-
Verfahren zur Gewinnung von Hefe, insbesondere Preßhefe und Alkohol
In der Hefe- und Spiritusindustrie sind im Laufe der Zeit eine große Anzahl von
Verfahren ausgearbeitet worden, durch die gleichzeitig Hefe, besonders Preßhefe,
und Alkohol in verschiedenen Mengenverhältnissen gewonnen werden. Auch kennt man
viele Verfahren zur Herstellung von Hefe ohne gleichzeitige Gewinnung von Alkohol.
-
Bei einigen dieser Verfahren verbleibt die Hefe während des ganzen
Gärungsvorgangs in der gleichen Würze, während bei anderen, z. B. den sogenannten
kontinuierlichen Verfahren, Hefe aus der Würze entfernt und gegebenenfalls auch
Hefe aus anderen Gärungen während der Gärung hinzugesetzt wird. In Verbindung mit
der Entnahme hefehaltiger Würze aus dem Gärbottich und Rückführung des Hefegehalts
dieser Würze wurde vorgeschlagen, die Hefe, bevor sie zurückgeführt wird, durch
einen anderen Behälter mit gärender Würze laufen zu lassen. Trotz dieses Durchlaufs
ist jedoch hierbei nur die Rede von einer Rückführung der Hefe, die ursprünglich
aus dem gleichen Gärbottich stammt, in den sie wieder zurückgeführt wird. Bei allen
diesen Verfahren bewegen sich jedoch die Eigenschaften der hergestellten Hefe und
ihre Ausbeute im günstigsten Fall in gleicher Höhe wie bei den sogenannten Zulaufverfahren.
-
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von diesen
bekannten Verfahren, bei denen während der Gärung Hefe entnommen und Hefe der gärenden
Würze hinzugesetzt wird, dadurch, daß die Gärung in mindestens zwei Bottichen eingeleitet
wird. Sofort oder später wird dann während der Gärung ein oder mehrere Male ein
gegenseitiger Austausch von Hefe zwischen @ den Bottichen ohne Austausch einer entsprechenden
Würzemenge vorgenommen.
-
Dadurch können im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren wesentliche
Vorteile erreicht werden. Es ist bei gleichzeitiger Ausführung einer Gärung zur
Alkoholgewinnung und einer Gärung, bei der kein Alkohol hergestellt wird, möglich,
durch Zufuhr von Hefe aus der ersteren Gärung zu der letztgenannten eine bedeutende
Stimulierung der in ihr hergestellten Hefe und andererseits infolge des Umtausches
gute Ausbeuten an Hefe und Alkohol zu erzielen. Je nach den Verhältnissen kann das
Hauptgewicht entweder auf die Gewinnung einer Hefe von
verbesserten
Eigenschaften oder auf die Erreichung einer größeren Gesamtausbeute an Hefe und
Alkohol im Verhältnis zu dem in Arbeit genommenen Rohmaterial, als es sonn bei den
bekannten Verfahren möglich oder auf beide Vorteile gleichzeitig gelegt werdest:
Wie schon aus dieser Andeutung hervorgeht; lassen die Vorteile des gegenseitigen
Hefeaustausches sich insbesondere dann ausnützen, wenn in den beiden oder mehreren
Gärbottichen Gärungen ausgeführt werden, die einzeln oder gruppenweise verschieden
sind. Diese Gärungen können beispielsweise beide oder alle auf Alkoholgewinnung
geleitet sein, gegebenenfalls jedoch in verschiedenem Grade. Es können auch eine
oder mehrere der Gärungen alkoholfrei sein. Ebenso können die Gärungen gleichzeitig
oder mit einer bestimmten Phasenverschiebung angestellt werden. Sie können schließlich
auch von verschiedener Dauer sein, so daß der Abschluß zu verschiedenen Zeiten stattfindet.
Wenn dies der Fall ist, kann die Hefe aus dem Bottich oder den Bottichen, in welchem
oder in welchen die Gärung zuerst beendet ist, separiert oder geprellt werden, gegebenenfalls
nach Waschung, während die Gärung in einem anderen oder mehreren anderen Bottichen
fortgesetzt wird. Die Hefe aus dem Bottich oder den Bottichen, in welchen die Gärung
später zu Ende ist, kann dann auch separiert und gegebenenfalls in gewöhnlicher
Weise gewaschen und geprellt werden, worauf die Hefe aus den beiden Gärungen entweder
je für sich als Verkaufshefe oder Stellhefe oder nach Zusammenmischung verwendet
wird.
