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Verfahren zur Herstellung von Hefe nach dem Zulaufverfahren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hefe nach dem Zulaufverfahren.
Bei diesem Verfahren, bei welchem in die mit der Anstellhefe versetzte Flüssigkeit die Würze allmählich eingeführt wird, arbeitete man bisher, um jede Hefeinfektion zu vermeiden, ausschliesslich in schwach saurer Lösung. Durch den Säurezusatz wird dabei das Wachstum von unerwünschten Kulturen gehemmt, die Entwicklung der verhältnismässig säurefesten Hefe aber nicht behindert. Die Gärflüssigkeit wird aus diesen Gründen bei den bisher bekannten Verfahren auch nach Beendigung der Hauptgärung-gegebenenfalls durch Zusatz von Schwefelsäure-schwach sauer gehalten. Die nach diesem Verfahren erhaltenen Hefen befriedigten im allgemeinen, zeigten aber häufig eine geringe Haltbarkeit, ein Nachlassen der Triebkraft nach kurzer Lagerung und Neigung zum Griesigwerden.
Es wurde nun gefunden, dass eine wesentlich besser ausgereifte Hefe von entsprechend grösserer Haltbarkeit dann gewonnen werden kann, wenn man vor dem Abschluss der Hauptgärung, welche bis nach Beendigung der Zugabe von Alkalien zunächst in bekannter Weise schwach sauer geführt wird, die Würze auf den Neutralpunkt (gegenüber Lackmus) bringt und nach Beendigung des Melassezulaufes die neutrale vergorene Würze bis zum völligen Ausreifen der Hefe weiter belüftet. Wie jahre-
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Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, die Säuresteigerung, welche durch die von der Hefe in Freiheit gesetzten Mineralsäuren hervorgerufen wird, abzustumpfen, um den schädigenden Einfluss dieser Mineralsäuren auf das Hefewachstum zu beseitigen. Die Anwesenheit von organischen Säuren, welche das Hefewachstum nicht ungünstig beeinflussen, hielt man jedoch aus den angegebenen Gründen bisher für unerlässlich.
Durch die bei dem neuen Verfahren vorgesehene, auch nach Beendigung des Melassezulaufes fortgesetzte kräftige Belüftung wird die Assimilationskraft der Hefezellen gesteigert. Diese verzehren daher zunächst den gesamten vorhandenen Zucker und schliesslich auch die geringen Mengen vor- handener organischer Säuren. Erst in der zucker-und säurefreien Flüssigkeit gelangt die Hefe dann in einen ausgereiften Endzustand, in welchem sie eine vorzügliche Haltbarkeit besitzt. Sie reift aus und lagert die aufgenommenen Stoffe so ab, wie sie diese im Rubezustand benötigt. Von den Zellen nicht mehr gebrauchte Stoffe werden abgestossen und daher anschliessend beim Waschen, Separieren und Pressen der Hefe entfernt.
Die Wand der erhaltenen Hefezellen ist dann sauber und weist keine Deckschicht auf, die einen Nährboden für Bakterien bildet, welche die Hefe verderben und die Farbe der Hefe beeinträchtigen.
Ein so vollständiges Ausreifen der Hefezellen ist bei dem vorbekannten Arbeiten in saurer
Lösung nicht möglich, weil die Hefezellen die organischen Säuren ebenso wie Zucker als Nahrung aufnehmen und daher nicht vollkommen zur Ruhe kommen. Eine solche nicht voll ausgereifte Hefe arbeitet dann nach dem Abpressen weiter. Die in der Zelle befindlichen Stoffe werden umgelagert und teilweise ausgeschieden, wodurch die Triebkraft der Hefe geschwächt wird. Bei klebriger Be- schaffenheit der abgestossenen Stoffe tritt weiter die gefürchtete Griesigkeit auf. Selbst wenn sich diese Erscheinung nicht zeigt, ist das Ausschwitzen von Nährstoffen für die Hefe gefährlich, weil diese den Nährboden für Bakterien bilden, welche zum Verderben der Hefe führen.
