DE2629298C2 - Process for the production of microbiological protein from malting waste - Google Patents

Process for the production of microbiological protein from malting waste

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DE2629298C2 DE19762629298 DE2629298A DE2629298C2 DE 2629298 C2 DE2629298 C2 DE 2629298C2 DE 19762629298 DE19762629298 DE 19762629298 DE 2629298 A DE2629298 A DE 2629298A DE 2629298 C2 DE2629298 C2 DE 2629298C2
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    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/22—Processes using, or culture media containing, cellulose or hydrolysates thereof

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur HerstellungThe invention relates to a method of manufacture

von mikrobiologischem Protein aus Mälzereiabfällen.of microbiological protein from malting waste.

Bei der Herstellung von Malz als Ausgangsprodukt für die Bierbrauerei fällt in den verschiedenen Verfahrensstufen eine große Menge Abfälle an, deren Beseitigung ein zunehmendes Problem darstellt. HierbeiIn the production of malt as a starting product for the beer brewery falls into the various Process stages produce a large amount of waste, the disposal of which is an increasing problem. Here

2j handelt es sich sowohl um feste Abfälle in Form von Gerstenstaub (Spelzreste), Gerstenhalbkörnern und Malzkeimen (Abfall-Grünmalz) wie um flüssige Abfälle in Gestalt des zur Reinigung und zum Quellen der Gerste dienenden Einweichwassers.2j is both solid waste in the form of Barley dust (hull residues), barley half-grains and malt sprouts (waste green malt) such as liquid waste in the form of the soaking water used to clean and soak the barley.

Wegen der zunehmenden Nachfiage nach Malz für die Bierherstellung ist allerorts die Produktion von Malz vergrößert worden, so daß sich auch die Abfallmengen dementsprechend vermehrt haben. Dadurch sind bereits ernste Lagerprobleme entstanden, denn die Lagerung bedingt Kosten, welche zwangsläufig den Preis des Malzes erhöhen. Obwohl die Mälzereiabfälle Stärke enthalten, stößt die Verwertung dieser Abfälle wegen ihres geringen biologischen Wertes auf große Schwierigkeiten. Because of the increasing demand for malt for The beer production has been increased everywhere, the production of malt, so that the amount of waste has also increased have increased accordingly. This has already created serious storage problems, because the storage entails costs, which inevitably increase the price of the malt. Although the malting waste is starch contain, the recovery of this waste is met with great difficulties because of its low biological value.

Die festen Mälzereiabfälle bestehen im wesentlichen aus Zellulosen, weiche unterschiedlichen Gehalt an Stärke und Stickstoff aufweisen. Dies bedeutet, daß diese Abfälle eine Stickstoff und Kohlenstoff-quelle für cellulolytische und amylolytische Mikroorganismen sein könnten.The solid malting waste consists essentially of celluloses with different levels of content Have starch and nitrogen. This means that this waste is a source of nitrogen and carbon for could be cellulolytic and amylolytic microorganisms.

Es hat sich nun gezeigt, daß unter bestimmten Voraussetzungen eine Flora von thermophylen beziehungsweise thermotoleranten Mikroorganismen ermuntert werden kann, diese Zellulose, Stärke und Stickstoff enthaltenden Abfälle — gegebenenfalls unter Zugabe von Stickstoff enthaltenden Substanzen — zu benutzen, um mikrobiologisches Protein zu produzieren. Da dieses Protein reich an Vitaminen ist, stellt es eine Substanz von hohem biologischem Wert dar, deren Verwertung — beispielsweise als Futtermittel — kein Problem ist.It has now been shown that under certain conditions a flora of thermophylen or thermotolerant microorganisms can be encouraged to use this cellulose, starch and Waste containing nitrogen - optionally with the addition of substances containing nitrogen - to use to produce microbiological protein. Since this protein is rich in vitamins, it represents a Substance of high biological value that cannot be used - for example as animal feed Problem is.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Umwandlung der geringwertigen Mälzereiabfälle in eine biologisch wertvolle Substanz.The object of the invention is thus to convert the low-value malting waste into a biologically valuable substance.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Behandlung der Abfälle mit einem thermophilen Bakterienstamm sowie mit thermotoleranter Hefe unter zweimaligem Zusatz von Abfall-Griinmalz, wie es im Patentanspruch I im einzelnen festgelegt ist Unter der Einwirkung des thermophilen Bakterienstammes werden bei Temperaturen von 55 bis 60 Grad Celsius in einem Zeitraum von etwa 24 Stunden die Abfälle vergoren, worauf eine Impfung mit einer thermotoleranten Hefe erfolgt undThis problem is solved by treating the waste with a thermophilic bacterial strain as well with thermotolerant yeast with twice the addition of waste green malt, as in claim I im individual is set under the action of the thermophilic bacterial strain are at temperatures from 55 to 60 degrees Celsius in a period of about 24 hours, the waste fermented, whereupon a Inoculation with a thermotolerant yeast takes place and

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der Gärprozeß bei einer Temperatur von 45 Grad Celsius zu Ende geführt wird.the fermentation process is completed at a temperature of 45 degrees Celsius.

