NO841559L - Fremgangsmaate til rensing av mikrobielle proteinsolater - Google Patents

Description

Fra tysk Offenlegunsschrift 2 137 038 er det kjent å ekstra-here stoffer med ubehagelig smak og lukt fra encelle-proteinmaterialer, spesielt gjær og bakterier, ved ekstrahering med med en vandig oppløsning som inneholder 60-80 volum-% av en lavere alifatisk alkohol.

Fra tysk patent 26 33 666 er det kjent i mikrobielle cellemasser å minske lipid- og nukleinsyreinnholdet ved at disse cellemasser i et første trinn behandles med en ekstraheringsblanding av ammoniakk og et polart oppløsningsmiddel fra rekken lavere alkanoler, lavere glykoler og metyl- eller etyletere av en lavere glykol, idet det samlede vanninnhold maksimalt utgjør 30 vekt-% referert til oppløsningsmiddelmengde og ammoniakk-konsentrasjonen fortrinnsvis er 1-10 vekt-%, likeledes referert til oppløsningsmidlet, hvorpå cellemassens residu behandles med vann. Herved ekstraheres ved ekstraherings-blandingen lipidene og en stor del av lukt- og smaksstoffene, mens ved vannbehandlingen som kan foregå i et eller flere trinn blir nukleinsyrene fjernet. Det således dannede protien-isolat er da sterkt lukt- og smakløst og kan umiddelbart anvendes for mange anvendelsesformål, også i menneskelig ernæring.

I praksis er det imidlertid ikke alltid å unngå at slike eggehviteisolater enda her en uheldig lukt og/eller smak som forstyrres, spesielt ved spesielle anvendelsesformål.

En ekstrahering med en vandig alifatisk alkohol ifølge det tyske Offenlegungsschrift 2 137 038 er virkningsløst i disse tilfeller.

Det er nå funnet at man fra mikrobielle proteinisolater kan fjerne uønskede lukt- og smaksstoffer, når man behandler disse isolater med vandige oppløsninger som inneholder et fosfat og/eller et hydrofilt lavmolekylært alifat, som minst inneholder to funksjonelle grupper fra rekken hydroksy,

formyl, keto og karboksy. Foretrukne utførelsesformer av denne oppfinnelse skal forklares nærmere i det følgende.

Som "laveremolekylære" alifater kommer i første rekke i betraktning slike som inneholder en karbonkjede fra 2-6 C-atomer resp. i tilfellet av di- og oligosakkarider to eller fleres av disse enheter.

Da eggehviteisolatene eller de herav fremstilte funksjonali-serte derivater er beregnet til menneskelig ernæring, anvendes for hjelpestoffer ved ekstraheringen ifølge oppfinnelsen lite toksiske forbindelser. Foretrukket er derfor fysiologisk ufarlige stoffer ved alifatene altså velsmakende syrer, sukkere og polyoler som glycerol og sukkeralkoholer. Når stoffet fra proteinisolatet imidlertid lar seg adskille lett og praktisk talt kvantitativt, kan også andre hjelpestoffer finne anvendelse som eksepelvis oksalsyre, da de da gjenbliv-ende restmengder forblir langt under ufarlighetsgrensen.

Som fosfater kommer det i betraktning orto-, oligo- og polyfosfater, idet polyfosfåtene kan være langkjedede og sykliske. foretrukket er orto- og difosfater, spesielt i form av lett oppløselig natrium- og kaliumsalter.

De surt reagerende alifatiske forbindelser anvendes fortrinnsvis i form av deres jordalkali- og spesielt deres alkalisalter. Foretrukket er ved siden av den allerede nevnte oksalsyre glykolsyren, glyoksylsyren, pyrodruesyre, fumarsyre, ravsyre, vinsyre, ascorbinsyre, spesielt melkesyre, sitronsyre og eplesyre, samt sukkersyrer fra aldon-, aldar- og uronrekken samt de tilsvarende laktoner, spesielt glukonsyre-(f-lakton.

Fordelaktige ekstraheringshjelpemidler er videre sukkere, nemlig fra rekken monosakkarider aldosene og ketosene fra pentose- og heksoserekken, spesielt glukose og fruktose,

av de disakkaridene, spesielt sakkarose og av oligosakkaridene spesielt hydrolyseproduktene av stivelse som stivelsessirup.

Som alifater som som funksjonelle grupper bare har hydroksy-grupper, egner det seg ved siden av allerede nevnte glycerol, også erytrit, pentaerytrit og fremfor alt sukkeralkoholer, spesielt sorbit.

