185471. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a diacetil képződésének csökkentésére bor és sör előállítása során
185 471 2 tett enzimet egy oszlopban is elhelyezhetjük, amelyen a sörcefrét vagy a sört átvezetjük. Az enzimet vagy önmagában vagy éleszíó'sejtekkel együtt rögzíthetjük. Az immobiiizált enzim használatával gyorsított folyamatos sörgyártást végezhetünk oly módon, hogy a sörcefrét oszlopokon vezetjük át, amelyek immobiiizált élesztőt és immobiiizált enzimet tartalmaznak, adott esetben együtt immobilizálva. Abban az esetben, ha a fő fermentációt és az érlelési folyamatot a fermentlé kész sörré történő folyamatos átalakítási eljárásává kombináltuk, a kapacitás az oszlopok átmérőjétől függ. Az ilyen eljárás csökkenti a munka és a beruházási költségek mennyiségét. A találmány szerinti eljárást nem csak a sörgyártással kapcsolatban használhatjuk, hanem a bor előállításával kapcsolatban is, ahol hasonló előnyei vannak, különösen az érlelési folyamat lerövidítése és az eljárás egyszerűsítése kapcsán. Különösen nagy jelentőségű az acetil-tejsav átalakító enzimek használata az úgynevezett malo-tejsavas fermentációval kapcsolatban. Ezt a folyamatot, amely mikroorganizmusok, pl. Leuconostoc, Lactobacillus vagy Pediococçus fajok közreműködésével megy végbe, a főfermentáció után hajtják végre a termék pH-jának emelése és biológiai stabilitásának fokozása érdekében, valamint azért, hogy a bor zamata, bukéja kialakuljon. Azért is előnyös a fermentációt elvégezni, mert így lehetővé válik, hogy a bor előbb kerüljön palackokba. A diacetil következtében jelentkező mellékíz az acetil-tejsav átalakító enzimmel csökkenthető, A találmány szerinti eljárás ezenkívül előnyösen alkalmazható az etanolgyártásban is, ahol a fermentációs termék teljesen vagy lényegében diacetil-tartalom-mentesen nyerhető, ami megkönnyíti a desztillációt, különösen abszolút etanol előállításakor az azeotrópos desztillációt. Ahogy az előzőekben említettük, a találmány szerinti eljárásban acetil-tejsav-dekaiboxíláz használható, amely az Aerobacter aerogenesből izolálható. Más forrásból — pl. Bacillus, Enterobacter, Klebsiella, Leuconostoc, Serratia vagy Streptococcus fajokból vagy némelyik Actinomicetes vagy gomba fajból - származó acetil-tejsav átalakító enzim is használható. Alkalmas acetil-tejsav-redukto-izomeráz és -izomeráz izolálható baktériumokból, mint pl. E. coli törzsekből vagy Aerobacter aerogenes, Neurospora crassa, élesztő, Salmonella vagy növényfajtákból. Mivel a kérdéses enzimek az aminosav metabolizmus enzimjei, feltételezhető, hogy szinte minden élő sejtben előfordulnak. Mivel az alkoholfermentáló eljárások többnyire a 4 és 5 pH-érték között zajlanak le, és a kapható, mikroorganizmusokból nyert acetil-tejsav-dekarboxiláz optimális stabilitása és aktivitása az 5-nél nagyobb pH-értékre esik, a találmány értelmében célszerű az acetil-íejsav-dekarboxilázt kémiailag módosított állapotban alkalmazni, hogy nagyobb stabilitást és/vagy optimális aktivitást érjünk el a 4 és 5 közötti pH-tartományban. Ilyen módosításokat például a Biochem, 11, No. 22, 1972. irodalmi helyen leírtak szerint lehet elérni. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal szemléltetjük. 1. példa Sör szakaszos fermentációja és gyors érlelése acetil-tejav-dekarboxiláz enzim használata mellett 1 steril, 10,7 °P erősségű sörcefrét beoltunk 20.106 sej; mi söréíesztővel (Saccharomyces carlsbergensis). A fi fermentáció 10 °C-on 6 nap alatt befejeződik, a sör hígPási foka 2,0 °P. A szabad és kötött diacetiltartalom, aza" (az a-acetil-tejsavból származó diacetil) a sörben 0,12 ppm, illetve 0,71 ppm. (1. Haukeli, A. D. és Lie S.: Journal of the Institute of Brewing 1971, 77, 538). A kicsapódott élesztőről a sört dekantáljuk, és elkeverj ik 100 ml „Kreuzen ”-nel, azaz erőteljes forrásban leve sörrel, melyet 48 órával korábban beoltott söreefréból állítottunk elő. Ezen kívül hozzáadunk 25 mgaceti’-tejsav-dekarbexilázt, amelyet Aerobacter aerogenesből, az European Journal of Biochemistry 1970, 14, 133 helyen leírtak szerint izoláltunk. Másodfermentáció és érlelés céljából 10 °C-on 24 órai állás után a szabad és kötött diacetiltartalom 0,05 ppm, illetve 0,IC ppm. A sört ezután lehűtjük -1 °C-ra és állni hagyjuk ájabb 2 napig ezen a hőmérsékleten, majd a kész sört leszűrjük. 2. példa S Ír folyamatos fermentációja és gyorsított érlelése 350 g, centrifugálással izolált sörélesztőt (Saccharomyces carlsbergensis) szuszpendálunk 350 ml steril 3%-os nátrum-alginát-oldatban. Az elegvet cseppenként hozzáadjuk 10 1 steril 0,1 mólos kalcium-klorid oldathoz kalciun -algínát gélesítésévei szférikus, élesztőtartalmú, kb. 3 mm átmérőjű részecskék előállítása céljából. Ezt kalciun -klorid oldatban állni hagyjuk 12 óra hosszat 4 °C -on, majd egy 19 cm átmérőjű és 5 cm magasságú oszlopba öntjük. Steril, 10,7 °P erősségű sörcefrét szívatunk át ezen a reaktoron 10 °C-on,0,15 l/óra sebességgel. A reaktorból kilépő eluátum hígítása 2,1 °P, és gázkromalc gráfiás méréssel mérve a szabad és kötött diacetiltarta’om 0,15 ppm, illetve 2,21 ppm. A reaktorból kilépő sör 1 literéhez 25 mg, az 1. példában leírt módon előáfított acetii-tejsav-dekarboxilázt adunk. A sört ezután 10 °C-on állni hagyjuk 24 óra hosszat, majd egy másik reaktoron vezetjük keresztül, amely immobiiizált élesz.őt tartalmaz, oly módon, hogy a tartózkodási idő 5 őr:. Az eluátumbán a szabad és kötött diacetiltartalom 0,05 ppm, illetve 0,10 ppm. A sört ezután lehűtjük -I °C-ra, ezen a hőmérsékleten állni hagyjuk 2 napig, a kész sört dekantáljuk a kicsapódott anyagról, és végül szűrjük. 3. példa Si.r szakaszos fermentációja és gyorsított érlelése acetil-tejsav-redukto-izomeráz használata mellett 1 1 steril sörcefrét fermentálunk Saccharomyces carls! ergensis-szel az 1. példában leírt módon. 6 napos főfermentáció után a szabad és. kötött diacetiltartalom 0,10 ppm, illetve 0,61 ppm. A sört dekantáljuk a kicsapódó t élesztőről, és 100 ml „Kreuzen”-t adunk hozzá 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
