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Verfahren zur Herstellung von Trockenkulturen von Hefen und Bakterien.
Es ist bekannt, Hefen in der Weise zu konservieren, dass man dieselben in abgepresstem Zustande mit Agar-Agar-oder Gelatinepulver durchmengt und hernach im Luftstrome trocknet, womit erreicht werden soll, dass derjenige Teil der Feuchtigkeit, welcher zum Leben der Zelle unbedingt erforderlich ist, zurückgehalten wird.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass man bei der Herstellung der Trockenkulturen von abgepresster Hefe ausgehen muss bzw. dass man flüssige Gärungsfermente, wie z. B. Milchsäurekulturen, flüssige Weinhefekulturen usw., überhaupt nicht aufarbeiten kann. Aber gerade die Verarbeitung flüssiger Reinkulturen zu haltbaren bzw. transport-und lagerfähigen Trockenpräparaten ist von grossem technischem und wirtschaftlichem Interesse, und es ist daher wichtig, ein Verfahren zu schaffen, wodurch es ermöglicht wird, auf einfache Weise sowohl abgepresste als auch flüssige Reinkulturen von Mikroorganismen zu haltbaren und sogar tropenfesten Dauerkulturen zu verarbeiten.
Wissenschaftliche Versuche haben ergeben, dass für die Beständigkeit von Trockenkulturen der meisten Mikroorganismen nicht nur ein optimaler Wassergehalt massgebend ist, der bei zirka 12% Gesamtfeuchtigkeit liegt, sondern auch ein Schutz der Zellen gegen schädliche, äussere Einwirkungen, insbesondere gegen Oxydation. Es wurde weiter durch eine Reihe von Versuchen festgestellt, dass man die vorgenannten Bedingungen dadurch erreichen kann, dass man die Zellen in Gallerten chemisch und biologisch indifferenter Stoffe einbettet und im Luftraume trocknet, bis der zur Erhaltung der Lebensenergie nötige optimale Wassergehalt erreicht ist.
Derartige Stoffe, die eine Schutzhülle zu bilden vermögen und für das vorliegende Verfahren
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höhermolekulare Kohlehydrate aller Art, wie Dextrine usw., und gegebenenfalls auch geeignete anorganische Kolloide.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die laboratoriumsmässig geübte Errungenschaft des Plattengiessens nach Dr. Koch derart zu modifizieren, dass deren grosstechnische Anwendung zur Herstellung von Trockenkulturen der Mikroorganismen möglich wird. Dies wird mit vorliegendem Verfahren auch erreicht, denn es gelingt leicht, Agar-Agar-oder Gelatinekulturen in beliebigen Mengen grosstechnisch herzustellen, wodurch ein bedeutender technischer Fortschritt bei der Herstellung von Trockenkulturen im grossen erzielt wird.
Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass man die zu trocknenden Kulturen vor dem Trocknungsvorgang mit einer Lösung kolloidaler Stoffe, die nach dem durchgeführten Trocknen die Schutzhülle bilden sollen, auf einer Knetmaschine oder einer ähnlichen Vorrichtung mischt, die erstarrte Masse granuliert und dann die Trocknung in bekannter Weise vornimmt.
Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform vorliegender Erfindung beruht darauf, dass man eine Lösung, welche die Mikroorganismen enthält, auf einen aufsaugefähigen Träger bringt und hiezu dann die kolloidale Lösung hinzufügt bzw. dass man die Mikroorganismen in der kolloidalen Lösung suspendiert und dann mit den aufsaugefähigen Trägern mischt. Es kommen sowohl organische als auch anorganische Stoffe als aufsaugende Träger in Frage, und es seien einige der wichtigsten genannt, z. B. zerkleinerte Früchte, Brot, Kohlehydrate aller Art, Holz und Holzbestandteile, Kork, Rinden, Blätter, Holzkohle, Kreide, Gips, Kieselgur u. a. m.
Die eben genannten Trägerstoffe werden vor der Verarbeitung entkeimt, indem man dieselben desinfizierenden Dämpfen bzw. höheren Temperaturen aussetzt. Nach genügender Einwirkung werden die Dämpfe entfernt, was man am zweckmässigsten in einem geschlossenen Trockenschrank bewerkstelligt, welcher zum Umwälzen der Luft bzw. zum Absaugen der Gase mit Luftschrauben versehen ist, wobei die angesaugte Frischluft durch Bakterienfilter keimfrei gemacht wird. Falls zur Desinfektion Formoldämpfe verwendet werden, kann die Entfernung derselben durch Einleitung von Ammoniakgas unterstützt bzw. beschleunigt werden.
