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Verfahren zur Herstellung einer für die Gewinnung von Bäckereihefe
geeigneten Nährlösung Die Nährlösungen für Hefe werden sehr verschieden zusammengesetzt
und hergestellt, je nachdem es sich um die Gärführungen für die Anstellhefeoder
um die Herstellung der eigentlichen Bäckereihefe, der Versandhefe, handelt. Besonders
die Menge und Art der stickstoffhaltigen Nährstoffe sind in beiden Fällen verschieden
auszuwählen.
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Die Aminosäuren bilden den Hauptbestandteil der stickstoffhaltigen
Nährstoffe.der Melasse; .diese ist also an und für sich besser zur Herstellung von
Bäckereihefe geeignet als die meisten anderen Rohstoffe. Aber ihr Gehalt an Aminosäuren
ist im Verhältnis zu ihrem hohen Zuckergehalt nicht ausreichend, um Höchstausbeuten
an triebkräftiger und haltbarer Hefe zu erreichen.
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Dieser Übelstand wird vermieden, wenn man den Stickstoffgehalt der
Melasse durch Zugabe von löslich gemachtem Eiweiß aus Futtermitteln erhöht. Es gibt
eine Reihe von sehr eiweißreichen Futtermitteln, in denen das Eiweiß sehr billig.
zu beschaffen ist. Aber es fehlte bisher an einer Methode, das Eiweiß in. diesen
Futtermitteln leicht und vollständig aufzuschließen, lohne daß besondere Erschwernisse
bei der Verwertung zur Hefeherstellung entstanden. Die Vorschrift, das Eiweiß in
diesen Futterstoffen durch Dämpfen unter Druck aufzuschließen, bildet ein sehr unvollkommenes
und teures Verfahren, da dadurch nur geringe Mengen des Eiweißes löslich werden.
Bessere Ergebnisse sind mit dem Aufschließen des Eiweißes durch Säure zu erreichen,
- aber die Übelstände, die dabei auftreten, insbesondere die Beseitigung der großen
Menge Säure und die Einwirkung der Säure auf die stickstofffreien Bestandteile der
Futtermittel, waren bisher ein Hindernis für die Benutzung eiweißreicher Futtermittel
zur Anreicherung der Nährlösungen für die Versandhefe mit stickstoffhaltigen Nährstoffen.
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Es ist auch bekannt, eiweißhaltige Stoffe mit Säuren unter Druck,
also bei hohen Temperaturen, aufzuschließen oder sie bei niedrigen Temperaturen
zu peptonisieren. In demersteren - Fall. geht die Einwirkung zu weit, und @es bilden
sich Zersetzungsstoffe aus den eiweißreichen Futtermitteln, die auf die Hefe und
ihr Wachstum mehr oder weniger schädlich wirken; im letzteren Fall ist sie ungenügend,
sowohl bezüglich der Menge des aufgeschlossenen Eiweißes als auch bezüglich der
Assimilierbarkeit der löslich gemachten Eiweißstoffe, weil Peptone weniger gut und
vollständig von der Hefe aufgenommen werden als die Endprodukte der Hydrolyse, die
Aminosäuren.
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Bei. dem neuen Verfahren wird das Aufschließen des Eiweißes der Futtermittel
in. zweckmäßiger Weise mit der vorbereitenden
Behandlung der Melasse
verbunden; dadurch wird die Arbeitsweise sehr vereinfacht und verbilligt, und die
sonst auftretenden Fehler und Mängel sowie die Beeinträchtigung der. Güte der Nährlösung
werden vermieden. , Das Verfahren beruht auf der Erkenntnis,,;: daß die für die
Vorbereitung der Melasse' sowie für das Aufschließen der Futtermittel notwendige
Schwefelsäure in beiden Fällen nur zum kleineren Teil verbraucht, d. h. gebunden
wird, während der übersehuß. unverändert in den Lösungen verbleibt und als Säure
wirksam ist. Die zum Aufschließen der Futterstoffe nötige Säure kann daher, nachdem
sie die Eiweißstoffe völlig hydrolysiert hat, wobei von der Schwefelsäure nur etwa
5 bis io% gebunden werden, mit voller Wirkung noch zur Vorbereitung der Melasse
dienen.
