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organic yeast - BIO-Hefe
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    Umstellung auf BIO-Hefe --> BIO-Rohextrakt als N-,P- und Vitamin Quelle

    Seit 01.01.2014 sind Hefe und Hefeprodukte in der EU zu den Zutaten landwirtschaftlichen Ursprungs zu zählen. Zur Umstellung von konventioneller Hefe zu Biohefe müssen die Produktions-Rohstoffe ersetzt werden:

    • Melasse, C-Quelle --> industrielle Melasse muss durch BIO-Melasse ersetzt werden. Problem: In der europäischen Zuckerindustrie werden nur limitierte Mengen Zucker aus BIO-zertifizierten Zuckerrüben gewonnen. Es muss auf "Nicht-EU-Landwirtschaft" zurückgegriffen werden.

    • N-Quelle --> der Chemierohstoff Ammoniak (es gilt dasselbe für Ammoniumphosphat, Harnstoff, ...) muss durch einen agraischen, BIO-zertifizierten Rohstoff ersetzt werden. Hier kommen hydrolisierte Proteinprodukte in Frage. Allerdings muss die Hydrolyse die Ansprüche an eine BIO-Zertifizierung erfüllen. Denkbar ist enzymatisch hydrolysiertes Soja- oder Erbsenprotein. Denkbar ist auch hydrolysiertes Protein aus einer tierischen Quelle (Federn, Milch/Molke, ...)

    • P-Quelle --> der Chemierohstoff Phosphorsäure muss durch eine biologische, BIO-zertifizierte Quelle ersetzt werden. Diese Substitution ist die schwierigste.




    Seit 2012 wird im Rahmen der BIO-raffinerie-Gruppe rund um Dr. Werner Koschuh die Verwendung von BIO-Rohextrakt zur Hefevermehrung untersucht.
    BIO-Rohextrakt ist das wässrige Pressextrakt aus silierter Blatt-Biomasse. Die Gewinnung erfolgt in dezentralen "Basis-BIO-raffinerien" während die Standardisierung und Weiterverarbeitung in zentralen "Verarbeitungs-BIO-raffinerien erfolgt". Siehe BIO-Rohextrakt

    • 2012-06: Fermentationsversuche mit weiterverarbeitetem Rohextrakt (nanofiltriert) bei VH-Berlin. 20L Maßstab.

    • 2012-08: Fermentationsversuche in einer Hefefabrik im 2 m³ Maßstab. Separation und Waschung.


    • 2016-2019: Fermentationsversuche im Projekt BIOFER zur Untersuchung von BIO-Rohextrakt als alleiniges Cosubstrat zu Melasse. Versuche im Auftrag von Werner Koschuh bei der VH-Berlin.
    Folgende Fragenstellungen wurden untersucht und gelöst:
    • Nutzung der freie Aminosäuren in BIO-Rohextrakt durch die Hefe.
    • Nutzung von BIO-Rohextrakt als Phosphorquelle.
    • Wie ist die Elementarbilanz: C, N, P in der Fermentation?
    • Schadet die Milchsäure in der Fermentation?
    • Wie ist der pH-Verlauf?
    • Wie ist die Ethanol Umsetzungsrate?
    • Wie ist die Vermehrungsrate (H-Faktor) während den Fermentationsphasen?
    • Wieviel Antischaum wird benötigt?
    • Wie ist die Triebkraft?
    • Wie ist die Triebkraft nach Trocknung?
    GRUNDAUSSAGE: BIO-Rohextrakt ist bestens geeignet als wesentliche Quelle für N, P und Vitamin/Spurenelemente in der Hefefermentation. Der typische bestehende Apparateaufbau einer Hefeproduktion lässt sich beim Einsatz von Rohextrakt nutzen.

    BIO-Rohextrakt ist ein komplexes Nährmedium mit extremer Osmolität und einem breiten, universalen Spektrum an Inhaltsstoffen. Das gesamte Spektrum der Melasseinhaltsstoffe außer Saccharose wird abgedeckt. BIO-Rohextrakt kann auch mit anderen C-Quellen zu einem sinnvollen Gesamtsubstrat gemischt werden.




    Hefe

    Hefe (bayrisch Germ, englisch Yeast) wird im Handel für Endverbraucher meist als Frischprodukt (Hefewürfel) oder als Trockenprodukt (granuliert in "Tütchen") verkauft. In beiden Fällen handelt es sich um lebende, einzellige Pilze - Saccharomyces cerevisiae. Die Hefe sorgt im Teig für eine feine Blasenstruktur, was wiederum beim Genuss von Brot und Gebäck ein wesentlicher Faktor ist. Die feine Blasenstruktur - der Teig geht auf - entsteht dadurch, dass die Hefe Zucker verstoffwechselt und CO2-Gas entsteht.

    Konventionelle Hefe oder BIO-Hefe: Hefe ist immer ein natürliches Produkt. Das Produkt besteht aus lebenden Hefezellen, die in einem großtechnischen Fermentationsprozess vermehrt werden. Man spricht von BIO-Hefe wenn die Rohstoffe ausschließlich aus BIO-zertifizierten Quellen stammen. Bei konventioneller Hefe werden Rohstoffe aus agrarischen und industriell/chemischen Quellen genutzt.

    Hefeproduktion - Fermentation, Separation, Produkt: In einer Hefefabrik werden in großen Behältern (Fermentern) unter aeroben Bedingungen (Zwangsbelüftung) Hefezellen vermehrt. In rund 50 Stunden wird, von einer Reinzucht (1 m³) ausgehend, die Konzentration und Gesamtmenge erhöht. Dabei werden kontinuierlich Nährstoffe zugegegeben. Final ensteht ein Fermentationsvolumen von rund 200 m³. Diese Maische wird nun mittels schnelldrehender Separatoren in eine Hefemilch (Produkt) und in Vinasse (Restmenge) getrennt.

    Die Hefemilch kann nun entweder
    • frisch verabeitet werden,
    • nach finaler Filtration, extrudiert und als Frisch-Würfel verpackt werden,
    • oder granuliert und getrocknet werden

    Rohstoffe - Nährstoffe:
    • Der Hauptnährstoff ist Zucker (die C-Quelle). Besonders geeignet ist Melasse (Nebenprodukt der Zuckerkristallisation in einer großindustriellen Zuckerfabrik).
    • Die Hefe benötigt aber auch Protein bzw. Stickstoff (die N-Quelle) und
    • Phosphor (die P-Quelle).
    • Zusätzlich benötigt die Hefe eine Reihe von feinstofflichen Zusätzen wie Vitamine und Spurenelemente.

    In der Produktion von konventioneller Hefe stammen N und P aus Industriechemikalien --> meist Ammoniak und Phosphorsäure. Zur optimalen Abdeckung von Vitaminen und Spurenelementen werden entsprechende Zusätze aus Chemie und Biotechnologie zugegegeben.



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