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Verfahren, die Betriebshefe der Brauereien für eine möglichst grosse Zahl von Gärungen brauchbar zu erhalten.
Es ist bekannt, dass die Hefe bei der Bierbereitung durch die öftere Benutzung ihre für die Gärungsfähigkeit wichtigen Eigenschaften nach verschiedenen Richtungen einbüsst, dass sie"degeneriert". Die vielfältigen Untersuchungen über die Ursache dieser Erscheinung haben zu den verschiedensten Ansichten geführt. Ein Mittel hiergegen ist aber zur Zeit unbekannt. Das Waschen oder"Wässern der Hefe" hat nur eine sehr geringe Wirkung. Die Vorschläge der Säurebehandlung haben nur teilweisen Erfolg gehabt.
Als Ursache des Verlustes der die Gärung fördernden Eigenschaften ist nun durch viele Versuche ein besonderer Körper entdeckt worden, der"Testinsäure"genannt werden soll und der aus den Spelzenstoffen herrührt. Die Formel der Testinsäure ist noch nicht festgestellt. Nach vorläufigen Untersuchungen aber erscheint das Gärungshemmnis in der Form eines sauren Salzes, der Testinsäure, mit einem Rest des Lupulins. Wird das Testinsäure-Radical mit T und der Lupulinrest mit L bezeichnet, so wäre der all-
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vertreten sein kann. Dieser Körper, der ein ausgesprochenes Colloid ist, mag"Testilupin"heissen.
Dieses Salz ist ein einheitlicher Körper ; in Wasser, Würze, Bier je nach der Reaktion des Mediums löslich bis unlöslich, in kolloidem Zustande stark quellend und nicht filtrierbar ; er kann aber in ein leicht
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insbesondere Magnesium, Ammonium usw. bedeutet.
Hierauf gründet sich in erster Linie das Verfahren zur Entfernung dieses Körpers. Dabei war damit zu rechnen, dass man von der Behandlung der Hefe mit Alkalien allgemein bisher nur eine Schädigung der Hefe für Gärungszwecke beobachtet hatte (Chemie der Hefe und der alkoholischen Gärung von W. Euler und P. Lindner, S. 291).
Allerdings gibt es auch eine ganze Reihe von Versuchen, Alkalien zur Verbesserung der Hefe und zur Verbesserung des Weichwassers der Gerste zu verwenden, von welchen nachstehend einige besprochen werden sollen.
Bekannt ist die Alkalibehandlung der Hefe für Futterzwecke, insbesondere zur Entbitterung. Diese Behandlung macht aber die Hefe für Gärung vollkommen unbrauchbar.
Ein "Mischen" der Hefe mit alkalischen Stoffen zwecks Verzögerung des Eiweissabbaues der Hefe und zwecks Neutralisation auftretender schädlicher Säure-nach D. R. P. 243139, Z. 25 bis 30-ent- spricht weder nach Zweck noch Wirkungsweise einer Vorbehandlung der Hefe zwecks Wiederherstellung der Gärfunktionen. Selbst wenn man annehmen wollte, was nicht zutrifft, dass durch die Mischung mit Alkali sich die Testinsäuure bzw. das Testilupin vollständig löste, würde es nicht oder doch nur zu kleinem Teil entfernt werden.
In dem "Handbuch der technischen Mykologie"von Lafar, 4. Bd. 1905-1907, S. 135-136, wird ausschliesslich von einer Methode gesprochen, Hefe quantitativ durch konzentrierte Boraxlösungen zu fällen, ohne die Zellen'zu töten. Während durch Borax ein der Hefenzelle anhaftender Hefengummi" gefällt wird, der die Hefe mechanisch mitreisst, wird durch die Behandlung nach der Erfindung eine Entfernung des schädlichen Testilupins erreicht, also auch hier zwei dem Wesen nach total verschiedene Dinge, die nicht das geringste gemein haben.
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Das Wesentliche der neuen Hefen (Gersten) behandlung durch Alkalilösungen ganz bestimmter Konzentrationen besteht eben in der Entfernung eines als Schädling erkannten Korpers, ohne Hefe-noch Gerste-irgendwie zu schädigen.
Zweck des Verfahrens nach österr. Patent 65415 ist, eine günstige Oxydationswirkung auf Hefe durch Sauerstoff abgehende Salze in neutraler oder alkalischer Lösung zu erzielen. Diese Wirkung ist völlig verschieden von der erfindungsgemäss vorgeschriebenen der Hefe (nach Konzentration. Zeit, Temperatur usw.), durch welche das als schädlich erkannte Testilupin entfernt wird.
