-
Die Verwendung eines neuen Hefestammes zur Herstellung von Backhefe
Die Eigenschaften der Bäckerhefe, die für deren kommerzielle Verwertbarkeit von
außerordentlicher Bedeutung sind. umfassen die erzielbare Ausbeute an Hefe, bezogen
auf die Menge der assimilierbaren Kohlenstoffquelle, wie z. B. Melasse, die dem
Medium während des Wachstums der Hefe zugesetzt wird; die anfängliche Wirksamkeit
der Hefe, die z. B. durch Volumen des aus einem geeigneten Substrat unter geregelten
Bedingungen auf frischer Hefe hergestellten Kohlendioxyds bestimmt wird; und ihre
Haltbarkeit, die z. B. durch das Volumen an Kohlendioxyd bestimmt wird, das von
der Hefe unter ähnlichen geregelten Bedingungen, jedoch nach 7tägigem Lagern bei
geregelter Temperatur von z. B. 21'C gebildet wird.
-
Ziel der Erfindung ist die Verwendung eines neuen hybriden Hefestammes
zur Herstellung einer Hefe mit verbesserten Eigenschaften.
-
Die Erfindung betrifft nun die Verwendung von Saccharomyces cerevisiae
ATCC 13 602 zur Herstellung von Backhefe.
-
Saccharomyces verevisiae ATCC 13 602 ist eine hybride Hefe
und kann auf Grund der folgenden Eigenschaften erkannt werden.
-
Nach 40stündigem Wachstum bei 30'C in einer 160/,igen (Gew./Vol.)
wäßrigen Malzextraktlösung sind die Zellen der Saccharomyces cerevisae ATCC
13602 oval, und die reiten Zellen besitzen eine durchschnittliche Größe von
9 - 7 [x.
Sporenbildung Nach 40stündigem Wachstum in dem oben beschriebenen
Medium, Abtrennen und Waschen mit destilliertem Wasser wurden Zellen der erfindungsgemäßen
Hefe zur Beimpfung eines Mediums aus 0,5 0/, (Gew./Vol.) CH,COONa
- 3H20 und 1,5 "/, (Gew./Vol.) Agar (bei einem pil-Wert von
6,8 ± 0,2) verwendet und das beimpfte Medium 3 bis 5 Tage bei
25'C bebrütet.
-
Unter diesen Bedingungen bildeten etwa 60 bis 65 0/,
der Zellen der Saccharomyces cerevisiae ATCC 13 602
Sporen, und etwa 20
% der Zellen bildeten viersporige Asci.
-
Außer den oben beschriebenen Eigenschaften der Saccharomyces cerevisiae
ATCC 13 602 dienen auch noch weitere Eigenschaften der Hefe zu deren Identifizierung,
die sich zeigen, wenn diese -unter den nachfolgenden Bedingungen gezüchtet wird.
-
Die Züchtungen erfolgten in Gefäßen aus rostfieiem Stahl mit einem
Fassungsvermögen von 20 1
und einem inneren Durchmesser von etwa
25 cm. Die Luft wurde von oben durch ein vertikales Rohr eingeleitet, welches
mit horizontal von diesem ausgehenden Rohren verbunden war, die insgesamt n* jeweils
384 Öffnungen eines Durchmessers von etwa 1,2 mm versehen waren. Zur Temperaturregelung
wurden die Gefäße mit einem Wassermantel versehen.
-
Die bei allen Züchtungen dem Medium zugesetzten Melasselösungen bestanden
aus wäßrigen Lösungen, die Zuckerrohnnelasse und, Zuckerrübenmelasse in einem Verhältnis
von 1 - 9 enthielten. Züchtungsbedingungen 1. Standardbedingungen
Die Züchtung wird innerhalb von 12 Stunden durchgeführt, wobei die Bedingungen in
der letzten Stunde so geregelt wurden, daß in dem Medium Reifungsbedingungen erhalten
werden, d. h. die Melassezufuhr wird eingestellt und die Zuführungsgeschwindigkeit
der Luft auf etwa 0,057 m3/Min. reduziert.
-
19 1 einer »Ausgangswürze(# die 124 g Melasse,
13 g Diammoniumphosphat und 2,6 g Magnesiumsulfat enthielt, wurde
in das Gefäß gegeben und die Temperatur auf 30' C eingestellt.
Darauf
wurden 250 g Hefe zugeführt und 11 Stunden mit einer Geschwindigkeit
von 0,23 m3/Min. Luft durch das Medium geleitet.
-
Während dieser Zeit wurden 1126 g Melasse exponential zusammen
mit 1,7 g Stickstoff (als wäßriges Ammoniak und Ammoniumsulfat)
je 100 g
Melasse zugegeben. Der p-H-Wert wurde bis zum Ende der
5. Stunde au ' f etwa 4,0 gehalten, innerhalb der darauffolgenden
Stunde auf 5,1 erhöht und dann bis zum Beginn der 9. Stunde auf dieser
Höhe gehalten. Darauf wurde er innerhalb einer Stunde auf 5,5 erhöht und
bis zum Ende der Züchtung auf dieser Höhe gehalten.