Fordelaktig er også blandinger av disse ekstraheringshjelpe-stoffer, eksempelvis et fosfat i forbindelse med et alifat som sakkarose eller en blanding av alifatiske forbindelser, eksempelvis en oksalsyreholdig glyoksylsyre eller en sukker-alkohol-sukkerblanding.

Rensingen ifølge oppfinnelsen kan gjennomføres i tilknytning til fremgangsmåten ifølge det tyske patent 26 33 666. Spesielt fordelaktig er det imidlertid når ekstraherings-hjelpemidlet tilsettes ved nukleinsyreekstraheringen. Ved en fleretrinnet nukleinsyreekstrahering kan herved ekstra-heringsh j elpemidlet ifølge oppfinnelsen tilsettes i første,

et senere eller i flere trinn.

Behandlingen ifølge oppfinnelsen kan foregå i området fra

ca. 0-100°C, fortirnnsvis ved ca. 20-90°C, spesielt ved 40-80°C. Ved fleretrinnet fremgangsmåte kan temperaturen være lik eller forskjellig i hvert trinn.

Alt etter proteinmaterialets anvendelsesformål kan det

igjen bli mer eller mindre store restmengder av ekstraherings-hjepemidlet i proteinresiduet, eksempelvis et sukker, når proteinet forarbeides i søte næringsmidler, som drikker, bakevarer eller desserter resp. et fosfat, når proteinet skal anvendes i kjøtt- eller pølsevarer, ost eller oste-lignende produkter resp. 8andre) pålegg.

Innholdet av de vandige oppløsninger av fosfat og/eller alifat er nedad begrenset ved virkningen, oppad prinsippielt bare ved oppløseligheten, da jo som anført ovenfor, restmengder av ekstraheringsmidler i mange tilfeller kan bli tilbake i ekstraheringsgodset. Generelt velger man konsen- sjoner av hjelpestoffer fra 0,1-3, fortrinnsvis 0,2-2, spesielt 0,5-1 vekt-%.

Det er selvsagt også mulig å anvende rensefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen på andre eggehvitestoffer, eksempelvis på kjemisk modifisert mikrobiell eggehvite.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler, hvor prosentangivelsene refererer seg til vekt.

Eksempel_<l>

I en oppløsning av 5 g sakkarose i 1 liter vann innføres 100 g forstøvningstørket proteinisolat ifølge eksempel 1

i det tyske patent 26 33 666 under omrøring. Suspensjonen oppvarmes til 80°C og videreomrøres ved denne temperatur i en halv time. Deretter adskilles proteinisolatet ved sentrifugering fra ekstraheringsoppløsningen og tørkes.

Det således dannede mikrobielle proteinisolat utmerker seg ved en forbedret smak og lukt. Proteindelens sammensetning er den samme som før ekstraheringen.

Eksem<p>el_2_

Eksempel 1 gjentas med den modifikasjon at det bortsentri-fugerte faste stoff igjen utrøres med 1 liter vann for å fjerne vedhengende sakkarose. Etter gjentatt sentrifugering tørkes proteinisolatet. Det viser likeledes en forbedret lukt og smak og har samme aminosyresammensetning som før ekstraheringen.

Eksempel_3

Utgangsmaterialet er en avfettet cellemasse ifølge eksempel 1 i det tyske patent 26 33 666, som enda inneholder nuklein-- syrene. 90 g av denne cellemasse suspenderes i 900 ml

av en 0,5%-ig sakkaroseoppløsning, suspensjonen oppvarmes til 55°C og videreomrøres ved denne temperatur i 20 minutter.

Etter avkjøling til 30°C sentrifugeres. Det dannede sediment blandes med 900 ml vann og omrøres ved 20°C i 10 minutter. Deretter sentrifugeres igjen og sedimentet tørkes under nedsatt trykk.

I forhold til produktet i henhold til eksempel 1 i tysk patent 26 33 666 utmerker produktet seg ved en forbedret lukt og smak. Nukleinsyreinnhold og aminosyresammensetning er identisk.

Eksempe<l>_<4>

Eksempel 2 gjentas, idet imidlertid i begge ekstraheringstrinn anvendes en 0,5%-ig oppløsning av dinatriumortofosfat.

Man får likeledes et produkt av forbedret lukt og smak og endret aminosyresammensetning.

Eksempel_5

Eksempel 1 gjenstås, idet sakkarosen erstattes med sorbit.

Man får et produkt av sammenlignbar kvalitet.

Eksempler_6-8

Man går fram ifølge eksempel 1, erstatter imidlertid sakkarosen med melkesyre, eplesyre eller vinsyre, idet man får kvalitativt sammenlignbare produkter.

Eksempler_9-ll

Man går fram ifølge eksempel 3, imidlertid erstattes sakkarosen med melkesyre, stivelsessirup eller glycerol, så får man kvalitativt sammenlignbare produkter.

