Troeketikultur von Mikroorganismen und Verfahren zur Herstellung einer solchen. Vorliegende Erfindung betrifft eine Trocken kultur von Mikroorganismen, z. B. von Hefen und Bakterien.
Es ist an sich bekannt, Trockenkulturen von Hefen herzustellen. Die bekannten Pro dukte zeigen jedoch nicht die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemässen Erzeug nisse. Die letzteren besitzen, wie Versuche er gaben, eine vorzügliche Lagerfähigkeit bei Er haltung der vollen Lebens- undFortpflanzungs- fähigkeit der Mikroorganismen. Weiters kann ihre Herstellung auf einfache und wirtschaft liche Weise erfolgen.
Es hat sich gezeigt, dass die Beständig keit von Trockenkulturen nur bei einem be grenzten Wassergehalt eine günstige ist; sind die Kulturen zu feucht, so sind sie nicht ge nügend beständig. Bei zu weitgehender Aus trocknung tritt hingegen ein vorzeitiges Ab sterben der Zellen ein, so dass diese auch bei nachträglichem Einbringen in eine Umgebung mit günstigen Lebensbedingungen ihre Lebens tätigkeit nicht mehr aufnehmen können.
Die erfindungsgemässe Trockenkultur von Mikroorganismen, wie Hefen oder Bakterien, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mikro organismen mit einem aufsaugefähigen, po rösen Trägerstoff vermischt und mit einer Schutzhülle aus einem organischen, gallertbil- denden Kolloid versehen sind.
Durch die Anwendung poröser oder saug fähiger Trägerstoffe wird eine günstige Ver teilung derMikroorganismen erzielt. Als Träger stoffe eignen sich Früchte, im wesentlichen aus Kohlehydraten bestehende Stoffe, und aus Kohlehydraten hergestellte Backprodukte, wie Brot, Holz und Holzbestandteile und Kork. Weiters anorganische Stoffe, wie Holzkohle, Kieselgubr und andere.
Als Schutzhüllen bildende Stoffe dienen organische Kolloide, z. B. Gelatine, Agar-Agar, Tragant, Stärkegummi, oder deren Gemische.
In vielen Fällen ist es vorteilhaft, dass den Kulturen der Mikroorganismen Nährstoffe zu gesetzt werden. Hierzu haben sich Gemische, die im wesentlichen als Fruchtmaische und an sich als Nährstoffe für Mikroorganismen bekannten Stickstoffverbindungen bestehen, als sehr vorteilhaft erwiesen. An Stelle der Frucht maischen können auch Malz oder Zuckerarten verwendet werden.
Die erfindungsgemässen Erzeugnisse zeigen bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 12 bis 15 %, bezogen auf die Gesamtmasse, in den meisten Fällen die besten Eigenschaften hin sichtlich Beständigkeit und Erhaltung. der Lebensfähigkeit der Mikroorganismen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung einer erfindungsgemässen Trocken kultur von Mikroorganismen ist dadurch ge kennzeichnet, dass man den Mikroorganismen vor einer Trocknung den porösen, aufsauge fähigen Trägerstoff und das organische, gallen bildende Kolloid, welches beim Trocknungs- vorgang eine Schutzhülle bildet, zugefügt.
Es kann so eine zu weitgehende Eintrock nung, sowie Oxydation der Kulturen bei der Lagerung verhindert werden.
Eine Ausführungsform des neuen Verfah rens besteht darin, dass man eine die Mikro organismen enthaltende Flüssigkeit mit einem aufsaugefähigen Trägerstoff und einem beim Trocknen eine Schutzhülle bildenden organi schen Kolloid vermischt und dann die Trock nung in bekannter Weise vornimmt.
Eine andere besonders vorteilhafte Aus führungsform des Verfahrens besteht darin, dass man eine Lösung bezw. Suspension, welche die Mikroorganismen enthält, mit dem kolloida len Stoff, der nach dem durchgeführten Trock- nungsvorgang die Schutzhülle bilden soll, auf einer Knetmaschine oder einer ähnlichen Vor richtung mischt, den porösen Trägerstoff in die Flüssigkeit in solcher Menge einbringt, bis eine lockere, feste Masse entstanden ist und dann die Trocknung in bekannter Weise vornimmt. Als derartige, im wesentlichen auf saugefähige Trägerstoffe kommen sowohl an organische, als auch organische Substanzen in Betracht, von denen eingangs schon einige der wichtigsten genannt wurden.
Diese Träger stoffe werden vor ihrer Verarbeitung zweck mässig entkeimt, indem sie desinfizierenden Dämpfen oder höhere Temperaturen ausge- setzt werden. Nach hinreichender Einwirkung werden die Dämpfe vorteilhaft entfernt, was man am zweckmässigsten in einem geschlos senen Trockenscbrank bewerkstelligt, welcher zum Umwälzen der Luft, bezw. zum Absaugen der Gase, mit Luftschrauben versehen ist, wo bei die angesaugte Frischluft durch Bakterien filter keimfrei gemacht wird. Falls zur Des infektion Formaldehyddämpfe verwendet wer den, kann die Entfernung derselben durch Einleiten von Ammoniakgas unterstützt und auch beschleunigt werden.
