DE543774C

DE543774C - Verfahren zur Vorbehandlung von Maniokawurzelknollen fuer Gaerungszwecke

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Publication number: DE543774C
Application number: DEL72282D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-07-05
Filing date: 1928-07-05
Publication date: 1932-02-10

Description

Verfahren zur Vorbehandlung von Maniokawurzelknollen für Gärungszwecke Die vorliegende Erfindung betrifft die Vorbehandlung von Maniokawurzeln für Gärungszwecke, insbesondere für die Hefefabrikation. Gemäß der Erfindung wird eine für die Entwicklung und Vermehrung der Hefe dienliche Nährflüssigkeit in der Weise hergestellt, daß der Stärkegehalt in den gewaschenen und getrockneten Manihotwurzelknollen durch Säurehydrolyse einer Verzuckerung unterworfen wird. Die erhaltene Lösung kann unmittelbar als Würze für die Hefeentwicklung verwendet werden.
Die Wurzel der Manihotpflanze ist bereits früher in der Spiritusfabrikation sowohl in ungetrocknetem wie getrocknetem Zustande angewendet worden, indem deren Stärkegehalt mittels Diastase in Zucker überführt worden ist, und zwar in ähnlicher Weise wie bei der Anwendung von Kartoffeln und Mais in der Spiritusindustrie. Diese Produkte haben jedoch niemals eine verbreitete Anwendung gefunden und sind jetzt als Rohmaterial in der Gärungsindustrie ganz verlassen worden. Daran haben nach Mitteilungen in der Fachliteratur nicht allein die Preisverhältnisse, sondern auch besondere technische Schwierigkeiten bei der diastatischen Aufschließung Schuld, siehe z. B. Handbuch der Preßhefefabrikation von W. Kiby, 1912, S.25.
Getrocknete Manihotwurzeln (Manioka) sind schwer aufschließbar und bedürfen besonderer Vorbehandlung, damit eine vollständige diastatische Verzuckerung stattfinden kann. Es läßt sich dabei schwer vermeiden, daß unvollständig umgebildete Stärke und andere unvollständig hydrolysierte Bestandteile der Wurzeln mit in die Würze kommen, und diese Stoffe stellen nicht allein einen Verlust dar, sondern führen bei der Gärung zur Bildung von Nebenprodukten, die den resultierenden Produkten (Hefe bzw. Alkohol) ein unbefriedigendes Aroma geben.
Durch das vorliegende Verfahren werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß anstatt der diastatischen Verzuckerung eine Säurehydrolyse angewendet wird. Zu diesem Zwecke erhitzt man die Manihotwurzeln in ausgewaschenem und getrocknetem Zustande mit Mineralsäure. Hierdurch erreicht man nicht nur allein eine vollständige Hydrolyse des Stärkegehaltes der Knollen, sondern auch der vorhandenen stickstoffhaltigen und phosphorhaltigen Verbindungen (Proteine, Phosphatide usw.) derart, daß diese von der Hefe vollständig und ohne Bildung schädlicher Nebenprodukte ausgenutzt werden können. Es wurde gefunden, daß man durch Anwendung einer derart hergestellten Zuckerlösung als Würze bei Herstellung von Hefe und Alkohol direkt Produkte mit besonders angenehmem Aroma erhält.
Die Umbildung von Stärke zu Zucker durch Erhitzen mit Mineralsäuren ist ein an sich wohlbekannter technischer Prozeß, aber eine derartige Säurehydrolyse ist früher bei einem Rohmaterial der hier erwähnten speziellen Art in direkter Anknüpfung an die Hefe- und Spiritusfabrikation nicht angewendet worden. Möglicherweise kann wohl Stärkesirup als Bestandteil der Würze für die Spiritusherstellung benutzt worden sein; bei einer solchen Anwendung können aber nicht die Vorteile erreicht werden, die bei der Ausführung der Säureverzuckerung in direkter Anknüpfung an den Gärungsvorgang ermöglicht werden. Bei der Herstellung von Stärkesirup und Glukose wird nach der Verzuckerung eine vollständige Neutralisation der Hydrolysierungssäure vorgenommen. Der ausgefällte Gips muß sorgfältig entfernt und die Lösung eingedampft