Aminos?uren des Branntweinessigs II. Mitteilung Quantitative Bestimmung der Aminos?uren; Unterscheidung von G?rungs- und Essenzessig

Zusammenfassung In der II. Mitteilung werden die quantitative Bestimmung der Aminosäuren im Branntweinessig und die Unterscheidung von Branntwein- und Essenzessig behandelt. Die sehr geringe Gesamtaminosäuremenge wurde nach der Isolierung mit dem in Mitteilung I geschilderten Ionenaustauscher-Verfahren colorimetrisch als Kupferkomplex bestimmt. Der Gesamtaminosäuregehalt verschiedener Branntweinessige lag zwischen 3,1 und 11,4 mg/l. Er steigt mit der Lagerzeit in Gegenwart von Bakterien und ist von der Herstellung abhängig.Die einzelnen Aminosäuren wurden nach papierchromatographischer Trennung an Hand von Vergleichschromatogrammen halbquantitativ bestimmt. Im untersuchten Branntweinessig sind am reichlichsten vorhanden: Prolin, Alanin, Glykokoll, Asparaginsäure und Glutaminsäure. Auch Phenylalanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Serin, Lysin, Arginin und Threonin liegen in größerer Menge vor, während deutlich weniger Tyrosin und Histidin vorkommt.-Aminobuttersäure, Methionin und Cystin sind nur sehr wenig vorhanden.Die Mengenverhältnisse der einzelnen Aminosäuren in Submers-Essigbakterien entsprechen weitgehend denen im Branntweinessig. Somit dürften die in ihm enthaltenen Aminosäuren vorwiegend Autolyseprodukte der Bakterien sein.Submers-Essig- und Orléans-Bakterien unterscheiden sich in der quantitativen Aminosäurezusammensetzung nur geringfügig. Daraus ergibt sich, daß bei Essigen, die unter Verwendung verschiedener Bakterienstämme, sonst aber unter gleichen Bedingungen hergestellt wurden, keine nennenswerten Unterschiede hinsichtlich ihrer Aminosäurezusammensetzung auftreten dürften.Zuletzt wird ein Verfahren angegeben, mit dem an Hand des Aminosäuregehalts Gärungsessig von Essenzessig unterschieden werden kann. Die Aminosäuren werden aus dem Abdampfrückstand mit salzsäurehaltigem Aceton von störenden Substanzen abgetrennt und sowohl die Gesamt-Aminosäuren, wie speziell Prolin im Rundfilterchromatogramm nachgewiesen.     

Untersuchungen an Kaffee und Kaffee-Ersatz

Zusammenfassung 3 Sorten Röstkaffee des Handels wurden auf einem Papierfilter mit siedendem Wasser extrahiert und die Lösungen in einer Gefriertrocknungsapparatur getrocknet. Von den so erhaltenen Trockenextrakten sowie von 2 aus den gleichen Bohnen mit einer Ausbeute von 24,l und 34,4% im technischen Verfahren gewonnenen Extrakten, ermittelte man den Gehalt an Coffein, Trigonellin und Kjeldahl-Stickstoff. Außerdem wurden die Extrakte mit 3 n-HCI hydrolysiert und die dabei entstandenen Aminosäuren in der Austauschersäule bestimmt.Es ergab sich, daß sämtliche Extrakte in der Menge und Zusammensetzung des nach dem Abziehen des Coffein-Stickstoffs vom Kjeldahl-Stickstoff verbleibenden Restes des letzteren weitgehend übereinstimmten. Insbesondere wies der in der üblichen Weise technisch mit einer Ausbeute von 34,4% hergestellte Extrakt keine ungewöhnlichen Unterschiede gegenüber den haushaltsmäßig erhaltenen Aufgüssen bzw. ihren Trockenextrakten auf. Von den gerösteten Bohnen unterschieden diese sich jedoch durch den wesentlich höheren Gehalt an Glutaminsäure. Die technische Extraktion scheint aus dem gerösteten Kaffee keine andersartig zusammengesetzten Stoffe herauszulösen als man sie bei der Zubereitung des Getränkes im Haushalt erhält.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir auch an dieser Stelle für die Unterstützung der Untersuchungen, wodurch dem einen von uns (R. G.) die Mitarbeit ermäglicht wurde.Für die ausgezeichnete Hilfe bei der Durchführung der Versuche sind wir Frl.E. Ritter und Frl.Chr. Staffer zu großem Dank verpflichtet.     