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Da die Hefe bei dem neuen Verfahren in einem ausgereiften Endzustand gewonnen wird und ein Ausschwitzen von Nährstoffen u. dgl. nach dem Abpressen unterbleibt, ist es auch möglich, ohne Nachteil mit wesentlich höheren Würzekonzentrationen zu arbeiten. Dies ist wirtschaftlich sehr bedeutungsvoll, weil so nicht nur Raum, Arbeit, Wasser, Luft und Dampf gespart wird, sondern überdies eine Hefe von grösserem Trockengehalt gewonnen wird. Der Käufer erhält bei gleichem Gewicht der Nasshefe und gleichem Eiweissgehalt in der Trockensubstanz eine grössere Eiweissmenge.
Zur Veranschaulichung des Erfindungsgegenstandes sind im folgenden das bekannte und das neue Verfahren in je einem Ausführungsbeispiel einander gegenübergestellt. Bei beiden Beispielen werden 3500 kg Melasse unter Zusatz von entsprechenden Mengen von Phosphor und Stickstoff nach dem Zulaufverfahren verarbeitet. Bei beiden Verfahren können beliebige Ausgangsstoffe benutzt werden. Es kann daher sowohl chemisch als auch durch einen Separator geklärte Melasse verwendet werden. Ferner kann Stickstoff als Diammonphosphat, Ammonsulfat und Ammoniak zugesetzt werden, wobei bei dem neuen Verfahren lediglich zu beachten ist, dass die Säurekonzentration nicht zu hoch getrieben werden darf. Eine ausschliessliche Einführung des Stickstoffes durch Ammonsulfat ist also bei dem neuen Verfahren zu vermeiden und ein erheblicher Teil des Stickstoffes als Ammoniak einzuführen.
Beispiel für das Arbeiten nach dem üblichen Verfahren : Man bringt zunächst 700 kg Hefe auf einen Säuregehalt von 2 und überlässt die Hefe eine Stunde lang sich selbst. Der angegebene
Säuregrad ist dann erreicht, wenn 2 cm3 n-Natronlauge benötigt werden, um 20 em3 der in Wasser aufgeschwemmten Hefe gegen Lackmus neutral zu machen. Nunmehr werden in einen Bottich von
120 m3 Inhalt 25 cm3 einer verdünnten Würze, welche 400 leg Melasse enthält, gefüllt und mit der in der oben angegebenen Weise vorbereiteten Anstellhefe versetzt. Die Würze wird nun soweit angesäuert, dass auf 20 cm3 Würze 0'5 cm3 n/10-Natronlauge (0'05 ) benötigt werden, um den Neutralpunkt gegen
Lackmus zu erreichen. Die Würze hat zunächst eine Konzentration von 1'55 Balling.
Nunmehr wird die Würze mit stündlich 3000 m3 Luft belüftet und so die Gärung eingeleitet. Nach einstündiger
Vorgärung wird mit dem Zulauf der restlichen 3100 kg Melasse begonnen. Die Gärung wird während des 9'5 Stunden dauernden Melassezulaufes so geführt, dass die Azidität im wesentlichen die gleiche bleibt. Die benötigten Mengen von Stickstoff und Ammoniak werden durch 62'5 kg Diammonphosphat und 103 1 25% igen Ammoniakwassers in den ersten 8 Stunden zugesetzt. Um ein Sinken des Säure- grades nach Zugabe der Salze aufzuhalten, wird die Luftzufuhr 2 Stunden vor Beendigung des Melasse- zulaufes auf stündlich 2400 m3 und dann auf 1500 m3 je Stunde abgedrosselt.
