DE368949C - Verfahren zur Vergaerung zuckerhaltiger Fluessigkeiten mit Hefe unter der Einwirkungultravioletten Lichts - Google Patents

Description

• Verfahren zur Vergärung zuckerhaltiger Flüssigkeiten mit Hefe unter der Einwirkung ultravioletten Lichts. Gegenstand der Erfindung .ist ein Verfahren zur alkoholischen Gärung zuckerhaltiger Flüssigkeiten oder aus stärkehaltigen Substanzen, wie Mais, Kartoffeln, Gerste; Reis usw., durch Verzuckerung erhaltener Gärflüssigkeiten im ultravioletten Licht.
• Dias Verfahren besteht darin, daß man die Gärung unter Bestrahlung der Gärflüssigkeit mit ultravioletten Strohlen verlaufen däßt. Ultraviolette Strahlen sind bereits verwendet worden, um am Ende des Gärvorganges die Entwicklung schädlicher Organismen zu unterdrücken.
• Gemäß der Erfindung wird dagegen die Bestrahlungschor von Anfang .des Gärvorganges an vorgenommen und während der Gärung beibehalten. Obwohl es bekannt ist, daß Hefe, wenn sie längere Zeit der Einwirkung ultravioletter Strahlen ausgesetzt isst, stark geschädigt wird, hat sich nun .überraschenderweise ergeben; daß bei dieser Arbeitsweise durch'. .die ultravioletten Strahlen eine kräftige Anregung des Gärvermögens der Hefe stattfindet. Es werden nur diejenigen Hefezellen geschädigt, die den Strahlen längere Zeit .ausgesetzt sind. 'Diese Schädigung ist äher verschwindend gegenüber .der Anregung, die die übrigen Hefezellen erfahren, die sich .infolge der dauernden Bewegung in der gärenden Flüssigkeit den nur wenig tief eindringenden ultravioletten Strahlen hald wieder entziehen können. .-Die rnaohsteheriden Vergleichsversuche zeigen- den technischen Fortschritt. Gärversuche in G-lukos@e-lösung. m einer Glukoselösung (3o g + 300 ccm Wasser ,aus der Leitung'- 5.g untergärnge Bierhefe) wurde eine Gärung eingeleitet, unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht mit Hilfe einer die in einer Entfernung von etwa 2o cm aufgehängt war. Die Läge des Ouarzkosbens, in dem sich die Glukoselösung befand, war so gewählt, daß das .Licht Iden Boden nm Winkel von 45 voll traf- und außerdem noch die Vordexqeite des Kolbens. Ein Kontrollversuch wurde abseits der ultravioletten Strahlen bei gleichen Temperaturen durchgeführt. Die Kohlensäuremengen wurden mittels des Kusserowschen Gärkraftbestimmu ngsapparates ermitrtelt.

  Entwickelte Koflensxuremengen

  im ultravioletten Licht, 17° C ohne Bestrahlung, t7° C

  nach 2 Stunden .... 156 ccm 23° 4 ccm 22,5°

  _ 4 - .... 645 - 260 118 - 26,50

  - 6 - .... 1O85 - 26,5° 11g. - 26,50

  - 8, - ... 1475 - 270 iig- - 240

  - io - .... 1749 - 26° iig - 23°

  o j Lampe einige Zeit o

  - 12 - .... 1929 - 23,5' 1 ausgeschaltet 119 - 23

  - 14 - ..., 2113 - 25° 11g - 23°

  - 16 - .... z265 - 25° iig - 23°

  - 18 2395 - 24,50 119 - 23°

  - Lampe einige Zeit o

  - 20 - .... 2505 23,50 ausgeschaltet 119 - 23'

