DE2515029C3 - Aktive Trockenhefe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Aktive Trockenhefe und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE2515029C3 DE19752515029 DE2515029A DE2515029C3 DE 2515029 C3 DE2515029 C3 DE 2515029C3 DE 19752515029 DE19752515029 DE 19752515029 DE 2515029 A DE2515029 A DE 2515029A DE 2515029 C3 DE2515029 C3 DE 2515029C3
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Winfried Dr 6530 Bingen Hartmeier
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Description

Die Erfindung betrifft ein aktives, vermehrungsfähiges Trockenhefepräparat, das durch Trocknen frischer Feuchthefe mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens 25%, einer Vakuumtrocknung und der Trocknung bei fallender Temperatur erhalten worden ist sowie das Verfahren zur Herstellung eines solchen Trockenhefepräparats. Derartige Hefepräparate können für Back- und Brauzwecke, aber auch beim Angären von Weinmost Verwendung finden.
Aktive Trockenhefe, insbesondere getrocknete Backhefe (Saccharomyces cerevisiae) mit einem Trockensubstanzgehalt von üblicherweise 90 bis 95% hat gegenüber frischer Hefe (z. B. Preßhefe) den Vorteil, auch bei höheren Temperaturen z. B. in tropischen Ländern, über Monate hinweg haltbar sowie mit geringerem Aufwand transportierbar zu sein. Die bisher wirtschaftlich angewandten Verfahren zur Herstellung von Trockenbackhefe lassen sich in der Hauptsache einteilen in Rotationstrommeltrocknung, Laufbandtrocknung, Sprühtrocknung und Fließbetttrocknung bzw. Wirbelschichttrocknung (vgl. D. H. G r e u ρ : Aktive Trockenbackhefe. — Getreide Mehl Brot 28, 259-263 [1974]).
Von den bekannten Arbeitsweisen führt die neuerdings bevorzugte Fließbetttrocknung mit sehr fein extrudierten Hefesträngen und kurzen Trocknungszeiten (vgl. DT-OS 19 56 146) zu relativ befriedigenden Ergebnissen hinsichtlich der Aktivitätserhaltung der eingesetzten Backhefe. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch, daß das erforderliche Extrudieren von sehr feinen Hefesträngen mit erheblichem Kraftaufwand verbunden ist. Der hohe, zum Extrudieren erforderliche Druck führt häufig zu unerwünschter Erwärmung der Hefe, die bei der weiterhin verfahrensbedingten Sauerstoffgegenwart zu schädlichen Oxidationen führt, so daß empfindlichere Hefearten (z. B. untergärige Bierhefe der Art Saccharomyces carlsbergensis) mit rficScili Verfahren ΓιiChi befriedigend g'cii'ücknei werden können. Die entstehenden Trockenhefepartikeln haben weiterhin den Nachteil, nicht instantlöslich zu sein.
Auch die Trocknung von Hefe unter Vakuum (Vakuumwalzentrocknung) wurde bereits in der Literatur in Betracht gezogen. Nach der gängigen Meinung (vgl. R e i f f u. a.: Die Hefen, Bd. 2, S. 584, Verlag Carl Nürnberg [1963]) führt die Vakuumwalzentrocknung zwar zur Erhaltung der Zymasewirkung, die getrocknete Hefe ist jedoch nicht mehr vermehrungsfähig. In anderen Fällen (vgl. US-PS 28 94 842) wird Backhefe zur Entziehung von Restwasser im Vakuum von 0,04 bis 0,005 mm Hg 20 bis 48 Stunden lang getrocknet. Dieses Verfahren hat neben dem enormen Zeitaufwand den Nachteil, eine Vortrocknung zu benötigen. Außerdem erfordert dieses Verfahren ein Hochvakuum von unter 0,04 mm Hg, das in technischen Maßstab nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand möglich ist.
Im Rahmen der Erfindung setzt man selbstverständlich die Hefearten Saccharomyces cerevisiae und Saccharomyces carlsbergensis ein.
Es wurde nun gefunden, daß von den Hefearten Saccaromyces cerevisiae und Saccharomyces carlsbergensis ein Trockenhefepräparat der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Trocknung bei einem Druck von unter 50 mm Hg und zunächst bei 40 bis 8O0C, dann bei 35 bis 650C und anschließend bei 30 bis 55° C erfolgte und der Feuchthefe mindestens 20 g Malzextrakt und/oder Maitodextrin pro 100 g Feuchthefe zugesetzt wurden.
Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Trockenhefepräparats ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Diese Trockenhefepräparate besitzen eine hohe Aktivität und eine Vermehrungsfähigkeit von über 80%. Die Temperatur des Hefeguts liegt dabei im Bereich von 20 bis 6O0C während einer relativ kurzen Trocknungszeit von 5 bis 90 Minuten.