Nach Beendigung des Melassezulaufes ist der Bottich mit 98 m3 einer Würze von 1'7 Balling gefüllt. Der Säuregehalt der Würze ist nach beendetem Zulauf so gross, dass etwa 0'4 n/10-Natronlauge erforderlich sind, um 20 em Würze gegen Lackmus zu neutralisieren (= 0'04 ). Nach Ablauf einer
Stunde ist die zur Neutralisation von 20 cm"Würze benotigte Menge von Natronlauge auf 0'25 cm3 gesunken. Um die Säure zu halten, werden 2 1 60% iger konzentrierter Schwefelsäure zugesetzt und die Luft allmählich abgedrosselt, so dass die Würze nur noch schwach bewegt wird.
Die Würze hat nach insgesamt 13stündiger Gärung bei Beginn des Separierens eine Konzentration von 1'7 Balling. 20 cw Würze benötigen 0'3 cm3 n/10-Natronlauge zur Neutralisation gegenüber Lackmus.
Die Hefeausbeute beträgt 2310 kg Hefe, was nach Abzug von 700 kg Anstellhefe einer Ausbeute von 46% bezogen auf die verwandte Melasse entspricht. Der Stickstoffgehalt der gepressten Hefe beträgt 1'83% ; bei einem Trockengehalt von 26'51% ergibt sich ein Eiweissgehalt von 44'52%.
Beispiel für das Arbeiten nach dem neuen Verfahren : Es werden zunächst 600 kg Hefe auf einen Säuregehalt von 2 , gebracht und 1 Stunde lang sich selbst überlassen. Darauf werden in einen
Bottich von 60 m3 Inhalt 30 m3 Wasser gefüllt und mit der in der oben angegebenen Weise vorbereiteten
Anstellhefe versetzt. Die Würze hat eine Konzentration von 1'0 Balling und benötigt 0-35 CM3
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Konzentration allmählich an, weil von vornherein die gesamte benötigte Wassermenge im Bottich anwesend ist. Die Säure wird so niedrig wie möglich gehalten. Eine gewisse Azidität ist erforderlich, um ein Umschlagen der Würze nach der alkalischen Seite während des in den ersten 9 Stunden erfolgenden Zusatzes des Stickstoffes und Phosphors unbedingt zu verhindern.
Der Stickstoff und Phosphor wird in Form von 150 kg Superphosphat, 45 kg Ammonsulfat und 85 i ! 25% igen Ammoniaks zugeführt. Nach Zusatz sämtlicher Stickstoff-und Phosphorgaben, also nach neunstündiger Gärung,
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erforderlich. Durch gleichbleibende Beibehaltung der starken Belüftung sinkt die Azidität, so dass nach 10 Stunden nur noch 0'25 em3 n/10-Natronlauge (= 0'025 ) zur Neutralisation der gleichen
Würzemenge benötigt werden und nach Schluss des Melassezulaufes, also nach 11 Stunden, die Würze gegen Lackmus neutral ist. Die Belüftung mit stündlich 3000 m3 wird auch nach Erreichung des
Neutralpunktes noch kurze Zeit fortgesetzt, um jede Rückbildung von Säure zu verhindern.
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lässt dann die Belüftung allmählich schwächer werden und unterbricht sie nach weiteren 21j2 Stunden.
Die Hefe ist in der zucker-und säurefreien Würze nunmehr vollständig ausgereift.
Man erhält eine Würzemenge von 42 m3 mit einer Konzentration von 3'4 Balling. Die Hefe- ausbeute beträgt 2481 kg, was nach Abzug von 600 kg Stellhefe einer Ausbeute von 53'74% bezogen auf die Melasse entspricht. Die Alkoholausbeute beträgt 320 ! = 12%, ebenfalls auf Melasse bezogen.
Der Stickstoffgehalt der gepressten Hefe beträgt 2'33%, was bei einem Trockengehalt von 32-06% einem Eiweissgehalt von 45-42% entspricht.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die im vorstehenden Ausführungsbeispiel angegebenen zahlenmässigen Angaben beschränkt, sondern kann entsprechend den jeweils vorliegenden Betriebsverhältnissen in mannigfaltigster Weise abgewandelt werden.