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Verfahren zur Herstellung von stickstoffreichen Nährmitteln, Nährböden u. dgl.
Der grösste Teil der im Brauereibetrieb an- fallenden Abfallstoffe, wie Trebem, Malzkeime,
Hefe usw., wird bereits restlos der menschlichen bzw. tierischen Ernährung nutzbar gemacht.
Der Bittertrub hingegen, der aus dem beim
Hopfenkochen sich ausscheidenden Heisstrub und aus dem bei der Abkühlung ausfallenden Kühltrub besteht und der wegen seines hohen Eiweiss- gehaltes (30-36% auf Trockensubstanz bezogen) ebenfalls bestimmt wäre, in gleicher Weise ver- wertet zu werden, wird bisher in den Brauereien als praktisch unverwertbar betrachtet und fast ausnahmslos kanalisiert. Hiedurch gehen der
Volkswirtschaft im Ernährungssektor bedeutende
Werte (zirka 380 dz Eiweiss pro 1 Million Hekto- liter 12grädiges bzw. 4 Millionen Hektoliter
3grädiges Bier) verloren.
Bei der Verwertung des Bittertrubs als Futtermittel wurden bisher keine guten Resultate erzielt, da der Trub seines herbbitteren Geschmackes wegen von den Tieren nicht gerne angenommen wird. Eine Entbitterung in ähnlicher Weise wie bei Hefe gelingt hier nicht. Selbstverständlich war auch eine Verwendung des Trubs als Nahrungs-und Genussmittel unmöglich.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Bittertrub aus dem Brauereibetrieb als Rohstoff für die Herstellung eines stickstoffreichen Nahrungsund Genussmittels bzw. Futtermittels verwendet, wobei die Entbitterung durch eine besondere Säurebehandlung geschieht. Durch die völlige Entbitterung, wobei vor allem der Eiweissgehalt des Trubs fast völlig erhalten bleibt und nutzbar gemacht wird, gelingt es beispielsweise, eine Suppenwürze von hohem Würz-und Nährwert herzustellen ; aber auch in flüssiger Form verabreichbare Futtermittel lassen sich so herstellen.
Bei der Erzeugung von Suppenwürzen ist es bekannt, tierische oder pflanzliche Proteine durch Aufschluss mit starken Säuren, z. B. Salzsäure, in lösliche Form zu bringen, dann mit Basen, z. B. Natronbasen, zu neutralisieren und im Vakuum zu konzentrieren ; man erhält so eine in bezug auf Geruch und Geschmack an Fleischbrühe erinnernde Würze. Wendet man dieses Verfahren auf Bittertrub an, so erhält man zwar auch eine Eiweisslösung und einen Eiweissabbau, das entstehende Produkt ist aber infolge seines
Gehaltes an Bitterstoffen, Gerbstoffen u. dgl. nicht genussfähig.
Nach vorliegendem Verfahren wird nun der Trub zuerst mit Salzsäure entsprechender Kon- zentration bei gewöhnlichem oder besser er- höhtem Druck aufgeschlossen, worauf sich dann vorteilhaft nach vorherigem Abscheiden der ungelöst gebliebenen Trubrückstände und nach
Zugabe neuerlicher Menge von Salzsäure eine offene Kochung anschliesst, wodurch die Bitter- und Gerbstoffe und deren Zersetzungsprodukte durch Verflüchtigung oder Ausscheidung in unlöslicher Form entfernt werden. An Stelle der offenen Kochung kann auch im geschlossenen
Gefäss unter Durchleiten von Luft oder Wasserdampf erhitzt werden. Die gebildeten Aminosäuren werden so restlos von den störenden Geruch- und Geschmackstoffen befreit und bewirken den typischen Geruch und Geschmack der Suppenwürze.