Der thermophile Bakterienstamm — vorzugsweise Bacillus stearothermophilus — produziert die Zellulasen und die «-Amylasen, welche zur Aufspaltung der Zellulose sowie zum Abbau der Stärke erforderlich sind. Die thermotolerante Hefe — vorteilhaft wird Candida utilis var. bzw. Kluyveromyces marxianus verwende! — verwandelt sodann den vom Zelluloseabbau herrührenden freien Zucker und die vom Stärkeabbau stammenden Kohlehydrate in die biologisch wertvolie Endsubstanz. Zur Beschleunigung der Umwandlung der Stärke und des Zuckers wird sowohl zu Beginn des Gärprozesses wie vor der Impfung mit der thermotoleranten Hefe Abfall-Grünmalz hinzugefügtThe thermophilic bacterial strain - preferably Bacillus stearothermophilus - produces the cellulases and the α-amylases, which are required to break down cellulose and break down starch. The thermotolerant yeast - it is advantageous to use Candida utilis var. Or Kluyveromyces marxianus! - then converts the free sugars from the breakdown of cellulose and those from the breakdown of starch Carbohydrates in the final biologically valuable substance. To speed up the transformation of strength and the sugar is thermotolerant both at the beginning of the fermentation process and before inoculation Yeast waste green malt added

Durch die vorgeschlagene Anwendung eines thenmophilen Bakterienstammes wie Bacillus stearothermophilus bei Temperaturen von 55 bis 60 Grad Celsius werden pathogene Mikroorganismen abgetötet, und es entfällt die Notwendigkeit einer Kühlung während des Gärprozesses, darüber hinaus ist die Gefahr von Verunreinigungen mit unerwünschten Mikroorganismen erheblich vermindert.By the proposed application of a thenmophile Bacterial strain such as Bacillus stearothermophilus at temperatures of 55 to 60 degrees Celsius pathogenic microorganisms are killed and there is no need for cooling during the fermentation process, in addition, the risk of contamination with undesirable microorganisms is considerable reduced.

Das vorgeschlagene Aufheizen auf eine Temperatur von 65—70 Grad Celsius zu Beginn des Gärprozesses und direkt nach dem Zusetzen des Einweichwassers bewirkt, daß die kältetoleranten Mikroorganismen, welche das Einweichwasser enthält, inaktiv werden und sie dadurch den Prozeß nicht stören.The suggested heating to a temperature of 65-70 degrees Celsius at the beginning of the fermentation process and immediately after adding the soaking water causes the cold-tolerant microorganisms, which contains the soaking water, become inactive and thereby do not interfere with the process.

