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Verfahren zur Herstellung von Presshefe.
Trägt man Hefe unter günstigen Bedingungen in eine Nährflüssigkeit ein, welche verschiedene Substanzen enthält, so schreitet die Hefezüchtung in folgender Weise fort :
In der Anfangsperiode verarbeitet die Hefe hauptsächlich die am leichtesten veränderbaren Substanzen, dann andere, leicht veränderbare Substanzen, hierauf schwerer veränderbare Substanzen und
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die Substanzen verändert, die von der Hefe nur sehr schwer verändert werden können.
Im Gegensatz hiezu wird gemäss dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung diese natürliche Reihenfolge der Perioden zur Erzielung einer vermehrten Ausbeute oder zur Erzielung einer vermehrten Ausbeute und Verbesserung der Qualität der so erhaltenen Hefe künstlich geändert, u. zw. in der Weise, dass die Züchtung der Hefe so geführt wird, dass auf eine oder mehrere Perioden, in welcher schwerer ver- änderbare Substanzen von der Hefe verarbeitet werden, eine oder mehrere Perioden folgen, in welcher leichter veränderbare Substanzen verarbeitet werden mit der Massgabe, dass mindestens 10% der gesamten verarbeiteten Zuckerarten in diesen letzten Perioden verarbeitet werden.
Die Hefe wird gezwungen, Perioden der Verarbeitung von schwerer veränderbaren Substanzen durchzumachen, während welcher sie diese schwerer veränder-oder verarbeitbaren Substanzen in Abwesenheit leicht verdauliche Substanzen derselben Art (also schwer verarbeitbare Stickstoffquellen in Abwesenheit von leicht verarbeitbaren Stickstoff quellen respektive schwer verarbeitbaren Kohlenstoffquellen in Abwesenheit von leicht verarbeitbaren Kohlenstoffquellen) soweit als möglich aufzuarbeiten hat und erst hierauf wird der Hefe Gelegenheit gegeben, sieh uneingeschränkt mit leicht veränderbaren oder leicht assimilierbaren Substanzen zu ernähren.
Die Hefezüchtung kann mit einer Periode der Verwertung der leicht veränderlichen Substanzen beginnen ; in diesen Fällen wird ein Teil dieser leicht veränderlichen Substanzen zurückgehalten, aber im Gegensatz zum bekannten Zulaufverfahren werden Perioden eingeschoben, während welcher der Hefe immer schwerer und schwerer verwertbare Substanzen zur Verfügung stehen, d. h. die Zugabe der leichter
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verfahren, eine bestimmte Kontinuität der von der Hefe angegriffenen Substanzen zu erzielen und diese Kontinuität so lange als möglich aufrechtzuerhalten, wird bei dem vorliegenden Verfahren das Entgegengesetzte verfolgt, nämlich diese Kontinuität in der Verarbeitung der am meisten vorgezogenen Substanzen zu unterbrechen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und der Bedeutung der Regelung der Perioden, in welchen die Verarbeitung der Substanzen einer Nährflüssigkeit erfolgt, müssen zwei Momente hervorgehoben werden.
1. Es wird eine Hefe von minderer Qualität erzielt, wenn die Hefe gezwungen ist, im letzten Stadium ihrer Erzeugung die am schwersten verarbeitbaren Substanzen gründlich auszunutzen.
2. Haben Versuche erwiesen, dass es nicht möglich ist, die weitestgehende Ausnützung aller verwendeten Nährstoffe dadurch zu erreichen, dass man ein Optimalverhältnis derselben nach Möglichkeit ständig aufrechterhält, sondern dass Kohlenstoffquellen (insbesondere die schwerer verarbeitbaren) nur dann voll ausgenützt werden können, wenn nach Ausnutzung der leichter verwertbaren Kohlenstoff quellen noch
Stickstoffquellen im Überschuss vorhanden sind. Vorteilhaft ist es, wenn in diesem Zeitpunkte noch leichter
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verarbeitbare Stickstoffquellen vorhanden sind. Dasselbe gut auch zum grossen Teil vom Einfluss der Kohlenstoffquellen auf die Verwertung der schwerer verwertbaren Stickstoffquellen.
Durch sachgemässe Beachtung dieser Erkenntnisse und Grundsätze ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren nicht nur die Ausnützung der Nährstoffe bis zur Grenze des bis jetzt Bekannten unter gleichzeitiger Erzielung einer besseren Hefequalität, sondern ermöglicht bei besserer Qualität eine viel weitergehendere Ausnützung der schwer verarbeitbaren Stickstoff- und Kohlenstoffquellen.