-
Während der letzten Stunde des Verfahrens wurde die Temperatur auf
33' C erhöht. 2. Verfahren bei niedriger Temperatur und niedrigem PH-Wert
Das Verfahren war praktisch das gleiche wie das unter »Standardbedingungen« beschriebene,
jedoch mit folgenden Ausnahmen: (a) Während der gesamten Züchtung wurde eine Temperatur
von 27' C aufrechterhalten.
-
(b) Der pH-Wert wurde während der gesamten Zeit auf 4,0 gehalten.
-
In der nachfolgenden Tabelle sind bestimmte Eigenschaften der unter
den obigen Bedingungen gezüchteten Saccharomyces cerevisiae ATCC
13602 aufgezeichnet.
| Fortpflanzungsbedingungen Ungefähre Variation, |
| Eigenschaft wenn unter den ange- |
| NiedrigeTemperaturund gebenen Bedingungen |
| Standard PH gezüchtet |
| 1. Ausbeute (Hefe mit 27 0/, Trockengehalt als
0/, |
| der verwendeten Melasse) .................... 95 96
2 |
| 2. Anfängliche Wirksamkeit (Fennentometer- |
| volumen in Kubikzentimeter CO,/0,535 g frische |
| Hefe) |
| 45 Minuten .............................. 44 45
3 |
| 45 bis 90 Minuten ......................
55 57 3 |
| Insgesamt ... 99 102 5 |
| 3. Haltbarkeit (Ferinentometervolumen in Kubik- |
| zentimeter CO,/0,535 g Hefe nach 7 Tagen bei |
| 21- Q |
| 45 Minuten .............................. 38 21 4 |
| 45 bis 90 Minuten ...................... 52 40
4 |
| Insgesamt ... 90 61 7 |
| 4. Trockengehalt .............................. 27 25 0,
5 |
| 5. Gesamtmenge an Stickstoff (0/, Trockengehalt)..
8,4 8,6 0,3 |
| 6. Gesamtmenge Phosphat (als P,0" 0/, Trocken- |
| gehalt) .................................... 2
' 2 2,3 0,2 |
| 7. Invertasewirksamkeit ........................
615 4,0 bis 8,5 |
| 8. Verhältnis von 45 bis 90 Minuten Fermentometer- |
| volumen zu Fermentometervolumen nach |
| 45 Minuten ................................. 1,25 1,27 1,25
bis 1,35 |
Der in der Tabelle erwähnte Fermentometertest wurde gemäß dem in Journal of the
Institute of Brewing,
65, S. 39 (1959), von B u r r o w s und H a r r i s
o n beschriebenen Verfahren durchgeführt.
-
Das Verhältnis des 45: 90-Minuten-Fermentometervolumens zum 45-Minuten-Fermentometervolumen
ist der Maßstab des Ansteigens der Wirksamkeit innerhalb der Testdauer und dient
zur Unterscheidung der erfindungsgemäßen Hefe von bestimmten anderen handelsüblichen
Hefen.
-
Die in der Tabelle aufgeführte Invertasewirksamkeit wird mittels der
folgenden Formel berechnet:
in der t für die Zeit, ".in Minuten steht, die benötigt wird, um
250 cm 3 einer 1 00/,igen wäßrigen Saccharoselösung bei
38' C zu einer optischen Drehung von Null zu hydrolysieren, wobei die Drehung
bei 20' C
gemessen wird.
-
Wurde die erfindungsgemäße Hefe mittels des in #Modern Cereal Chemistry«
von K e n t - J o n e s und A m o s, 5. Ausgabe, Northern publishing
Co. Ltd., Liverpool, auf S. 358 bis 361, beschriebenen Verfahrens
auf einem Zymotachygraphen geprüft, so ergab sich ein praktisch lineares Ansteigen
der Gasbildungsgeschwindigkeit in einer Zeit von 1 bis 3 Stunden nach
Beginn des Testes.
-
Bei dem Test wurde übliches Backmehl verwendet, und es wurden
0,3 0/, (Gew./Vol.) Ammoniumsulfat zum zusätzlichen Wasser zugegeben, um
sicherzustellen, daß ausreichend assimilierbarer Stickstoff anwesend War.
Die
erfindungsgemäße Hefe besitzt gewisse Nähreigenschaften, die gleichfalls zu ihrer
Identifizierung ,dienen. Diese können wie folgt bestimmt werden: Bestimmte Nähreigenschaften
der Saccharomyces cerevisiae ATCC 13602
1 cem einer Suspension von
Saccharomyces cerevisiae ATCC 13602 welche 0,1 mg feuchte Hefe enthielt,
wurde aseptisch zu jeweils 9 cm3 der folgenden sterilen Medien in einem verschlossenen,
konischen 50-cm3-Kolben zugegeben.