Wenn man bei dieser Ausführungsform der Lösung, welche die Mikroorganismen enthält, die nötigen Nährstoffe hinzufügt, so tritt noch eine Vermehrung der Zellen bzw. Kolonienbildung ein. In einem solchen Falle verwendet man eine Lösung, die ausser den Mikroorganismen Beeren-oder Frucht- maische bzw. Zucker und Nährsalze, insbesondere Stickstoffverbindungen, enthält. Sobald die gewünschte Vermehrung der Mikroorganismen bzw. die Kolonienbildung erfolgt ist, wird der Trocknungsvorgang in bekannter Weise durchgeführt. Die zugesetzten kolloiden Stoffe bewirken, dass sich bei dem Trocknungvorgang Schutzhülle bilden, welche die Mikroorganismen einschliessen bzw. die Trägerteilchen inkrustieren, wodurch die unerwünschte totale Austrocknung sowie andere schädliche Einwirkungen verhindert werden.
Die so gewonnenen Trockenpräparate sind nicht nur hocllbeständig, sondern enthalten nur geringe Mengen abgestorbener Zellen.
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Ausführungsbeispiel : Die in Reinzuchtapparaten gezüchtete Reinzuchthefe wird von der vergorenen Maische vermittels Zentrifugen oder anderer Vorrichtungen, die zum Absondern der Hefe geeignet sind, abgeschieden, so dass eine dicke Flüssigkeit resultiert. Die Konzentration kann dabei so weit getrieben werden, dass letzten Endes zirka 50% gepresster Hefe im Liter enthalten sind. Diese Hefeflüssigkeit wird mit einer konzentrierten Gelatinelösung vermischt und, bevor dieses Gemenge zu erstarren beginnt, mit so viel sterilisiertem Trägermaterial (z. B. geriebenem Brot, Hagebutten, Holz-oder Rindenbestandteilen usw.) aufgesaugt bzw. vermengt, dass eine lockere und wollige Masse entsteht. Die Gelatinelösung wird durch Auflösen reinster Tafelgelatine in Wasser oder in beliebigen Fruchtmaisehen bzw.
Säften von zirka 10'Balling hergestellt, wobei der Gelatinegehalt weniger oder mehr als 30% betragen kann. Die gelatinehaltige Hefelösung wird von dem trockenen Trägermaterial begierig aufgesaugt und erstarrt allmählich bei fortschreitendem Erkalten der Masse, die so lange mechanisch aufgelockert wird, bis der Erstarrungsprozess beendet ist. Die Hefezellen, welche in die Nährgelatine eingebettet sind (ähnlich wie beim Kochschen Plattengiessen) durchsetzen die porösen Trägersubstanzen vollkommen und können in bekannter Weise bei optimalen Temperaturen vermittels geeigneter Trockenapparate getrocknet werden, wobei darauf zu achten ist, dass der Wassergehalt der Masse nicht unter 12% geht.
Die Hefezellen gehen dabei in den Ruhezustand bzw. in die haltbare Dauerform über und sind durch die Gelatineumhüllung gegen übermässiges Eintrocknen sowie gegen widrige Einflüsse geschützt. Bei einzelnen Heferassen ist es zweckmässig, vor der Trocknung noch eine Vermehrung bzw. Kolonienbildung herbeizuführen, zu welchem Zwecke die feuchte Hefemasse in geeigneten Gefässen so lange im Brutschranke gehalten wird, bis die gewünschte Vermehrung bzw. Kolonienbildung stattgefunden hat. Dieselbe kommt dadurch zustande, dass die Hefezellen, ähnlich wie beim Plattengiessen nach Koch, in der feuchten Nährgelatine zu sprossen beginnen, so dass in derselben zahlreiche neue Kulturen entstehen, welche nach erfolgtem Trocknen der Masse eine besonders haltbare bzw. widerstandsfähige Trockenhefe ergeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Trockenkulturen von Hefen und Bakterien, dadurch gekennzeichnet, dass man den Kulturen vor der Trocknung Lösungen kolloider Stoffe zufügt, die beim Trocknungsvorgang eine Schutzhülle zu bilden vermögen, wodurch die unerwünschte vollständige Austrocknung und Oxydation der Kulturen sowie auch andere widrige Einflüsse verhindert werden.
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