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Publication number: DE313167C
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AUSGEGEBEN AM 25. JUN11919

in NÜRNBERG.

Das vorliegende Verfahren bezweckt, Eiweißstoffe durch Wachsen von Mikroorganismen unter Vermeidung von Kohlehydraten zu erhalten. Man hat zwar schon versucht, Mikro-Organismen wie Hefe unter Benutzung von Alkohol, Glyzerin und Milchsäure zur Eiweiß-' gewinnung zu benutzen. Die hier verwendeten kohlenstoffhaltigen Nährstoffe konnten aber wiederum nur aus Stärke oder Zucker gewonnen werden, so daß auch diese Verfahren auf die Benutzung von Stärke und Zucker als Nährstoff hinauslaufen.

Das vorliegende Verfahren verwendet als Kohlenstoff quelle unter Vermeidung' der Benutzung von kohlehydrathaltigen oder aus Kohlehydraten hergestellten Stoffen Acetaldehyd oder dessen Polymerisations- und Kondensationsverbindungen. Acetaldehyd kann in unbegrenzten Mengen aus Acetylen gewonnen werden,

ao so daß also nach dem vorliegenden Verfahren als Kohlenstoffquelle für die Eiweißgewinnung ■ ein synthetisch leicht in der Technik zu gewinnender Stoff benutzt wird.

Die Verwendbarkeit von Acetaldehyd und dessen Polymerisations- und Kondensationsprodukten als Kohlenstoffquelle bei der Zucht von Pilzen konnte nicht vorausgesagt werden, da Acetaldehyd im allgemeinen als Hefegift angesehen wurde,, wenn er auch selbst bei jeder Gärung von Hefe in allerdings ganz geringen Mengen auftritt.

Es ist allerdings von Perrier (Comptes rendus Bd. 151,1910, S. 163) angegeben worden, daß Torulahefen in Acetaldehyd enthaltenden Flüssigkeiten bei 37 ° C wachsen. Nach der beschriebenen Versuchsanordnung konnte die Verwendung von Acetaldehyd als Kohlenstoffquelle für die Zucht von Pilzen zwecks Eiweißgewinnung nicht vorausgesagt werden, da unreines Leitungswasser verwendet wurde, die organischen Bestandteile desselben als Nährmittel dienen mußten, und da bei der angewandten Temperatur wahrscheinlich der Acetaldehyd verflüchtigt war. Abgesehen hiervon hat sich aber gezeigt, daß gerade Torulahefen, die von Perrier allein untersucht wurden, nicht oder nur sehr schlecht in Acetaldehyd wachsen.

Während die von Perrier untersuchten Torulahefen' nicht in Acetaldehyd wachsen, hat sich gezeigt, daß verschiedene Pilze, die von Torula unterschieden sind, in Acetaldehyd · gezüchtet werden können, wenn man die betreffenden Pilze allmählich an Acetaldehyd gewöhnt. Beispielsweise kann man Kahmhefe oder Pilze¹ der Gattung Pichia, Willia Hansen, Wiliia Satumus Klöcker, Oidium lactis, Penicillium glaucum benutzen. Diese Pilze sind von den Torulahefen botanisch unterschieden (vgl. Lafar »Technische Mykologie*, 2. Aufl., Bd. 4, S. 281, 282, 290, 302, Kossowicz, »Einführung in die Mykologie der Nahrungs-

raittelgewerbe« S. 12, K locker, »Gärungsorganismen«, 2. Aufl., S. 267 und S. 292). Die Verwendbarkeit der einzelnen Pilze für das Vorliegende Verfahren wird dadurch festgestellt, ob die betreffenden Pilze nach Gewöhnung an Zuchtlösungen wachsen. Bakterien sind für das vorliegende Verfahren nicht geeignet. Zur Durchführung des Verfahrens kann man Acetaldehyd und dessen Polymerisations- und Kondensationsprodukte, wie Paraldehyd, Aldol, Essigester, Aldehydharz und andere, benutzen. Außer dem Acetaldehyd und dessen Polymerisations- und Kondensationsprodukten müssen noch die nötigen . anorganischen Salze und Stickstoffverbindungen vorhanden sein.

Besonders geeignet für das vorliegende Verfahren ist Paraldehyd oder ein anderes Kondensationsprodukt des Acetaldehyds, in welchem die freie Aldehydgruppe CHO maskiert ist.

Zur Durchführung des Verfahrens wird ein geeigneter Pilz, z. B. Kahmhefe, in gewöhnlichen Nährsubstraten unter Verwendung von Paraldehyd o. dgl. herangezüchtet und dann in sterilisierten Nährlösungen, die den jeweiligen Pilzen angepaßte Mengen von anorganischen Nährsalzen und Stickstoffverbindungen neben Acetaldehyd und dessen Polymerisations- und Kondensationsprodukten enthalten, ausgesät.

