DE87397C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung bezweckt die rationelle Züchtung von Kryptogamen, welche zur Umwandlung von Stärke und Zucker als Ersatz für Malz oder mineralische Säuren dienen sollen. Das nach vorliegendem Verfahren erhaltene Endproduct besteht aus Culturen sä'mmtlicher in Betracht kommenden Kryptogamen, welche auf einem passenden Nährboden gewachsen und, sofern ihr Wachsthum im richtigen Zeitpunkte unterbrochen ist, die bekannten diastatischen Eigenschaften haben. Da der nach dem neuen Verfahren hergestellte Stoff somit aus Kryptogamen besteht und . dieselben Eigenschaften wie Malz hat, so schlägt Erfinder vor, ihn Kryptomalz zu nennen,

Das Wesen vorliegender Erfindung besteht darin, dafs das Wachsthum der Kryptogamen auf einer unzersetzbaren und unverwesbaren Grundlage -vorgenommen wird. Diese Grundlage wird mit einer dünnen Schicht eines Nährbodens überzogen, die hinreichend ist, um die dem Nährboden zugeführten Sporen zur üppigen Entwickelung zu bringen. Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Art und Weise, wie jedes einzelne Körnchen der inerten Grundlage gleichmäfsig mit dem Nährboden umkleidet wird. Die derartig präparirte Grundlage wird mit Schimmelsporen befruchtet, und einer der Art dieser Sporen entsprechenden Feuchtigkeit und Temperatur ausgesetzt, worauf eine schimmelartige Wucherung entsteht, welche in dem für die Diastase am besten geeigneten Zeitpunkt unterbrochen wird. Dieses so hergestellte Kryptomalz kann jederzeit als. Stärkeumwandler verwendet werden, wobei man die inerte Grundlage wiedergewinnt und in unbegrenzter Weise als Grundlage neuer Culturen. weiter verwenden kann.

Alle Kryptogamen können mit Leichtigkeit nach dem neuen Verfahren gezüchtet werden, so namentlich die Parasiten von Mais (Ustilago Maydis), von Weizen (Ustilago TriticiJ, von Roggen (Claviceps Purpurea), von Hafer (Ustilago Avenae).

Ferner können auch die'Sporen des efsbaren Blätterschwammes (Agaricus Campestris und Marasmius OreadesJ, Bovisarten (Bovista Am- mophila) u. s. w. nach diesem Verfahren gezüchtet werden.

Eine besondere Art von Kryptogamen ist unter dem Namen Koji bekannt, und wurde bisher dadurch erzeugt, dafs man die Sporen der parasitischen Pflanze (Aspergillus Ory\ae) entweder auf Reiskörnern (Dingler, Band 230) oder, dem Vorschlage von Takamine entsprechend, auf einem aus Kleie bestehenden Nährboden wachsen liefs. Die Sporen kommen als gelbgrünes Pulver (Moyashi) in den Handel, während der Koji die unterbrochene Cultur des Moyashi ist, die auf organischer Grundlage (Reiskörner oder Kleie) gezüchtet ist. Dieser Koji wird im ersteren Falle (auf Reiskörnern) direct der Stärke als Umwandler zugesetzt, während im zweiten Falle (auf Kleie gezüchtet) erst durch Auswaschen mit Wasser ein Wasserextract gebildet wird, welcher zum Umwandeln der Stärke verwendet wird. In beiden Fällen dienen die Reiskörner bezw. Kleie nicht nur als Nährboden, sondern gleichzeitig als körnige, poröse, organische Grundlage, welche, der Luft ausgesetzt, auf ein üppiges Gedeihen der Sporen von günstigem Einflufs ist. Die erstere Me-

thode hat den Nachtheil, dafs, da gleichzeitig der die Grundlage bildende Ueberschufs an Reis zusammen mit dem eigentlichen Koji in die Maische gelangte, hierdurch der Maische schädliche Ingredienzen zugesetzt wurden. Abgesehen von den Mehrkosten, welche der Reisüberschufs veranlafste, wird auch hierdurch die Umwandlung der Stärke und die darauf eintretende Gährung der Maische ungewöhnlich verlangsamt. Wenn auch bei der zweiten Methode die Kleie von dem eigentlichen Koji getrennt wird, so müssen naturgemäfs bei der organischen Beschaffenheit und der dadurch bedingten Verwesungs- und Fäulnifsfähigkeit der Kleie durch das Auswaschen der letzteren fremde und schädliche Bestandtheile in den Extract gelangen, während der ausgekochte Kleierückstand aufserordentlich schnell der Verwesung anheimfällt. Weiter sind bei letztgenanntem Verfahren noch theure Maschinen, wie Pressen, Transport- und Trockenvorrichtungen, nöthig, sofern die Kleie zu weiterem Gebrauch fähig bleiben soll. Auch kann die Kleie unter günstigsten Bedingungen kaum mehr als ein- oder zweimal wieder benutzt werden, da sie der Ansteckung von wilden oder Essigwucherungen unterworfen ist und sich sehr schnell in werthlosen Abfall verwandelt. Vorliegender Erfindung gemäfs wird ein bestimmter Betrag von Stärkenährboden verwendet, der eine bestimmte Ausbeute an Kryptomalz liefert zu einem Preise, welcher den Preis der für eine entsprechend grofse Ausbeute nothwendigen Kleiemenge nicht übersteigt. Das neue Verfahren benöthigt durch die Verwendung einer unzersetzlichen und unverwesbaren körnigen Grundlage nicht der Gegenwart eines Reisüberschusses; dieser ist nicht nur überflüssig, sondern verursacht auch unnöthige Kosten.