Zur Kenntnis der Eiwei?stoffe des Weines

Zusammenfassung Die Untersuchungen zeigen, daß das Weineiweiß und der bei der Kurzzeiterhitzung entstehende Wärmetrub, ebenso wie die natürlich auftretende Eiweißtrübung aus 17 Aminosäuren bestehen: Alanin, Arginin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Glykokoll, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Ornithin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tyrosin and Valin, die alle im Wein auch als freie Aminosäuren bekannt sind. Die frei vorkommende -Aminobuttersäure ist nicht im Weineiweiß und damit auch nicht in den beiden möglichen Eiweißtruben nachweisbar.Freie Aminosäuren kommen im Wärmetrub und im natürlichen Eiweißtrub nicht vor.Der Eiweißgehalt der naturlichen Eiweißtrübung beträgt 50%, derjenige des weinsteinfreien Wärmetrubes etwa 80%. Der Anteil der Begleitstoffe im Wärmetrub, die nach Hydrolyse Fehlingsche Lösung reduzieren, macht 12,3–14% der Trockensubstanz aus. Es handelt sich dabei um polymere Pektinspaltprodukte, die aus Galakturonsäure, Galaktose und Arabinose bestehen. Der Wärmetrub wird außerdem von Gerbstoffen (3,7 %) und Mineralstoffen begleitet. Die Begleitstoffe der natürlichen Eiweißtrübung sind noch unbekannt.Diese Arbeit wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg; unterstützt, wofür auch an dieser Stelle bestens gedankt sei.     

Zur Kenntnis der Eiwei?stoffe des WeinesII. Mitteilung Einflu? der Mosterhitzung auf die Eiwei?stabilit?t der Wei?weine

Zusammenfassung Die Untersuchungen zeigen, daß das wärmelabile Eiweiß des Traubenmostes (Traubeneiweiß) und die nach Voit fällbaren, wasserunlöslichen Eiweißstoffe aus den gleichen 18 Aminosäuren bestehen : Alanin, Arginin, Asparaginsäure, Cystin, Glutaminsäure, Glykokoll, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Ornithin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tyrosin und Valin. Der Eiweißgehalt des Erhitzungstrubes beträgt etwa 35%. Nach Hydrolyse lassen sich in ihm noch Fehlingsche Lösung reduzierende Substanzen (22,7%) nachweisen, die aus Glucose und den Pektinspaltprodukten Galaktose, Arabinose und Galakturonsäure bestehen, sowie nennenswerte Mengen von Gerb- und Mineralstoffen. Freie Aminosäuren sind jedoch im Wärmetrub nicht enthalten.Die Mosterhitzung ist ohne Einfluß auf den Gärverlauf. Die Gärung bewirkt aber Veränderungen im Gehalt an freien Aminosäuren sowie eine teilweise Denaturierung des Mosteiweißes, ohne daß dadurch die statistische Verteilung der Aminosäuren im Mosteiweiß verändert wird.Diese Arbeit wurde mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, unterstützt, wofür auch an dieser Stelle bestens gedankt sei.     