Falls man bei dieser Ausführungsform der die Mikroorganismen ent haltenden Flüssigkeit noch entsprechende Nähr stoffe zufügt, so tritt noch eine Vermehrung der Zellen ein. Hiezu können Zusätze von Fruchtmaischen, Malz, Zucker und geeigneten Stickstoffverbindungen verwendet werden.
So bald die gewünschte Vermehrung der Mikro organismen erfolgt ist, wird der Trocknungs- vorgang in bekannter Weise durebgeführt. Die zugesetzten kolloidalen Stoffe bewirken, wie Versuche ergaben, dass sich bei dem Trock- nungsvorgang Schutzhüllen bilden, welche die Mikroorganismen einschliessen, bezw. die sich bildenden Trägerbrocken umhüllen, wodurch die unerwünschte restlose Austrocknung ver hindert werden kann. So gewonnene Trocken präparate sind nicht nur hochbeständig, sondern enthalten nur äusserst geringe Mengen abge storbener Zellen.
Sie eignen sich vorzüglich als Stammkulturen überall dort, wo eine Ver mehrung reiner Kulturen zu verschiedenen Zwecken erwünscht ist, z. B. können mittelst der erfindungsgemässen Trockenkultur von Hefen auf einfache Weise alkoholische Ge tränke, wie Obstweine, ohne besondere Hilfs mittel hergestellt werden. Azcsfitlzrecrcgsbeis2)iel: In Reinzuchtapparaten gezüchtete Rein zuchthefe wird von der vergorenen Maische mittel stZentrifugen oder andern zum Absondern von Hefe geeigneten Vorrichtungen so weit abgeschieden, bis eine dicke Flüssigkeit resul tiert.
Die Konzentration kann hierbei bis zu 15 % Trockensubstanz gehen, was einer Hefe- menge von ungefähr 50% gepresster Hefe im Liter entspricht. Diese Hefeflüssigkeit wird mit einer konzentrierten Gelatinelösung ver mischt und bevor dieses Gemenge zu erstarren beginnt, finit so viel keimfrei gemachtem Träger material (z.
B. geriebenem Brot, Hagebutten, Holz, Rindenbestandteile) vermengt bezw. zum Aufsaugen gebracht, dass eine lockere und wollige Masse entsteht. Die Gelatinelösung wird durch Auflösen von reinster Tafelgelatine in Malzwürze oder Fruchtsäften von ca.
10 Ballirig hergestellt, wobei der Gelatinegehalt weniger oder mehr als 30% betragen kann. Die gelatinehaltige Hefeflüssigkeit wird von dein Trägermaterial begierig aufgesaugt und erstarrt allmählich bei fortschreitendem Er kalten der Masse, die so lange mechanisch aufgelockert wird, bis der Erstarrungsprozess beendet ist.
Die Hefezellen, welche in der gela- tinellaltigen Masse eingebettet sind, durchsetzen die porösen Trägersubstanzen vollkommen und können in bekannterWeisebei optimalen Tem peraturen und vermittelst geeigneter Trocken apparate getrocknet werden, wobei darauf zu achten ist,
dass der Wassergehalt der Masse nicht unter 12% sinkt. Die Hefezellen gehen hierbei in den Ruhezustand bezw. in eine halt bare Dauerform über und sind durch die Ge- latineumhüllung gegen übermässiges Ein trocknen und ungünstige Einflüsse geschützt.
In manchen Fällen ist es erforderlich oder zweckmässig, vor der Trocknung noch eine Vermehrung der Hefezellen herbeizuführen. Zu diesem Zwecke wird die feuchte Hefemasse so lange ini Brutschrank gehalten, bis die ge wünschte Vermehrung stattgefunden hat. Auf diese Weise erhält malt nach erfolgtem Trock nen der Masse eilte besonders haltbare und widerstandsfähige Trockenhefe.
Durch das vorliegende Verfahren gelingt es, Agar- oder Gelatinekulturen in beliebigen Mengen grosstechnisch herzustellen, wodurch ein bedeutsamer technischer Fortschritt bei der Herstellung von Trockenkulturen im Grossen erzielt wird.
Troeketic culture of microorganisms and process for producing such. The present invention relates to a dry culture of microorganisms, e.g. B. of yeasts and bacteria.
It is known per se to produce dry cultures of yeast. However, the known products do not show the advantageous properties of the products according to the invention. As experiments have shown, the latter have an excellent shelf life while maintaining the full viability and fertility of the microorganisms. Furthermore, they can be produced in a simple and economical manner.
It has been shown that the stability of dry crops is only favorable with a limited water content; if the cultures are too moist, they are not sufficiently stable. On the other hand, if the cells are dehydrated too far, the cells die prematurely, so that they can no longer resume their activities even if they are subsequently brought into an environment with favorable living conditions.
