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Verfahren zur Klärung von Süßmosten, Fruchtsäften u. dgl. Die vorliegende
I?rfindung betrifft ein Verfahren zur Klärung von Fruchtsäften und ähnlichen Flüssigkeiten,
insbesondere Süßmosten, durch Behandlung mit l,ermentpräparateti, die aus Phycomyceten-
oder Iunivcetenarten gewonnen sind, und anschließender Filtration und Pasteurisierung.
Gegebenenfalls kann die Filtration auch als Entkeimungsfiltration durchgeführt und
auf die Pasteurisierung verzichtet werden.
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1,.s ist bekannt. Fruchtsäfte u. dgl. durch Abbau der- in ihnen enthaltenen
hochviskosen Trubstoffe mit 1#ertnetiten, insbesondere solchen, die aus 1sl>ergil'lttsart<,n
gewonnen sind, filtrationsfähig zu machen. Diese Filtration dient nicht nur zur
Entfernung der Trubstoffe, sondern kann auch zur Kaltentkehnung herangezogen werden.
Die Entkeimungsfiltration konnte das ältere Verfahren der Pasteurisierung der Fruchtsäfte
u. dgl. niemals restlos ausschalten, vor allem in Betrieben, in denen durch Gärung
auch alkoholische Getränke gewonnen werden. Hier besteht für die kalt entkeimten
Fruchtsäfte u. dgl. eine große Gefahr von Infektionen durch die in dem Betrieb vorhandenen
von den Gärungsprozessen herrührenden Gärerregern. Diese Gefahr kann nur durch eine
Pasteurisierung der filtrierten Fruchtsäfte u. dgl. ausgeschaltet werden. Pasteurisierte
Säfte werden aber, auch wenn sie mit bekannten Mitteln fermentiert worden sind,
oft trüb und zeigen, dies gilt besonders für pasteurisierte Traubensäfte, einen
unerwünschten Beigeschmack, der unter den Fach-Leuten als Kochgeschmack bekannt
ist.
Die in Fruchtsäften u. dgl. enthaltenen Trubstoffe bestehen
im wesentlichen aus Pektinen, Stärke und Eiweiß. Die zum Abbau von Trubstoffen bisher
benutzten Präparate aus Aspergillusarten haben zwar ein ziemlich erhebliches Pektinahbauvermögen,
jedoch ist ihre Wirkung verhältnismäßig gering hinsichtlich des Abbaues Von Stärke,
an der Moste aus unreifen Obstarten besonders reich sind. Mit den bekannten aus
Aspergillusarten gewonnenen Präparaten kann man nicht die Viskosität aller behandelten
Säfte in der benötigten kurzen Zeit herabsetzen, wie es besonders bei einer anschließenden
Entkeirnungsfiltration erforderlich wäre. Die Anwendung von nur stärkeabbauenden
Präparaten, wie sie in dem amerikanischen Patent i 4o6 554 vorgeschlagen wurde,
kann ebenfalls nicht als ausreichend angesehen werden. Man hat daher für derartige
"Zwecke Präparate benutzt, die sowohl ein hohes Pektin- als auch ein hohes Stärkeabbauvermögen
aufweisen, und hat zu diesem Zweck Mischungen von Präparaten verwendet, die einerseits
aus pektin- und anderseits aus stärkeabbauenden Organismen gewonnen wurden. Dabei
hat man aber den Nachteil in Kauf nehmen müssen, unnötige Ballaststoffe mitzuführen,
ganz abgesehen davon, daß diese zusammengesetzten Enzympräparate weder eine optimale
Pektinase- noch eine optimale :@mylaseaktivität besitzen.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile werden gemäß dem Verfahren der vorliegenden
I?rfindung Präparate benutzt, die ausschließlich aus einer einzigen Pilzart gewonnen
sind und gleichzeitig ein hinreichendes Pektin-, Stärke- und Eiweißabbauvermögen
zeigen. Es kommen sowohl Eumycetenarten, wie z. B. Aspergillaceen, als auch P.hycomycetenarten,
wie z. B. Rhizopusstämme für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in
Betracht. Diese Pilzarten müssen zur Säurebildung herangezüchtet .sein und in dem
pH-13ereich von etwa 2 bis 4 eine maximale enzymatische Wirksamkeit besitzen. Zweckmäßig
ist es, wenn eine Säurebildung stattgefunden hat. Weiterhin ist es erforderlich,
so lange zu züchten, bis die Summe der pektin-, stärke- und eiNveißabbauenden Wirkungen
das für den jeweiligen Verwendungszweck optimale Wirkungsvermögen aufweist. Es hat
sich gezeigt, daß sich während des Wachstums der jeweils verwendeten Pilzart die
spezifischen maximalen fermentativen Wirkungen, wie Pektin-, Stärke-, Inulin- und
Eiweißabbauvermögen, nicht gleichzeitig, sondern zeitlich verschieden entfalten.