Selbst die durch das Entwässern der entstandenen Biomasse gewonnene Flüssigkeit eignet sich zur Wiederverwendung: Sie kann vorteilhaft dem Einweichwasser zugegeben werden, bevor dieses den gemahlenen und gemischten Abfällen zugesetzt wird.Even the liquid obtained by dewatering the resulting biomass is suitable for Reuse: It can advantageously be added to the soaking water before the ground water and mixed waste is added.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von mikrobiologischem Protein aus Mälzereiabfällen, dadurch gekennzeichnet, daß1. Process for the production of microbiological protein from malting waste, thereby marked that a. die festen Abfälle in Gestalt von Gerstenstaub, Gerstenhalbkörnern und Malzkeimlingen fein gemahlen und vermischt werden,a. the solid waste in the form of barley dust, barley half-grains and malt sprouts fine be ground and mixed, b. den gemahlenen und gemischten Abfällen das zur Reinigung und zum Quellen der Braugerste verwendete Einweichwasser zugesetzt wird, bis eine Suspension mit einer Trockensubstanz von 5—10 Gewichtsprozent entsteht,b. the ground and mixed waste for cleaning and swelling the brewing barley used soaking water is added until a suspension with a dry matter of 5–10 percent by weight is produced, c. der Suspension Mineralien einschließlich Spurenelementen sowie stickstoffhaltige Substanzen zugesetzt werden,c. the suspension contains minerals including trace elements and nitrogenous substances are added, d. die Suspension sodann unter Umrühren zur Gärung auf eine Temperatur von 65—70 Grad Celsius aufgeheizt wird und das Umrühren weiterhin fortgesetzt wird,d. the suspension is then stirred to ferment at a temperature of 65-70 degrees Celsius is heated up and stirring is continued, e. der Suspension nun etwa 5 Gewichtsprozent fein gemahlenes Abfall-Griinmalz zugesetzt wird,e. about 5 percent by weight of finely ground waste green malt is now added to the suspension will, f. die Suspension belüftet wird und das Belüften weiterhin fortgesetzt wird,f. the suspension is aerated and aerating continues, g. die Suspension sodann mit einem thermophilen Bakterienstamm mit cellulolytischer und amylolytischer Aktivität geimpft wird,G. the suspension then with a thermophilic bacterial strain with cellulolytic and amylolytic Activity is vaccinated, h. die Temperatur der geimpften Suspension anschließend auf 55 bis 60 Grad Celsius abgesenkt wird,H. the temperature of the inoculated suspension then to 55 to 60 degrees Celsius is lowered, i. nach dem Absenken der Temperatur der Suspension deren pH-Wert auf 7 eingestellt und anschließend auf 7 festgehalten wird,i. after lowering the temperature of the suspension, adjusted its pH to 7 and is then held on 7, k. nunmehr nochmals zwischen 3 und 5 Gewichtsprozent fein gemahlenes Abfall-Grünmalz zugesetzt wird,k. now again between 3 and 5 percent by weight of finely ground waste green malt added will, 1. danach die Temperatur der Suspension auf 45 Grad Celsius abgesenkt und sodann die Temperatur auf 45 Grad Celsius sowie der pH-Wert bei 6 gehalten werden,1. then lowered the temperature of the suspension to 45 degrees Celsius and then the The temperature is kept at 45 degrees Celsius and the pH value at 6, m. die Suspension jetzt mit thermotoleranter Hefe geimpft wird, wonach die Gärung bei 45 Grad Celsius und einem pH-Wert von 6 fortgesetzt wird,m. the suspension is now inoculated with thermotolerant yeast, after which fermentation is carried out at 45 degrees Celsius and a pH of 6 is continued, n. die Belüftung beendet und die Beheizung unterbrochen wird, sobald der pH-Wert der Suspension auf 7,2 angestiegen ist, undn. the ventilation is ended and the heating is interrupted as soon as the pH value of the Suspension has risen to 7.2, and o. die entstandene Biomasse zuletzt entwässert wird.o. the resulting biomass is drained last. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als thermophiler Bakterienstamm Bacillus stearothermophilus verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the thermophilic bacterial strain Bacillus stearothermophilus is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als thermotolerante Hefe Candida utilis var. oder Kluyveromyces marxianus Verwendung findet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the thermotolerant yeast Candida utilis var. Or Kluyveromyces marxianus Is used. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Beendigung der Belüftung und Unterbrechung der Beheizung Mineralien hinzugefügt werden, die die Aktivität des Systems aufrechterhalten.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that before termination Minerals are added to the ventilation and interruption of heating, which increase the activity of the System maintained. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Phosphate hinzugefügt werden.5. The method according to claim 4, characterized in that phosphates are added. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftung der Suspension mit einer Luftmenge geschieht, die in der Minute das 0^fache des Volumens der Suspension beträgt.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ventilation of the Suspension occurs with an amount of air that is 0 ^ times the volume of the suspension per minute amounts to. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Hinzufügen der Mineralien die Belüftung auf eine Luftmenge herabgesetzt wird die in der Minute das 0,1 fache des Volumens der Suspension ausmacht.7. The method according to claim 4, characterized in that after adding the minerals the ventilation is reduced to an amount of air that is 0.1 times the volume of the per minute Suspension. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als stickstoffhaltige Substanz Ammoniumsulfat dient8. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that as nitrogen-containing Substance ammonium sulfate is used 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Festhalten des pH-Wertes der Suspension durch Zugabe von Ammoniak geschieht9. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the holding of the pH of the suspension is done by adding ammonia
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Owner name: KESSLER, HERMANN, DIPL.-BRAUING., 7500 KARLSRUHE,

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Owner name: KESSLER, HERMANN, DIPL.-BRAUING., 7570 BADEN-BADEN

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