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Verfahren zur Herstellung vitaminhaltiger Flüssigkeiten durch Erhitzen
mit Hefe, insbesondere zur Gewinnung von vitaminhaltigen Würzen und Bieren Das neue
Verfahren geht von der bekannten Maßnahme aus, Zuckerlösungen durch Erhitzen mit
Hefe auf Temperaturen von zoo° C und darüber zu vitaminisieren.
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Wenn man daher eine hefehaltige Flüssigkeit; z. B. eine Hefeaufschlämmung,
in Wasser, in einer Limonade oder insbesondere hefehaltige Würze oder hefehaltiges
Bier über die Koagulationstemperatur des Hefeeiweißes, also über 65° C, erhitzt,
so daß eine Hitzedenaturierung des Hefeeiweißes eintritt, so treten die Hefevitamine
relativ schnell in die Flüssigkeit über. Wenn man die Kochtemperatur bzw. dicht
am Siedepunkt liegende Temperaturen benutzt, so läßt sich das Verfahren sehr schnell
durchführen.
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Je höher die Temperatur liegt, die zur Anwendung gebracht wird, um
so kürzer darf nur die Einwirkungszeit sein, da die Vitamine bei den höheren Temperaturen
in kürzerer Zeit geschädigt werden als bei niederen Behandlungstemperaturen, aber
auch schneller in die Flüssigkeit übertreten.
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Bei der Herstellung z. B. von Würzen bzw. Bieren, bei denen durch
eine Wärmebehandlung hefehaltiger Würzen oder Biere bei Temperaturen über der Koagulationstemperatur
des Hefeeiweißes die Hefevitamine in die Flüssigkeit übergehen sollen, handelt es
sich um sehr große Flüssigkeitsmengen. Wenn man derartige hefehaltige Würze- oder
Biermengen in einer Würzepfanne auf einmal, z. B. auf Kochtemperatur, erhitzt, so
zieht sich der Anwärmungsprozeß über ein längeres Zeitintervall hin, als gegebenenfalls
erwünscht und notwendig ist, und die Hefe bleibt gegebenenfalls zu lange hohen Temperaturen
ausgesetzt, wenigstens eine längere Zeit, als zur Infreiheitsetzung der Vitamine
aus dem Plasmakömplex erforderlich ist. Auch der Abkühlungsvorgang z. B. durch in
die Würzpfanne eingesetzte Kühlschlangen dauert verhältnismäßig lange. Man hat das
Verfahren der Erhitzung hefehaltiger Würze oder hefehaltigen Bieres bei dieser Arbeitsmethode
nicht richtig in der Hand.
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Es hat sich nun erfindungsgemäß als zweckmäßig erwiesen, wenn man
hefehaltige Flüssigkeiten, bei denen man durch stärkere Erwärmung die Vitamine aus
dem Plasmakomplex in die Flüssigkeit überführen will, insbesondere hefehaltige Würze
oder hefehaltiges Bier, vorteilhaft kontinuierlich, durch oder über einen Erhitzer,
z. B. einen Durchlauferhitzer, strömen läßt und dort auf die gewünschte Temperatur
erhitzt und gegebenenfalls dann, vorteilhaft kontinuierlich, durch oder über einen
Kühler, z. B. einen Durchlaufkühler, streichen läßt, wo die Abkühlung auf die gewünschte
Temperatur stattfindet.
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Die hefehaltige Flüssigkeit, insbesondere die hefehaltige Würze oder
das hefehaltige Bier, sind also in strömender Bewegung und
kommen
auf ihrem Strömungswege mit beheizten oder gekühlten Flächen in Berührung, mit Hilfe
deren sie schnell die gewünschte Temperatur annehmen, weil die Heiz- oder Kühlfläche
im Verhältnis zu der in der Zeiteinheit vorbeifließenden Flüssigkeit groß ist.
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Derartige Erhitzer bzw. Kühler können z: B. stufenförmig ausgebildet
sein, indem die Flüssigkeit z. B. in der ersten Stufe bei einer Durchlaufzeit von
i5. Sekunden bis auf 55° C erwärmt wird, während in der zweiten Stufe bei einer
Durchlaufzeit Von 15 Sekunden eine Erhitzung von 55 auf ioo' C erfolgt, in
einer weiteren Stufe wird die Flüssigkeit die gewünschte Zeit, z. B. etwa ioo Sekunden,
auf der Höchsttemperatur gehalten, in der folgenden Stufe findet bei einer Durchlaufzeit
von. 15 Sekunden die Abkühlung der heißen Flüssigkeit von ioo' C auf 5o°
C statt und in der Schlußstufe erfolgt die Tiefkühlung von 50° C auf 5 ° C.
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. Die hefehaltige Flüssigkeit durchläuft also z. B. innerhalb von
r6o Sekunden einen Temperaturbereich von + 5° C auf + ioo' C, wo sie etwa ioo Sekunden
beharrt, wieder herab zu -f- 5 ° C.
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Die Beheizung und Kühlung eines solchen Apparates erfolgt z. B. in
der ersten Stufe durch heißes Wasser, in der zweiten Stufe und in der dritten Stufe
durch Dampf, in der vierten Stufe durch gewöhnliches Süßwasser und in der fünften
Stufe durch künstlich gekühltes Süßwasser oder Sole.
