AT400720B - Verfahren zur verbesserung des nitratabbaues in melassen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung des Nitritabbaues in Melassen und anderen,   nitrat-oder nitrithaltigen   Fermentationssubstraten, sowie zur Verbesserung deren Verarbeitbarkeit, insbesondere in Hefefermentationsprozessen. 



   Melassen - als Endprodukt der   Zuckerherstellung. enthalten beträchtliche   Mengen an Nitrat, das über die Düngung in die Pflanze gelangt und im Verlauf des Zuckerherstellungsprozesses im Flüssiganteil konzentriert wird, sodass schliesslich in der Melasse Nitratkonzentrationen von mehreren Gramm pro Kilogramm Melasse erreicht werden. Im Verlauf des Zuckerherstellungsprozesses bzw. auch bei Lagerung der Melasse kann durch mikrobielle Infektionen Nitrat zu Nitrit reduziert werden, das dann in der Melasse nachweisbar wird. Nitrit weist gegenüber Hefen toxische und mutagene Wirkung auf und kann Hefevermeh- 
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 tionen zu verarbeiten sind. Bisher werden derart nitrithaltige Melassen einer Aufbereitung mittels Vakuumexpansion unterzogen (nach Verdünnung und Ansäuerung), um Nitrit zu entfernen.

   Vielfach ist jedoch in melasseverarbeitenden Betrieben eine derartige Ausrüstung nicht vorhanden, sodass es wünschenswert wäre, nitrithaltige Melassen oder andere nitntbelastete Fermentationsrohstoffe auch ohne aufwendige Aufarbeitung verarbeiten zu können. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern. dass mit einfachen Mitteln auch die Verarbeitung nitrithältiger Melassen oder Fermentationssubstrate in der Hefeindustrie möglich   1St.   



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass dem Fermentationssubstrat nicht toxische, reduzierende Substanzen wie Amidosulfonsäure, Ascorbinsäure oder Thioharnstoff zugesetzt werden. Dadurch wird zudem erreicht, dass auch die während der Fermentation auftretende Nitritbildung kompensiert werden kann, wodurch ebenfalls eine Erleichterung der Verarbeitung erzielt wird. 



   Vorteilhafterweise können diese Substanzen in einer Menge von maximal 5   g/)   eingesetzt werden, wodurch ein günstiges   Reaktionsgleichgewicht   beim Nitratabbau erzielt wird. Schliesslich kann der Zusatz der reduzierenden Substanzen bei saurem pH des Fermentationssubstrats, vorzugsweise bei pH < 5. 5, erfolgen, was einen zuverlässigen und raschen Nitritabbau ergibt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend anhand von Beispielen erläutert. 



    Belspeil   1 Nitritabbau in Melasse 
Eine   Rübenmelasse   wurde mit Wasser auf eine Konzentration von 300g/1 verdünnt, mit Schwefelsäure auf pH = 5, 0 angesäuert und mit 100   mg/l   Nitrit (NO2-) versetzt; Vergleichsproben wurden unter Zusatz von   0,5 9/l   der jeweiligen nitritabbauenden Substanz unter gleichen Bedingungen   (32 C)   dem Abbau unterworden (Fig.   1) ;   in diesem Fall wurden   Amidosulfonsäure   (ASA), Ascorbinsäure (AscA), sowie Thioharnstoff (ThU)   als nitritabbauende   Substanzen eingesetzt, die alle eine deutlich höhere Abbaugeschwindigheit für Nitrit zeigen, als die Probe ohne Zusätze. 



   Nach 24 Stunden wurden diese Proben mit Hefe (handelsübliche Backhefe, 2gHTS/I) beimpft und einer alkoholischen Gärung unterworfen, deren Fortschritt durch die Gewichtsabnahme des jeweiligen Gäransatzes verfolgt wurde. Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Gewichtsabnahme der einzelnen Versuche, wobei sich hier zeigt, dass die Versuche, die unter Zusatz der   o. a.   nitritabbauenden Substanzen durchgeführt wurden, eine höhere bzw. raschere Gewichtsabnahme aufweisen, was mit der Analyse der Maische bezüglich ihres   Alkoholgehaltes   (korrespondierend zum Gewichtsverlust durch C02-Bildung) korreliert, wie die folgende Tabelle zeigt :

   
 EMI1.2 
 
<tb> 
<tb> Versuch <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Zusatz <SEP> ASA <SEP> AscA <SEP> ThU
<tb> Ethanol. <SEP> [g/I] <SEP> 67, <SEP> 46 <SEP> 69. <SEP> 18 <SEP> 68, <SEP> 13 <SEP> 69, <SEP> 05 <SEP> 
<tb> 
 Beispiel 2   Meiassevergärung   
Eine Rübenmelasse wurde auf eine Konzentration von 300 g/l mit Wasser verdünnt, mit Schwefelsäure auf einen. für die alkoholische Gärung günstigen pH-Wert   (5 - 4, 5) eingestellt   und nach Zusatz von 

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 Nährsalzen mit zwei verschiedenen, industriellen Hefen zur Vergärung angesetzt. Eine Hefe war eine   käufliche Backhefe   (Code T), die zweite stammte aus einer industriellen Alkoholfermentation (Code N), welche besonders stark mit Nitritbildnern (Enterobakterien) kontaminiert war.

   Vergleichsversuche wurden angestellt,   u. zw. herkömmliche   Vergärung der Melassen und Vergärung unter Zusatz von Ascorbinsäure   (je   0.   5 g/l).   Den Verlauf der Gewichtsabnahme (als Mass für die Alkoholbildung) der jeweiligen Versuche zeigt die belegende Fig. 3. 



   Es zeigt sich, dass die Versuche mit (Ascorbinsäure-) Zusatz rascher vergären als die Vergleichsversuche und schlussendlich eine höhere Alkoholbildung als die Vergleichsversuche aufweisen, wie auch die folgende Tabelle der entsprechenden Maischeanalysen zeigt : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Versuch <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> Hefe <SEP> T <SEP> T <SEP> N <SEP> N
<tb> Zusatz-AscA-AscA
<tb> Ethanol, <SEP> [g/l] <SEP> 69 <SEP> 73, <SEP> 6 <SEP> 46, <SEP> 4 <SEP> 55, <SEP> 67 <SEP> 
<tb> 
 Patentansprüche 1.

   Verfahren zur Verbesserung des Nitritabbaues in Melassen und anderen   nitrat-oder nitrithaltigen  
Fermentationssubstraten sowie zur Verbesserung deren Verarbeitbarkeit, insbesondere in Hefefermen- tationsprozessen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fermentationssubstrat nicht toxische, reduzie- rende Substanzen, wie Amidosulfonsäure, Ascorbinsäure oder Thioharnstoff, zugesetzt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Substanzen in einer Menge von maximal 5 g/ ! eingesetzt werden. EMI2.2