Diese Ergebnisse werden durch eine künstliche Änderung der natürlichen Reihenfolge der Perioden der Substanzenvcrarbeitung gesichert und diese Änderung erfolgt dadurch, dass der Hefe Substanzen von verschiedener Verarbeitbarkeit in einer von der natürlichen Folge ihrer Verwertung unterschiedenen Aufeinanderfolge als Nahrung geboten werden, indem man getrennte, eventuell verschiedene Gärflüssigkeit verwendet oder die Zusammensetzung der gleichen Flüssigkeit durch Zusätze ändert oder beide Methoden kombiniert.
So kann die Gärflüssigkeit etwa derart gewählt werden, dass der Hefe im Anfange nur schwerer verarbeitbare Substanzen zur Verfügung stehen und nach teilweiser oder möglichst vollständiger Verarbeitung derselben eine Periode folgt, während welcher die Hefe ihr neuzugeführte, leichter angreifbare Substanzen verarbeitet oder es kann mit einer Periode der zweiten Art angefangen werden, hierauf eine Periode der ersten Art und dann wieder eine Periode der zweiten Art folgen, in welcher die Gärung in einem gewünschten Zeitpunkt unterbrochen wird.
Die Reihenfolge, die Zeitdauer dieser Perioden der Hefebildung und Hefeernährung werden den gewünschten Eigenschaften der Hefe und den zu verarbeitenden Substanzen angepasst. Insbesondere hängt die Wahl der S0hlussperiode und der Zeitpunkt, in welchem diese zum Abschluss kommt, davon ab, welche Eigenschaften man der erzielten Hefe verleihen will. Durch Wiederholung dieses Wechsels von Perioden und entsprechender Ausgestaltung derselben kann erzielt werden, dass die Ausnützung von Stickstoff-bzw. Kohlenstoffquellen bis zum Äussersten getrieben werden kann, und dass trotzdem der notwendige Überschuss der Kohlenstoff- bzw. Stickstoff quelle nicht nutzlos vergeudet wird.
Der Abschluss einer Periode kann durch die verschiedensten Mittel bewirkt werden : Durch teilweise oder möglichst
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Zufuhr verschiedenster Nährstoffe oder anderer Substanzen ; mit andern Worten, es können hiebei die verschiedensten, in der Technik der Hefefabrika. tion gebräuchlichen Kunstgriffe in Anwendung kommen.
Das vorliegende Verfahren kann auf nahezu jede gebräuchliche Art der Betriebsführung sinngemäss angewendet werden, indem diese neuartigen Perioden eingeführt, d. h. die Regulierung der Verarbeitung der verschiedenen Substanzen in der Art durchgeführt wird, dass mindestens einmal auf die Verarbeitung schwerer angreifbarer Substanzen eine Periode folgt, in welcher leichter angreifbare Substanzen verarbeitet werden. Vorzugsweise wird hiebei eine Ausführungsform gewählt, bei welcher als letzte Periode ein Stadium in Betracht kommt, während welchem die Hefe leichter angreifbare (jedoch meistens nicht die am leichtesten angreifbaren) Substanzen verarbeitet, also meistens ein Punkt, der, sehr roh ausgedrückt, annähernd beim Beginn der letzten Alkoholverarbeitung liegt.
Das Verfahren ist auch zur Verbesserung der Qualität beliebig erzeugter Hefe anwendbar, indem man diese in eine leicht angreifbare Substanzen enthaltende Flüssigkeit einbringt. Werden hiefür ver- hältnismässig grosse Mengen einer Flüssigkeit gewählt, die besonders reich an leicht assimilierbaren Sub- stanzensindundwird die in ihrer Qualität zu verbessernde Hefe nur kurze Zeit darin belassen, so zeigt es sich, dass die zurückbleibende Flüssigkeit für Weiterverarbeitung auf Hefe nach den gebräuchlichen Me- thoden oder nach dem erfindungsgemässen Verfahren besonders geeignet und wirtschaftlich günstig ist.
Diese Erscheinung dürfte im Zusammenhange mit der Vitaminanreicherung der Gärflüssigkeit bei der Vorbehandlung durch die Einbringung der in ihrer Qualität zu verbessernden Hefe stehen.
Die Art und Weise, wie das gegenwärtige Verfahren verschiedenen Betriebsbedingungen angepasst werden kann, sei durch einige Beispiele erläutert.
Verarbeitung von Schlempe.
Irgendeine Schlempe (vorzugsweise eine Schlempe, die von einer Alkoholgärung herrührt, in welcher Superphosphat in einer Menge von etwa 5% des Rohmaterials verwendet wurde) wird mit Hefe angestellt.