D. R. Patent Nr. 130299 beschreibt ein Verfahren, welches mit Magnesiumhydroxyd arbeitet. Aber Magnesiumhydroxyd ist in Wasser, auch in heissem Wasser, unlöslich ; es sind keine Konzentrationen, keine Temperaturen angegeben. Die Testinsäure aber kann nicht entfernt werden, schon deshalb nicht. weil ihr Magnesiumsalz auch wasserunlöslich ist. Endlich soll dieses Verfahren gar nicht zum B'handeln der Hefe für Bierherstellung dienen, sondern für Backzwecke. Die Hefe bekommt dabei einen Überschuss von Magnesiumhydroxyd, der sie unbrauchbar für Bierbrauerei machen würde. Die Entbitterung der Hefe für Backzwecke ist ein längst gelöstes Problem, die Regenerierung für Brauzwecke ist ein früher noch nicht gelöstes Problem.
Es handelt sich in beiden Fällen um die Entfernung oder Unschädlichmachung von ganz verschiedenen Stoffen.
Durch das österr. Patent Nr. 67184 ist eine Alkalibehandlung von Gerste im Weiehstook vorgesehen, lediglich zu dem Zweck, der Gerste Nährsalze zuzuführen, weshalb der Alkalibehandlung die Zufügung von Säuren folgt. Von einer Erkenntnis der Wirkung der Alkalibehandlung auf die Entfernung der Testinsäure i t in dem Patent keine Rede, sie i-t auch für den Sachverständigen aus dem Patent nicht zu erschliessen. Diese E'kenntnis oder Entdeckung bleibt also neu.
Ausserdem wird nach dem österr. Patent Nr. 67184 das alkalische Weichwasser abgelassen. Dabei
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ist es nötig, dass es in der Gerste bleibt, um dann durch die äquivalente Menge Säure in ein Salz umgewandelt zu werden. Nach der Erfindung aber ist notwendig, dass auch dieser in der Gerste befindliche Alkalienteil bzw. die durch das Alkali löblich gewordene Testinsäure entfernt wird. Zu diesem Zweck der Entlaugung erfolgt die Verdrängung des heissen Wassers durch kaltes und allenfalls die wiederholung dieses Vorganges.
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kannten ausserordentlich milde sein.
Ei werden Konzentrationen von 0-05 bis 0. 25%, berechnet auf freies Alkali, gebraucht und diese während bemessener Zeiträume zur Einwirkung gebracht. die angestellten Versuche weisen darauf hin, dass hier ein eigenartiger Vorgang eintritt. Der E'finder nimmt als Ergebnis der Verbuche an-und für die Wahrscheinlichkeit der Annahme sprechen einige Umstände,-dassds Testilupin sich in Gestalt eines feinen Überzuges oder B Jages auf der Auss emeit ? der H'fezellen befindet und rein mechanisch durch Umschluss der Hzellen oder Verstopfung der Poren die biologische Tätigkeit der Hefe verhindert.
Sie geht auch in übereinstimmung mit andern Untersuchungen davon aus,
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ihre Verwendbarkeit zerstört wird. Die Aufgabe war also, die H'te derart mit Alkalien zu behandeln, dass zwar einerseits die Bildung des lölichen Silzes eintrat, anderseits aber eine Einwirkung auf die Zelle selbst vermieden wurde. Dabei war auch zu beachten, dass die Einwirkung des Alkalis auf das
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Nun wirkt aber offenbar der Umstand günstig, dass sich das Testilupin auf der Aussenseite der Zelle befindet und so eine Art Schutzhülle bildet. Hiernach wäre das allgemeine Mittel zur Vorbehandlung der Gärungshefe eine derartige Einwirkung von Stoffen zur Lösung des Testilupins, dass di se unter Be- dingungen der Zeit, der Wärme, der Konzentration verwendet werden, dass die Reaktion nur bis zu der vollständigen Einwirkung auf die Tostinsäure bzw. das Testilupin vor sich geht, ohne die Zelle selbst anzugreifen ; also im allgemeinen eine milde, kont ollierbare, zeitlich beschränkte Behandlung.
Es ist gefunden worden, dass eine Lösung von der angegebenen Konzentration bei der Gärtemperatur vorzugsweise 4 bis 7 C, während einer Dauer von 12 bis 48 Stunden zum Ziele führt. Die Hefe wird dabei aufgerührt und setzt sich gegen Ende des Zeitraumes fest ab. Das abgelassene Wasser ist durch das nun, gelöste Salz des Testilupins tief rotbraun gefärbt und soll noch etwas freies Alkali enthalten. Durch einmaligen Wasserwechsel kann die letzte Spur des Alkalis weggenommen werden. Unter Umständen ist die Waschung mit der alkalisehen Lösung aber zu wiederholen.