Eksem<p>el_12_

Går man fram ifølge eksempel 3, anvender imidlertid i begge ekstraheringstrinn en 0,5%-ig oppløsning av natriumdifosfat,

så får man likeledes et produkt med forbedret smak og lukt og enndret aminosyresammensetning.

Eksemgel_13

Går man fram ifølge eksempl 2, anvender imidlertid i første trinn melkesyre og innstiller med natronlut på pH 6-7, hvorpå det i annet trinn anvendes sakkaroseoppløsningen, så får man et produkt med forbedret lukt og smak og uendret aminosyresammensetning .

Eksemp<e>l_14

Går man fram ifølge eksempel 3, men anvender de i eksempel 13

nevnte ekstraheringsmidler, så får man likeledes en sammen-lignbart produkt.

Eksempel 1 fra tysk patent 26 33 666:

i

Metylomonas clara ATCC 31 226 ble dyrket i en næringsoppløs-ning inneholdende metanol som eneste karbonkilde, ammoniakk som eneste nitrogenkilde, fosfat, jern-, magnesiumsalter og

andre vanlige sporelementer under aerobe betingelser. Den

j derved frembragte bakteriecellemasse ble adskilt fra oppløs-ningen og underkastet forstøvningstørking.

100 g av denne cellemasse ble blandet med 300 g metanol.

Under suspensjonens omrøring ble det innført 10 g NH^-gass og oppløst. Ved avkjøling ble t emperaturen under innfør-ingen holdt ved 25-35°C. Blandingen av metanol, ammoniakk og cellemasse ble omrørt 30 minutter ved 20°C.

For adskillelse av fast og flytende fase ble det filtrert

og det faste residu vasket en gang med 300 ml metanol.

Etter gjentatt filtrering ble begge filtrater forenet.

Denne brune oppløsning innholdt lipidene av det anvendte utgangsstoff. Metanol og ammoniakk ble fjernet ved vakuum-destillering (100 torr, 40°C). Residuet som utgjorde

_ b 9,5 vekt-% av det anvendte cellematerial var en mørkebrun,

vondtluktende pasta som besto av frie fettsyre, glycerider, fosfolipider og sekundærmetaboliter.

Det ved filtreringen dannede faste residu av den ekstraherte cellemasse ble tørket i vakuum (100 torr) ved 40°C i 5 timer. Det kunne således fås 90 g avfettet cellemasse som var luktløs og hadde en lysere farge enn utgangsmaterialet.

For å nedsette nukleinsyreinnholdet ble denne cellemasse suspendert i 900 ml vann. pH-verdien av den ved omrøring homogeniserte suspensjon utgjorde 6,9.

Etter øking av temperaturen til 55°C ble det videreomrørt enda 20 minutter, avkjølt til 30°C og ved sentrifugering oppdelt i faste og flytende fase. Det dannede sediment ble igjen blandet med 900 ml vann og omrørt 10 minutter ved

20°C. Deretter ble det igjen sentrifugert og sedimentet tørket under nedsatt trykk.

Utbyttet utgjorde 65 g. Nukleinsyreinnholdet var sunket fra opprinnelig 11,2% til 1,5%, fettinnholdet fra 7% til

0,8%. Produktet var i tørr tilstand luktløst, fuktet med

j vann hadde det en sympatisk lukt.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til rensing av mikrobielle proteinisolater, karakterisert ved at man behandler disse isolater med vandige oppløsninger som inneholder et fosfat og/eller et hydrofilt lavmolekylært alifat som minst inneholder to funksjonelle grupper fra rekken hydroksy, formyl, keto og karboksy.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at isolatene behandles med vandige oppløsninger og velsmakende syrer, sukkere og polyoler.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fosfatet er et natrium- eller kaliumorto- eller -difosfat.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes surt reagerende alifatiske forbindelser i form av deres jordalkali- eller alkalisalter.

5. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at det som isolater anvendes avfettede nukleinsyreholdige cellemasser.

6. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at behandlingen foregår i flere trinn, idet ekstraheringsmidlet er likt eller forskjellig.

7. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den vandige oppløsning inneholder melkesyre, eplesyre eller sitronsyre.

8. Fremgangsmåte ifølger et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at behandlingen foregår i et trinn med melkesyre- og i et følgende trinn ved sakkarose-oppløsning.

9. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, kaa rakterisert ved at behandlingen foregår ced ca. 0-100°C, fortrinnsvis 20-90°C, spesielt 40-80°C.

10. Anvendelse av det ifølge krav 1-9 oppnådde produkt som næringsmiddel eller næringsmiddeltilsetning.