AT301476B

AT301476B - Verfahren zur Verhefung des Restsirups aus dem Säure-Enzym-bzw. Enzym-Verfahren der Dextrosefabrikation (Hydrol)

Info

Publication number: AT301476B
Application number: AT925170A
Authority: AT
Original assignee: Oesterreichische Agrar Ind Ag
Priority date: 1970-10-14
Filing date: 1970-10-14
Publication date: 1972-09-11

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Melasse als Restsirup der   Rüben- und   Rohrzuckerfabrikation stellt in vielen Ländern den wichtigsten
Rohstoff zur Erzeugung von Backhefe dar. Daneben finden wir für diesen Zweck noch verzuckerte Getreide- maischen und vereinzelt auch Sulfitablauge als Kohlenhydratquelle. 



   Hydrol - auch Hydrolmelasse genannt-der Restsirup der Dextrosegewinnung aus Stärke nach deren Ver- zuckerung mit Säure oder Enzymen, ähnelt in mancher Hinsicht der Melasse der Zuckerfabrikation und wird   bereits in einem amerikanischen Patent aus dem Jahre 1930 (USA-Patent Nr. l, 784, 402 vom 9. 12. 1930, Erfin-    der Theodore B. Wagner) als für Zwecke der Hefefabrikation geeignet beschrieben bzw. geschützt. 



   Dass dieser Rohstoff in der Praxis bei uns und in den Nachbarländern Österreichs bisher noch nicht Eingang gefunden hat, ist auf verschiedene Ursachen   zurückzuführen.   Abgesehen davon, dass seine   Verfügbarkeitfürdie.   



   Hefeproduktion vom Vorhandensein entsprechender   Kapazitäten   für die Dextroseerzeugung abhängt, stellt es ein biologisch "totes" Medium dar, d. h. es fehlen ihm die für das Wachstum bzw. den Stoffwechsel der mei- sten Backhefestämme notwendigen Vitamine und Wuchsstoffe, wie z. B. Biotin, Pantothensäure und Inosit. Fer- ner ist sein Gehalt an assimilierbarem Stickstoff unbedeutend. Anderseits sind im HydrolReversionsprodukte der Glucose enthalten, deren Art und Menge vom jeweiligen Verfahren der Gewinnung der Dextrose abhängt und die zum Teil einen hemmenden Einfluss auf die Entwicklung der Hefe ausüben können. 



   DurchEinführung des Säure-Enzym-Verfahrens bzw. desEnzymverfahrens im letzten Jahrzehnt ist insofeme eine neue Situation eingetreten, als man Dextrose hoher Reinheit leichter, in höherer Ausbeute unddadurch auch wirtschaftlicher aus Stärke herzustellen vermag. Diese Umstände haben diesem Saccharid neue Märkte erschlossen und auf den bisher schon   üblichenAnwendungsgebietenhöhereAbsatzmöglichkeitengeschaffen.   



   Auch das bei den neuerenVerfahren derDextroseherstellung anfallende Hydrol ist im Gegensatz zur Melasse "biologisch tot", verfügt über keine nennenswerten Mengen assimilierbaren Stickstoffes : und ist daher hinsichtlich der mit ihm als Rohstoff erzielbaren Hefeausbeute sowie der Triebkraft der erzeugten Hefe dem Restsirup der Zuckerfabrikation unterlegen. 



   Verfahren, nach denen die Verarbeitung schwer verhefbarer Rohstoffe dadurch möglich gemacht wird, dass auf Perioden, in welchen diese verarbeitet werden, solche folgen, in welchen verhältnismässig leicht verwertbare Substrate der Verhefung unterworfen werden, sind bekannt. Ein österr. Patent   Nr. 164248 scW1tzt   beispielsweise ein Verfahren, wonach unter anderem die Verwertung von Melassedickschlempe   dadurch ermöglicht   werden soll, dass man sie etwa zu einem in voller Gärung befindlichen leicht   verggbaren   oderverhefbaren Substrat zulaufen lässt. 



   Wie wir wissen, ist Hydrol nicht im Sinne der in diesem Patent genannten Rohstoffe (z. B. konzentrierte Melasseschlempe) schwer vergärbar, vielmehr ist es der Mangel an Vitaminen, Wuchsstoffen und assimilierbaren organischen Stickstoffverbindungen. Wäre dieser nicht gegeben,   könnten-auf   verwertbaren Zucker gerechnet-mit Hydrol die gleichen Ausbeuten wie mit Melasse erreicht werden. 



   Die gegenständliche Erfindung schafft nun die Möglichkeit, den Restsirup aus dem Säure-Enzym-Verfahren oder dem Enzym-Verfahren der   Dextrosegewinnung   zur Erzeugung von Backhefe   in-gegenüber Melasse   als Rohstoff - gleicher oder unter Umständen sogar höherer Ausbeute zu verwenden, wobei die gewonnene Hefe in der Regel gegenüber der reinen Melassehefe eine erhöhte Triebkraft aufweist.