Als Nährboden eignet sich besonders Weizenmehl oder Maismehl, im weiteren können jedoch auch alle anderen Mehle, wie das Mehl von Reis, Gerste, Roggen und anderen Getreidearten, ferner das Mehl von Erbsen, Kartoffeln, Bohnen sowie alle stärkehaltigen Materialien verwendet werden, welche in passender Weise gelatiniren und beim Vermischen mit der körnigen unzersetzbaren Unterlage die einzelnen Körner der letzteren mit einem dünnen Nährboden überziehen. Stoffe wie Kleie, welche einen nennenswerthen Betrag an organischem Fasermaterial, Hülsen oder Schalen enthalten, sind absolut zu verwerfen, da diese Stoffe ein regelmäfsiges Ueberziehen der Grundlage mit dem Nährboden verhindern, im übrigen aber dieselben Nachtheile aufweisen, welche, wie nachgewiesen, der Verwendung von Kleie allein entgegenstehen.

Als unzersetzbare Unterlage empfiehlt sich vor allem gereinigter und gesiebter Sand. Es kann jedoch auch jede andere körnige Substanz verwendet werden, sofern sie durch das Wachsen von Kryptogamen nicht beeinflufst und zersetzt wird, sich reinigen, trocknen und sterilisiren läfst, und welche mit der Stärke so vermischt werden kann, dafs jedes einzelne Körnchen sich mit einer Stärkeschicht umkleidet.

Die einmal auf richtige Feinheit ausgesiebte Grundlage kann beliebig oft wieder verwendet werden.

Es können, wie schon erwähnt, alle Kryptosporen zur Aussaat gelangen. Gewöhnlich wird schon mit den Maispilzen ein seiner Aufgabe genügendes Kryptomalz erzeugt. Die Menge der zur Verwendung kommenden Sporen sowie die Aussaatweise hängt wenig oder gar nicht von der Art der Sporen ab.

Es hat sich aus Versuchen ergeben, dafs man auch eine ganz bestimmte Schimmelwucherung erhält, sofern man Hefe, Prefshefe oder Brauerhefe (Saccharonvyces Cerevisiae) als Aussaatmaterial verwendet. Die Erfinder lassen es dahingestellt, ob die entstehende Schimmelwucherung wirklich ein Hefenpilz ist, oder ob die W'ucherung die Folge von Sporen ist, welche als Parasiten der Hefe bezeichnet werden müssen, oder im allgemeinen in der Hefe enthalten sind.

Die Brut wird in folgender Weise hergestellt:

Auf 5 bis io Pfund Stärkenährboden rechnet man 90 bis 95 Pfund Unterlagen (Sand), 10 Pfund Wasser und 0,5 bis 1 g Sporen. Die angegebene Menge Sand wird mit Wasser gleichmäfsig befeuchtet, ohne dafs der Sand dabei gesättigt ist. Hierauf wird die Nährstärke zugesetzt und das Ganze sorgfältig durcheinandergerührt, in geschlossenen Gefäfsen unter Dampfdruck oder, was sich als hinreichend erwiesen hat, in offenen Gefäfsen mittelst einer in dem Gefäfse gelagerten, durchlöcherten Dampfschlange erhitzt. Diese 30 bis 60 Minuten dauernde Behandlung dient dazu, die Masse gründlich zu sterilisiren und die Stärkezellen aufzubrechen, welche gelatiniren und jedes einzelne Sandkörnchen mit einer Kleisterschicht umgeben. Nimmt man die Masse aus dem Gefäfs, so ist sie noch körnig und haftet nicht an den Gefäfswandungen, sondern fühlt sich nur leicht feucht an.

Ist die Masse auf ca. 40⁰ gekühlt, so werden die Mais- oder anderen Sporen zugesetzt, was am einfachsten dadurch geschieht, dafs man die Sporen erst mit einer geringeren Menge der Masse verrührt und diese dann mit der Hauptmasse vermischt.