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Es ist weiter gefunden worden, daß die Menge Säure, welche zur üblichen
Vorbereitung der Melasse nötig ist, ausreichend ist, um bei der nachstehend beschriebenen
und praktisch erprobten Arbeitsweise so viel Eiweiß löslich zu machen, -wie zur
Anreicherung der Melasse mit stickstoffhaltigen. Stoffen, also insbesondere mit
Aminosäuren, nötig ist. Voraussetzung für .das Verfahren ist natürlich, daß die
Melasse sowohl als auch die eiweißreichen Rohstoffe und ihre Lösungen einer dauernden
chemischen überwachung unterzogen werden, um stets die richtigen Mengenverhältnisse
festzustellen.
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Die Arbeitsweise baut sich dann auf folgenden Grundlagen auf. Melasse
enthält bei 48 bis 5o% Zucker im Durchschnitt 5 bis 51/2% assimilierbare stickstoffhaltige
Stoffe, zum größten Teil Aminosäuren. Zur Höchstausbeute an triebkräftiger Hefe
fehlen ihr noch 1,5 bis a% je nach dem analytischen Befund mehr oder weniger gelöstes
Eiweiß. Zur Vorbereitung der Melasse in der üblichen Weise werden je nach deren
Alkalität und der Härte des Wassers i bis i1/2% der Melasse an konzentrierter Schwefelsäure
benötigt. Diese Säuremenge wird nach dem neuen Verfahren nicht ummittelbar der Melasse
zugesetzt, sondern, vermehrt um ungefähr io%, zunächst zum Aufschließen der fein
gemahlenen Futtermittel benutzt, deren Menge so gewählt wird, daß sie die fehlende
Eiweißmenge von 1,5 bis 2% der Melasse enthalten.
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Die Menge der dazu erforderlichen Säure genügt im konzentrierten Zustande
nicht, um die ungefähr vierfache Menge der Futtermittel zu durchtränken; sie wird
daher mit der zehnfachen Menge Wasser verdünnt. Der durch das Zugießen dieser zehnprozentigen
Schwefelsäure zu den Futtermitteln hergestellte Brei wird durch frei einströmenden
Dampf auf Siedetemperatur gebracht und 8 bis io Stunden lang auf dieser Temperatur
gehalten. Dann ist das sämtliche Eiweiß der Futterstoffe mit Sicherheit aufgeschlossen,
ohne daß bei Anwendung dieser verdünnten Säure weitergehende Zersetzungen oder Ver-'.,jät`bungen
auftreten.
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,@ ; Der fertig aufgeschlossene Brei enthält das ganze Eiweiß in löslicher
Form, hauptsächlich als Aminosäuren, und die ganze Menge der Schwefelsäure, abzüglich
der 5 bis io%, die bei dem Aufschließen gebunden werden. Er wird in das Melasseklärgefäß
geleitet, in dem sich bereits die auf 2o° Bg verdünnte, mit dem nötigen Superphosphat
vermischte und auf 85° erwärmte Melasse befindet, mit dieser ,gut durchgerührt und
das Gemisch 8 bis io Stunden bei 85° abgeklärt. Das Gemisch ist dann etwas saurer,
als für die Vergärung vorteilhaft ist. Der überschuß an Säure ist abzustumpfen,
am zweckmäßigsten nach den Vorschriften des Patents 266 396 mit Ammoniak,
da bei Zusatz von stärker alkalischen Stoffen, wie Kalk, leicht eine Bräunung und
Verschlechterung der Nährlösung eintritt.
