DE925341C - Verfahren zur Gewinnung von Hefe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Hefe Die Schaumbildung bildet eine Hauptschwierigkeit bei der Hefeerzeugung. Einerseits ist man genötigt, der Hefe reichliche Luftmengen zur Verfügung zu stellen, wobei eine gute Verteilung und eine gewisse Stabilität der gebildeten Luft-Flüssigkeits-Emulsion für das Hefewachstum günstig ist; andererseits beeinträchtigt die Emulsionsbildung die Ausnutzung des Gäfraumes, und die Stabilität des Schaumes verursacht Schwierigkeiten bei der Abtrennung der Hefe.
• Es ist nun beobachtet worden, daß Schwierigkeiten durch Schaumbildung und hohe Stabilität des Schaumes bei der Verhefung besonders dann hervorgerufen werden, wenn man die Verhefung bis zu möglichst hoher Ausnutzung der assimilierbaren Stoffe der Würzen verlaufen läßt. Es ist weiterhin festgestellt worden, daß insbesondere bei der Vergärung von Holzzuckerwürzen mit Torula utilis zunächst vor allem die reduzierenden Substanzen zum Schwinden gebracht werden, während die nicht reduzierenden, assimilierbaren Kohlenstoffverbindungen erst später angegriffen werden.
• Gemäß dem Verfahren der Erfindung wird nun die Verhefung der Würzen unterbrochen, bevor die vollständige Verhefung der assimilierbaren Stoffe erreicht ist, das heißt zu einem Zeitpunkt, in dem die Stabilität des Schaumes noch gering ist. Der Schaum wird abgezogen und die Hefe darauf abgetrennt. Für die Vergärung können die verschiedensten Würzen, z. B. Melasse, oder auch die Hydrolysate cellulosehaltiger Rohstoffe benutzt werden. Beispielsweise verwendet man die Würzen, die bei der Herauslösung der Pentosane aus pentosanreichen, cellulosehaltigen Rohstoffen, wie Kiefern-, Fichten-, Buchenholz, Stroh, Schilf, Kartoffelkraut und anderen Einjahrespflanzen, erhalten werden. Die Herauslösung kann dabei beispielsweise in bekannter Weise durch eine verdünnte Schwefelsäure von weniger als i 1/o H2 S 04-Gehalt unter Druck genommen werden. Während die abgetrennte Würze nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verarbeitung auf Hefe verwendet wird, kann der cellulosehaltige Rückstand in bekannter Weise auf Zellstoff weiterverarbeitet werden, beispielsweise nach einem alkalischen Aufschlußverfahren.
• Die Verhefung der Würzen wird in üblicher Weise entweder unter Anwendung von Feinstbelüftung oder z. B. durch luftemulgierend wirkende Rührer durchgeführt. Nach einer gewissen Verhefungsdauer wird der Schaum immer stabiler, die Hefekonzentration im Schaum (auf verflüssigten Schaum bezogen) nimmt zu, und gleichzeitig steigt das Verhältnis von Hefe zu nicht reduzierendem Zucker. Dabei ist das Verhältnis von Hefe zu nicht reduzierendem Zucker im Schaum größer, als es in der unter dem Schaum befindlichen Flüssigkeit ist.
• Um eine zu starke Schaumbildung und die Bildung eines S.chaumes hoher Stabilität zu vermeiden, wird erfindungsgemäß, sobald die analytische Zusammensetzung des HefescÜaurnes eine hinreichend hohe Zuckerausnutzung anzeigt, der über der Verhefungsflüssigkeit befindliche Schaum zweckmäßig kontinuierlich abgezogen und die Gärflüssigkeit ebenfalls zweckmäßig kontinuierlich durch Zufließen neuer Würze ergänzt. Die Verhefung wird vorzugsweise bis zu einer Zuckerausnutzung von 7o bis nahezu ioo % getrieben.
• Der hefehaltige Schaum wird durch bekannte, geeignete Maßnahmen, z. B. dadurch, daß man den Schaum durch einen Separator schickt, zerstört und die Hefe in üblicher Weise isoliert.