-
Es kann auch zweckmäßig sein, die geschleuderte und gegebenenfalls
gewaschene Hefe aus dem Bottich oder den Bottichen, in denen die Gärung zuerst fertig
wird, in Gärbottiche mit noch nicht beendeter Gärung zur Weitervermehrung überzuführen.
Nach auch hier beendeter Gärung wird die Gesamthefemenge separiert und geprellt,
gegebenenfalls vor der Pressung gewaschen.
-
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel
gegeben. Ausführungsbeispiel z2oo kg Melasse werden in bekannter Weise geklärt.
Die geklärte Lösung wird gegebenenfalls nach Verdünnung mit Wasser in zwei Teile
geteilt. Der eine Teil, qoo kg Melasse entsprechend, wird für eine alkoholfreie
Gärung nach dem Zulaufverfahren, der Rest der Melasselösung, 8oo kg Melasse entsprechend,
für eine alkoholgebende Gärung, die ebenfalls nach dem Zulaufverfahren geführt wird,
verwendet.
-
Die alkoholfreie Gärung mit einer Hefegabe von 8o kg soll 14 Stunden
dauern, während die alkoholgebende Gärung für eine Dauer von nur 7 Stunden- mit
72 kg Stellhefe angesetzt wird. Die Temperatur der ersten beträgt 26' und
wird auf 3o' während der Gärung ansteigen gelassen, während die zweite Gärung während
ihrer (ganzen Dauer bei 30' vorgenommen wird. Die alkoholfreie Gärung wird
zum Ausgangszeitpkt in einem Gärbottich A, die alkoholgebende Gärung in einem Gärbottich
B um 2 Stunden später (Zeit 2) begonnen. In beiden Bottichen wird während der Gärung
gelüftet, Den Bottichen werden Stunde für Stunde Proben der gärenden Würze zur Kontrolle
der Gärbedingungen entnommen. Nach den Befunden der Probeentnahme werden in bekannter
Weise die benötigten Chemikalienmengen zugesetzt.
-
Zur Zeit 3 beginnt der gegenseitige Austausch der Hefe zwischen den
Gärbottichen, der für das vorliegende Verfahren kennzeichnend ist. Es wird zu diesem
Zwecke aus dem Gärbottich B eine der Hälfte der in diesem Bottich befindlichen Hefe
entsprechende Würzemenge ausgeschleudert. Die separierte Hefe wird dem Gärbottich
A zugeführt und die Würze in den Gärbottich B zurückgegeben. Unmittelbar hiernach
wird eine ebenso große Hefemenge durch Separieren aus dem Gärbottich A entnommen
und die separierte Hefe dem Gärbottich B zugeführt, während die Würze zum Bottich
A zurückgeführt wird- Zu den Zeiten 5 und 7 wird ein ähnlicher Austausch der Hefemenge
in den beiden Bottichen vorgenommen, und zwar so, daß jedesmal eine Hefemenge ausgetauscht
wird, die der Hälfte der zu dem betreffenden Zeitpunkt im Gärbottich B befindlichen
Hefemenge entspricht.
-
Zur Zeit 9 ist die Gärung im Gärbottich B abgeschlossen. Der ganze
Inhalt des Bottichs wird dann ausgeschleudert, und die Hefe wird, gegebenenfalls
nach Waschen, dem Gärbottich A zugeführt, während die Würze und unter Umständen
auch das Waschwasser zum Abtrennen gehen. Nach der Abtrennung des Inhaltes des Gärbottichs
B wird sofort auch vom Gärbottich A eine so große Würzemenge ausgeschleudert, daß
die darin befindliche Hefemenge der aus dem Gärbottich B bei der letzten Trennung
entnommenen Menge entspricht; die Würze wird zum Gärbottich A zurückgeführt. Die
dem Gärbottich A zu diesem Zeitpunkt entnommene Hefemenge wird sofort oder später
gewaschen und geprellt, gegebenenfalls zusammen mit der gesamten Hefe aus dem Gärbottich
A, wenn die Gärung in diesem Bottich schon abgeschlossen ist. Die alkoholfreie Gärung
wird hier bis zur Zeit 14 fortgesetzt. Die dann ausgeschleuderte Hefe wird entweder
für sich oder, wie schon erwähnt, zusammen mit der zur Zeit 9 entnommenen Hefemenge
gewaschen und geprellt.
-
Die Gesamtausbeute beträgt, nach Abzug der 152 kg Stellhefe; 726 kg
Hefe mit 25 °/o Trockensubstanz und 232 1 Alkohol (zoo °/oig).