-
Medium
1 (Grundmedium):
| Vitaminfreie Glukose ........... 20 g |
| (NH4),SO . .................... 1,7 g |
| KH,P04 ...................... 2,5 g |
| Konzentrierte Milchsäure ....... 1,7 cm' |
| M9S04 - 7H20 ................ 0,5 g |
| CaC12-6H20 ................. 0,25 g |
| FeC13 ......................... 1 mg |
| ZiiS04 - 7H,0 ................. 1 mg |
| MnCI, - 4H,0 ................. 1 mg |
| Aneurin ... . .................. 2 mg |
| Pyridoxin ..................... 2 mg |
| i-Inosit ........................ 20 mg |
| Nicotinamid .................. 5 mg |
| Calcium-d-pentothenat .......... 4 mg |
| d-Biotin ...................... 5 pg |
| 2n-Ammoniumhydroxyd ........ bis zu einem |
| pH-Wert von 5 |
| Destilliertes Wasser ............ auf 900 CM3 |
Medium, 2 Die gleiche Zusammensetzung wie bei dem Grundmedium, jedoch ohne i-Inosit.
-
Medium 3
Die gleiche Zusammensetzung wie bei dem Grundmedium,
jedoch ohne Aneurin und Pyridoxin. Medium 4 Die gleiche Zusammensetzung wie bei
dem Grundmedium unter Zusatz von 20 mg Uraeil je Liter. Medium
5
Die gleiche Zusammensetzung wie beim Grundmedium, wobei jedoch eine wäßrige
Lösung zugegeben wird, die etwa 5 g dehydratisiertes Caseinhydrolysat (vitaminfrei)
enthält, auf einen p.H-Wert von 5 eingestellt und gegebenenfalls mit Aktivkohle
entfärbt. ist. Diese Caseinhydrolysatlösung wird zugegeben, bevor das Volumen des
Mediums auf 900 em3 gebracht wird. Medium 6
Das gleiche Medium wie
Medium 5, jedoch ohne Aneurin und Pyridoxin.
-
Die Kolben wurden doppelt angesetzt und nach der aseptischen Zugabe
der Hefe 171/2 Stunden bei 30' C
unter Schütteln (120 bis 140 Schläge
pro Minute) bebrütet.
-
Nach Ablauf dieser Zeit wurde ein Tropfen 10%iges wäßriges Natriumazid
zugegeben und das Volumen der Hefesuspension in dem Kolben mit Leitungswasser auf
50 cm3 gebracht.
-
Die in jeder Suspension anwesende Menge an Hefe wurde unter Bezugnahme
auf eine Standardkurve in einem Spekker-Absorptionsmeßgerät bestimmt und im Falle
der Medien 2,
3 und 4 als 0/,) Wachstum in Medium
1 (Grundmedium)
und bei Medium
6 als
% Wachstum in Medium
5 ausgedrückt. Eine
Reihe von drei Versuchen führte zu den in der nachstehenden Tabelle aufgezeichneten
Ergebnissen.
| Wachstum Wachstum |
| Medium als % Wachstum als 0/" Wachstum |
| in Medium 1 in Medium 5 |
| 2 33 bis 48 |
| 3 7 bis 10 |
| 4 84 bis 94 |
| 6 16 bis 32 |
Die folgenden Beispiele stellen Vergleiche zwischen einer üblichen Bäckerhefe und
dem anmeldegemäßen Hefestamin dar.
-
Beispiel
1
»S«-Hefe und ATCC 13602-Hefe wurden in üblichen ansatzweisen
Verfahren unter Verwendung von Melasse und Ammoniumsulfat als Nährmittel bei einer
Temperatur von
30 bis
33,3' C und einem plj-Wert von 4, der bis zum
Ende der Gärung auf
5,5 stieg, gezüchtet. Die Hefen wurden gewonnen und nach
dem Fermentometervolumentest untersucht. Nach einer 7tägigen Lagerung bei 21'
C wurden die Hefen erneut untersucht. Es wurden. die folgenden Ergebnisse
erzielt:
| Fermentometer- F"mentometer- |
| volumen in Kubik_ volumen in Kubik- |
| zentimeter zentimeter |
| Anfangstest nach 7 Tagen |
| »S«-Hefe ..... 62 56 |
| ATCC 13602 100 90 |
Beispiel 2 »S«-Hefe und ATCC 13602-Hefe wurden in einem kontinuierlichen Gärverfahren
unter Verwendung von Melasse und AmmoniumsuNat als Nährmittel bei einer Temperatur
von
26,7' C und einem pH-Wert von 4,0 gezüchtet. Dann wurden die Hefen wie
im Beispiel
1 untersucht und
folgende Ergebnisse erzielt:
| Fermentometer- Fermentometer- |
| volumen in Kubik- volumen in Kubik- |
| zentimeter zentimeter |
| Anfangstest nach 7 Tagen |
| »S«-Hefe ..... 68 55 |
| ATCC 13 602 107 68 |
Aus den obigen Beispielen kann ersehen werden, daß die neue Hefe ATCC
13602 eine wesentlich größere Wirksamkeit besitzt als die bekannte »S«-Hefe,
und zwar sowohl bezüglich der anfänglichen Wirksamkeit wie auch der nach 7tägiger
Lagerung.