DE933443C - Verfahren fuer gleichzeitige Gewinnung von Hefe und Spiritus - Google Patents

Description

• Verfahren für gleichzeitige Gewinnung von Hefe und Spiritus Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um bei der gleichzeitigen Gewinnung von Hefe und Spiritus den Reinheitsgrad des gewonnenen Spiritus und die Qualität und Menge der anfallenden Hefe zu verbessern.
• Bei den bekannten Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Hefe und Spiritus ist es üblich, in den spiritusliefernden Gärungen etwa 2o bis 5o °/o Hefe und 23 bis 12 o/a Spiritus zu erzeugen. Die Spirituskonzentration in der Würze beträgt dabei i bis 2,5 %. Daran schließt sich eine Gärung an, welche in bekannter Weise ohne Alkoholgewinnung oder mit Alkoholgewinnung durchgeführt wird. In letzterem Fall erreicht die Konzentration des Alkohols in der Würze eine Höhe von etwa 0,2 bis o,8 Volumprozent.
• Erfindungsgemäß wird in der Weise gearbeitet, daß man Maßnahmen trifft, die das Wachstum der Hefe bei den spiritusliefernden Gärungen hemmen und die Alkoholkonzentrationen dabei beträchtlich erhöhen. Hierzu kann man z. B. wuchs- und wirkstoffarme oder -freie Substrate in hoher Konzentration benutzen oder die Substrate in einer solchen Konzentration anwenden, daß bei der Vergärung ein hoher Alkoholgehalt in der Würze entsteht oder auch die Sauerstoffzufuhr mittels Verringerung der Luftmenge beschränken. Die entsprechend hohe Alkoholkonzentration in der Würze kann ebenfalls als gärungshemmendes Mittel dienen. Wesentlich ist dann, anschließend den gebildeten Alkohol von der Hefe abzutrennen und mit der Hefe unter erneuter Einschaltung von Gärungshemmungen weiterzuarbeiten, um dann schließlich durch Übergang zu den üblichen Gärmaßnahmen eine Beschleunigung des Hefewachstums herbeizuführen.
• Einzeln oder miteinander kombiniert können als das Wachstum der Hefe hemmende Maßnahmen die Zufuhr von schwer vergärbaren Substraten, eine verringerte Zugabe des Substrates, die Verwendung von wuchs- und wirkstoffarmen öder -freien Substraten, eine-Beschränkung der Stickstoffzufuhr, Stickstoffentzug oder auch die Einstellung einer anormal tiefen Temperatur von etwa 12 bis ä2° C an Stelle von 26 bis 30° C gewählt werden.
• Die erfindungsgemäße Verwendung von wuchs-und wirkstoffarmen oder -freien Substraten bei der Spiritusgärung oder eine minimale Dosierung der Sauerstoffzufuhr erweist sich als besonders wirksam. Die in der Spiritusgärung erreichte Alkoholkonzentration läßt sich etwa von 4. bis 91/o variieren. Die das Wachstum der Hefe oder deren Gärungs- oder Vermehrungsvermögen mindernden Maßnahmen können auch schon zu Beginn der Züchtung liegen.
• Die Hemmungsmomente; die bei den spiritusliefernden Gärungen wirksam sind, habenzur Folge, daß die Hefe nach Abtrennung des Alkohols zunächst einer verminderten Hemmungsbehandlung zu unterwerfen ist; erst wenn dadurch eine langsameLockerüng derHemmung eingetreten ist, kann die Hefe normalen Gärungsbedingungen unterworfen werden, wodurch sie eine gegenüber den bekannten Verfahren erhöhte Ausbeute ergibt und beträchtliche Qualitätssteigerungen bezüglich Haltbarkeit, Triebkraft (Ofentrieb) und Triebhaltbarkeit aufweist. Je höher die Konzentration des Alkohols in der Würze und je durchdringender die Gärungshemmungen der Hefe im zweiten Stadium gewählt werden, desto mehr werden die Vorteile des Verfahrens optimal.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zweckmäßig bei der Erzeugung von Alkohol unter einer Ausbeute von. etwa 5 bis :23'/0" unter gleichzeitiger Gewinnung der entsprechenden Hefemenge.
