture was added 4 0H (ammonium hydroxide) adjusted to pH 7 with NH and mixed with 100 g of glucose, and boiled for 2 hours under reflux in a round bottom flask, wherein the flask browned and Amadoriverbindungen were formed. Der noch heiße Kolbeninhalt wurde mit der vorher gewonnenen Restlösung ausgewaschen, so daß die löslichen Amadoriverbindungen in die Restlösung übergingen. The still hot contents of the flask was washed out with the previously obtained residual solution, so that the soluble Amadoriverbindungen passed over in the residual solution.
  • Die so gewonnene, nun mit Amadoriverbindungen angereicherte Restlösung wurde auf den vorbehandelten Tabak, also die ausgepreßten Strips, in einer rotierenden F lavourtrommel aufgesprüht, wobei während des Sprühens das überschüssige Wasser durch Einblasen von Warmluft abgedampft wurde. The thus obtained, now enriched Amadoriverbindungen residual solution was sprayed onto the pre-treated tobacco, that is, the pressed-out strips in a rotating lavourtrommel F, the excess water was evaporated by blowing warm air during spraying.
  • Der so gewonnene, aufbereitete Tabak hatte beziehungsweise entfaltete sein volles ursprüngliches Aroma und enthielt Alkaloidstickstoff, das heißt Nikotin, in der ursprünglichen Konzentration. The thus obtained, processed tobacco had or unfolded its full original flavor and contained Alkaloidstickstoff, ie nicotine, in the original concentration. Dagegen war der Gehalt an Proteinstickstoff um 58 % und der Gehalt an Amin-, Ammoniak- und Nitratstickstoff um 90 % gegenüber den ursprünglichen Gehältern im eingesetzten Tabak reduziert. In contrast, the protein nitrogen content of 58% and the content of amine, ammonia and nitrate nitrogen was reduced by 90% compared to the original salaries in the inserted tobacco.
  • Beispiel 2 bis 22 Example 2 to 22
  • Diese Beispiele unterscheiden sich vom Beispiel 1 nur durch die aus TABELLE 4 ersichtlichen Sachverhalte. These examples differ from Example 1 only by the apparent from TABLE 4 issues.
  • In den Beispielen 1 bis 22 wurden als Mikroorganismen die Candida utilis NCYC 707 eingesetzt. In Examples 1 to 22 were employed as the microorganisms Candida utilis NCYC 707th Weitere Mikroorganismen, die die Fähigkeit besitzen, Proteine und Proteinuntereinheiten zu assimilieren, und die anstelle der Candida utilis NCYC 707 einsetzbar sind, sind in TABELLE 5 Other microorganisms that have the ability to assimilate proteins and protein subunits, which are used instead of the 707 Candida utilis NCYC are in TABLE 5
  • angegeben. specified.
  • Figure imgb0001
  • TABELLE 2 TABLE 2
  • Analysenwerte analytical Data
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
    Figure imgb0007
    Figure imgb0008
    Figure imgb0009

Claims (10)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Tabak, bei dem zunächst unlösliche Proteinbestandteile und Proteinuntereinheiten durch enzymatische Behandlung in lösliche Proteinfragmente zerlegt werden und dann die löslichen Bestandteile in Wasser gelöst werden und die gewonnene Lösung vom behandelten Tabak abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus der abgetrennten Lösung durch von Mikroorganismen hervorgerufene, metabolische Assimilation und anschließendes Abtrennen der Biomasse Proteinbestandteile und Proteinuntereinheiten und niedermolekulare Stickstoffverbindungen eliminiert werden und daß die in der Restlösung verbleibenden Lösungsbestandteile vorbehandeltem Tabak zugesetzt werden. 1. A method for treating tobacco, in which initially insoluble protein components and protein subunits are decomposed by enzymatic treatment into soluble protein fragments, and then the soluble components are dissolved in water and the solution obtained is separated from the treated tobacco, characterized in that from the separated solution caused by microorganisms metabolic assimilation and subsequently separating the biomass protein components and protein subunits and low molecular nitrogen compounds are eliminated and that the remaining in the residual solution solution constituents pre-treated tobacco may be added.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbereitung von grünem Tabak dieser zunächst unter D enaturie- rung löslicher Proteinbestandteile in unlösliche Proteinuntereinheiten getrocknet wird (curing) und erst dann der enzymatischen Behandlung unterworfen wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that for the preparation of green tobacco this is first dried under D enaturie- tion of soluble protein constituents into insoluble protein subunits (curing), and will only be subjected to the enzymatic treatment.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbereitung von zerkleinertem, getrockneten, grünen Tabak und zur Wiederaufbereitung von zerkleinerten T abakabfäl- len aus dem Tabak und Wasser im Gewichtsverhältnis 1 : 3 bis 1 : 12, vorzugsweise 1 : 5, eine Aufschlämmung gebildet wird, die dann der enzymatischen Behandlung unterworfen wird. 3. The method of claim 1 or 2, characterized in that for the preparation of comminuted, dried, green tobacco and for the reprocessing of comminuted T abakabfäl- len from the tobacco and water in a weight ratio of 1: 3 to 1: 12, preferably 1: 5 , a slurry which is then subjected to the enzymatic treatment is formed.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die enzymatische Behandlung mit einem Enzym mit proteolitischer Aktivität in einer Tabak-Wasser-Aufschlämmung im Gewichtsverhältnis 1 : 3 bis 1 : 12, vorzugsweise 1 : 5, und mit einer Enzymkonzentration erfolgt, die so groß gewählt ist, daß bei für das eingesetzte, aktive Enzym optimaler Behandlungstemperatur im Bereich zwischen 3C (Grad Celsius) und 70°C, optimalem pH-Wert und unter ständigem Umrühren .ehe das Enzym 9/ 1 0 seiner ursprünglichen Aktivität verloren hat, der Gehalt des Tabaks an unlöslichen Proteinstoffen und Proteinuntereinheiten auf 20 bis 40 % (Prozent), vorzugsweise 33 %, des Ausgangswertes reduziert wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the enzymatic treatment with an enzyme having proteolitischer activity in a tobacco-water slurry in a weight ratio of 1: 3 to 1: 12, preferably 1: 5, and is carried out with an enzyme concentration, which is chosen so large that at the employed active enzyme optimal treatment temperature in the range from 3 to 0 ° C (degrees centigrade) and 70 ° C, optimum pH and with continuous stirring .ehe the enzyme 9/1 0 of its original has lost activity, the content of the tobacco to insoluble protein materials and protein subunits to 20 to 40% (percent), preferably 33%, of the initial value is reduced.