Die Vakuumtrocknung erfolgt also in mehreren Heizzonen bei fallenden Temperaturen. Die relativ feuchte Hefe wird beispielsweise zunächst zu Hefefäden mit einem Durchmesser von 0,3 bis 1,0 mm extrudiert und dann durch eine relativ heiße Zone von 40 bis 8O0C. die angetrocknete Hefe durch eine warme Zone von 35 bis 65°C und die fast trockene Hefe durch eine relativ kühle Zone von 30 bis 55°C unter Vakuum durchgeführt. Infolge der mit verschiedenem Feuchtegehalt der Hefe unterschiedlich starken Verdunstung gelingt es durch die fortschreitende Trocknung bei fallender Temperatur, die Temperatur des Gutes selbst während der gesamten Trocknung relativ konstant z. B. bei 30 bis 500C zu halten.
Die plastisch verformbare Feuchthefe wird durch einen Extruder mit Düsenweite von 0,3 bis 1,0 mm direkt in einen Vakuumtrockner, z. B. einen Vakuumbandtrockner gedrückt. Durch das anliegende Vakuum wird dabei gleichzeitig die Hefe in den Trockner gesaugt, so daß der normalerweise zum Extrudieren erforderliche hohe Druck beträchtlich gemindert wird.
Der plastisch verformbaren Feuchthefe werden noch Malzextrakt und/oder Maitodextrin in der in den Patentansprüchen definierten Menge zugesetzt. Dadurch wird 25 bis 40% Trockensubstanz enthaltende 1 lefe weiter entwässert, und sie wird ohne Wasserzusatz allein durch Abgabe von intrazellulärem Wasser in den extrazellulären Raum wieder fließfähig, so daß auf Druckanwendung beim Extrudieren sowie die obengenannte Düsenweite verzichtet werden kann. Das /ui'iiegenue Wasser wird an-
15
schließend beim Trocknen leichter abgegeben als intrazelluläres Wasser, das noch die Barrieren der Zellmembranen und der Zellwand zu überwinden hat. Der Trocknungsvorgang wird durch diese Maßnahme weiter abgekürzt
Besonders gute Wirkung hat oer Malzextrakt in getrockneter (z. B. sprühgetrockneter) Form. Entgegen den aus der DT-OS 14 42 165 bekannten Befunden, daß vergärbare Saccharide als osmotisch wirksame Zusatzstoffe zu Hefesuspensionen nicht in Frage kommen, wurde nämlich festgestellt, daß überraschenderweise keine Minderung der Aktivität der Hefe nach dem Trocknen eintritt, wenn die vergärbaren Saccharide nicht — wie in der DT-OS 14 42165 vorgesehen — einer Hefesuspension, sondern einer mindestens 25% Trockensubstanz enthaltenden Hefe zugesetzt werden, wobei die im Extrazellularwasser gelösten Saccharide eine so hohe Konzentration erhalten, daß vor der Trocknung keine Gärung mehr stattfinden kann.
Je nach Trockensubstanzgehalt der Ausgangshefe kann die Zugabemenge des Malzextraktes in relativ weiten Grenzen schwanken. Die Mindestmenge ist jedoch in den Patentansprüchen genannt. Neben oder anstelle von Malzextrakt kommen auch Maltodextrine in Frage. Weiterhin können selbstverständlich dem Gemisch gewünsdnenfalls an sich bekannte Quellstoffe, Emulgatoren, Lezithin oder öle sowie ande: e übliche Backmittelkomponenten zugesetzt werden.
Die Instantlöslichkeit des erhaltenen Produkts bietet überdies insbesondere bei der Anwendung im Bäckereibetrieb besondere Vorteile, da auf diese Weise Malzenzyme und Hefe gleichzeitig in einem Produkt vereinigt sind und überdies der sonst üblicherweise in Sirupform vorliegende Malzextrakt auf diese Weise nahezu unbegrenzt haltbar wird.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern. Die ;n Klammern gesetzten Zahlenangaben in den einzelnen Beispielen beziehen sich dabei auf die Figur.