Diese mit Sporen beladene Masse oder Brut wird in Y₂ bis 1.Y₂ Zoll hohen Schichten in handliche Brettertröge gebracht und diese, so dafs Luft zu jedem einzelnen ungehindert gelangen kann, in einen einem Treibhause ahn-

lichen Raum gebracht, in welchem für eine constante Atmosphäre von ca. 25⁰ gesorgt wird. Das Treibhaus soll dunkel sein und kann auch mit Tennen ausgestattet sein, auf welche die Masse ähnlich wie auf Malzdarren geschichtet wird. Ist die Brutschicht stärker als ein halber Zoll, so mufs wegen der durch das Wachsthum entwickelten Wärme mehr Sorgfalt darauf verwendet werden, die Luft im Treibhause feucht zu halten; auch sollte in diesem Falle die Masse öfter umgerührt werden, so dafs die Temperatur innerhalb der Brut nicht über 43⁰ C. steigt; die Brut entwickelt nämlich selbst Wärme, die so hoch steigen kann, dafs sie das Weiterwachsen der Brut gefährdet. Je höher die Temperatur ist, unter welcher das Wachsthum vor sich geht, je schneller ist dasselbe beendet; man läuft aber bei höherer Temperatur leicht Gefahr, dais die Brut stellenweise austrocknet, weil es schwer ist, alle Theile eines grofsen Raumes gleichmäfsig warm und feucht zu halten. Wenn die Temperatur im Treibhause 32⁰ C. ist, so erfordert das Wachsthum die gröfste Aufmerksamkeit des Arbeiters und verursacht aufserdem noch einen gröfseren Verbrauch an Dampf.

Da die verhältnifsmäfsig grofse Kleiemenge, welche bisher verwendet wurde, hier durch einen inerten Körper ersetzt ist, so ist auch jede Gefahr einer organischen Zersetzung der Grundlage vermieden. Temperatur und Feuchtigkeit können im allgemeinen hier viel besser controlirt werden, so dafs das Wachsthum mit gröfserer Gleichmäfsigkeit und unter Verhältnissen vor sich geht, die das Entstehen von wilden Culturen und anderen üblen Nebenerscheinungen so gut wie vollständig ausschliefsen.

Nach 36 bis 52 Stunden ist das Wachsthum so weit vorgeschritten, dafs sich ein Mycelium gebildet hat, was sich durch das Weifswerden der Masse kenntlich macht. In diesem Zeitpunkt wird der Zutritt der feuchten warmen Luft abgestellt und trockene Luft von 24 bis 36° C. zugelassen. Hierbei wird die Masse rasch trocken und kann in Vorrathskisten verpackt an einem kalten trockenen Ort aufbewahrt werden; auch kann diese Masse, ohne getrocknet zu werden, direct zu Auslaugebehältern gebracht werden.

Will man jedoch reife Sporen erhalten, so wird das Wachsthum nicht unterbrochen, sondern über den Kryptomalz-Zustand noch weitere 92 bis 120 Stunden wachsen gelassen. Die Sporen reifen zwar schon früher, jedoch ist die Ausbeute reichlicher, wenn man das Wachsthum verlängert. Auch hängt es von dem Feuchtigkeitsgrade und der Temperatur der Atmosphäre ab, ob das Endproduct früher oder später geerntet werden kann; im Weiteren empfiehlt es sich, bei der Erzeugung neuer Saatsporen etwas mehr Stärke, wie oben angegeben, zu verwenden.

Werden Maissporen gesäet, so nimmt die Masse, wenn das Mycelium vollständig gewachsen und die Sporen ausgereift sind, ein gelblich grünes Aussehen an. Der Zutritt der feuchten warmen Luft wird abgestellt und die Masse bei ungefähr 26° C. getrocknet und in diesem Zustande an einem trocknen kühlen Orte aufbewahrt; auch können die Sporen mittelst eines feinmaschigen Siebes als feines Pulver abgeschieden werden; letzteres läfst sich leicht in luftdicht verschlossenen Gefäfsen, kühl und trocken gehalten, aufbewahren.

Das derartig hergestellte Material ist, vom praktischen Standpunkt aus betrachtet, frei von jeder organischen Beimengung und hat namentlich deshalb nur geringe Neigung, Feuchtigkeit aufzunehmen oder sich zu zersetzen, da der Nährboden gänzlich aufgezehrt ist. Der Ueberschufs an Stärkenährboden oder Ueberresten von Kleie, welche bei den älteren Methoden zur Herstellung .von Moyashi beim Absieben des letzteren von der Masse in das Endproduct gelangten, trug zum raschen Verfall und Verderben desselben bei.