\'ach Irreichung der jeweils maximalen Fermecitwirksamkeit nimmt dieselbe mehr öder
weniger stark wieder ab. Man muß daher durch Vorversuche klären, wann sowohl das
Pektin- als auch das Stärke- als auch das Eiweißahbauvermögen maximale Wirksamkeit
zeigen, und sobald dieser Zeitpunkt erreicht .ist, ist die Züchtung abzubrechen.
Wie aus den auf dem Kurvenblatt wiedergegebenen Versuchen hervorgeht, die mit einem
Aspergillus-niger-Stamm, der zur Säurebildung herangezüchtet war und in dem pH-Bereich
von etwa 2 bis 4 -maximale enzymatische Wirksamkeit zeigte, durchgeführt wurden,
erreicht das Pektinabbauvermögen vor dem 3. Tag sein Maximum. Die Maxima des Stärke-
bzw. des Eiweiß,-abbauvermögens wurden anj 7. bzw. g. Tag erzielt. Der Stärkeabbau
wurde nach W i l 1 s t ä t t e r -S c'h u d e l und der Eiweißabbau nach W i 11-stätter-Wa1dschmidt-Leitz
gemessen, der Pektinabbau wurde in 2%igen Pektinlösungen mit 5o/oigen Fermentlösungen
viskosimetrisch verfolgt. Alle Messungen wurden bei PH 3,5 ausgeführt. Zum Vergleich
wurde ein Standardpräparat herangezogen, dessen Fermentwirksamkeit=iooo/o (entsprechend
io cm auf der Ordinatenachse) gesetzt wurde. Wird die.Züchtung am g. Tag abgebrochen,
dann werden Präparate erhalten, bei denen die Summe der pektin-, stärke- und eiweißabbauenden
Wirkungen für den angestrebten Verwendungszweck genügend groß ist. Durch entsprechende
Pilzauswahl, Einstellung der Züchtungsbedingungen, Bemessung der Züchtungsdauer
u. dgl., kann man das jeweilige Verhältnis von Pektin-, Stärke- und Eiweißabbauvermögen
in gewissen Grenzen variieren und auf diese Weise die Zusammensetzung der Präparate
den jeweils zu behandelnden Fruchtsäften anpassen.
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Im Gegensatz zu den bisher gebräuchlichen Züchtungsmethoden ist die
Züchtungsdauer wesentlich erhöht. Während die Züchtung nach dem dänischen Patent
51 527 für Mycelpräparate, die zur Klärung von Fruchtsäften bestimmt sind, bei annähernd
neutralem PH etwa 21/'z Tage beträgt, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
Züchtungszeiten, die im allgemeinen zwischen 6 und 12 Tagen liegen, angewandt.
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Statt die Behandlung der Fruchtsäfte u. dgl. mit Fermentpräparaten
zu bewirken, die so lange gezüchtet wurden, bis die Summe der pektin-, stärke-und
eiweißabbauenden Wirkungen das für den jeweiligen Verwendungszweck optimale Wirkungsvermögen
aufweist, kann man auch mit Präparaten arbeiten, bei deren Herstellung die betreffende
Pilzart in mehreren Partien gezüchtet wurde. Dabei werden die einzelnen Partien
in zeitlich verschiedenen Züchtungen auf das maximale Pektin-, Stärke-und Eiweißabbauvermögen
gebracht. Die für den jeweiligen Verwendungszweck benutzten Präparate werden durch
Mischung der verschiedenen Partien erhalten. Beispielsweise wird man bei der ersten
Partie die Züchtung nach etwa 2 Tagen, nachdem ein Maximum an Pektinabbauvermögen
erreicht ist, abbrechen. Bei der zweiten Partie erfolgt dann die Unterbrechung der
Züchtung nach Erzielung des maximalen Stä rkeabbauvermögens . nach etwa 7 Tagen.
Bei der dritten Partie schließlich wird die Züchtung nach g Tagen nach Erreichung
des maximailen Eiweißabbauvermögens beendet. Die auf diese Weise gewonnenen Partien
mit maximalen Pektin-, Stärke- und Eiweißabbauvermögen kann man in geeigneten Mengen
mischen und dem jeweiligen Verwendungszweck zuführen.
