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Verfahren zur Herstellung von Hefe.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hefe, wobei als Rohmaterial ganz oder zum Teil Sulfitablauge verwendet wird. Anstatt Sulfitablauge kann man auch andere Holzzuckerlosungen verwenden, die z. B. dadurch gewonnen werden, dass man Holz mit hochkonzentrierter Salzsäure od. dgl. behandelt.
Es sind zwar viele Versuche zur Ausnutzung dieses Abfallproduktes unternommen worden, weil es so gut wie kostenlos in ungeheuren Mengen zur Verfügung steht, aber die bisher vorgeschlagenen Verfahren, Sulfitablauge zur Herstellung von Hefe (z. B. für Baekzweeke) zu verwenden, sind nicht erfolgreich gewesen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, aus solchen Rohstoffen eine Hefe zu erzeugen, die ebenso gute und sogar bessere Eigenschaften besitzt, als Hefe, die aus den gewöhnlichen Rohmaterialien, wie z. B. Melasse, hergestellt ist.
. Die Erfindung wird durch die Kombination der folgenden Merkmale gekennzeichnet a : dass ganz oder teilweise neutralisierte Sulfitablauge oder andere aus Holz hergestellte Zuckerlösung nebst Nährstoffen der Hefe während der Hefezüchtung stufenweise oder kontinuierlich zugeführt wird, b dass die Hefezüchtung unter so kräftiger Lüftung durchgeführt wird, dass eine wesentliche Alkoholbildung verhindert wird, wobei durch den vorhandenen Luftüberschuss die Hefezellen vor der schädigenden Einwirkung der während der Gärung sich bildenden schwefligen Säure und anderer Giftstoffe geschützt werden und c dass die so hergestellte Hefe abgetrennt und wiederholt unter Zufuhr von frischem Wasser gewaschen wird,
bis die Heiezellen von der Sulfitablauge grösstenteils befreit und auch die in den Hefezellen enthaltene Sulfitablauge durch Diffusion ausgetreten ist.
Bei der üblichen Herstellung von Hefe, z. B. mit Melasse oder Getreide als Rohmaterial, werden die Kulturmedien einer so vollständigen Vorbehandlung und Klärung unterworfen, dass die für die Aussaat der Hefe bereitgestellte Lösung im Wesen nur reinen Zucker und Nährsalze enthält. Man braucht daher während der Hefezüchtung nicht so kräftig zu lüften und kann den Prozess so führen, dass Alkohol als Nebenprodukt gewonnen wird. Unter diesen Umständen wird eine so gute Hefe gewonnen, dass sie nur separiert und höchstens einmal gewaschen werden muss, um verkaufsfähig zu sein.
Nach dem vorliegenden Verfahren wird die Sulfitablauge einer dementsprechenden Vorbehandlung nicht unterworfen ; sie bleibt vielmehr mit einer Menge von Abfallprodukten, welche von der Sulfit-
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während der Hefezüchtung durch die Lebenstätigkeit der Hefe freigewordene SOa und andere Giftstoffe zu entfernen und die Hefe vor diesen Giftstoffen zu schützen.
Zur Ausführung des Verfahrens verfährt man am zweckmässigsten wie folgt ;
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Die Reinigung der Su1fitlauge.
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Substanzen sowie zurückgebliebenes Sehwefeldioxyd enthält, muss natürlich zuerst von freiem Schwefeldioxyd gänzlich befreit werden. Zu diesem Zweck wird sie mit einem oder mehreren Stoffen versetzt, die imstande sind, die Säure in der Lauge zu. neutralisieren, so dass die Ablauge auf eine zur Gärung geeignete Reaktion gebracht wird. Dabei kann die Menge dieses Stoffes bzw. dieser Stoffe so bemessen werden, dass die Ablauge noch schwach sauer reagiert, oder vollkommen neutralisiert wird, oder auch eine basische Reaktion erhält.
Es ist auch zweckmässig, die Sulfitablauge während der Behandlung mit den Neutralisationsmitteln kräftig durchzulüften und die sich dabei bildenden Niederschläge aus der Sulfitablauge zu entfernen, so dass eine klare Lösung erhalten wird, welche für die Hefezüchtung verwendet wird. Diese Lüftung hat den Zweck, zu verhindern, dass bei der nachfolgenden Lüftung im Gärbottich Ausfällungen aus der Lauge entstehen. Ausfällungen während der Hefezüchtung im Gärbottich müssen verhindert werden, weil sie leicht von der Hefe aufgenommen werden können und die Hefequalität beeinträchtigen. Um die Lösung vollständig klar zu erhalten, ist im allgemeinen jedoch eine weitere Reinigung der Lauge notwendig, um sie als Ausgangsmaterial für Hefeerzeugung geeignet zu machen.