Vorzugsweise wird die Stellhefe erst in ein geringes Quantum frischer Würze eingetragen (in etwa ein Drittel der gesamten neuen Nährstoffe), wodurch man erreicht, dass man mit geringeren Mengen Stellhefe auskommt (weniger als 5% des ursprünglichen für Alkoholerzeugung verwendeten Rohmaterials). Unter kräftigem Lüften wird nun die Hefevermehrung bis zum praktischen Maximum getrieben. Die hiebei entstehende Hefe ist von minderer Qualität, da das Wachstum der Hefe in einem Stadium forciert worden ist, wo sie schliesslich nur noch sehr schwer verarbeitbare Substanzen zur Verfügung hat. Diese Hefe wird nun dadurch aufgebessert, dass sie die restlichen zwei Drittel der verfügbaren neuen Nährstoffe verarbeitet, wobei selbstverständlich eine weitgehende Vermehrung stattfindet.
Vorzugsweise wird diese neuerliche Gärung nicht bis zum Äussersten getrieben, sondern unterbrochen, ehe die Hefe nur noch die am schwersten verarbeitbaren Substanzen zur Verfügung hat. Im letzteren Falle wird diese zweite Gärflüssigkeit nach Entfernung der Hefe ähnlich wie Schlempen neuerlich zur Hefeerzeugung verwendet.
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Arbeitsgang ohne Verwendung fremder Schlempen.
Gärung B..
Etwa die Hälfte der zur Hefeerzeugung zu verwendenden gebräuchlichen Rohmaterialien wird in einer der üblichen Weisen zu Würze verarbeitet und mit verhältnismässig grossen Mengen Hefe angestellt.
Die hiezu verwendete Hefe ist nicht Anstellhefe im gebräuchlichen Sinne des Wortes, sondern es ist hiefür eine forciert Hefe vorzuziehen. Bei kontinuierlicher Ausführung des Verfahrens dient hiezu die Gesamt- menge der von der nachfolgend beschriebenen Gärung A herrührenden Hefe. Es wird mittelstark gelüftet und die Hefe aus der Gärflüssigkeit in einem Zeitpunkt endgültig entfernt, in welchem die Hefe einerseits die Merkmale der foreierten Hefe verloren, anderseits noch keine Abnahme der guten Eigenschaften statt- gefunden hat. Dieser Zeitpunkt wird in den meisten Fällen annähernd mit dem Alkoholmaximum zu- sammentreffen. Die so gewonnene Hefe ist fertige Verkaufshefe.
Gärung A.
Die von der Gärung B herrührende, nur teilweise ausgenutzte Gärflüssigkeit wird nun weiter zur Erzeugung von Hefe verwendet. Zum Anstellen dieser Gärung bedient man sich einer gutgenährten Hefe, also Anstellhefe. im gebräuchlichen Sinne des Wortes. Ausser dieser von Gärung B herrührenden, teil- weise vergorenen Flüssigkeit wird die andere Hälfte der Rohmaterialien, die, wie erwähnt, bei der Gärung B nicht verwendet wurde, nun zu Würze in einer der gebräuchlichen Weisen verarbeitet ; hiezu kommen noch etwaige Waschwässer, die bei der Gärung B nicht mitverwendet wurden u. dgl.
Für das Wesen des Verfahrens ist es nebensächlich, ob zuerst nur ein geringer Teil der frischen Würze angestellt wird und zu dieser dann die restlichen Flüssigkeiten zugegeben werden, oder ob umgekehrt erst die teilweise vergorene, von Gärung B herrührende Flüssigkeit angestellt wird und die Zugabe von frischen Nährstoffen auf ein- mal oder nach und nach erfolgt. Das Wesentliche ist, dass während der Gärung A, das Hefewachstum ohne Rücksicht auf die Eigenschaften der entstehenden Hefe bis zum praktischen Maximum getrieben und die Hefe hierauf durch Gärung B in ihrer Quantität aufgebessert wird. Die aus Gärung stammende
Hefe ist nicht Verkaufshefe, sondern ist eine Hefe, bei der Qualität für Qualität geopfert ist.