werden. Bei der Ausführung der Säureverzuckerung in direktem Anschluß .an die Vergärung werden diese Operationen ganz oder teilweise fortfallen; hierbei ist es möglich, auch Neutralisierungsmittel (Ammoniak, Magnesia, Kaliumkarbonat usw.) zu benutzen, die mit in die Gärungsflüssigkeit übergeführt und nutzbar gemacht werden können. Ferner ist die für den Säureaufschließungsprozeß eingeführte Säure (Mineralsäure) auch für die nachfolgende Gärung nützlich. Sie braucht deshalb nach der Verzuckerung nicht entfernt zu werden und kann durch einfaches Verdünnen (gegebenenfalls in Verbindung mit teilweiser Neutralisation) auf den für den Gärungsprozeß wünschenswerten Säuregrad herabgebracht werden. Ein sehr wesentlicher Vorteil liegt außerdem darin, daß man eine vollständig sterile Nährflüssigkeit vor sich hat, die keiner besonderen Behandlung bedarf, um die Entwicklung fremder Bakterien zu verhindern.
Verglichen mit der diastatischen Herstellung der Würze bietet das hier erwähnte Verfahren außer dem großen Vorteil des direkten Anfallens einer sterilen Würze noch den weiteren Vorteil, daß es sowohl im Betrieb wie in der Anlage viel einfacher ist und eine vollständige Ausnutzung der für die Gärung wertvollen Bestandteile des Ausgangsmaterials ermöglicht. Bei diastatischer Verzuckerung werden besondere Maßnahmen zur Überführung vorhandener Eiweißstoffe in eine für die Hefe assimilierbare Form gefordert, und selbst durch die besten der für diesen Zweck verwendeten Methoden wird keine vollständige Ausnutzung der Stickstoffverbindungen erreicht; die Phosphorverbindungen werden praktisch überhaupt nicht ausgenutzt. Beispiel 5,51 konzentrierte Schwefelsäure werden mit Wasser bis zu etwa 7oo 1 verdünnt. Hierin werden Zoo kg eines durch Auswaschen und nachfolgendes Trocknen der Wurzelknollen der Manihot utilissima hergestellten Produktes eingeführt, worauf die Masse in einem Autoklaven durch direkte Dampfzufuhr auf etwa 135 ° erhitzt wird. Nach Verlauf von etwa I1/2 Stunden wird die Masse in Maischgefäße geblasen, die Würze, deren Volumen jetzt 95o 1 beträgt, abgekühlt und danach teilweise mit Kalk neutralisiert, bis der Säuregrad etwa I cm3n-NaOH pro ioo cm3 entspricht. Nach der Filtrierung wird die Würze auf etwa 50001 verdünnt, worauf die Vergärung in gewöhnlicher Weise unter Zufuhr von fehlenden Hefenährstoffen vorgenommen wird. Man erhält hierbei eine erstklassige Hefe in guter Ausbeute.
In dem beschriebenen Beispiel ist die teilweise Neutralisation mit Kalk vorgenommen; dieser Kalk kann aber auch ganz oder teilweise durch Ammoniak ersetzt werden. Zweckmäßig verwendet man zur Neutralisierung der Säure solche Stoffe, die auch als Hefenahrung dienen können.
Aus dem Vorhergehenden ist zu ersehen, daß das Material, welches der Verzuckerung mit Säure für die Herstellung der Gärungsflüssigkeit unterworfen wird, keine reine Stärke, sondern ein Produkt ist, das außer der Stärke der Wurzelknollen noch den Zellstoff der Bindegewebe sowie andere Bestandteile enthält, wie z. B. auch Eiweißstoffe und Phosphatide.
Die gemäß vorliegender Erfindung tiergestellte Zuckerlösung kann außer der Nährflüssigkeit für Hefe mit großem Vorteil auch für andere Zwecke angewendet werden, z. B. zur Herstellung von Stärkesirup und Glukose, da sie nach gemachten Feststellungen viel süßer als eine Zuckerlösung schmeckt, die durch Säureverzuckerung anderer für diesen Zweck anwendbaren Stärkematerialien hergestellt sind.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Vorbehandlung von Maniokawurzelknollen für Gärungszwecke, insbesondere für die Hefefabrikation, dadurch gekennzeichnet, daß die Knollen ausgewaschen, getrocknet und danach zumZwecke der Verzuckerung einer Säurebehandlung nach an sich bekannten Verfahren unterzogen werden.