  - 22 - .... 2629 - 24° 11g - 16°

  - 24 - .... 2743 - 26° 119 - 20°

  Es ergibt sich also gleich zu Beginn, nach 2 Stunden ein außerordentlich großer Unterschied. Die ultrav-*oletten.Strahlen regen derartig den Gärprozeß an, daß nach 6 Stunden die gfache Kohlensäureme ae gegenüber dem Kontrollversuch entwickelt isst. Nach o Stunden ist in letzterer die Gärung überhaupt zum Stillstand gekommen, so daß nach 24 Stunden der Unterschiied 2 743-119 ccm Leträ@gt, d. h. aus der bestrahlten Masche ist die 23fache Kohlensäuremenge entwichen. Zum Vergleich wurde mit der Quarzlampe die gleiche Glukoselösung ohne Hefezugabe bestrahlt, jedoch .dabei keine Bildung von Kohlensäure selbst nach 4stündiger Einwirkung heobachtet. Die Wirkung der Strahlen ist also an die Hefe gebunden. Die Flaschen waren während der Gärung nicht geschüttelt worden, und infolgedessen hatte sich die meiste Hefe am Boden angesammelt. Als Ursache der schwachen Gärung in der Kontrollflasche ergab sich die im mikroskopischen Bild auffallende Ansammlung von Glykogen. Mit jod-jödkäl:umlösüng färbten sich alle Zellen tiefbraun, während bei der ürspriinglichen Hefe Glykogen nur in geringem Maße vorhanden war. Diese Glykogenaufspeicherung also hat -die Hefe so faul gemacht. Im Gegensatz dazu hatte die Hefe in der Quarzlampe. verhältnismäßig wenig Glykogen, wenn auch etwas mehr, als in der Ursprüngshefe. Ein Teil ,der'Zellen sah etwas abgearheitet aus, zum Teil auch aLgestörben. Die ÜherwiggendeMasse jedoch zeigte ein durchaus kräftiges Aussehen. Die 'Menge der abgestorbener und abgear'.:eitefien Zellen l:etrug schätzungsweise etwa 2o bis 30 Prozent. Eine Zunahme der Hefenmasse schien kaum stättgefunden ,zu' häben,@ währenrnd sie sich in .der Kontrollflasche offenbar eingestellt hatte, wenn auch nur in mäßigem Umfange. Sicher hatte a'--er hier infolge der Glykogensynthese das Trockengewicht der Aussaatmenge erheblich zugenommen.
• Gärversuche 4n Würze. Nachdem die Glukoselösung aus der Quarzflasche und der Kontrollflasche tüchtig aufgeschüttelt war, -wurden aus jeder 5o ccm entnommen und zu 5oo ccm Würze von 11,3° B. gege'.:en. Der Rest der trüben Glukoselösungen wurde in Standzylinder gegeben, in denen sich die Hefe am Boden absetzen sollte. je 1s ccm der albgesetzten Hefe wurden zu den Leiden Würzefllaschen noch hinzugefügt und diese bei Zimmertemperatur stehengelassen. Nach 2,11l, Stunden hatte die Flasche mit der bestrahlten Hefe 4 g Kohlensäureverlust, die der Kontrollflasche 5,o7 g.o In Anhetracht der 20 bis 30 Prozent lgeschadlgten Hefenzellen aus der .bestrahlten Flüssigkeit ist der Unterschied nicht bedeutend. Nun wurden 3o0 cctn der Würze mit 'der bestrahlten Hefe in den Qüarzkolhen gebracht üdid 2 Stunden 47 Minuten mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Die Bestrahlüng löste sofort eine kräftige Gärung aus und ergab nach dieser Zeit ein bemerkenswertes nvilzroskopisches-Biild der Hefe. Diese war in voller Sprossung und zeigte im Gegensatz zu der Kontrollgärung außerordentlich kräftige runde Zeilen neben solchen von geringerer Größe. 'Die Konträllgärung zeigte nur den-letzteren Typ. 'Diie. gärende@-Würze -aus dein Quarzkolben wurde nach der Be-' strählung in'ihre Flasche zurückgegossen und nach tüchtigem Schütteln der Gewichtsverlust festgestellt. Die Kontrollflasche wurde eben--falls geschüttelt Ü-nd wieder gewogen. jetzt war der Gesamtkohlensäureverlust in der Würze :mit der bestrahlten Hefe auf io,5 g, in der Kontrollflasche nur auf 7,11 g gestiegen. Hier hatte also eine kurze Bestrahlung ausgeraicht, um die Kontrollgärung vollkommen zu überholen.