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Die trübe Lösung, die außer den Niederschlägen aus der Melasse auch
die. ungelösten Rückstände der Futtermittel enthält, wird durch Filterpressen oder
andere Filtereinrichtungen abgefiltert. Die klare Nährlösung wird abgekühlt und
mit Wasser auf 4 bis 5° Bg verdünnt; sie enthält auf ioo Teile Zucker durchschnittlich
14 Teile assimilierbare organische stickstoffhaltige Stoffe, die in der Hauptmenge
aus Aminosäuren bestehen, und einen Säuregehalt, der für den Beginn der Gärung gerade
der zweckmäßigste ist. Eine derartig hergestellte und zusammengesetzte Nährlösung
ist für eine Gärung mit einer stark eiweißreichen, also sehr wuchskräftigen Anstellhefe
besonders geeignet; die Hefe wächst dann sehr schnell, so daß die Lüftungsdauer
gegenüber der in anders zusammengesetzten Würzen etwas abgekürzt werden kann, und
die gewonnene Bäckereihefe ist im Trieb und besonders in der Haltbarkeit den Hefen
überlegen, die in Nährlösung,en mit anders zusammengesetzten stickstoffhaltigen
Nährstoffen wachsen.
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Ausführungsbeispiel i 30o kg Erdnußkuchenmehl mit 44% Eiweißgehalt
werden mit 8o kg konzentrierter Schwefelsäure und 8oo 1 Wasser eingemaischt und
8 Stunden unter dauernder Einführung geringer Mengen Dampf im schwachen Sieden gehalten.
Inzwischen sind in dem Melasseklärbottich 5ooo kg Melasse mit Wasser auf 2o° Bg
verdünnt und auf 85° angewärmt worden. Hierzu wird der aufgeschlossene Erdnußkuchenbrei
zugegeben und gleichzeitig zoo kg Superphosphat und das Ganze gut
durchgerührt.
Der Säuregehalt wird zu 30° gefunden und durch Zusatz von Ammoniakwasser auf einen
PH-Wert von 5,1 bis 5,4 herabgesetzt. Nach mehrstündigem Stehen bei 85° wird die
Melasselösung filtriert und das klare Filtrat nach tler Verdünnung auf 4 bis 5°
Bg im Gärbottich mit einer gehr ei-#veißreichen Anstellhefe vergoren.
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Ausführungsbeispiel 2 290 kg Sojabohnenmehl mit 45 % Eiweißgehalt
werden mit 8ö kg konzentrieirter Schwefelsäure und 8oo 1 Wasser eingemaischt und
8 Stunden nmterdauernder Einführung geringer Mengen Dampf im schwachen Sieden gehalten.
Inzwischen sind in dem Melasseklärbottich 50oo kg Melasse mit Wasser auf 20° Big-
verdünnt und auf 85° angewärmt worden. Hierzu wird der aufgeschlossene Brei des
Sojabohnenmehls zugegeben und gleichzeitig 200 kg Supierphosphat und das Ganze gut
durchgerührt. Der Säuregehalt wird zu 2,0° gefunden und durch Zusatz von Ammoniakwasser
auf einen PH-Wert von 5,1 bis 5,4 herabgesetzt. Nach mehrstündigem Stehen. bei
85' wird die Melass,elösunk filtriert und das klare Filtrat nach der Verdünnung
auf 4 bis 5° Bg im Gärbottich mit einer sehr eiweißreichen Anstellhefe veroren.
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Ausführungsbieis.piel 3 " 355 kg Leinkuchenmehl mit
370/0 Eiweißgehalt werden mit 8o kg konzentrierter Schwefelsäure und 8oo
1 Wasser eingemaischt und 8 Stunden unter dauernder Einführung geringer Mengen Dampf
im schwächen Sieden gehalten. Inzwischen sind in dem Melasseklärbottich 5ooo kg
Melasse mit Wasser auf 2o' Bg verdünnt und auf 85' angewärmt worden. Hierzu
wird der aufgeschlossene Brei des Leinkuchenmehls zugegeben und gleichzeitig Zoo
kg Superphosphat und das Ganze gut durchgerührt. Der Säuregehalt wird zu 2,0° gefunden
und durch Zusatz von Ammoniakwasser auf einen pH-Wert von 5;z bis 5,4 herabgesetzt.
Nach mehrstündigem Stehen bei 85° wird die Melassielösung filtriert und das klare
Filträt nach der Verdünnung auf 4 bis 5 ° Bg im Gärbottich mit einer sehr eiweißreichen
Anstellhefe vergoren.