Pomocná fermentačná látka na báze chmeľu a fermentačný proces

Číslo patentu: E 17240

Dátum: 20.07.2010

Autori: Smallman Matthew, Beddie David, Baczynski Lilith

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Pomocná fermentačná látka na báze chmeľu a fermentačný proces Popis0001 Predmetný vynález sa týka oblasti priemyselnej fermentácie, ako napríklad produkcie biomasy, produkcie enzýmov, produkcie primárnych a sekundárnych mikrobiálnych metabolitov, spôsobených mikroorganizmami, vrátane fermentácie potravín.0002 Ferrnentácia sa dotýka mnohých dôležitých aplikácií V priemysle. Aj keď sa pojem fermentácia môže vykladať aj užšie, znamená tento pojem V spojení priemyselná fermentácia vo všeobecnosti premenu organických substancií na substancie s novými vlastnosťami. Fermentačnć postupy majú dlhú tradíciu. Spôsoby výroby chleba, vína, piva,syra, tvarohu atď. existujú už viac ako 6000 rokov.0003 Hospodársky dôležitá fennentácia sa delí na 5 význarrmých skupín1. mikrobiálne bunky alebo biomasa ako produkt, napr. jednotlivé bunkové proteíny,sa využívajú napr. pri produkcii pekárenského droždía(b) sekundárne metabolity, resp. produkty látkovej výmeny všetky antibiotické produkty ferrnentácie4. rekombinačne produkty, ako napr. inzulín, vírus HBV hepatitis B, ínterferón,GCSF, streptokináza5. produkty biotransformácie fenyl-acetyl-carbinol, steroidné produkty biotransformácie atď.0004 Kultivačné médiá (substráty) sú potrebné pre priemyselnú fermentáciu, nakoľko každý mikrób, resp. mikroorganízmus potrebuje na svoj rozvoj vodu, kyslík, zdroj energie,zdroj uhlíka, zdroj dusíka ako aj výživné látky. Cukor zo škrobu, celulózy, cukrovej trstiny alebo cukrovej repy predstavuje najčastejší spoločný zdroj uhlíka a energie pre ferrnentáciu. Typické príklady ferrnentačných produktov predstavujú etanol, kyselina mliečna a vodík. Fennentáciou však možno získať aj exotickejšie produkty, ako sú kyselina maslová alebo acetón. Droždíe prekvasí v rámci produkcie piva, vína alebo iných alkoholických nápojovpočas procesu ferrnentácie cukor na etanol, pričom sa uvoľnia veľké množstvá C 02. Ako zdroj uhlíka môžu slúžiť tiež maltodextríny alebo laktóza zo srvátky.0005 Niektoré mikroorganizmy sú tiež v stave metabolizovať tuky z rastlinných olejov alebo uhľovodíkov z petrolejových frakcií ako zdroje energie.0006 Fermentačný proces V zmysle predvýznakovej časti nároku 1 je zrejmý z W 0 2004/072291 A 2. Tento spôsob predstavuje použitie kyseliny chmeľovej v procese ferrnentácie ako aditívum proti neželaným mikroorganizmom s cieľom zvýšenia výťažku. 0007 W 0 2007/096673 A 1 uvádza prostriedok na zamedzenie penenia s cieľom Vylepšenia fermentačného výťažku. Ako prostriedok proti peneniu na báze chmeľového extraktu sa odporúča chmeľový olej.0008 W 0 00/53814 opisuje spôsob zamedzenia výskytu mikroorganizmov v cukornatom vodnatom procesnom médiu. Aj tu slúži nasadenie kyseliny chmeľovej na zamedzenie výskytu neželaných mikroorganizmov v procese produkcie cukru.0009 W 0 00 52212 opisuje spôsob kontroly mikroorganizmov vo vodnom procesnom médiu, tvorenom zriedenou melasou, v procese produkcie droždia. Na zamedzenie výskytu neželaných mikroorganizov v melase, resp. v melasovom substráte, sa pridáva kyselina chmeľová. Kyselina chmeľová má antibakteriálne účinky a umožňuje pomocou rastlinného produktu zameziť rast baktérií počas fennentačného procesu pri produkcii droždia.0010 W 0 2007/096673 A 1 opisuje spôsob, pri ktorom sa V procese fermentácie pridáva chmeľový extrakt na zamedzenie tvorby peny.0011 DE OS 1442166 uvádza spôsob produkcie fmktózy pomocou fermentácie, pri ktorom sa na urýchlenie fermentácie používa sorbitícké médium, obsahujúce určité aminokyseliny ako zdroj uhlíka a isté ťažké kovy.0012 DE AS 1952 012 uvádza biotechnický spôsob výroby alkalickej proteázy, pri ktorom sa do média pridáva drožďový extrakt, sušené droždie a vitamíny, za účelom zrýchlenia fermentačného procesu.0013 F errnentačný proces možno urýchliť tiež pomocou procesnotechnických opatrení, ako napr. využitie osobitného vetrania. Tieto opatrenia však v značnej miere zvyšujú technologickú náročnosť a investičné náklady.0014 Cieľom predmetného vynálezu je poskytnúť vylepšený fennentačný proces s väčším zrýchlením a/alebo väčšou výťažnosťou fermentácie.0015 