• Die Bestrahlung einer gärenden Flüssigkeit mit ultravioletten ,Strahlen regt also das Gärvermögen der Hefe außerordentlich an. Diese technische Wirkung eist natürlich wertvoller, als ,der Verlust eines gewissen Prozentsatzes von Zellen, die durch die Bestrahlung oder durch die dadurch hervorgerufene kräftige Arbeitsleistung geschädigt sind. Im vorliegenden Falle, wo mit untergäriger Bierhefe gearbeitet wurde, konnte sich eine Schädigung der Hefe durch die Bestrahlung deshalb so bemerklieh machen, weil die der Bodenschicht angehörigen Zellen keine Möglichkeit hahen, sich der Strahlenwirkung zu entziehen wie etwa eine obergärige Hefe, d'..e mehr nach .der Decke strebt .und nicht am Boden so fest lagert.
• Trotzdem mit gewöhnlichem, nicht sterilisiertemLeitungswasser und nicht sterilisierten Gefäßen gearbeitet wurde, ist von einer Bakterieilentwicklung nichts festzustellen gewesen. Schon das lebhafte Einsetzen der Gärung würde diese unterdrückt haben, auch wenn idie Bakterien nicht so leicht den ultravioletten Strahlen erliegen würden.
• Die Versuche zeigen- also, idaß durch die Einwirkung der ultravioletten Strahlen eine sehr viel ilebhaftere Gärur erzielt-rwird und keine unerwünschte Ent@vicklung anderer Bakterien stattfindet, wobei es dahingestellt bleiben kann, ob letztere !auf Unterdrückung der anderen Bakterien durch .die lebhafte Gärung oder auf .die Abtötung rdieser Bakterien durch die ultravioletten Strahlen zurückzuführen ist. Es hat sich auch als sehr vorteilhaft ergeben, Hefe zu verwenden, die bei Einw@irkung von natürlichem oder künstlichem Licht gezüchtet ist. Die Anwendung soilcher Hefe istselbst dann ibereits vorteilhaft, wenn die Gärung selbst nicht unter iBelichtung ausgefÜhrt wird.
• Das neue Gärverfahren kann ausgeführt werden, indem man in die Gärbottiche künstliche Lichtquellen einführt.- Die Zahl der Lampen und die Lichtstärke hängt von der mehr oder weniger starken Färbung der Flüssigkeit ab und ebenso von der Größe der Gärbehälter. Es ist nur nötig, in .der gesamten Menge der Flüssigkeit eine genügend intensive Bestrahlung zu erhalten. Wenn .die zu vergärenden Flüssigkeiten .sehr stark gefärbt -sind, kann man sie verdünnen oder sie mittels bekannter Verfahren entfärben. Anstatt die Lichtquellen in die Behälter hineinzubringen, kann .man auch Behälter aus dürchsichtigem Material, z. B. Glas, anwenden, oder solche, die .mit verglasten Öffnungen versehen sind. In letzterem Falle darf aber die Flüssigkeit nicht in zu dicken Schichten vorharndensein.

Claims (2)

1. PATENT-ANsPRÜCHE: i. Verfahren zur Vergärung zuckerhaltiger Flüssigkeiten mit Hefe unter der Einwirkung ,ultravioletten Lichts, dadurch gekennzeichnet, daß man den ganzen Gärungsvorgangunter der Einwirkung ultravioletter Strahlen verlaufen läßt.
2. 2. Verfahren zur Herstellung einer für das Verfahren nach Anspruch i geeign.eten Hefe, dadurch gekennzeichnet, daß ,man sie unter der Einwirkung. ultravioletter `Strahlen züchtet.