Die Entwicklung wird durch Einhaltung der entsprechenden Optimaltemperatur begünstigt. Die Kahmhefen wachsen dabei in normaler Weise heran, indem sich zunächst die typische Kahmhaut unter gleichzeitiger Trübung der Flüssigkeit bildet, die sich allmählich verstärkt, wobei dann die Hefe sich schließlich als dicker Satz ani Boden des Gefäßes sammelt. Durch Dekantieren, Abschleudern, Auswaschen und Pressen kann dann die Hefe in bekannter Weise gewonnen und evtl. noch getrocknet werden. Die ab-' getrennte Nährlösung läßt sich zu weiterer Aussaat von Hefe bis zur schließlichen Erschöpfung der Nährstoffe verwenden.

Es werden z. B. in 1000 Teilen Wasser 0,5 Teile Ammonsulfat, 0,25 Teile Dikaliumphosphat, 0,15 Teile Magnesiumsulfat sowie minimale Mengen von Chlornatrium und Eisenchlorid aufgelöst. Zu der durch Kochen sterilisierten und abgekühlten Lösung werden in einem geeigneten Gärgefäß 4 Teile Paraldehyd gefügt und nach guter Durchmischung

^: in diese Nährflüssigkeit die an Paraldehyd gewöhnte vorbereitete Heferasse zur Aussaat gebracht. Nach genügendem Wachstum wird die Hefe vom Nährmedium abgetrennt und dieses mit frischen Hefezellen in üblicher Weise beschickt.

Arbeitet man mit Acetaldehyd, so erfolgt auch hier ein Wachstum der Hefe, wenn auch in geringerem Maße. Es empfiehlt sich in diesem Falle, die Aldehydkonzentration niedriger zu halten.

Dagegen kann der Prozeß der Hefeeiweißbildung außer durch Paraldehyd noch besonders günstig durchgeführt werden bei Verwendung von sonstigen Kondensationsprodukten des Acetaldehyds, wie Essigester, Aldol usw. Es läßt sich auch eine günstige Kombination der zur Hefebildung nötigen Nährstoffe in der Weise erzielen, daß man als Stickstoffnährsubstrat Aldehydammoniak verwendet.

Die Verwendung des Aldehydammoniaks bietet den Vorteil, daß gleichzeitig Stickstoff und Kohlenstoff durch die gleiche Verbindung den Pilzen zugeführt wird.

Das vorliegende Verfahren der Eiweißgewinnung bietet den großen Vorteil, daß wertvolle Nähr- und Futterstoffe, wie Kohlehydrate, vollständig erspart werden. Es wird die Herstellung von Nähr- und Futtereiweiß aus rein synthetisch dargestellten, technisch leicht zugänglichen billigen Rohstoffen ermöglicht. Daneben ergeben sich gegenüber den bisher bekannten Verfahren eine Reihe technischer Fortschritte, indem einmal bei der Gewinnung der Hefe nach der beschriebenen Methode Belüftung der Maischen fortfällt, welche große Anlagen und beträchtliche Energie erfordert, ferner infolge der Verwendung von Acetaldehyd und seinen Derivaten partiell eine Sterilisierung der Maischen eintritt, da hierdurch manche dem " Wachstum der betreffenden Heferässen schädliche Mikroorganismen ferngehalten werden. Damit ist dann naturgemäß weiterhin eine nicht unbeträchtliche Ersparnis an Wärmeenergie bzw. an Kohle gegenüber dem bisherigen Züchtungsbetrieb erreicht.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Züchtung von Pilzen, insbesondere Kahmhefen, mit Ausnahme der Torulaceen und Bakterien, zwecks Gewinnung von Eiweißstoffen auf biochemischem Wege unter Vermeidung von kohlehydrathaltigen Rohstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilze in einer Lösung, welche als. Kohlenstoffquelle ausschließlich Acetaldehyd enthält, zur Entwicklung gebracht werden.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Acetaldehyd dessen Polymerisationsverbindungen, z. B. Paraldehyd, verwendet werden.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensationsprodukte aus Acetaldehyd, z. B. Essigsäureester, Aldol, verwendet werden.

4· Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Pilze zunächst in gewöhnlichen Nährsubstraten unter Zusatz von Acetaldehyd oder dessen Polymerisations- und Kondensationsprodukten an Aldehyd gewöhnt werden und dann zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch ι bis 3 dienen.

5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß Aldehydammoniak als gleichzeitige Quelle für Stickstoff und Kohlenstoff verwendet wird.