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Verfahren zur Herstellung von Hefe Die Erfindung betrifft eine Verbesserung
jener Verfahren zur Herstellung von Hefe, insbesondere Backhefe, bei welchen mindestens
ein Test der Hefenährlösung während der Vermehrung der Hefe zugesetzt wird. Bei
einem vielbenutzten Verfahren dieser Art wird die Hefevermehrung in einem verdünnten
Teile der Nährlösung .eingeleitet, während der übrige Teil der Nährstoffe in verhältnismäßig
starker Lösung langsam und ständig in einer Menge zugeführt wird, die ungefähr der
Verminderung der Nährstoffe durch die Vermehrung der Hefe entspricht. Diese Arbeitsweise
wird besonders auch dann angewendet, wenn die Nährlösung aus billigen Zuckerstoffen,
wie gereinigter und leicht angesäuerter Melasse, und aus Nährsalzen anorganischer
Natur, die Stickstoff und Phosphor enthalten, bereitet wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Durchführung solcher
Verfahren, durch die der Nutzeffekt der Gärbehälter erhöht, die Aufnahme an Nährstoffen
gesteigert und eine hochwertige Hefe in größerer Ausbeute gewonnen wird. Gewöhnlich
ist der Fassungsraum des Gärbottichs nicht so groß, daß er die gesamte Maische aufnehmen
kann, bis die Vermehrung der Hefe beendet ist. Man läßt vielmehr die Flüssigkeit
im Gärbottich nur bis zu einer gewissen Menge anwachseri, worauf man die hefehaltige
Masse vom Boden des Bottichs abzieht, und zwar in ungefähr gleicher Menge, wie neue
Würze zufließt. Bei einer solchen Arbeitsweise mit ständigem Zu- und Ablauf kann
es leicht sein, daß die Hefenährstoffe in dem abgezogenen Teile der Flüssigkeit
nicht vollständig ausgenützt sind. Ein weiterer Nachteil liegt in der steigenden
Ansammlung von nicht assimilierbaren Salzen, die einerseits mit der Vorratslösung
,ständig dazukommen, und die andererseits durch die notwendige Neutralisation der
aus den Nährsalzen freiwerdenden Säure entstehen. Diese Umstände setzen der kontinuierlichen
Arbeitsweise schließlich eine vorzeitige Grenze, oder sie verlangen Gefäße von größeren
Abmessungen.
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Durch die Erfindung werden nicht nur diese Nachteile vermieden, sondern
darüber hinaus noch weitere Vorteile erzielt. Man führt das Gärverfahren in zwei
Stufen aus, indem,die Flüssigkeit aus dem Hauptbehälter in unvollständig fermentiertem
Zustand in einen Hilfsgärbottich übergeführt wird. Hier sammelt sich die Flüssigkeit
zum zweiten Male an und verbleibt darin so lange, bis die vollständige Erschöpfung
der Nährlösung erreicht ist, worauf die verbrauchte hiefe!haltige Flüssigkeit von
dem Boden des Hilfsbottichs in ungefähr demselben Maße abgezogen wird, wie frische
vom Hauptbottich aus zufließt, so daß auch hier .ein ständiger Durchfluß erreicht
wird.
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Im Nachfolgenden ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem
eine Nährlösung aus Zuckermelasse und Salzen zur Vermehrung der Hefe dient. Eine
geeignete Menge dieser Lösung, z. B. etwa 15 %, fließt unmittelbar in den
Gärbottich und wird mit Wasser oder Waschwas=ser bis auf eine Dichte
von
ungefähr i-2° Balling verdünnt. Die Temperatur wird, wie üblich, auf 25-35° C -und
der Säuregrad z. B, auf o,6° ,eingestellt. Kurz bevor die schliießliche Verdünnung
erreicht ist, wird die Saathefe in einer Menge von etwa 5 % oder darüber im Gesamtgerecht
der verwendeten Melasse zugeführt, und die Belüftung und der Zusatz von Vorratsnähr-.
lösung beginnen unmittelbar. Die Regelung des Säuregrades und der Zusatz von irgendwelchen
besonderen Hefenährstoffen werden in der gewöhnlichen Art und Weise ausgeführt.
Die Nährlösung wird jedoch hier in ,einem geringen überschuß über die Erschöpfung
durch die Hefte zugesetzt, wobei die Dichte der Flüssigkeit etwas über ihrer Anfangsdichte
gehalten wird, z. B. auf 2,q.-3,0° Ballrag am Ende der 6. bis B. Stunde.