   Das Verfahren, welches den Gegenstand der Erfindung darstellt, ist dadurch gekennzeichnet, dass als Zulaufflüssigkeit eine aus Melasse und Hydrol bestehende Maische bzw. zunächst eine Melassemaische und in den letzten 1 bis 3 h der Verhefung eine Maische aus Hydrol aus   dem "Säure-Enzym" bzw. "Enzym-Verfahren" der Glucose-Fabrikation mit mindestens   1% Maltose, eventuell unter Zusatz von Biotin, Panothensäure und Inosit, verwendet wird. 



   Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass ein für sich allein als Kohlenhydratquelle nur schlecht geeignetes Nebenprodukt der Dextrose-Industrie zu einem wertvollen Rohstoff für die Backhefetechnologie wird, mit dem   man-auf vergärbaren Zucker als Maltose   bzw. Polarisationszucker bezogen-in der Regel gleiche oder sogar   erhöhte Hefeausbeuten   und Hefe mit höherer Triebkraft als bei Verwendung von Melasse allein erzielen kann. 



     Beispiel l : In einer"spirituslosen Zulaufgärung"wurde geklärte   Melassemaische mit   251o Polarisations-   zucker in einem 5 1 New-Brunswick-Fermenter unter folgenden Bedingungen verheft :
Vorlagevolumen 2, 500 ml Melasse Vorlage : 7, Wo der Gesamtmenge
Endvolumen 2700 bis 2800 ml pH-Wert der   Fermentation: 5,&commat;  
Luftmenge : konstant   3, 33 l/min     Fermentationsdauer :   10 h. 



     DieStickstoff-und Phosphorgaben [ (NH SO   bzw. H3PO4)] wurden unter Zugrundelegung einer Ausbeute von   5   o   Hefetrockensubstanz, gerechnet auf Polarisationszucker und eines Stickstoffgehaltes der Erntehefe von   80/0   in der Trockensubstanz dosiert.   Bff1/o   der gesamten Stickstoffmenge befanden sich in der Vorlage bzw. im Zulauf der ersten   7 h. 20%   im Zulauf der letzten 3 h. Die gesamte, für das Hefewachstum nötige Phosphormenge war durch die Vorlage bzw. den Zulauf der ersten 6 h gedeckt. 



   Der Rohproteingehalt der Stellhefe betrug 54,5 bis 54, Wo in der Trockensubstanz, der   P 2 Gehalt   lag bei   3, eo   in der Trockensubstanz. Die in die Vorlage eingesetzte Stellhefemenge betrug 36 bis 41,5 g   He.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Der Zulauf wurde bei konstant gehaltener Luftgabe mit Hilfe eines Gamax-Gasanalysen-Gerätes (Vogelbusch Ges. m. b. H., Wien) über den Alkoholgehalt der Abluft geregelt. Die Einstellung der Automatik erfolgte so, dass der Zulauf gestoppt wurde, sobald der Alkoholgehalt der Maische mehr als 0,07   Vol. 'lu   betrug. 



   Versuchsergebnisse (Mittel von 5 Versuchen) 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Hefeausbeute <SEP> (g <SEP> Hue27)
<tb> bezogen <SEP> auf <SEP> Polarisationszucker <SEP> 179
<tb> Wirkungsgrad <SEP> 96,9
<tb> 
 Triebkraft leichter Teig 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 37
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 16
<tb> 3. <SEP> Trieb <SEP> 15
<tb> Gesamttrieb <SEP> 68
<tb> 
 Triebkraft schwerer Teig 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 25
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 11
<tb> Gesamttrieb <SEP> 36
<tb> 
 
Beispiel 2 : Als Zulauf wurde Hydrol verwendet, welches so verdünnt worden war, dass eine Lösung mit 25% vergärbarem Zucker (als Summe von Glucose + Maltose) resultierte. Stickstoff und Phosphor wurden wie bei Melasse angegeben dosiert.

   Die Vorlage betrug 8,3 bis 8,   7%   der gesamten eingesetzten Menge. 
 EMI2.4 
 
 EMI2.5 
 
<tb> 
<tb> :PH <SEP> = <SEP> 3. <SEP> 4 <SEP> 
<tb> Trockensubstanz <SEP> (refr. <SEP> ) <SEP> % <SEP> 50,8
<tb> Dextroseäquivalent <SEP> 42, <SEP> 1
<tb> Glucose <SEP> a. <SEP> Tr. <SEP> 78, <SEP> 0
<tb> Maltose <SEP> a. <SEP> Tr. <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> 
<tb> nicht <SEP> vergärbare <SEP> Oligosacch. <SEP> und
<tb> Dextrine <SEP> a. <SEP> Tr. <SEP> 5,2
<tb> 
 Übrige Versuchsbedingungen wie bei Beispiel l. 