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Wenn eine gashaltige Flüssigkeit, z. B. hefehaltiges Bier, im Sinne
der Erfindung behandelt wird, so muß die ganze Apparatur gasdicht geschlossen Sein,
um Kohlensäureverluste zu vermeiden.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Erhitzer oder Kühler unmittelbar
mit Filtern, Abfüllapparaten, Kohlensäureimprägnierungsapparaten-u. dgl. verbunden
sein können. Es ist z. B. gegebenenfalls zweckmäßig, um klare, hefefreie Flüssigkeiten
zu erhalten, die Hefe nach der Erhitzung aus der -Flüssigkeit zu entfernen.
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Als Erhitzer bzw. Kühler zur Durchführung des Verfahrens kommen z.
B. Plattenerwärmer oder -kühler, die z. B. nach Art einer Filterpresse zusammengesetzt
sind, Rohrschlangenerwärmer- oder -kühler, die z. B. aus zwei Rohrschlangen bestehen,
von denen die äußere die innere Schlange umgibt, Oberflächenerhitzer oder -kühler
usw. in Frage.
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Die Abb. i und a zeigen einen an sich bekannten Plattenwärmeaustauscher
in Seitenansicht und Draufsicht, wie er zur einfachen Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung geeignet ist.
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Der Verlauf der mit Bier bezeichneten zu vitaminisierenden Flüssigkeit
ist aus den Abbildungen deutlich und ohne Erläuterungen zu erkennen.
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Wenn man stark hefehaltige Flüssigkeit, z. B. stark hefehaltige Würze
oder stark hefehaltiges -Bier, im Sinne der Erfindung behandelt, so kann man eine
übervitaminisierte Flüssigkeit erhalten, die man dann mit nicht vitaminisierter
Flüssigkeit, z. B. Würze oder Bier, verschneiden kann. Die Flüssigkeiten, die verschnitten
werden, können aus demselben Sud stammen, so daß sich das Verfahren in Anwendung
auf Würze oder Bier im Rahmen des regelmäßigen, zulässigen Brauverfahrens durchführen
läßt.
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Es sei darauf hingewiesen, daß sich im wesentlichen für das vorliegende
Verfahren nur die Temperaturen oberhalb 70° C eignen, weil nur bei hohen Temperaturen,
zweckmäßig oberhalb 9o° C, die Vitaminisierung so rasch durchgeführt werden kann,
daß bei üblichen Apparaturdimensionen eine genügende kontinuierliche Leistung für
den Großbetrieb erzielt wird.
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Wenn man 'unter Druck arbeitet, so läßt sich die Erhitzung der Flüssigkeit
kontinuierlich auch über ioo' C treiben, wodurch die Erhitzungszeit noch weiter
abgekürzt wird. Es ist dazu nur notwendig, daß die Apparate, die ja an und für sich
schon gasdicht sind, unter Druck gesetzt werden. Wenn man nach der Druckerhitzung
die Flüssigkeit plötzlich vom Druck entlastet, findet der Austritt der Vitamine
aus dem Plasmakomplex besonders intensiv statt, so daß die Höchsttemperatur selbst
nur ganz kurz eingehalten zu werden braucht.
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Die nach dem Verfahren gewonnene vitaminisierte Flüssigkeit läßt sich
z. B. eindampfen, was vorteilhaft im Vakuum geschieht, und man erhält so z. B. Konzentrate
oder auch Trockenpräparate. Wird eine vitaminisierte Malzwürze eingedickt, so kommt
man zu vitaminhaltigen Malzextrakten oder gegebenenfalls Malzpulvern.
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Trotzdem die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten vitaminhaltigen
Flüssigkeiten sofort bezüglich ihres Geschmacks und Geruchs sehr rein sind, so lassen
sich die erhaltenen vitaminhaltigen Flüssigkeiten auch noch weiter reinigen, indem
man sie mit Absorptionsmitteln, z. B. Kieselgur, behandelt, das man gegebenenfalls
in solchen Mengen zugibt, daß das Kieselgur mit der vitaminhaltigen Flüssigkeit
formbare Kuchen bildet, aus denen durch starke mechanische Pressung eine noch weiter
gereinigte, vitaminhaltige Preßflüssigkeit erhalten werden kann. Auch eine Erwärmung
im Vakuum und gegebenenfalls ein Aufkochen mit Absorptionskohle oder anderen Entfärbungsmitteln
kann auf
die vitaminhaltigen Flüssigkeiten zur Anwendung kommen.
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Da die Hefe von Hause aus nur Vitamin Bi (antineuritisch) und Vitamin
B2 (wachstumsfördernd) enthält, sind zunächst in der behandelten Flüssigkeit nur
diese Vitamine vor-Banden.
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Um die Flüssigkeiten, insbesondere die Würze und das Bier, auch mit
dem Vitamin D (antirachitisch) zu vitaminisieren, kann erfindungsgemäß eine Bestrahlung
mit kurzwelligen Strahlen durchgeführt werden, wobei die zu verarbeitende Hefe oder
die in der Flüssigkeit suspendierte Hefe oder die schon vitaminisierte Flüssigkeit
der Bestrahlung @LUsgesetzt wird. Da man die Bestrahlung am schnellsten und wirksamsten
und technisch am einwandfreisten bei flüssigen Produkten durchführen kann; indem
man diese z. B. in bekannter Weise an Quarzlampen in Röhrenform entlanglaufen läßt,
so wird zweckmäßigerweise die Bestrahlung der Flüssigkeit vorgenommen und, falls
eine Reinigung der vitaminisierten Flüssigkeit stattfindet, zweckmäßig erst nach
erfolgter Anwendung der Reinigungsmethoden.