Die so gereinigte Hefe kann unter Umständen ganz ausserordentlich an Gärkraft zunehmen. So wurde z. B. beobachtet, dass mit einer Menge von 17 l vorbehandelter Hefe dasselbe E'gebnis wie mit 31l
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zeitig wieder ein vollständig normales wurde und für die folgenden Gärungen auch anhielt. Die Alkalien oder Erdalkalien können in Form von Oxyden, Hydroxyden, Karbonaten, Bikarbonaten usw. zur Anwendung kommen neben Ammonsalzen.
Es hat sich weiter als zweckmässig erwiesen, die so vorbehandelte Hefe kurz vor dem Anstellen in einer dünnen Würze von etwa 2% Balling während 60 Minuten kräftig zu lüften.
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Die Entdeckung, dass'die Spelzenstoffe die Testinsäure enthalten und dass sie durch Alkali entfernt werden kann, kann auch so verwertet werden, dass sie schon zu einem früheren Zeitpunkt, nämlich in der Weiche, aus der Gerste entfernt wird. Eine weitere Ausbildung des erfinderischen Gedankens besteht also im wesentlichen darin, die Ausscheidung des schädlichen Körpers schon in einer früheren Stufe des gesamten Brauverfahrens vorzunehmen und so die Hefe rein zu halten.
Nach der vorliegenden Erfindung soll dem Weihwasser der Gerste ein stark wirkendes Alkali zugesetzt werden, welches während der Behandlung in der Wärme während mehrerer Stunden die Testinsäure zur Lösung bringt, ohne das Gerstenkorn selbst zu beschädigen.
Man hat schon früher zu Reinigungszwecken dem Weihwasser die verschiedensten, sauer oder alkalisch wirkenden Stoffe zugesetzt in der Absicht, zu desinfizieren, wie zu allgemeinen Reinigungzwecken, ohne sich ein besonderes Bild von der speziellen Wirkungsweise solcher chemischer Substanzen zu machen, die wie die Testinsäure Störungen im Brau-und Gärungsprozess im Gefolge haben können.
Dabei hat man im wesentlichen aber von alkalisch wirkenden Mitteln Kalziumsalze verwendet und nur in Verbindung mit diesen auch den Zusatz von Soda in geringen Mengen vorgeschlagen. Das kann jedoch nicht zum erwünschten Ziel führen, weil das Kalziumsalz der Testinsäure schwer bis gänzlich unlöslich ist, so dass die etwaige Wirkung der Soda hier wieder verhindert wird. Ausserdem hat man natürlich bei der Unbekanntheit der Testinsäure nie auf deren Entfernung hingewirkt. Die Lösung der Testinsäure zeigt qich in einer bis stark braunen Färbulig des Weichwassers an, so dass das Zustandekommen dieser Färbung schon ein charakteristisches Merkmal für die Eigentümlichkeit des Verfahrens ist. Ausserdem hat man aber dabei regelmässig in der Kälte gearbeitet.
Es ist allerdings auch schon vorgeschlagen worden, das Weichwasser zunächst zu erwärmen und darauf den Weichprozess bis zu Ende mit kaltem Wasser durchzuführen ; warmes Wasser allein führt aber das Entlaugen nicht herbei. Von einer Behandlung der Gerste mit verhältnismässig starken Alkalien und in der Wärme würde man wohl allgemein auch eine starke Schädigung des Gerstenkornes erwartet haben. Das verwendete Weichwasser kann einen Gehalt von Alkali bis zu 5 g auf l z.
B. von Kaliumkarbonat haben ; die Einwirkungsdauer kann betragen 1 bis 4 Stunden bei Temperaturen von ca. 30 bis 500 C,
Die Weiche wird zweckmässig so vorgenommen, dass man die Gerste in einen Behälter mit der passenden Lösung von der passenden Temperatur schüttet und unter lebhaftem Umrühren, Umpumpen
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erreicht ist, worüber eine Spezialuntersuchung entscheidet. Dann verdrängt man das heisse Wasser durch kaltes von unten und wiederholt eventuell den Vorgang nach Bedarf.
Die Testinsäure ist namentlich in"unedlen"Gersten in hohem Masse vorhanden und diese ist mit eine Hauptursaohe, warum sieh solche Gersten zur Bierfabrikation nicht eignen. Durch diese Behandlung können deshalb auch minderwertige Gersten mit gutem Erfolg braufähig gemacht werden, ein Umstand, der volkswirtschaftlich von grösster Bedeutung ist.
Die Entfernung der Te : tinsäure wirkt auch günstig auf den Reinheitsgrad, den Geschmack, Schaumhaltigkeit und Haltbarkeit des Bieres ein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren, die Betriebshefe der Brauereien für eine möglichst grosse Zahl von Gärungen brauchbar zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe vor jeder Gärung einer Behandlung mit sehr verdünnten Alkalien bei Gärtemperatur derart unterworfen wird, dass die Testinsäure bzw. das Testilupin in lösliche Verbindungen übergehen und nach dem Absitzen der Hefe daraus entfernt werden können.