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Da Enzympräparaten zuweilen ein unangenehmer Geruch anhaftet, empfiehlt
es sich, das Mycel nach
| dem Auswaschen rnit `'Wasser. Trocknen bei niedriger |
| Temperatur und "Zerkleinern. durch Extraktion mit |
| einem wasserlöslichen, die Fermentaktivitäten nicht |
| 1)eeinträchtigenden organischen Lösungsmittel, das |
| in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar ist, zu |
| behandeln. Dadurch wird dem Präparat nicht nur |
| der Geruch, sondern auch die letzten Reste von |
| l,'ettclltigkeit entzogen. Als geeignete Lösungs- |
| mittel seien Dioxan. Ätllatlo1, :Aceton il. dgl. ge- |
| nannt. |
| 1?s besteht auch die Möglichkeit, angereicherte |
| I,ernientpr<iparate durch Fällung der wirksamen |
| Bestandteile aus der wä ßrigen Lösung der mace- |
| rierten `Ivcelzellell mit den üblichen Ferment- |
| fäl111tigslllitteltt oder durch Adsorption de-- Wirk- |
| stoffe aus der waßrlgen Losung an indifferente |
| "I'riigel-stoffe zu gewinnen. Dadurch werden geruchs- |
| und geschmackfreie, hochaktive Präparate ge- |
| t1'()tllle Al. . |
| lm folgenden soll die Durchführung des erfin- |
| dungsgenläßen Verfahrens an Hand eines Aus- |
| führungsbeispiels näher erläutert werden: |
| l@eisl)iel |
| 111 3 bis 4 1 handwarmen Apfelsaft wird unter |
| Rühren t kg l,ermentl)räparat eingetragen. Nach |
| '/= Stunde wird die erhaltene Suspension ztt |
| looo 1 :Apfelsaft gegel>eti und die Gesamtflüssigkeit |
| 24 Stauden hei 10 bis 12° unter zeitweiligem
Um- |
| 1-iillrell sich selbst Überlassen. Anschließend wird |
| die I# liissigkeit durch eine übliche Filtration ge- |
| klärt, in l` laschen gefüllt und nach bekannten Ver- |
| fahren pasteurisiert. In ähnlicher Weise läßt sich |
| frischer Traubensaft unter Zugabe von o,2°/0 |
| \-Fvcelpr:iharat behandeln. Man kann auch in der |
| Weise arl>eitetl, (laß inan den mit dem Mycel- |
| 1)r<il>arat versetzten Fruchtsaft nach dreistündiger |
| I?illw-irl<tlllg in einen "Tank überführt und dort |
| 4 @@'ochell lang unter einem Kohlensäuredruck von |
| 1Atm. lagern läßt. Anschließend wird filtriert, in |
| l,' lascllc#I1 abgefüllt und durch kurzzeitiges Erhitzen |
| allf etwa 78` pasteurisiert. |
| I )as zur hermentierung benutzte Nlycell>räparat |
| wird in folgender Weise erhalten: Ein säüre- |
| bildender Aspergilltts-tliger-Stamm wird in einer |
| der bekannten Nährlösungetl gezüchtet. Die Wasser- |
| stofi()tietikotizeritr2itioti der Nährlösung steigt da- |
| Iwi w-ällrcn(1 des Pilzwachstums innerhalb weniger |
| "Page bis zu einem ph v(M) etwa 2 bis 3 an. Nach |
| r) Tagen wird der filz geerntet, nachdem an Hand |
| \()t1 entnommenen I'rc>l)en festgestellt w-ar, <laß sein |
Pektin-, Stärke- - und Eiweißabbauvermögen genügend hohe Werte aufwies. Zur Erzielung
von völlig geschmacksfreien Mycelpräparaten geht man so vor, daß ioo kg frisches,
abgepreßtes Mycel von Aspergillus-niger öfters mit Wasser gewaschen, schnell bei
35° getrocknet und fein gemahlen werden. Dann wird mit 4o 1 9o0/aigem Äthylalkohol
einige Stunden extrahiert, die Extraktion gegebetienfalls nochmals wiederholt, worauf
nach dem Abtrennen des Alkohols das Gut hei 35° im Vakuum getrocknet wird. Es werden
etwa 2o kg eines weitgehend geschmacksfreien Fermentpräparates erhalten.