Aminos?uren des Branntweinessigs I. Mitteilung Nachweis der Aminos?uren im Branntweinessig und in Essigbakterien

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit dem Nachweis von Aminosäuren in Branntweinessig und in Essigbakterien. Zu Beginn erfolgt eine kurze Besprechung der bisher bekannten Literatur, der sich eine Darstellung unserer Untersuchungen anschließt.In einem aus genau bekannten, eiweiß- und aminosäurefreien Ausgangsstoffen hergestellten Branntweinessig konnten papierchromatographisch 18 Aminosäuren (Alanin, Arginin, Asparaginsäure,-Aminobuttersäure, Cystin, Glutaminsäure, Glykokoll, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tyrosin und Valin) nachgewiesen werden. Der Essig wurde zur Verhinderung der Maillard-Reaktion bei < 1 mm Hg konzentriert und die Aminosäuren mittels einer Ionenaustauschermethode (Adsorption an einem Kationen-, dann an einem Anionen-Austauscher) von den in großem überschuß vorhandenen Begleitstoffen abgetrennt. Alle gefundenen Aminosäuren, mit Ausnahme der-Aminobuttersäure konnten auch in den zur Herstellung des Essigs verwendeten Submers-Essigbakterien — nachFrateur zur Xylinum- bzw. Suboxydans-Gruppe gehörend — ebenso wie in Orléans-Bakterien nachgewiesen werden. Die Entstehung der-Aminobuttersäure im Branntweinessig wird diskutiert.Bei elektrophoretischen Untersuchungen ergaben sich Hinweise auf die Natur der fluorescierenden Stoffe im Gärungsessig als Nucleinsäure-Spaltprodukte oder Flavine.     

Beitr?ge zur Weinanalytik III. Mitteilung Zur Ermittlung der Weinsteinl?slichkeit in Weinen

Zusammenfassung Um die Weinsteinlöslichkeit im Wein bei -4° C zu ermitteln and Aufschlüsse über den Weinsteinausfall zu erhalten, wurden zahlreiche Kühlversuche mit Weinen und Modellweinen durchgeführt. Es zeigte sich dabei, daß der Ausfall des Kaliumhydrogentartrats in Weinen am schnellsten stattfindet, wenn these mit Kristallkeimen unter Schütteln behandelt werden. Selbst dann aber benötigt der Ausfall bei eiweiß-freien Weinen 25-30 Tage, bei eiweißhaltigen eine noch längere Zeit. Er wird durch Mesoweinsäure etwas verzögert. In Modellweinen tritt vom 2. bis 3. Tag ab ein nur noch geringer Ausfall ein. Eine Verzögerung wurde aber hier nach dem Zusatz von Magnesium and von Proteinen (Gelatine, Globulin, Ovalbumin) beobachtet.Die für das Löslichkeitsgleichgewicht in Modellweinen gefundenen Werte stimmen mit der Theorie von BERG andKeefer sehr gut überein, sofern außer K⁺ keine anderen Kationen and keine Dipolionen (Aminosäuren, Proteine) anwesend sind. Kationen bewirken eine kleine Erhöhung des Löslichkeitsprodukts, die vielleicht auf Verwendung nicht sehr genauer Aktivitskoeffizienten durch BERG andKeefer zurückzuführen sind. Die löslichkeitserhöhende Wirkung der Dipolionen, die bei Asparaginsdure, Glycin, Leucin and Phenylalanin gering, bei Arginin, Gelatine, -Globulin and Ovalbumin starker ist and beim Zusatz von Calcium zu Gelatine und Ovalbumin sick noeh mehr verstärkt, ist wahrscheinlich vor allem eine Ion-Dipol-Wechselwirkung, die nachKirkwood and nachKeefer dhnlich der Wirkung der Ionenstärke and unabhängig von ihr ist. Auch im Wein wurde eine Abhängigkeit des Weinstein-Löslich.keitsprodukts vom Eiweißgehalt and vom Gesamt-Stickstoff festgestellt, wobei sick in der Abhangigkeit von letzterem die Wirkung der Aminosäuren ausdrücken dürfte. Da in jedem Wein eine andere Ionenstärke and eine andere Aminosäuren-Zusammensetzung herrscht, rind allgemeine Voraussagen über die genaue Größe des Löslichkeitsprodukts nicht möglich. Diese ist ungefähr 1,6mal so hoch wie nach der° Theorie vonBerg andKeefer zu erwarten. Dieser Faktor erhöht sick um etwa 0,9 pro 100 mg/1 Eiweiß.     