  Versuchsergebnisse (Mittel aus 3 Versuchen) Hefeausbeute (g   He : r)   bezogen auf vergärbarem Zucker 
 EMI2.6 
 
<tb> 
<tb> als <SEP> Maltose <SEP> 155
<tb> Wirkungsgrad <SEP> 83,6
<tb> 
 Triebkraft leichter Teig 
 EMI2.7 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 42
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 18
<tb> 3. <SEP> Trieb <SEP> 16
<tb> Gesamttrieb <SEP> 76
<tb> 
 Triebkraft schwerer Teig 
 EMI2.8 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 29
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 14
<tb> Gesamttrieb <SEP> 43
<tb> 
 
Beispiel 3 : Als Zulauf wurde eine Maische verwendet, die aus gleichen Teilen Melassemaische wie unter Beispiel 1 und Hydrolmaische wie unter Beispiel 2 angegeben bestand. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Übrige Versuchsbedingungen wie in Beispiel 1. 



  Versuchsergebnisse (Mittel aus 3 Versuchen) Hefeausbeute (g   He,.)   bezogen auf vergärbarem Zucker als 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Maltose <SEP> 169
<tb> Wirkungsgrad <SEP> 91, <SEP> 0
<tb> 
 Triebkraft leichter Teig 
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 36
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 15
<tb> 3. <SEP> Trieb <SEP> 14
<tb> Gesamttrieb <SEP> 65
<tb> 
 Triebkraft schwerer Teig 
 EMI3.3 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 27
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 10
<tb> Gesamttrieb <SEP> 37
<tb> 
 
Beispiel 4 : Während der ersten 9 h der Versandhefestufe wurde alsZulaufflüssigkeit Melassemaische wie unter Beispiel   1,   während der   10. Stunde Hydrolmaische wie unter Beispiel 2 angegeben, verwendet.   Der Anteil der Hydrolmaische an der gesamten Zulaufmenge mit Einschluss der Vorlage betrug   17%.   



   Übrige Versuchsbedingungen wie unter Beispiel    1..   



   Versuchsergebnisse (Mittel aus 5 Versuchen) 
Hefeausbeute (g    Heu)   bezogen auf   vergärbarem   Zucker 
 EMI3.4 
 
<tb> 
<tb> als <SEP> Maltose <SEP> 194,0
<tb> Wirkungsgrad <SEP> 105
<tb> 
 Triebkraft leichter Teig 
 EMI3.5 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 39
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 15
<tb> 3. <SEP> Trieb <SEP> 15
<tb> Gesamttrieb <SEP> 69
<tb> 
 Schwerer Teig 
 EMI3.6 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 28
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 11
<tb> Gesamttrieb <SEP> 39
<tb> 
   Beispiel 5 :   Während der ersten 8 h   der Versandhefestufe   wurde   alsZulaufflüssigkeit   Melassemaische wie unter Beispiel   1,   während der 9. und 10. Stunde Hydrolmaische wie unter Beispiel 2 angegeben, verwendet.

   Der Anteil der Hydrolmaische an der gesamten Zulaufmenge mit Einschluss der Vorlage betrug   zo   Übrige Versuchsbedingungen wie unter Beispiel 1. 



   Versuchsergebnisse (Mittel aus 4 Versuchen) 
Hefeausbeute (g   He)   bezogen aus vergärbarem Zucker 
 EMI3.7 
 
<tb> 
<tb> als <SEP> Maltose <SEP> 179
<tb> Wirkungsgrad <SEP> 95,8
<tb> 
 Triebkraft leichter Teig 
 EMI3.8 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 39
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 17
<tb> 3. <SEP> Trieb <SEP> 15
<tb> Gesamttrieb <SEP> 71
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 Triebkraft schwerer Teig 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Trieb <SEP> 27
<tb> 2. <SEP> Trieb <SEP> 11
<tb> Gesamttrieb <SEP> 38
<tb> 
 
PATENTANSPRÜCHE : 
1.

   Verfahren zur Verhefung des Restsirups aus dem   Säure-Enzym- bzw.   Enzym-Verfahren der Dextrosefabrikation (Hydrol), dadurch gekennzeichnet, dass der Restsirup (Hydrol) in Mischung mit Melasse der Verhefung unterworfen wird, wobei das Gemisch so eingestellt wird, dass höchstens   501o   des gesamten vergärbaren Zuckers aus dem Hydrol stammen.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst Melasse verheft wird und erst im letztenDrittel der Versandgärung, vorzugsweise in den letzten 1 bis 3 h, Hydrol mit mindestens 1% Maltose - bezogen auf die refraktrometisch bestimmte Trockensubstanz - zugeführt wird.