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Verfahren zur Herstellung von technischer Milchsäure durch Gärung.
Es ist seit langem ein Verfahren zur Herstellung von Milchsäure und milchsauren Salzen bekannt, nach welchem stärkehaltige Rohstoffe, wie beispielsweise Maismehl, mit warmem Wasser von etwa 40 C bis 450 C versetzt und mit Milchsäurebakterien beimpft werden, worauf man zur Neutralisation der sich bildenden Säuren Kalk zufügt und dann die Maische der Säuregärung überlässt. Dieses Verfahren soll gegenüber der sonst üblichen Arbeitsweise, die Stärke zuerst durch Säure oder Diastase zu verzuckern und erst hernach die verzuckerte Maische zu vergären, den Vorteil besitzen, dass bei dieser Art von Stärkeabbau auftretende Verluste vermieden, ferner Zeit und Kosten gespart werden.
Indessen hat sich dieses Verfahren in der Praxis nicht durchgesetzt ; vielmehr wird auch noch heute allgemein von verzuckerten und sterilisierten Maischen ausgegangen. Die technische Milehsäureerzeugung ist noch heute ein langwieriger Prozess, der nur bei Einhaltung verhältnismässig niederer Konzentrationen in der zu vergärenden Maische mit technisch erträglichen Geschwindigkeit verläuft.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die derzeit übliche chemische oder thermische Vorbehandlung bei den höheren zur Sterilisation erforderlichen Temperaturen neben der erforderlichen niedrigen Konzentration der zu vergärenden Maische mit eine Ursache für den langsamen Verlauf der Milchsäuregärung (8 bis 10 Tage im besten Falle) ist. Das vorliegende Verfahren greift daher auf den oben erwähnten früheren Vorschlag, Rohstoffe, die die Kohlenhydrate ausschliesslich oder vorwiegend in Form von Polysacchariden von der Art der Stärke enthalten, ohne chemische oder thermische Vorbehandlung in einem Arbeitsgang allmählich zu verzuckern und mit Milchsäurebakterien zu vergären, zurück, wobei durch die Gegenwart von Salzen wie Kalziumkarbonat, die gebildete Säure neutralisiert wird.
Gemäss der Erfindung wird diese bekannte Arbeitsweise dadurch weitgehend verbessert, dass die unverzuckerte Maische in Gegenwart von zusätzlichen stärkeabbauenden und gegebenenfalls auch proteolytischen Enzymen der Säuerung durch Milchsäurebakterien unterworfen wird. Dadurch wird erzielt, dass mit einer Maische, die aus einer flüssigen und einer festen Phase besteht, fortlaufend gearbeitet werden kann, wobei durch die enzymatischen Prozesse, deren regelmässige Wirkung durch die zusätzlichen Enzyme sichergestellt ist, die feste Phase stetig in die flüssige Phase übergeführt wird. Dies ermöglicht auch bei einer hohen Gesamtkonzentration der Maische die Konzentration der flüssigen Phase niedrig zu halten.
Da die in der Maische vorhandenen zur Ernährung der Bakterien erforderlichen löslichen Eiweissstoffe, Phosphate usw. weder durch den Einfluss chemischer Agentien, noch durch Erwärmung eine Veränderung erfahren haben, können sie voll ausgenützt werden. Selbstverständlich können den Maischen auch zusätzlich Nährstoffe zugefügt werden ; beispielsweise kann der auch sonst übliche Zusatz von Eiweissabbauprodukten empfehlenswert sein. Unter Umständen kann es ferner zweckmässig sein, den Maischen entweder im Zuge der Säuerung oder nach deren Abschluss zuckerhaltige Lö- sungen (Rohzuckerlösungen oder verzuckerte Kartoffelmaischen od. dgl. ) zuzuführen.
Zum Anstellen der Maischen werden nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung natürliche Reinzuchten von geeigneten Milchsäurebakterien verwendet, welche in einem der Betriebsmaische entsprechenden Nährmedium gezüchtet wurden, also in wässrigen Aufschlämmungen von Rohstoffen nach Art des Roggenmehles, die Kohlenhydrate neben Enzymen und sonstigen Nährstoffen ausschliesslich oder vorwiegend in Form von Polysacchariden von der Art der Stärke enthalten und keine chemische oder thermische Vorbehandlung mitgemacht haben, u. zw. gleichfalls in Gegenwart von zusätzlichen stärkeabbauenden, allenfalls auch proteolytischen Enzymen.
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Ausführungsbeispiele.
1. l ! Milch, der mit Hilfe einer Reinkultur gesäuert wurde, wird im Verhältnis von 2 : 1 oder 1 : 1 mit Roggenmehl angeteigt und zu einem glatten Teig verarbeitet. Diesen Ansatz lässt man bei einer Raumtemperatur von 35 bis 420 C gären, bis die Lebhaftigkeit der Gärung nachgelassen hat, was zumeist in 4 bis 5 Tagen der Fall zu sein pflegt. Dieser Anstellsauer wird nun zum Zweck der stufenweisen Vermehrung in Zeitabschnitten von 6 bis 24 Stunden mit weiteren Mehl- und Wassermengen versetzt und bei einer Raumtemperatur von etwa 37 bis 38 der Säuerung überlassen. Die Wassermenge wird von Stufe zu Stufe verdoppelt, der Mehlzusatz derart gesteigert, dass zuletzt ein äusserst fester Teig entstanden ist.
Wenn dieser Teig die erforderliche Reife erlangt hat, verdünnt man ihn mit so viel Wasser, dass eine dünnflüssige Suspension entsteht.
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in einem mit Rührwerk versehenen Bottich ohne Zufuhr von Wärme vermischt, mit 10 bis 20 kg der nach den vorstehenden Angaben hergestellten Kultur beimpft und unter zeitweiliger Rührung durch 48-72 Stunden bei einer Temperatur von 400 gehalten. Nach dieser Zeit ist bei richtiger Arbeit die gesamte Stärke in Milchsäure bzw. Kalziumlaktat überführt. Die weitere Verarbeitung des milchsauren Kalkes ist die übliche.
Statt von einem solchen besonders hergestellten Ansatz auszugehen, kann man das Gemisch von 900 kg Roggenmehl und 100 kg Malzmehl unmittelbar mit den in der angegebenen Weise gezüchteten Milchsäurebakterien beimpfen. An den sonstigen Bedingungen des Beispiels wird hiedurch nichts geändert.
2. Es wird wie bei Ausführungsbeispiel 1 gearbeitet, aber nach 48 Stunden zu der vergorenen Maische die doppelte Menge einer 10-15% igen Rohrzuckerlösung oder einer verzuckerten Kartoffelmaische gleichen Zuckergehaltes nebst der zur Neutralisation der gebildeten Milchsäue benötigten Menge KreidepuIver hinzugebracht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von technischer Milchsäure durch Gärung mit Hilfe geeigneter Milchsäurebakterien unter Zusatz von Salzen, welche die gebildeten Säuren neutralisieren, wobei Rohstoffe, die die Kohlenhydrate ausschliesslich oder vorwiegend in Form von Polysacchariden von der Art der Stärke enthalten, ohne chemische oder thermische Vorbehandlung in einem Arbeitsgang allmählich verzuckert und durch Milchsäurebakterien gesäuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die unverzuckerte Maische in Gegenwart von zusätzlichen stärkeabbauenden, gegebenenfalls auch proteolytischen Enzymen, der Säuerung durch Milchsäurebakterien unterworfen wird.
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