• Der gewonnene Alkohol ist wesentlich reiner als der bei den bekannten Verfahren, die unter gleichzeitiger Gewinnung von Hefe und Spiritus durchgeführt werden. Er kann ohne besondere Schwierigkeiten rektifiziert werden.
• Der volkswirtschaftliche Wert des erfindungsgemäßen Arbeitens beruht darin, daß mit dem gleichen Energieaufwand die 4-" bis 5fache Menge Spiritus wie nach den bekannten Verfahren hergestellt werden kann. Dabei werden bei Verwendung von Feinstbelüftungsapparaturen erhebliche Mengen an Abdampf und damit' erhebliche Energiemengen gespart.
• Im folgenden soll die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden, ohne daß eine Beschränkung der Erfindung auf die angewandten Versuchs- und Temperaturbedingungen, Mengenverhältnisse u. dgl. beabsicht wäre.. Ausführungsbeispiele i. Eine Heferasse üblicher Herkunft wird im Reinzuchtverfahren ohne Mästung geführt. Die hergeführte Hefe wird mit 5oo kg Rübenmelasse unter Zusatz von 9 kg Diammonphosphat bei 26'C und einem pH-Wert von 4,5 bis 5 angestellt. Nachdem 3/4 der Melasse vergoren sind, läßt man 3500 kg Melasse so der Gärung zulaufen, daß das Gärgut zwischen 7 bis 8° Bälling spindelt und der Alkoholgehalt der Würze von 4 bis 7 0/a steigt. Es wird kein Stickstoff zugesetzt, und die Phosphatgabe beträgt 15 kg Diammonphosphat. Während der Gesamtdauer der Gärung werden mit einer Feinstbelüftungsapparatur dem Gärgut stündlich 5o cbm Luft- in feinster Verteilung zugeführt. Nach Beendigung der Gärung hat die Würze eine Alkoholkonzentration von 7,4 0/a,. Aus der alkoholischen Würze wird mittels Druckseparatoren die Hefe abgetrennt.. Die erhaltene Hefe (6oo kg) wird bei 12° C ohne Stickstoff- und Phosphatgabe unter schwacher Belüftung mit Zoo kg Melasse angestellt und im Zulaufverfahren unter Zugabe von stündlich ioo bis i5o kg Melasse bei steigender Temperatur bis zu 21° C unter Hemmung weitergezüchtet. Verwendet werden iooo kg Melasse. Es kann dabei auch HOlzzucl<:er, Sulfitablauge oder Kolonialmelasse benutzt werden. Die Hemmung wird durch einen starken Melassezulauf, der stündlich Zoo bis 300 kg Melasse umfaßt, durch rasche Temperatursteigerung auf 26 bis 30° C, durch Zugabe von entsprechenden Stickstoff- und Phosphatmengen und durch starke Lüftung wieder aufgehoben. In dieser Phase des Verfahrens werden i5oo kg Melasse verbraucht. Die gewonnene Hefe beträgt 3020 kg, die gewonnene Spiritusmenge 1250 1. Berechnet auf 5o: 0/a Zucker beträgt die Ausbeute 44,7 % Hefe und 18,5 % Spiritus.