Anstatt Kryptosporen in die zur Brut bestimmte Masse zu säen, kann man auch ungefähr 2 bis 5 pCt. einer früheren, noch auf den Sandkörnern sitzenden, bis zum Zustande der völligen Reife oder bis zum Kryptomalz gediehenen Brut mit der Brutmasse vermischen. Im allgemeinen wird man bei der Kryptomalzbildung einen Theil . des Productes bei Seite lassen, trocknen und bei den folgenden Verfahren als Ersatz für Aussaatsporen benutzen.

Verwendet man Brauerhefe als Ersatz von Brutsporen, so gebraucht man ¹J₂ bis 2 Pfund des im Handel vorkommenden Hefenkuchens oder Prefshefe auf 100 Pfund Brutmasse; doch werden auch mit einer geringeren Menge Prefshefe brauchbare Resultate erzielt. Die Hefe wird dabei ca. 30 Minuten lang in Wasser aufgelöst und sorgfältig mit diesem vermischt, worauf dieses Gemisch der Brut zugesetzt wird.

Setzt man die Brutmasse, d. h. den mit Stärke bekleideten Sand, ohne sie durch Aussaat bestimmter Sporen befruchtet zu haben, in der beschriebenen Weise dem Treibhausklima aus, so erhält man durch Luftinfection gleichfalls eine Schimmelwucherung mit diastatischen Eigenschaften. Auch hier wird häufiges Umwenden und Kühlen der Masse das Entwickeln der sporatischen Brut beschleunigen. Man nimmt hierbei gewöhnlich den doppelten, eingangs angegebenen Procentsatz von Stärke; es ist jedoch wegen örtlicher Umstände und Verschiedenheit der Atmosphäre, aus welcher die Masse' die Sporen entnehmen mufs, weder ein in Bezug auf seine Zusammensetzung gleichmäfsiges Product zu erreichen, noch kann die

Zeit der Reife wegen dieser Umstände im Voraus bestimmt werden. Für einen Grofsbetrieb ist daher dieses Befruchtungsverfahren nicht geeignet.

Hat das Kryptomalz den für die Erzeugung der Diastase günstigsten Zustand erreicht, so wird es, noch an der unzersetzbaren Unterlage haftend, in einen Behälter geworfen, woselbst es mit kaltem Wasser von ca. 16 bis 2i° C. vermischt und 4 bis 6 Stunden sich überlassen bleibt. Nach dieser Zeit hat das Wasser den gröfsten Theil der Diastase aufgelöst. Man leitet daher'den Extract ab, welcher eine klare, manchmal opalescirende Flüssigkeit bildet. Hierauf wird die zurückbleibende Masse mittelst fliefsenden Wassers continuirlich ausgewaschen. Das hierbei abfliefsende Wasser zeigt noch Spuren von Diastase und wird zum Auswaschen der nächsten Brut benutzt. Um das abziehende Wasser kühl zu halten, wird vortheilhaft in der auszulaugenden Masse mittelst eingebrachter Röhren eine Wassercirculation aufrecht erhalten.

Die so erhaltene Flüssigkeit kann direct zur Verwandlung von Stärke in Zucker und zur Herstellung von Würze und Maische in bekannter Weise verwendet werden.

Nach Beendigung des Auslaugeprocesses werden die in dem Behälter zurückbleibenden Bestandtheile, welche ausschliefslich aus der unzefsetzlichen Unterlage, also beispielsweise aus Sand besteht, getrocknet und, wenn gewünscht^ durch Hindurchleiten von Dampf stefilisirt. Diese Unterlagen sind dann zum sofortigen Wiedergebrauch geeignet. . ;

Zu letzterem Zwecke unterbricht man den Trockenprocefs, sobald der Sand sich leicht feucht anfühlt, mischt diesen wieder mit Stärke, kocht, rührt und hat eine neue Brutmasse bis auf die Aussaat der Sporen fertig.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Verfahren zur Herstellung eines Nährbodenträgers für die Züchtung von zur Fermentation u. dergl. benutzbaren Kryptogamen (Kryptomalz), gekennzeichnet durch die Verwendung körniger Stoffe anorganischer Natur, z. B. von Sand, welcher Nährbodenträger immer wieder gewonnen und zur Erzeugung von Pilzen wiederholt benutzt werden kann.

2. Eine Ausführungsform des unter 1. genannten Verfahrens, bei welchem der inerte Nährbodenträger dadurch mit dem Nährboden gleichmäfsig überzogen wird, dafs man ihn, event, gering angefeuchtet, mit dem rohen Nährboden vermischt und hierauf dämpft, wobei ein sich, leicht feucht anfühlendes Pulver entsteht.