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Verfahren zur Erzeugung von Hefe aus Melasse oder anderen kohlehydrathaltigen
Rohstoffen Zur Erzeugung von Hefe nach dem allgemein verbreiteten Zulaufverfahren
werden die üblichen Rohstofflösungen in starker Verdünnung verarbeitet. Melasse
wird z. B. etwa 2o- bis 25fach verdünnt. Auch die Hefekonzentration, d. h. die in
Kilogramm angegebene Hefemenge in je einem Hektoliter Nährlösung ist gering; sie
beträgt etwa 3,2 bis 3,80/0 und steigt nur ausnahmsweise bis auf etwa 5 %.
Eine namhafte Überschreitung dieser Werte führte bei den bisherigen Ausführungen
des Zulaufverfahrens zu praktischen Schwierigkeiten.
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Gemäß vorliegendem Verfahren werden wesentlich konzentriertere Lösungen
verarbeitet. Die konzentrierte Ausgangslösung wird erfindungsgemäß mit großen Anstellhefemengen,
und zwar mit mindestens 8 kg auf je einen Hektoliter Nährlösung, angesetzt,
und die Zufuhr frischer Nährlösung zu der gärenden wird, je nach der Zu- bzw. Abnahme
der Hefevermehrung, zeitlich und mengenmäßig derart geregelt, daß die hierdurch
herabgesetzte Hefekonzentration niemals unter 8% sinkt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die zu vergärende Würze mit einer
Hefemenge anzustellen, bei welcher ein Sprossen der Hefe nicht mehr stattfindet.
Sofort nach dem Anstellen wird mit dem Abziehen von Hefe und vergorener Würze begonnen,
und zwar unter teilweiser oder vollkommener Zurückleitung der von der Hefe befreiten
Würze in den Gärbottich. Gemäß diesem Vorschlag stellt die Anstellhefemenge den
Höchstwert der während des Gärverlaufes jeweils vorhandenen und nunmehr stets abnehmenden
Hefemenge dar.
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Bei dem vorliegenden Verfahren läßt man die von Anfang an hohe Hefekonzentration
von zumindest 8 a'o bis zur Erreichung eines gewünschten, im voraus "festgesetzten
Wertes steigen. Hierauf wird die Hefekonzentration durch Zufuhr frischer Nährlösung
herabgesetzt, und zwar bis zur Erreichung der gewählten anfänglichen Hefekonzentration
oder gegebenenfalls auch darunter, jedoch nie unter 8 %, worauf man die Hefekonzentration
wieder bis zu dem gewünschten Wert steigen läßt. Zu diesem Zweck wird die Zuckerkonzentration
der zur Herabsetzung der Hefekonzentration frisch zugeführten Lösung derart bemessen,
daß ihr Zuckergehalt, den in der Ausgangslösung etwa noch vorhandenen Zucker miteingerechnet,
zur Erreichung : des gewünschten Hefekonzentrationswertes ausreicht.
Die
geschilderte Arbeitsweise wird unter mehrmaliger Wiederholung der gleichen Maßnahmen
fortgesetzt und schließlich die erzeugte Hefe nach vorangehendem, vort@iZ,,` haft
in der eigenen Würze erfolgendem Aits#'.' reifenlassen abgetrennt.
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Das Verfahren kann vorteilhaft nach denk` nachstehenden Ausführungsbeispiel
ausgeführt werden. Es wird beispielsweise ein System aus drei Gärgefäßen gewählt.
Das erste Gefäß wird mit einer etwa i21/2fach verdünnten Melasselösung beschickt
und nach Zusatz der gebräuchlichen Zutaten angestellt. Als Anstellhefe dient z.
B. normale Preßhefe aus einer vorangehenden Operation, die vorher z. B. im Verhältnis
von 5:1 mit frischer Mutterhefe (z. B. sog. Vierer-Mutterhefe, d. h. einer durch
Vermehrung von Reinzuchthefe gewonnenen vierten Generation, also einer stickstoffreichen
Mutterhefe) vermischt worden ist. Auf je einen Hektoliter Melasselösung werden etwa
i 8 kg Stehhefe gegeben, d. h. die Hefekonzentration der angestellten Lösung beträgt
etwa 18 0lo. Unmittelbar hierauf setzt die Lösung ein. Nach etwa 2 Stunden wird
ein Teil, beispielsweise 1/s des Gefäßinhaltes, in das zweite Gefäß übergeführt.
Gleichzeitig wird das erste Gefäß mit der gleichen Menge einer frischen, aber höher
konzentrierten, etwa 16- bis 20 % igen Melasselösung. auf das ursprüngliche Volumen
aufgefüllt. Dieser frisch eingeführten konzentrierten Melasselösung werden vorher
ebenfalls die üblichen Nährsalze usw. sowie auch frische Mutterhefe zugesetzt, wobei
die letztere etwa q. % der neu zugeführten Lösung beträgt. Nach 2 Stunden nimmt
die Hefekonzentration im ersten Gefäß um etwa 2,5 % zu; sie beträgt demnach
rund 20,5 %. Durch die frisch zugeführte konzentrierte Melasselösung wird
die Hefekonzentration im ersten Gefäß ungefähr auf die Anfangskonzentration von
18 % herabgesetzt; nach Verlauf weiterer 2 Stunden erreicht sie aber wieder den
Wert von etwa 2o,5 %; % der hefehaltigen Lösung wird hierauf wieder in das zweite
Gefäß übergeführt, das ursprüngliche Volumen im ersten Gefäß durch Zuführung frischer
konzentrierter .Melasselösung wiederhergestellt usw.