Als Trub verwendet man entweder den getrockneten Brauereitrub oder auch gut abgepressten Nasstrub. Da die Trubtrocknung auf gewöhnlichen Walzentrocknern wegen des Zuckergehaltes schwierig ist, kann man auch in Ermangelung eines geeigneten Trockners den Trub mit Abfallhefe gemischt trocknen und das Gemisch wie Trub allein verarbeiten. Auch ein Vortrocknen des Nasstrubs durch flaches Ausbreiten kann vorgenommen werden ; um ein Verderben des Trubs, das allerdings sehr langsam verläuft, zu vermeiden, kann vorher etwas Salzsäure zugesetzt werden. Der Nasstrub lässt sich auch zum Zwecke der Erhöhung seines Eiweissgehaltes durch mehrfaches Auslaugen oder Auswaschen im Filter mit Wasser oder wässerigen Lösungen (z. B. Soda) noch nährstoffreicher gestalten.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens für die Herstellung von Suppenwürzen ist folgende :
1. 50 Teile Trockentrub werden mit 20 Teilen konzentrierter, reiner, eisenfreier Salzsäure (d=1-19) und 90 Teilen Wasser versetzt und 3 Stunden bei 2-5 atü in Autoklaven unter zeitweiliger Rührung aufgeschlossen. Nach vollendetem Aufschluss wird die Salzsäure mit Soda neutralisiert und hierauf die Flüssigkeit unter
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starker Pressung des Filterrückstandes filtriert.
Bei geeigneter Filtriervorrichtung kann auch die saure Lösung ohne Neutralisation direkt filtriert werden. Die Filter werden mit heissem Wasser durchgewaschen. Die vereinigten Filtrate werden mit konzentrierter Salzsäure versetzt, wobei auf 3 Volumteile Filtrat 1 Volumteil reine konzentrierte Salzsäure gegeben wird. Wurde die saure Aufschlussflüssigkeit ohne vorherige Neutralisation filtriert, kann hier die Salzsäureabgabe entsprechend reduziert werden. Hierauf wird 2 Stunden im offenen Kessel ohne Durchleiten von Luft oder im geschlossenen Kessel bei Luftoder Wasserdampfdurchleitung gekocht, hierauf mit Soda vorsichtig auf ein pH von 5-0 bis 5-5 abgestumpft, filtriert, wenn erforderlich eingedampft und ablagern gelassen.
2.100 Teile abgepresster Nasstrub werden mit 30 Teilen Wasser und 20 Teilen konzentrierter Salzsäure 2 Stunden bei 2-5 5 atü aufgeschlossen. Die darauf folgende offene oder Lüftungskochung wird in gleicher Weise wie beim Trockentrub vorgenommen, nur kann hier die noch zuzugebende Salzsäuremenge reduziert werden, so dass in diesem Fall nur noch etwa 5 Teile konzentrierter Salzsäure zugegeben werden müssen. Die Würze muss, wenn sie für sich (also ohne Verschnitt mit stärkeren Würzen) verwendet wird, nach Neutralisation und Filtration noch konzentriert werden (Vakuumverdampfung).
In Ermangelung geeigneter Apparate kann bei den Ausführungsformen die offene oder die Lüftungskochung nach etwaiger Zugabe neuer Salzsäure direkt an den Aufschluss angeschlossen werden, ohne dass die Trubrückstände vorher durch Filtration entfernt werden. In diesem Falle können Eiweisslösung, Eiweissabbau und Entbitterung im selben Gefäss vorgenommen werden ; die erhaltenen Endprodukte sind aber mitunter etwas weniger gut als die, bei denen nach dem Aufschluss die Trubrückstände entfernt werden. Auch kann gleich während des Aufschlusses, z. B. wenn mit direktem Dampf im Autoklaven gearbeitet wird, Dampf durch die Flüssigkeit durchgeleitet werden, wodurch gegebenenfalls die offene Kochung zum Teil oder auch gänzlich zu ersetzen ist, sofern man gleich beim Aufschluss mehr Salzsäure zusetzt als sonst üblich.
Hier nimmt der durchgeleitete Wasserdampf die unangenehmen Zersetzungsprodukte gleich während des Aufschlusses mit.
Zum Zwecke der Oxydation kann an Stelle von Luftdurchleitung auch mit Oxydationsmitteln, z. B. Wasserstoffsuperoxyd, gearbeitet werden ; man erzielt hiebei aber meist schlechtere Resultate als bei der Luftdurchleitung oder Dampfdurchleitung.
Genau wie in der Suppenwürzeindustrie können die im Filter nach entsprechendem Pressen noch verbleibenden Rückstände, z. B. durch Durchwaschen mit heissem Wasser, noch von der enthaltenen Würze befreit werden ; diese Filtrate werden dann der übrigen Würze zulaufen gelassen oder allein konzentriert.
Da der Bittertrub, der aus dem Hopfenkesseltrub und den bei der Abkühlung auf dem Kühlschiff in der Hitze löslichen und beim Abkühlen
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steht, nicht immer die gleiche Zusammensetzung hat, muss auch die Herstellung der Suppenwürze bzw. Aufschlusszeit, Kochzeit, Säurekonzentration usw. fallweise etwas variiert werden. Ein eiweissund bitterstoffreicher Trub braucht z.