Die
Durchschnittsausbeute der beiden Gärungen ist somit 60,5 °/o Hefe und 19,3
()/o Alkohol, die sich mit einer Ausbeute von etwa 25 °/a Hefe und etwa 29 % Alkohol
in der alkoholgebenden Gärung und einer Hefeausbeute von etwa 131 °/o in der alkoholfreien
Gärung verteilt, alle drei Ausbeuten berechnet auf die für die betreffende Gärung
angewendete Melassemenge. Die bei beiden Gärungen erzielte Hefe ist von besserer
Qualität als eine lediglich durch Ausführung einer alkoholfreien Gärung nach dem
Zulaufverfahren gewonnene. Der Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung besteht
in diesem Fall sowohl in vorteilhafterer Hefeausbeute als auch in höherer Güte der
Hefe.
-
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel werden nur zwei Gärbottiche angewendet
für eine A-Gärung und eine B-Gärung. Die Verschiedenheit dieser Gärungen besteht,
wie erwähnt, in den Ausbeuten, der Dauer, den Gärtemperaturen, den Stellhefemengen
und den zeitlichen Verschiebungen der Gärungen. Die Verschiedenheit braucht indessen
nicht alle diese Faktoren und nur diese Faktoren zu umfassen, sondern kann sich
auch in anderer Weise zu erkennen geben, z. B. dadurch, daß bei einer dieser Gärungen
A oder B Lüftung angewendet wird, und dadurch, daß mit verschiedener
Stärke bei den beiden Gärungen gelüftet wird. Die beiden verschiedenen Gärungen
können auch in mehr als zwei Bottichen ausgeführt werden. Ebenfalls kann man in
Fällen, wo der Austausch zwischen mehr als zwei verschiedenen Gärungen geschieht,
diese in ebenso vielen Gärbottichen, als verschiedene Gärungen stattfinden sollen,
oder in mehr Gärbottichen anstellen.
-
Abb. i, 2 und 3 der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung
Beispiele des Systems, nach welchem der Austausch der Hefe zwischen mehr als zwei
Gärbottichen mit verschiedenen Gärungen geschehen kann.
-
Nach Abb. i sind in drei Gärbottichen i, 3 und 5 Gärungen A1, AZ und
A3 angestellt, die z. B. im wesentlichen gleich sein können, und in drei anderen
Gärbottichen 2, q. und 6 Gärungen B1, B2 und B3, die ebenfalls im wesentlichen gleich
sein können. Wenn der Austausch nach den Pfeilen geschieht, indem z. B. Gärbottich
i Hefe an die Gärung B1 im Gärbottich B abgibt, während die abgegebene Hefemenge
dadurch erstattet wird, daß der Gärbottich i Hefe aus der Gärung B3 empfängt, die
im Gärbottich 6 geschieht, kann ein ähnliches Ergebnis erzielt werden, als wenn
der Austausch nur zwischen einer A-Gärung und einer B-Gärung mit zwei Gärbottichen
erfolgen würde.
-
Nach Abb. 2 wird die Hefe des Gärbottichs 7, in welchem eine Gärung
B angestellt ist, mit der Hefe jeder der drei Gärbottiche 8, g und io, mit den Gärungen
A1, A2 und A3, die z. B. untereinander verschieden und verschieden von B sein können,
ausgetauscht.
-
.Nach Abb. 3 wird der Hefeaustausch zwischen einer Anzahl Gärungen
A1, A2, A3, B und C auf verschiedene mit Pfeilen angedeutete Weise vollzogen.
-
Das Verfahren ist im obigen Ausführungsbeispiel in Verbindung mit
Maischen aus Melasse beschrieben. Es kann indessen auch mit Maischen aus stärkehaltigen
Rohstoffen, Sulfitablauge, verzuckertem Holz und ähnlichen Stoffen, die entweder
unmittelbar oder mittelbar vergärbar sind, ausgeführt werden. Ebenfalls können die
Gärungen oder eine oder mehrere von ihnen nach dem Zulaufverfahren oder als Kreislauf-,
Stufen- oder nach einem anderen der an sich bekannten Gärungsverfahren durchgeführt
werden.
-
Der Umfang, in dem Hefemengen in einem System von Gärungen miteinander
während der Gärung ausgetauscht werden, kann wie auch die Zeitpunkte zur Ausführung
des Austausches nach den Verhältnissen verändert werden. Durch verschiedene Verbipdung
geeigneter Gärungsträger und durch Veränderung der Bedingungen, in bekannter Weise
während der einzelnen Gärungen, kann man innerhalb weiter Grenzen die Gärung zu
einem gewünschten Ausbeuteverhältnis zwischen Hefe und Alkohol führen.
-
Das Verfahren kann ebenso zur Erzeugung _ von Stellhefe wie von Verkaufshefe
angewendet werden.