Stoffwechseluntersuchungen an lebensmitteltechnologisch wichtigen Mikroorganismen I. Mitteilung Die Rolle von CO2 und Acetat bei der Aminos?uresynthese durch Milchs?urebakterien

Zusammenfassung Ein handelsüblicher Säurewecker, der überwiegend aus Streptokokken und zu einem geringen Prozentsatz aus Betakokken besteht, wurde in einem natürlichen Medium in Gegenwart von NaH¹⁴CO₃, CH₃ ¹⁴COONa und¹⁴CH₃COONa gezüchtet. Der Einbau von 14C in die Proteinfraktion und die Aktivitätsverteilung auf die einzelnen Aminosäuren wurden untersucht. Die Mindesteinbauraten lagen zwischen 0,1 % und 0,5%.Bicarbonat-C führte zu einer starken Markierung in Asparaginsäure, Glutaminsäure und Glykokoll und zu einer wesentlich schwächeren Aktivität bei Serin, Alanin, Histidin, Lysin und Arginin.Acetat-1-C wird in Glutaminsäure und Asparaginsäure stark eingebaut, im Vergleich zu Bicarbonat-C auch stärker in Alanin, Serin und Threonin. Glykokoll weist hier keine Markierung auf.Acetat-2-C führt zu einer noch stärkeren Markierung bei Glutaminsäure, während sich die Aktivitäten der underen Aminosäuren kaum ändern. Hervorzuheben ist, daß Asparaginsäure bei allen Versuchen eine nahezu konstante spezifische Aktivität aufweist und daß Glykokoll in starkem Maße Bicarbonat-C aufnimmt.     

Gaschromatographische Untersuchungen von Fusel?len aus verschiedenen G?rprodukten

Zusammenfassung Wie der einschlägigen Literatur zu entnehmen ist, werden unter dem Begriff Fuselöl alle höheren aliphatischen Alkohole zusammengefaßt, die bei der alkoholischen Gärung der Hefe als Nebenprodukte auftreten. Da es sich bei diesen um geschmacklich und pharmakologisch wirksame Verbindungen handelt, kommt ihnen im Hinblick auf das Gärerzeugnis eine wichtige qualitätsbestimmende Bedeutung zu.Menge und Zusammensetzung des gebildeten Fuselöls hängen vom Gärsubstrat, der verwendeten Heferasse, dem Gärverfahren sowie anderen Faktoren ab. Den Hauptbestandteil aller Fuselöle bildet jedoch stets der Gärungsamylalkohol; der aus einem Gemisch vond(-)-2-Methyl-l-butanol und 3-Methyl-l-butanol besteht. Neben diesen beiden Amylalkoholen kommen in allen Fuselölen regelmäßig 2-Methyl-l-propanol und 1-Propanol vor. Weitere Fuselölbestandteile wie 2-Propanol, l- und 2-Butanol, 1-, 2- und 3-Pentanol sowie 3-Methyl-2-butanol treten mengenmäßig stark zurück und kommen nur vereinzelt vor.Seit den klassischen Untersuchungen vonF. Ehrlich ist bekannt; daß die Hauptkomponenten des Fuselöls durch Desaminierung, Decarboxylierung und Reduktion aus den entsprechenden Aminosäuren hervorgehen können und somit als Produkte des normalen Eiweiß-Stoffwechsels der lebenden Hefe anzusehen sind. Der chemische Ablauf des Reaktionsvorganges wurde vor allem durchNeubauer undFromherz sowieNeuberg undHildesheimer erforscht. Der von ihnen vorgeschlagene Mechanismus führt von den Aminosäuren über ein hypothetisches Zwischenprodukt zu den Ketosäuren, aus denen durch Decarboxylierung Aldehyde entstehen; die dann ihrerseits zu Alkoholen reduziert werden können. Auf Grund neuerer Untersuchungen vonSentheshanmuganathan kann angenommen werden, daß der Schritt von der Aminosäure zur Ketosäure in einer Transaminierung besteht, die wahrscheinlich von verschiedenen Transaminasen katalysiert wird. Dem Ehrlich-Mechanismus wurden in neuerer Zeit durchGenevois u. Mitarb. die Untersuchungsergebnisse anaerober Gärungen in Gegenwart von radioaktiv-markiertem Natriumacetat gegenübergestellt, wonach sich zumindest ein Teil des Pentanols und des 2-Propanols via Acetat von Zuckern ableiten lassen soll.     