B. mehr
Salzsäure als eiweiss-und bitterstoffärmerer und benötigt auch längere Aufschluss-bzw. Kochzeiten zum völligen Abbau bis zu den Aminosäuren und zur restlosen Entfernung aller störenden Begleitstoffe. In gleicher Weise, wie der Trub gemeinsam mit Hefe (Abfallhefe, Fassgeleger) dem Verfahren unterworfen wird, können an Stelle von Hefen auch andere eiweisshaltige Stoffe Verwendung finden.
Bei der Herstellung von Suppenwürzen aus Trub können in bekannter Weise zur Rohwürze verschiedene Suppenkräuterextrakte oder Essenzen, Pilzextrakte, Fleischextrakt u. dgl. zugefügt werden. Auch kann man z. B. gegen Ende der offenen Kochung etwas Suppenkräuter zusetzen und geschlossen weiterkochen. Auch Vitaminextrakte, wie Hefeextrakt, können zugesetzt werden. Im letzteren Fall ist das erhaltene Mischprodukt auch vitaminhaltig. Durch geeignete Zusätze lassen sich Bouillonwürfel und Bouillonmasse herstellen.
Für die Suppenwürzeindustrie bedeutet das Erscheinen eines neuen ungemein billigen Rohstoffes eine grössere Ausweitungsmöglichkeit, wie es auch für die Brauerei eine Absatzmöglichkeit eines bisher unverwerteten Abfallstoffes bedeutet.
Ein besonderer Vorteil bei der Herstellung der Suppenwürze aus Bittertrub liegt auch darin, dass der Trub seinen Stickstoff wesentlich leichter abgibt, als verschiedene andere hier benützte Rohstoffe und dass immer etwas Zucker in der Würze vorhanden ist, der bei der Säurekochung nie gänzlich zersetzt wird. Mitunter geübter Zuckerzusatz zur Suppenwürze erübrigt sich so.
Auch Färbemittel müssen nicht beigegeben werden, zumal solche Stoffe in der aus Trub gewonnenen Würze ohnehin enthalten sind. Ist hingegen eine lichtere Farbe erwünscht, kann mit Aktivkohle entfärbt werden.
Die aus Trub gewonnene Würze kann natürlich auch mit aus anderen Rohstoffen gewonnener verschnitten werden.
Wird der Bittertrub für Fütterungszwecke verwendet, kann auch wieder mit Aufschluss, Kochung, Neutralisation usw. gearbeitet werden.
Da aber hier der Würzwert gegen den Nährwert zurücktritt, kann die Erzeugung bedeutend vereinfach bzw. abgekürzt werden. Die Säurekonzentration kann auch bedeutend niedriger gehalten werden, wobei mehr Kohlehydrate dem Futtermittel erhalten bleiben. Um dem Futtermittel Kalk und Phosphor einzuverleiben, kann die Neutralisation auch mit Kalziumkarbonat oder Kalziumphosphat geschehen. Die Verfütterung kann durch Vermischen des flüssigen
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Futtermittels mit Trockenfutter oder in Trankform geschehen.
Die nach obigem Verfahren hergestellte aminosäurehaltige Flüssigkeit kann auch als Nährstoff für Hefe, z. B. bei der Presshefeerzeugung, Verwendung finden. Es empfiehlt sich in dieser Form die Kochung mit Schwefelsäure auszuführen und die Neutralisation mit Ammoniak oder Magnesia vorzunehmen. Im selben Sinn können auch Nährlösungen für andere Mikroorganismen erzeugt werden.
Die neutralen Filterrückstände, die bei diesem Verfahren anfallen, können noch als Düngemittel Verwendung finden, insbesondere dann, wenn zur Neutralisation Kalk oder Kalisalze oder Phosphate verwendet werden.
Der bei der Heissfiltration der Bierwürze auftretende Heisstrub kann natürlich allein, genau so wie der Futtertrub, der zum grössten Teil ohnehin aus Heisstrub und nur zum geringen Teil aus Kühltrub besteht, verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE : l. Verfahren zur Herstellung von stickstoffreichen Nährmitteln, Nährböden u. dgl. durch Aufschluss eiweisshaltiger Ausgangsstoffe mit Säure und nachträgliche Neutralisation der aufgeschlossenen Masse, dadurch gekennzeichnet, dass Bittertrub aus dem Brauereibetrieb dieser Behandlung unterworfen wird.