Beispiel 1
Frische, handelsübliche Backhefe (Preßhefe) mit einem Trockensubstanzgehalt von 31% und einem Rohproteingehalt von 42% in der Trockensubstanz wurde im Verhältnis 1 :1 mit sprühgetrocknetem Malzextrakt vermischt. Der entstandene viskose Brei wurde dann über verstellbare Düsen auf das teflonbeschichtete Band (2) eines Vakuum-Bandtrockners in solcher Menge ausfließen gelassen, daß sich der Brei im Vakuum des Trockners auf ca. 2 mm Höhe aufblähte. Der entstandene Schaum wurde von dem laufenden Band (2) zunächst über eine auf 8O0C thermostatisch eingestellte Heizfläche bzw. Heiztasche (6). dann über eine auf 6O0C thermostatisch eingestellte Heizfläche bzw. Heiztasche (7) und schließlich über eine auf 50°C thermostatisch eingestellte Heizfläche bzw. Heiztasche (8) geleitet. Gleichzeitig wurde das Gut von oben mittels Infrarotstrahler (3, 4 und 5) so stark bestrahlt, daß die Temperatur an den zwischen Infrarotstrahlern und Band angebrachten Thermometern (9, 10 und 11)
Tabelle
Temperaturen von 65=C, 55°C und 500C anzeigten. Die Temperatur im Hefegut selbst lag infolge der dort stattfindenden Verdunstung niedriger, nämlich bei 35 bis 40° C, wie durch versuchsweise angebrachte Thermoelemente festgestellt wurde. Die Verweilzeit des Hefegutes auf dem Band (2) betrug 15 Minuten. Die getrocknete Hefe fiel vom Band (2) über eine Vakuumschleuse in den Sammelbehälter (12). Die Evakuierung des Bandtrockners erfolgte durch Anschluß (13) an eine Vakuumpumpe auf 5 mm Hg.
Beispiel 2
Übliche Brauereihefe (Saccharomyces carlsbergensis Stamm »Rh« der Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei in Berlin) wurde in einem handelsüblichen belüfteten und gerührten Fermenter nach folgendem Züchtungsschema im Zulaufverfahren umgezüchtet:
40
45
50
Substrat 10112%ige Bierwürze
Hefe-Einsatzmenge 1,2 kg Feuchthefe mit
27% Trockensubstanz
pH-Wert 5,0 (durch KOH-
Titration geregelt)
Temperatur 25° C (thermo
statisch geregelt)
Wassermenge bei
Züchtungsbeginn 201
Es wurden folgende Zulaufmengen kontinuierlich
zudosiert:
Züchtungszeit [h] Substratzulauf [ml/h]
0-1 1180
1-2 1380
2-3 1580
3-4 1600
4-5 1600
5-6 1400
6-7 1200
7-7,5 0 (Nachlüftung)
Es resultierten 2,4 kg Feuchthefe mit 27% Trockensubstanzgehalt und 38% Rohprotein in der Trockensubstanz. Diese Hefe wurde in üblicher Weise mittels Seperation aus der Fermentationsbrühe abgetrennt und gewaschen. Die gewaschene Hefe wurde sodann über eine Filternutsche trockengesaugt. Die 28% Hefetrokkensubstanz enthaltene Erntehefe wurde sodann getrocknet.
Beispiel 3
1 Teil Backhefe wie im Beispiel 1 wurde mit 3 Teilen 80%igem Malzsirup, der eine diastatische Kraft (DK nach Windisch u. Kolbach) von DK = 300 aufwies, vermischt. Der entstandene viskose Brei wurde wie in Beispiel 1 getrocknet. Es wurde festgestellt, daß die diastatische Kraft durch den Trocknungsprozeß nicht gemindert wurde.
Die Eigenschaften der gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Trockenhefen sind Tabelle 1 zu entnehmen.
Frischhefe
Beispiel
1 und 3
Trockenhele [Beispiel 1 Frischhefe
Beispiel 2
Trockenhefe
Beispiel 2
Trockenhefe
Beispiel 3
Trockensubstanz.gchall (%1
Vermehrungsfähige Zellen (0A))
31,0
98,9
92.2 94,8 ISO 28,0
98,5
94,7
85,b
156
95.0
95,1
Zur Ermittlung der in Tabelle 1 wiedergegebenen Analysenwerte wurden folgende Methoden angewandt:
Bestimmung des Trockensubstanzgehaltes
Ungefähr 2 g Hefe wurden im Wägeglas 5 Stunden bei 1050C getrocknet. Aus den Gewichtsdifferenzen wurde der Trockensubstanzgehalt in üblicher Weise bestimmt.
Bestimmung der Gäraktivität
Es wurde eine genau 1,0 g Hefetrockensubstanz enthaltende Hefemenge mit 5 ml auf 35°C erwärmten Leitungswasser suspendiert. Diese Hefesuspension wurde in 50 ml 12%ige ungehopfte Bierwürze von 25°C gegeben und unter Umrühren (Magnetrührer) die innerhalb von 1 Stunde unter Normaldruck und bei 25° C gebildete CC>2-Menge gemessen.