Die Qualität wird in Gälung B aufgebessert, in welcher nicht alle wertvollen Substanzen ausgenutzt werd. en ; doch gehen letzt re nicht verloren, da sie in Gärung A einer vollständigen Ausnutzung zugeführt werden. Obiges
Beispiel zeigt das Wesen der gegenwärtigen Erfindung in seinen einfachsten Formen ; in Gärung 4 fängt die Hefevermehrung unter Verarbeitung der am leichtesten verarbeitbaren Substanzen (Zuckeramino- säuren) an, geht dann seinen Weg über schwer verarbeitbare Verbindungen, bis nichts Verarbeitbares mehr vorhanden ist ; dann kommt die Hefe bei Gärung B in eine Gärflüssigkeit, in welcher sie wieder leicht an- greifbare Substanzen verarbeitet und wird aus dieser in einem Zeitpunkt abgeschieden, in welchem sie die gewünschten Eigenschaften hat.
Wie bereits erwähnt, ist dies eine der einfachsten Ausführungsformen.
Es wird nahezu immer vorteilhaft gefunden, wenn in Gärung A mehrere Perioden eingeschaltet werden, insbesondere auch solche, die es ermöglichen, die am schwersten verwertbaren Stickstoffquellen in Gegen- wart leichter verarbeitbarer Kohlenstoffquellen voll auszunutzen und umgekehrt, die schwerer angreif- baren Kohlenstoff quellen in Gegenwart von leichter verwertbaren Stiekstoffquellen vo ! I auszunutzen.
Aus diesem Beispiel ist der grundsätzliche Unterschied gegenüber den sogenannten Zulaufverfahren deutlich ersichtlich.
Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemässe Verfahren allen in der Praxis vorkommenden Betriebsweisen angepasst werden. Es können als Rohmaterialien Getreide, Melasse usw. mit oder ohne Zusatz von Chemikalien verwendet werden ; die Zugabe der einzelnen Nährstoffe kann auf einmal oder nach dem Prinzip der Zulaufverfahren erfolgen. Es ist auch nicht notwendig, ein bestimmtes Verhältnis der für die einzelnen Gärungen zu nutzenden Materialmengen einzuhalten ; so können die bei den Beispielen der Gärung A und B annähernd gleichen Gewichtsmengen von Rohmaterialien selbstverständlich auch verschiedene sein. Unbedingt notwendig ist jedoch, dass zum Aufbessern der Hefe nach ihrer erstmaligen Forcierung mindestens 10% des gesamten zur Anwendung kommenden Zuckers verwendet werden.
Die Mengenverhältnisse richten sich immer nach den besonderen angestrebten Zwecken. So werden, wenn man Gewicht auf hohe Alkohol- und Hefeaubeut\1ng legt, in Gärung A möglichst geringe Mengen frischen Mischmaterials zu verwenden sein. Anderseits kann die Gärung auch derart geführt werden, dass es sich selbst nach Gärung A lohnt, den Alkohol abzudestillieren, was normalerweise nur nach Gärung B der Fall ist ; es kann aber auch der entgegengesetzte Fall eintreten, dass man selbst nach Gärung B den Alkohol nicht abdestilliert. Ebenso wird der Optimalzeitpunkt, in welchem die Verkaufshefe abgeschieden wird, durch die verschiedenen Umstände bestimmt ; es ist nicht unbedingt notwendig, dass er annähernd mit dem Alkoholmaximum zusammenfällt.
Normalerweise wird zwischen Gärung A und B die Hefe separiert, doch können Umstände eintreten, die es vorteilhaft machen, die Hefe abzupressen und vor Durchführung
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der Gärung B einer eventuellen Säure- oder Chemikalienbehandlung zn unterwerfen. Selbst das Entgegengesetzte kann manchmal von Vorteil sein.
Insbesondere wenn man mitkonzentrierten Nährmaterialien, wie Melasse oder Zuckersyrup und Chemikalien arbeitet, wird es unter Umständen vorteilhaft sein, nach Gärung A überhaupt nicht zu separieren, sondern die Gärung B einfach durch Zugabe neuer Nährstoffe frisch einzuleiten ; freilich ist es in diesem letzteren Falle nicht möglich, mehr als etwa 90% der von Gärung B zurückbleibenden, nur teilweise ausgenutzten Gärflüssigkeit für eine neuerliche Gärung A wieder zu verwenden.
Oft kann auch der Fall eintreten, dass nach Gärung B die resultierende, teilweise ausgenutzte Gärflüssigkeit nach etwaigem Abdestillieren erst geklärt, eventuell auch filtriert oder nur letzteres durchgeführt werden muss, um ihre Verwendung zur Gärung A zu ermöglichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Presshefe nach dem Lüftungsverfahren, gekennzeichnet durch
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stanzen verarbeitet werden, eine oder mehrere Perioden folgen, in welcher relativ leichter verwertbare Substanzen verarbeitet werden, mit der Massgabe, dass mindestens 10% der gesamten verarbeiteten Zuckerarten in diesen letzteren Perioden verarbeitet werden.