Zur chemischen Differenzierung der Eiwei?stoffe des Weizens und Roggens

Zusammenfassung Die Eiweißeinlagerung im reifenden Weizen und Roggen ist untersucht und dabei im lufttrockenen Korn eine Zunahme des Gesamtstickstoffgehaltes, aber eine Abnahme der wasserlöslichen Stickstoffsubstanz beobachtet worden. Auf Trockensubstanz umgerechnet zeigt auch der Gesamtstickstoff eine Abnahme.Mit Hilfe der Säulenchromatographie nachMoore u.Stein konnten in den Kornproben aus den verschiedenen Reifungsphasen Peptide nachgewiesen werden, die aus 2–20 Aminosäuren bestehen und deren Mengen als-Leuein-Äquivalente berechnet allmählich abnehmen. Auch im wässrigen Mehlextrakt sind ähnliche Peptide enthalten; 2 Peptide sind nach Hydrolyse analysiert worden; ein Tripeptid besteht aus Serin, Glutaminsäure und Valin, ein Tetrapeptid aus 3 Molekülen Glutaminsäure und 1 Molekül Valin.Die Untersuchungen sind in Fortsetzung früherer Arbeiten zur chemischen Differenzierung der Eiweißstoffe in Weizen und Roggen und auch in der Absicht durchgeführt worden, Näheres über die chemische Struktur der Getreideproteine zu erfahren. Ihre Ergebnisse scheinen ferner den Mechanismus der Biosynthese des Getreideeiweißes anzudeuten. Es wird zwar heute allgemein angenommen, zumindest für die tierische Zelle, daß die Verknüpfung der einzelnen Aminosäuren zum Eiweiß in einem Zuge, nach einer Art Reißverschlußmechanismus, also ohne Zwischenstufen vor sich geht. Das Auftreten von Peptiden aus 2–20 Aminosäuren im reifenden Korn, von Peptidketten also wachsender Größe, ihre regelmäßige Wiederkehr sowie ihr quantitatives Verhalten macht aber ihre Existenz als Vorläufer oder als Intermediärpeptide für die Biosynthese des Getreideeiweißes wahrscheinlich. Ob und in welcher Weise der bei Weizen und Roggen sehr ähnliche Mechanismus zu einem einheitlich aufgebauten Eiweißkörper oder zu unterschiedlichen Endprodukten, zu individuellen Eiweißkörpern mit unterschiedlicher Aminosäuresequenz führt, muß noch weiter untersucht werden.Nach einem Vortrag, gehalten auf der Getreidechemikertagung am 7. VI. 1961 in Detmold.     

Versuche zur chemischen differenzierung der eiwei?stoffe des weizens und roggens

Zusammenfassung Es sind Versuche durchgeführt worden, die N-endständigen Aminosäuren der verschieden löslichen Eiweißfraktionen des Weizens mit Hilfe der Phenylisothiocyanat-Methode nachEdman and der Dinitrofluorbenzol-Methode nachSanger zu ermitteln. Es haben sich 5 Aminosäuren nachweisen lassen : Histidin, Glykokoll, Alanin, Valin, Leucin (nach der DNFB-Methode noch Glutaminsäure). Da nicht angenommen worden kann, daß bei verschiedenen Eiweißindividuen die gleichen N-endständigen Aminosäuren auftreten, worden die Versuchsergebnisse mit einer Gleichartigkeit der Weizenproteine gedeutet.Die Arbeit wurde durch eine Sachbeihilfe der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert, wofür wir unseren besten Dank aussprechen.