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In diesem Zeitpunkte ist eine geeignete Menge der Vermehrungsflüssigkeit
im Hauptbehälter angesammelt und man beginnt mit dem Überleiten von Flüssigkeit
in den Hilfsbottich ungefähr in gleicher Menge, wie frische Lösung in den Hauptbehälter
fließt. Die zum Hilfsbehälter geleitete Flüssigkeit bringt naturgemäß proportionale
Mengen von Hefe mit, -die als Saathefe während dieses zweiten Teiles der Hefevermehrung
wirkt. Es wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, den dadurch entstehenden Abgang
von Hefe im Hauptbehälter dadurch teilweise auszugleichen, daß man dort von Zeit
zu Zeit neue Saathefe zusetzt, z. B. .etwa 1,5 % nach etwa 8 Stunden und wieder
1,5'0/0 nach der 16. Stunde. Im Hilfsbehälter wird die Belüftung der Flüssigkeit,
die Kontrolle der Temperatur, des Säuregrades und die Kontrolle der Hefenährstoffe
in ähnlicher Weise durchgeführt wie beim Hauptbehälter, doch hält man hier zweckmäßig
die Dichte ,der Flüssigkeit im Hilfsbehälter bis nahezu an das Ende des Prozesses
ungefähr gleich jener Dichte, die ursprünglich im Hauptbehälter vorhanden war. Es
ist gewöhnlich unnötig, einen überschuß von Säure im Hilfsbehälter zu neutralisieren,
dagegen. ist es manchmal erwünscht, Säure zuzuführen, besonders bei der letzten
Stufe der Vermehrung.
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Nachdem die Flüssigkeit sich während einer geeigneten Zeit angesammelt
hat, z. B. nach .etwa 3 Stunden, beginnt man mit dem Abziehen von Flüssigkeit aus
dem Hilfsbehälter meinem Maße, das ungefähr der zufließenden Flüssigkeitsmenge entspricht.
Die hefehaltige Flüssigkeit wird aus dem Hilfsbehälter unmittelbar zu den Separatoren
geführt, wo die Hefe in der gewöhnlichen Weise abgetrennt, gekühlt, filtriert und
gepreßt wird. Wenn es erwünscht ist, kann ein Teil des Abwassers in den Hauptbehälter
oder in den Hilfsbehälter zurückgeführt werden. Wenn der ganze Vorrat an Nährlösung
im Hauptbehälter zugesetzt ist, wird die Ableitung zum Hilfsbehälter fortgesetzt,
bis der Hauptbehälter entleert ist, und kurz darauf wird auch alle Flüssigkeit aus
dem Hilfsbehälter in verstärktem Maße abgezogen.
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'Wie schon oben erwähnt, wird durch die Erfindung die Wirksamkeit
der bisher bekannten Verfahren erhöht und ein rascheres Zusetzen von Nährlösung
ermöglicht, weil man auf diese Weise große Mengen davon in derselben Zeit m einem
kleineren Hauptgefäß zu verarbeiten vermag. Durch eine gleich bemessene Vergrößerung
des Hauptbehälters könnte man natürlich denselben Effekt nicht erreichen. Die Überlegenheit
des Erfindungsgegenstandes ist durch folgende Umstände bedingt.
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Bei dem bisherigen Verfahren muß der Prozeß in einem einzigen Gefäß
so weit getrieben werden, daß die Lösung nach Gewinnung der entstandenen Hefe beseitigt
werden kann. Dabei herrscht im Behälter dauernd ,eine Anfangskonzentration von z.
B. 1,8° Balling. Beim neuen Verfahren wird die Lösung nicht solange im Hauptbehälter
belassen, sondern vorher in den Hilfsbehälter abgezogen. Dadurch ist @es möglich,
die Anfangskonzentration der Lösung allmählich so stark zu erhöhen, daß sie am Ende
der 6. bis B. Stunde 2,3-3,o° Balling .erreicht. Damit ist natürlich auch ein entsprechender
Gewinn an Zeit und Hefeausbeute verbünden.
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Die grundsätzliche Bedeutung des Arbeitens in zwei Stufen liegt also
darin, daß man die physikalischen und die biochemischen Vorgänge in beiden Gefäßen
unabhängig voneinander überwachen und regulieren kann. Die dadurch bedingte erhöhte
überwachungstätigkeit spielt dem erzielten technischen Fortschritt gegenüber keine
Rolle.
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Während bisher als Leistung von zwei Gärbottichen gewöhnlich die Verarbeitung
von io ooo Pfund Melasse in 24 Stunden betrachtet wird, kann nach dem neuen Verfahren
eine Maische von 15 ooo Pfund oder mehr in derselben Zeit bewältigt werden. Weiter
wird die prozentuelle Ausbeute von Hefe aus Zuckermaterial um 5 bis io % über die
bisherigen Resultate erhöht, durchschnittlich. wird eine Ausbeute von 7- 5 bis 85
% des zuckerhaltigen Materials (berechnet auf einer Melasse mit 5o % vergärbarem
Zucker) erhalten. Dabei isst die Farbe. Dauerhaftigkeit und Triebkraft der Hefe
wesentlich verbessert.