• 2. Hefe wird im Reinzuchtverfahren auf Getreidewürze oder auf Melasse unter Zugabe von Malzkeimextrakt hergeführt. Es schließt sich eine spiritusliefernde Gärung auf Rübenmelasse an, welche Zoo kg Hefe ergibt. Diese Gärung dient als Ansatz: für eine Spiritusgärung mit 5000 kg Kolonialmelasse: Die Gärung selbst verläuft, wie dies im Beispiel r beschrieben ist. Es werden aber nur 5 bis io cbm Luft stündlich zugeführt und 5o kg Ammonsulfat und 1o kg Diammonphosphat zum Gärgut zugesetzt. Nach Beendigung der Gärung hat die Würze einen Alkoholgehalt von 8,8 11%. An Stelle von Kolonialmelasse kann auch Holzzuckerwürze in entsprechender Menge verwendet werden. Die Hefe wird im Druckseparator abgetrennt, und dann erfolgt eine Gärung unter Hemmung, wie im Beispiel i beschrieben, mit iooo kg Rübenmelasse. Die Hemmung dauert etwas länger. Dann erfolgt die normale Gärung mit i5oo kg Melasse. Gewonnen werden 3030 kg Hefe und 17001 Spiritus. Verwendet-wurden 85ookg Melasse mit 48,5% Zuckergehalt, so daß die Hefeausbeute 36,8% und die Spiritusausbeute 2o,6 0/ö, betrug.

Claims (5)

1. ' PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren, um bei der gleichzeitigen Gewinnung von Hefe und Spiritus den Reinheitsgrad des gewonnenen Spiritus und die Eigenschaften und Menge der anfallenden Hefe zu verbessern, dadurch. gekennzeichnet; daß man zunächst die Gärung unter Anwendung von das Wachstum der Hefe hemmenden Maßnahmen, die zu einer hohen Alkoholkonzentration in der Würze führen, vornimmt, den gebildeten Alkohol von der Hefe abtrennt, hierauf die das Wachstum der Hefe hemmenden Maßnahmen bis zu einer vorübergehenden Herabsetzung des Hefewachstums fortsetzt, worauf anschließend durch Übergang zu den üblichen Gärmaßnahmen eine Beschleunigung des Hefewachstums herbeigeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als das Wachstum der Hefe hemmende Maßnahmen, die zu einer hohen Alkoholkonzentration in der Würze führen und sowohl einzeln als auch in Kombination angewendet werden können, unter anderem die folgenden benutzt: a) Anwendung der Substrate in einer solchen Konzentration, daß bei der Vergärung ein hoher Alkoholgehalt in der Würze entsteht, b) Anwendung von wuchs- und wirkstoffarmen oder -freien Substraten in hoher Konzentration, c) Beschränkung der Sauerstoffzufuhr.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als das Wachstum der Hefe hemmende Maßnahmen, die zu einer vorübergehenden Herabsetzung des Hefewachstums führen und die sowohl einzeln als auch in Kombination angewendet werden können, die folgenden benutzt werden: a) Anwendung von schwer vergärbaren Substraten oder verringerte Zugabe des Substrats, b) Anwendung von wuchs- und wirkstoffarmen oder -freien Substraten, c) Beschränkung der Stickstoffzufuhr, d) Stickstoffentzug durch Unterbrechung der Zugabe von anorganischen Stickstoffverbindungen, e) Einstellung von anormal tiefen Gärtemperaturen von etwa io bis 22° C.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Übermästung der Hefen bewirkt, die gegebenenfalls auch schon zu Beginn der Züchtung liegen kann.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Hefen verwendet, deren Gärungs- und Vermehrungsvermögen schon zu Beginn der Züchtung vorübergehend vermindert wurde. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 23 329, 310580, 329111, 37I 349, 536 989, 580 339, 591472, 607234, 607 7I2, 6I8 o21, 630 I93, 637728, 641025, 641 753, 655 034. 659 333, 676 I86, 66126o, 697311, 705308, 752271, 579111, 752 911 USA.-Patentschriften Nr. 2 525 21q., 1 68o 043, 2 304 47I.2 46o 947; österreichische Patentschriften Nr. Ioo 697, 103 075, 164 248; schweizerische Patentschriften Nr. 230:26o, 246 245; Auszüge deutscher Patentschriften 1946, Bd. 7, S. 791 und 799.