5 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur metabolischen Assimilation die abgetrennte Lösung sterilisiert und dann mit einer in ihre exponentielle Wachstumsphase versetzten-Kultur von Mikroorganismen, die die Fähigkeit besitzen, Proteine und Proteinuntereinheiten zu assimilieren, angeimpft wird und unter Zugabe von Zucker auf günstigen Lebensbedingungen für diese Kultur gehalten wird, bis die gelösten Proteinfragmente und anderen niedermolekularen Stickstoffverbindungen zu mindestens 95 % als Aufbaustoffe für das zelleigene Protein der Mikroorganismen verbraucht sind und daß dann die metabolische Assimilation abgebrochen wird durch Abtrennen der Biomasse. 5 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that sterilizing the separated solution to metabolic assimilation and then offset culture of microorganisms having the ability to assimilate a in their exponential growth phase proteins and protein subunits, is seeded and adding sugar at favorable living conditions for this culture is maintained until the dissolved protein fragments and other low molecular weight nitrogen compounds have been consumed to at least 95% as structural materials for the cell-specific protein of the microorganisms and in that the metabolic assimilation is terminated by removal of the biomass.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der abgetrennten Biomasse enthaltene Proteine destruktiv hydrolisiert werden, derart, daß diejenigen Aminosäuren, die mit reduzierendem Zucker und Erhitzen (Maillard Reaktion) nicht in solche Amadoriverbindungen umsetzbar sind, die beim thermischen Zersetzen Tabakaromen freisetzen, selektiv zerstört werden und daß dann die anderen Aminosäuren mit reduzierendem Zucker in Amadoriverbindungen umgesetzt werden und daß die so gewonnenen Amadoriverbindungen dem vorbehandelten Tabak zugesetzt werden. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that proteins contained in the separated biomass can be hydrolyzed destructive, such that those amino acids with reducing sugar and heating (Maillard reaction) can not be implemented in such Amadoriverbindungen, when the thermal decomposition releasing tobacco flavors that are selectively destroyed, and that then the other amino acids are reacted with reducing sugars in Amadoriverbindungen and that the Amadoriverbindungen thus obtained are added to the pre-treated tobacco.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusetzen der in der Restlösung verbliebenen Lösungsbestandteile und/oder der aus der Biomasse separierten Aminosäuren an den vorbehandelten Tabak fein verteilt erfolgt im wässrigen Milieu mit anschließender Trocknung des angereicherten, vorbehandelten Tabaks. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the addition of the remaining in the residual solution solution components and / or separated from the biomass amino acids is carried out finely distributed to the pre-treated tobacco in aqueous medium with subsequent drying of the enriched, pretreated tobacco.
8. Tabak, aufbereitet nach einem Verfahren aus einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Proteingehalt von 2 bis 10, vorzugsweise 3 Trockengewichtsprozent und einen Amadoriverbindungsgehalt von 0,1 bis 10, vorzugsweise 5,0 Trockengewichtsprozent. 8. tobacco, processed by a method of any of the preceding claims, characterized by a protein content of 2 to 10, preferably 3 dry weight percent, and a Amadoriverbindungsgehalt from 0.1 to 10, preferably 5.0 dry weight percent.
Der Stamm CBS 359 ist falsch zitiert. The strain CBS 359 is misquoted. Dem richtig zitierten Stamm DSM 70167 entspricht der NCYC 359. Ein Beleg für diese Entsprechung ist beigefügt. The properly cited strain DSM 70167 corresponds to the NCYC 359. Evidence of this correspondence is attached. Es wird gebeten, diesen Fehler in den Amtsakten zu korrigieren und den Fehler zu entschuldigen. It is requested to correct this error in the official records and to excuse the error. Die geänderte Seite 18 ist beigefügt. The modified page 18 is attached.
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