Diese weitere Reinigung kann in verschiedener Weise bewerkstelligt werden, z. B. durch Filtration.
Die Hefezüchtung.
Die Hefezüchtung wird unter kräftiger Lüftung ausgeführt. Man leitet sie zweckmässig nur mit einem Teil der Würze und der für die Gärung erforderlichen Nährstoffe ein, wonach, sobald die Hefe sich zu entwickeln begonnen hat, der Rest der vorbehandelten Sulfitlauge und der Nährstoffe stufenweise zugesetzt wird.
Bei der Herstellung von Hefe aus Sulfitablauge hat es sich als schwierig erwiesen, in der für den Hefegewinnungsprozess mit den üblichen Rohmaterialien normalen Zeit gute Ausbeuten zu erhalten. Dieses ist darauf zurückzuführen, dass die verwendete Stellhefe nicht hinreichend lebenskräftig war,
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Es hat sich gezeigt, dass die Ausbeute erheblich erhöht und die Gärdauer sehr verkürzt werden kann, wenn die Sprossung der Stellhefe bei der Hefezüehtung zuerst in einer Lösung von Melasse oder in sonstiger Zuckerlösung bzw. in Sulfitablauge mit Zusatz einer Zuckerlösung eingeleitet wird. Dabei
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die Hefezüchtung eingeleitet wird, höher ist, als der Zuckergehalt der Lösung oder der Sulfitlauge, die während des weiteren Verlaufes der Gärung dem Gärbottiche zugeführt wird. Man kann dabei so verfahren, dass die Stellhefe vorerst in einer verhältnismässig reinen Zuckerlösung, z. B. Melasse, zur Sprossung gebracht wird, deren Zuckergehalt vorteilhaft denjenigen der während des weiteren Verlaufes der Hefezüchtung zu verwendenden Sulfitlauge bzw. Sulfitlaugemischung, übersteigt.
Während ihrer ersten Sprossungsperiode ist die Vermehrung der Hefe ferner in hohem Grade. von der ihr zur Verfügung stehenden Menge leicht assimilierbarer Eiweissstoffe oder anderer Stickstoff-' verbindungen abhängig. Als Stiekstoffnährmittel werden in der Hefeindustrie in der Regel Malzkeime verwendet, die sich für diesen Zweck als besonders geeignet erwiesen haben, möglicherweise zufolge ihres hohen Gehaltes an Vitaminen. Dieses Material ist aber sehr teuer. Die Hefezellen haben aber das Vermögen, grosse Mengen organischer Stickstoffverbindungen, z. B. Eiweissstoffe, aufzuspeichern, die dann bei der weiteren Sprossung der Hefe in Lösungen, die an geeigneten Stickstoffverbindungen arm sind, als Zubusse dienen.
Es hat sich nun gezeigt, dass die in der Hefe aufgespeicherten Stoffe an sich vitaminhaltig sind und dass man durch Anreicherung dieser Stoffe in der Hefe in einer früheren Stufe der Fabrikation im Wege der Mästung mit Stickstoffnahrung eine Stellhefe erhalten kann, die in ihrer Zellsubstanz Stoffe enthält, welche neben den verhältnismässig geringwertigen Nährmitteln der Sulfitlauge bzw. der Melasse und den eventuellen Mengen von anorganischen Stickstoffen selbst ausreichen, um die schnelle und günstige Sprossung der Hefe während der ersten Stufe der Gärung sicherzustellen.
Diese Mästung der Stellhefe wird im allgemeinen so weit getrieben, dass während der Haupthefezüchtung kein Zusatz von Malzkeimen oder von organischem Stickstotf anderer Art erforderlich ist.
Allerdings ist der eventuell erforderliche Zusatz von organischem Stickstoff immer niedriger als normal und beträgt nie mehr-als 200 kg an Malzkeimen auf 1000 kg erhaltener Hefe oder entsprechende Mengen von Stickstoff in organischer Form anderer Art.
Die Trennung der Hefe von der Würze.
Aus der vergorenen Würze wird die Hefe durch Hefeseparatoren abgetrennt. Hiebei wird während der Abtrennung in die Separatoren Wasser eingeführt, um die Hefe zu waschen, d. h. die in und zwischen den einzelnen Hefezellen vorhandene Würze möglichst vollständig durch reines Wasser zu verdrängen.
Der dabei erhaltene Hefeschlamm wird zweckmässig noch einmal kräftig mit Wasser verdünnt und aufs neue, eventuell unter nochmaliger Zuführung von Wasser separiert. Dieses Separieren und Waschen wird so oft wiederholt, bis die Hefezellen von der Sulfitlauge befreit sind. Nachdem die Hefe einmal oder mehrmals separiert worden ist, wird sie zur Entwässerung einer Filterpresse zugeführt.
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