The dry culture of microorganisms such as yeasts or bacteria according to the invention is characterized in that the microorganisms are mixed with an absorbable, porous carrier and provided with a protective cover made of an organic, gelatinous colloid.
By using porous or absorbent carrier materials, a favorable distribution of the microorganisms is achieved. Suitable carriers are fruits, consisting essentially of carbohydrates, and baked goods made from carbohydrates, such as bread, wood and wood components and cork. Furthermore, inorganic substances such as charcoal, kieselgubr and others.
Organic colloids are used as protective coverings, e.g. B. gelatin, agar-agar, tragacanth, starch gum, or mixtures thereof.
In many cases it is advantageous that nutrients are added to the cultures of the microorganisms. For this purpose, mixtures which essentially consist of fruit mash and nitrogen compounds known per se as nutrients for microorganisms have proven to be very advantageous. Instead of mashing the fruit, malt or types of sugar can also be used.
At a moisture content of about 12 to 15%, based on the total mass, the products according to the invention show in most cases the best properties in terms of durability and preservation. the viability of the microorganisms.
The method according to the invention for producing a dry culture of microorganisms according to the invention is characterized in that the porous, absorbable carrier and the organic, gall-forming colloid, which forms a protective cover during the drying process, are added to the microorganisms before drying.
In this way, excessive drying and oxidation of the cultures during storage can be prevented.
One embodiment of the new method consists in mixing a liquid containing the microorganisms with an absorbable carrier and an organic colloid which forms a protective cover during drying and then performing the drying in a known manner.
Another particularly advantageous embodiment of the method consists in that a solution BEZW. The suspension containing the microorganisms is mixed with the colloidal substance that is to form the protective cover after the drying process has been carried out on a kneading machine or a similar device, the porous carrier substance is introduced into the liquid in such an amount that solid mass has arisen and then carries out the drying in a known manner. Both organic and organic substances, some of the most important of which have already been mentioned at the outset, can be considered as such, essentially absorbent carrier materials.
These carrier materials are expediently sterilized before they are processed by exposing them to disinfecting vapors or higher temperatures. After sufficient exposure, the vapors are advantageously removed, which is most conveniently done in a closed drying cabinet, which is used to circulate the air, respectively. for sucking off the gases, is provided with propellers, where the fresh air sucked in is made sterile by a bacteria filter. If formaldehyde vapors are used for disinfection, removal of the same can be supported and accelerated by introducing ammonia gas.
If, in this embodiment, appropriate nutrients are added to the liquid containing the microorganisms, the cells will continue to multiply. For this purpose, additions of fruit mash, malt, sugar and suitable nitrogen compounds can be used.
As soon as the desired multiplication of the microorganisms has taken place, the drying process is carried out in a known manner. The added colloidal substances have the effect, as tests have shown, that protective covers are formed during the drying process, which enclose the microorganisms, respectively. envelop the forming lumps of carrier, whereby the undesired complete drying out can be prevented ver. Dry preparations obtained in this way are not only highly resistant, but also contain extremely small amounts of dead cells.
They are particularly suitable as stock cultures wherever an increase in pure cultures is desired for various purposes, eg. B. Alcoholic beverages, such as fruit wines, can be produced in a simple manner by means of the dry culture of yeast according to the invention without special aids. Azcsfitlzrecrcgsbeis2) iel: Pure yeast grown in pure cultivation equipment is separated from the fermented mash by means of centrifuges or other devices suitable for secreting yeast until a thick liquid results.
The concentration can be up to 15% dry matter, which corresponds to a yeast quantity of around 50% pressed yeast per liter. This yeast liquid is mixed with a concentrated gelatin solution and before this mixture begins to solidify, as much carrier material (e.g.
B. grated bread, rose hips, wood, bark components) mixed respectively. brought to absorb, that a loose and woolly mass is created. The gelatin solution is made by dissolving the purest table gelatin in malt wort or fruit juices of approx.
10 Ballirig produced, whereby the gelatin content can be less or more than 30%. The gelatin-containing yeast liquid is eagerly absorbed by your carrier material and gradually solidifies as the mass becomes cold, which is loosened mechanically until the solidification process is complete.
The yeast cells, which are embedded in the gelatinous mass, penetrate the porous carrier substances completely and can be dried in a known manner at optimal temperatures and using suitable drying equipment, whereby care must be taken
that the water content of the mass does not drop below 12%. The yeast cells go into the resting state respectively. into a durable permanent form and are protected against excessive drying and adverse influences by the gelatin coating.
In some cases it is necessary or expedient to bring about an increase in the yeast cells before drying. For this purpose, the moist yeast mass is kept in the incubator until the desired increase has taken place. In this way, after the drying process has taken place, the mass is given particularly durable and resistant dry yeast.
The present process makes it possible to produce agar or gelatin cultures on a large scale in any desired quantities, as a result of which a significant technical advance is achieved in the production of dry cultures on a large scale.