• Im Falle der Verwendung von Holzzuckerwürzen wird die von der Hefe abgetrennte Flüssigkeit, die gegebenenfalls noch gewisse Mengen reduzierendei-Zucker und daneben andere organische, assimilationsiähige Stoffe enthält, vorteilhaft zum Auswaschen der bei der hydrolysierenden Behandlung cellulosehaltiger Rohstoffe, z. B. bei der Behandlung mit verdünnter Schwefelsäure unter Druck, verbleibenden Rückstände verwendet. Auf diese Weise gehen die in der Flüssigkeit allenfalls verbliebenen reduzierenden Zucker nicht verloren, sondern gelangen neuerlich zur Verhefung. Gleichzeitig werden in der Flüssigkeit verbliebene Nährsalze, insbesondere auch verbliebene Ammonsalze, wieder zur Verwertung gebracht. Die Verwendung der nach der Vergärung der Holzzuckerwürzen verbleibenden Schlempe zum Auswaschen der vorhydrolysierten, cellulosehaltigen Rohstoffe kann jedoch nicht beliebig oft wiederholt werden, weil sonst in der Hefeflüssigkeit eine Anreicherung von die Gärführung beeinträchtigenden, organischen Stoffen stattfinden würde. - Es muß daher ein Teil der Hefeschlempe mit dem Abwasser abgestoßen werden. Vorteilhafter ist es, die Würze bzw. Schlempe einer zweiten Verhefung zu unterwerfen.
• Wie festgestellt wurde, läßt die von der Hefe abgetrennte Schlempe, die Naben anderen assimilierbaren, organischen Stoffen eventuell noch geringe Mengen reduzierenden Zucker enthält, noch eine weitere Verhefung zu, wobei die enthaltenen organischen Stoffe ausgenutzt werden. Diese Maßnahme ist auch vom Abwasserstandpunkt vorteilhaft, da die Menge der mit dem Abwasser in die Flüsse gelangenden organischen Substanzen hierdurch verringert wird. Vorteilhaft verwendet man für die zweite Verhefung einen getrennten Torulastamm, der an die besondere Zusammensetzung der Verhefungsflüssigkeit angewöhnt ist. Die bei den Verhefungen anfallenden Schlempen können zum Verdünnen der Würzen teilweise rückgeführt werden.
• Das Verfahren der Erfindung kann diskohtinuierlich durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist naturgemäß eine kontinuierliche Durchführung. Diese empfiehlt sich schon deshalb, weil die Hefevergärung in Lösungen von hoher Zuckerkonzentration bekanntlich bei weitem nicht so gut verläuft wie in Lösungen niederer Zuckerkonzentrationen. Um nun günstige Verhefungsbedingungen zu haben, wäre es- erforderlich, die aus der Vorhydrolyse cellulosehaltiger Rohstoffe mit Zuckerkonzentrationen von etwa 3 bis 5 % oder auch mehr anfallenden Würzen zu verdünnen, um die Konzentration auf Werte zu bringen, die für die Hefeentwicklung günstig sind. Dieses Verdünnen ist aber eine unwirtschaftliche Maßnahme und wird bei kontinuierlicher Durchführung des Verfahrens vermieden, da hier nur der Würzezulauf entsprechend geregelt werden muß, damit die Zuckerkonzentration in der zu verwendenden Flüssigkeit auf den günstigsten Werten gehalten wird.
• Man kann die Verhefung der reduzierenden Zucker auch in mehreren kontinuierlichen Stufen durchführen. Zum Beispiel kann man folgendermaßen verfahren: Man verheft in der ersten Stufe beispielsweise 70 0/9 der reduzierenden Zucker, trennt die Hefe ab und bringt in einer zweiten Stufe die in der Flüssigkeit verbliebenen reduzierenden Zucker nochmals zur Verhefung, wobei sie beispielsweise nahezu ganz ausgenutzt werden. Nach neuerlicher Abtrennung der Hefe'können die in der Flüssigkeit noch enthaltenen, assimilationsfähigen Stoffe in einer dritten Stufe weiter zur Verhefung ausgenutzt werden.
• Ebenso wie die erste Verhefung kann auch die zweite und weitere Verhefung kontinuierlich vorgenommen werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Gewinnen von Hefe, insbesondere Tornlahefen, aus zuckerhaltigen Würzen, insbesondere Holzzuckerwürze, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhefung unterbrochen wird, bevor eine vollständige Verhefung aller assimilierbaren Stoffe erreicht ist, worauf der bei der Verhefung entstandene Schaum abgezogen, die Hefe daraus abgetrennt wird und die zurückbleibenden assimilierbaren, in der Hauptsache aus nicht reduzierenden Kohlenstoffverbindungen bestehenden Stoffe einer getrennten Verhefung, vorzugsweise mit einem besonderen Torulastamm, unterworfen werden. Angezogene Druckschriften -. Deutsche Patentschriften Nr. 594 361, 68:2 52o, 681 847, 499 5o6, 744 133, 607 712, 659951, -294683, 434910, 579111, 599476, 667948, 688665, 743366, 303801, 743739, 746731, 314163, 7644oi, 743366, 750578; österreichische Patentschrift Nr. 165 437; USA.-Patentschrift Nr. :2 446 737; schwedische Patentschrift Nr. 116 303.