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Die vom ersten Gefäß in das zweite zweistündlich übergeführte Lösung
von 2o,5 % Hefekonzentration enthält noch etwa 2 % vergärbarer Kohlehydrate. Die
Kohlehydratreste werden von der Hefe unter Belüftung im Verlauf von 2 Stunden vollständig
verarbeitet. Hierbei erfährt die Hefe eine weitere 2, 5 %ige Vermehrung, so daß
die Hefekonzentration im zweiten Gefäß schließlich auf 23 0!o steigt. Die unvergärbaren
Bestandteile der in das erste Gefäß nach und nach eingebrachten 16-bis 2o%igen Melasselösung
gelangen auf diese Wcise in ihrer Gesamtheit in das zweite Gefäß. Die Zugabe der
üblichen Nährsalze ,ein das zweite Gefäß kann unterlassen werden.
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;;.Nachdem die Hefe ihre Vermehrung im zweiten Gefäß beendet hat,
wird dessen Inlia.It ebenfalls zweistündlich in das dritte Ge-> fäß übergeführt,
wo die Hefe ohne äußerliche Beeinflussung, selbstredend auch ohne Lüftung, ausreift.
Nach Ablauf von 2 Stunden kann der Inhalt des dritten Gefäßes zwecks Absonderung
der Hefe zu den Separatoren (Zentrifugen o. dgl.) geleitet werden.
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Die Ergebnisse des beschriebenen Verfahrens sind auffallend günstig.
Der Hefezuwachs ist zwar im Verhältnis zur Hefekonzentration anscheinend gering,
indem die Hefekonzentration der Ausgangslösung von den ursprünglichen 18% bloß auf
230i0, demnach nur um etwa 27% steigt. Auf das Gewicht der verarbeiteten Melasse
berechnet, ist jedoch dieser Hefezuwachs sehr beträchtlich und übersteigt ganz erheblich
die bis etwa 8o % betragende Ausbeute, die in den bisherigen, mit stark verdünnten
Lösungen arbeitenden Verfahren erzielt werden konnte. Die hohe Ausbeute hängt aller
Wahrscheinlichkeit nach damit zusammen, daß der sich bildende Alkohol durch die
dicht verteilte Hefe sofort assimiliert wird.
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Die Zahlenangaben im beschriebenen Ausführungsbeispiel können sowohl
unter sich als auch in bezug auf ihre Größenordnung innerhalb gewisser Grenzen geändert
werden. Günstige Ergebnisse wurden u. a. auch bei einer anfänglichen Hefekonzentration
von i z % und einer Melassekonzentration von io o/o erzielt. Bei dem im Beispiel
angenommenen Dreigefäßsystem kann die Verhältniszahl der Hefevermehrung im allgemeinen,
aber auch in bezug auf die Verteilung der Vermehrung zwischen den beiden ersten
Gefäßen verschoben werden. Die Zeitabstände sowie auch die Mengenverhältnisse, in
welchen die frischen Rohstofflösungen dem ersten Gefäß zugeführt bzw. in welchen
der teilweise vergorene Inhalt des letzteren in das zweite Gefäß hinabgelassen wird,
können ebenfalls geändert bzw. den jeweils gewählten Arbeitsbedingungen angepaßt
werden.
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Die Wiederherstellung der anfänglichen Hefe- oder Kohlehydratkonzentration
im ersten Gefäß ist aus manchen Gründen vorteilhaft, ohne jedoch ein unerläßliches
Kennzeichen des Verfahrens zu bilden. Keinesfalls darf jedoch die Hefekonzentration
unter den unteren Grenzwdxt von 8% sinken. Die Vermehrung der Hefe kann anstatt
der beschriebenen zwei Stufen in einer, gegebenenfalls aber auch in mehr als zwei
Stufen erfolgen, d. h. das Verfahren kann in einem einzigen, aber auch in mehr als
drei Gefäßen
durchgeführt werden. Frische Rohstofflösung wird vorteilhaft
nur dem ersten Gefäß zugeführt. Das Wesen des Verfahrens wird je-. doch nicht geändert,
wenn ein Teil der konzentrierten Lösung unmittelbar in das zweite Gefäß geleitet
wird.
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Die üblichen Maßnahmen der Hefeerzeugung können im vorliegenden Verfahren
ohne besondere Änderung ebenfalls Anwendung finden.
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Es kann natürlich nicht nur Melasse, sondern jeder beliebige Rohstoff
der Hefeerzeugung nach dem neuen Verfahren verarbeitet werden sowie auch Gemische
sonstiger Rohstoffe untereinander oder mit Melasse.
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Dank der Anwendung konzentrierter Rohstofflösung und der raschen relativen
Vermehrung der Hefe werden die Gärgefäße sehr gut ausgenutzt, so daß im Vergleich
zum normalen Zulaufverfahren an Gefäßraum sehr wesentlich gespart werden kann. Der
Gesamtbedarf an frischer Mutterhefe ist ebenfalls, und zwar um etwa 1/4 geringer.
Die nach dem vorliegenden Verfahren gewonnene 'Hefe stellt eine gute Preßhefe mit
recht großer Triebkraft dar.