Bestimmung der vermehrungsfähigen Zellen
Es wurde eine Hefesuspension mit 100 bis 200 Zellen pro ml Leitungswasser hergestellt. Bei den Trockenhefen wurde jeweils eine konzentriertere Vorsuspension hergestellt, bei der 0,5 g Trockenhefe mit 2 ml Leitungswasser resuspendiert wurden, das zuvor auf 35° C erwärmt worden war. Die genaue Zellenzahl der 100 bis 200 Zellen enthaltenden Suspension wurde mittels einer üblichen Thoma-Zählkammer ermittelt. Von der Hefesuspension wurden sodann je 10 Drigalskiausstriche ä 0,5 ml auf handelsüblichen Würzeagarplatten mit pH-Wert 5,8 angelegt. Nach dreitätiger Bebrütung bei 250C wurden die zu Kolonien angewachsenen Hefezellen ausgezählt und zu der aufgegebenen Zellenzahl in Relation gesetzt.
Beispiel 4(nachgereicht)
1 kg frische, handelsübliche Backhefe (Preßhefe) mit einem Trockensubstanzgehalt von 28,8% und einem Rohproteingehalt von 44,5% in der Trockensubstanz wurde zunächst mit 1 kg sprühgetrocknetem Malzextrakt vermischt. Dann wurden weitere 1,5 kg sprühgetrockneicr Malzextrakt mit 300 ml Wasser zu einem Sirup verrührt und mit obigem Hefe-Malzextraktbrei
ίο vereinigt. Das Gemisch enthielt also 1 kg Preßhefe und 2,5 kg sprühgetrockneten Malzextrakt.
Das Hefe-Malzextrakt-Gemisch wurde als viskoser Brei über verstellbare Düsen in solcher Menge auf das Band (2) ausfließen lassen, daß sich der Brei im aul 0,1 mm Hg eingestellten Vakuum des Trockners auf ca 3 cm Höhe zu einem Schaum aufblähte. Der entstandene Schaum wurde von dem laufenden Band (2) zunächsi über eine auf 850C thermostatisch eingestellte Heizfläche (6), dann über eine auf 600C thermostatisch eingestellte Heizfläche (7) und schließlich über eine aul 400C thermostatisch eingestellte Heizfläche (8) geleitet Die oberhalb des Bandes angebrachten Thermometer (9,10 und 31) zeigten bei dieser Einstellung Temperaturen von 420C, 38°C und 32°C an. Die Temperatur im Trocknungsgut selbst lag infolge der dort stattfindenden Verdunstung niedriger, nämlich bei etwa 300C, wie durch versuchsweise eingebrachte Thermoelemente festgestellt wurde. Die Verweilzeit des Trocknungsgutes auf dem Band (2) betrug 15 Minuten. Die getrockneten Hefefäden fielen vom Band (2) über eine Vakuumschleuse in den Sammelbehälter (12). Die Evakuierung des Bandtrockners erfolgte durch Anschluß (13) an eine Hochvakuumpumpe auf 0,1 mm Hg.
Das resultierende Trockenprodukt wies instantlösliehe Schaumstruktur auf und zeigte nach den wiedergegebenen Analysenmethoden einen Trockensubstanzgehalt von 96,2%, einen Anteil vermehrungsfähiger Zellen von 91,6% und eine Gäraktivität von 172 ml CCVh.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Aktives, vermehrungsfähiges Trockenhefepräparat, das durch Trocknen frischer Feuchthefe mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens 25%, einer Vakuumtrocknung und der Trocknung bei fallender Temperatur erhalten worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bei einem Druck von unter 50 mm Hg und zunächst bei 40 bis 8O0C, dann bei 35 bis 65° C und anschließend bei 30 bis 55° C erfolgte und der Feuchthefe mindestens 20 g Malzextrakt und/oder Maltodextrine pro 100 g Feuchthefe zugesetzt wurden.
2. Verfahren zur Herstellung eines Trockenhefepräparats nach Anspruch 1 durch Trocknen frischer Feuchthefe mit einem Trockensubstanzgehalt von mindestens 25%, Verwendung einer Vakuumtrocknung und der Trocknung bei fallender Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung bei einem Druck von unter 50 mm Hg und zunächst bei 40 bis 8O0C, dann bei 35 bis 650C und anschließend bei 30 bis 500C erfolgt und der Feuchthefe mindestens 20 g Malzextrakt und/oder Maltodextrine pro 100 g Feuchthefe zugesetzt werden.
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DE2515029A1 DE2515029A1 (de) 1976-10-14
DE2515029B2 DE2515029B2 (de) 1977-02-03
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