Predmetný cieľ bol dosiahnutý vo význakovej časti nároku l. Závislé nároky sa týkajú účelnej špecifikácie podstaty vynálezu.0016 Bolo prekvapením, že ďalej uvedená účinná substancia viedla k značnému zlepšeniu fermentačného procesu. Predovšetkým sa značne zvýšila výťažnosť či už koncového produktu alebo predpokladaného medziproduktu. Je výhodou, že uvedená substancia je prírodného pôvodu, teda to nie je chemikália. Aj keď účinné látky na báze chmeľu a/alebo jeho derivátu majú obvykle horkú pachuť, prekvapivo sa preukázalo, že koncový produkt, EP 2 456 880 B 1alebo prinajmenšom medziprodukt týmto nijako neutrpel. Vynájdená účinná substancia pôsobí ako stimulátor fermentačného procesu.0017 Vynález predstavuje účinnú substanciu vo forme chmeľového extraktu,predovšetkým kyseliny chmeľovej, ako sú napr. alfakyselina, betakyselina, izo-alfakyselina,rho-izo-alfakyselina, hexahydro-izo-alfakyselina, tetrahydro-izo-alfakyselina, hexahydrobetakyselina alebo jednej z týchto kyselín alebo ich zmesi.0018 Možno použiť aj takzvané chmeľové oleje a/alebo polyfenoly z chmeľu, ako napr. xantohumol. Chmeľový olej je éterickým olejom, ktorý sa v chmeli vyskytuje od 0,2 do 0,6. Chmeľový olej je tvorený lupulínom a prepožičiava chmeľu charakteristickú arómu. 0019 Účinná látka sa použije bez ohľadu na to, či bol substrát (rastové médium) napadnutý neželanými (tzv. neprocesnými) mikroorganizmami alebo baktériami, alebo nie.0020 Účelnejšie je, pokiaľ sú pomocné fermentačné látky využívané na substráty bez infekcie alebo takmer bez infekcie.0021 Pomocná fermentačná látka pôsobí na fermentáciu bez ohľadu na to, či sa v rastovom médiu vytvorí pena, alebo nie.0022 Použitie pomocnej fennentačnej látky vedie k zvýšenej výťažnosti pri biomase,enzýmoch resp. metabolitoch.0023 Pomocnú fermentačnú látku možno pridať priamo do fermentačného substrátu, teda do rastovćho média.0024 Je účelné látku pridávať kontinuálne tak, aby sa zabezpečila konštantná prítomnosť pomocnej fermentačnej látky V rastovom médiu.0025 Alternatívne je podľa okolností možné aj diskontinuálne pridávanie, podľa možnosti na začiatku príslušného fermentačného procesu. Takto sa do fermentačného substrátu dodá určité množstvo pomocnej fermentačnej látky, pričom pomocná fermentačná látka napomáha v danom množstve urýchliť ferrnentačný proces, resp. zvýšiť jeho výťažnosť.0026 Zistilo sa, že pri používaní pomocnej fermentačnej látky tvoriacej predmet vynálezu postačuje na dosiahnutie zrýchleného účinku, resp. vyššej výťažnosti už malá koncentrácia pomocnej látky, takže v podstate horká chuť účinnej látky na báze chmeľu a/alebo jeho derivátu nemá negatívny vplyv na chuť.0027 Účelná je koncentrácia, predovšetkým dosiahnutá záverečná koncentrácia pomocnej fermentačnej látky V rozmedzí 1 - 10000 ppm, predovšetkým v rozmedzí l-1000 ppm,výhodne v rozmedzí 1-500 ppm, ešte výhodnejšie v rozmedzí 1-100 ppm.0028 Mikroorganizmus, alebo aj pleseň Xanthophyllomyces dendrorhous produkuje prírodným spôsobom určité množstvo karotínoidov, ktoré sa vyznačujú účinnou antioxidačnou aktivitou. Prieskumy ukázali, že rast Xanthophyllomyces dendrorhous sa významne zvýšil za prítomnosti betakyselín (pozri obrázok l).0029 Mikroorganizmus, resp. pleseň Xanthophyllomyces dendrorhous sa kultivuje cez noc na rastovom médiu na báze cukrovej melasy pri teplote 21,5 °C/200 rpm. Do čerstvej kultúry shodnotou pH 5,0 sa pridá 0,5, 10, 50 resp. 100 ppm betakyseliny (aktívna látka)a kultivácia pokračuje cez noc (je naočkovaná) tak, aby sa dosiahla koncová koncentrácia buniek 8 x 105 KBE/ml. Kultúry sa kultivujú za aeróbnych podmienok za teploty 21,5 °C/200 rpm po dobu 24 hodín. Na stanovenie hustoty buniek sa použije absorpčná schopnosť kultúry pri 600 nm.0030 Výskum prinesol výsledok zobrazený na obrázku 10031 V koncentrácii od 50 ppm nasleduje zvýšenie výťažku biomasy plesne Xanthophyllomyces dendrorhous pridaním betakyseliny.

MPK / Značky

MPK: C12P 23/00, C12C 11/00

Značky: proces, pomocná, báze, látka, chmeľu, fermentačný, fermentačná

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/8-e17240-pomocna-fermentacna-latka-na-baze-chmelu-a-fermentacny-proces.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Pomocná fermentačná látka na báze chmeľu a fermentačný proces</a>

Podobne patenty