Titel: Lermer, über die Zerstörung hölzerner Braugefäße durch Schimmelpilze.
Autor: Lermer, Johann Karl
Fundstelle: 1867, Band 184, Nr. LXXII. (S. 352–360)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj184/ar184072

LXXII. Zymotechnische Miscellaneen; von Dr. J. C. Lermer, Brau-Techniker.

(Fortsetzung von S. 160 dieses Bandes.)

X. Ueber die Zerstörung hölzerner Braugefäße durch Schimmelpilze.

Wenn Bierwürzen in hölzernen Bottichen zur Vergährung kommen, welche längere Zeit außer Gebrauch gestanden sind, wie dieß während des Sommers, der eigentlichen Ruhezeit des Brauens, der Fall ist, so erlangen die ersten darin vergohrenen Biere einen meistens bleibend nachtheiligen Geschmack, und es findet auch stets eine größere Attenuation der Würzen statt. Die genannte Erscheinung, welche auch im Winter, jedoch in viel geringerem Grade auftritt, wenn die Gährbottiche nur kurze Zeitintervalle (circa 8 bis 14 Tage) leer gestanden haben, gab die Veranlassung zu nachstehender Untersuchung.

Einer Anzahl von Bottichen wurden verschiedene (meist schadhafte) Dauben entnommen, von diesen durch Quer-, Radial- und Tangential-Schnitte feine Scheibchen losgetrennt, und solche einer genauen Durchsuchung unter dem Mikroskope und nachheriger Anwendung der bekannten mikrochemischen Reagentien unterworfen.

Die untersuchten Dauben waren zum Theil Gährbottichen aus Eichenholz, zum Theil solchen aus Lerchenholz entnommen.

a) Dauben von Gährbottichen aus Eichenholz.

Die Innenseite der Bottiche ist mit einer bräunlichen, festen Kruste von sogenanntem Bierstein überzogen, welche jedoch nicht gleichmäßig über die ganze innere Fläche verbreitet ist, sondern durch die Gefäße (Poren) des Frühlingsholzes in unregelmäßigen Längsfurchen unterbrochen wird. Diese Furchen sind oft 1/2 Millimet. tief und dadurch erhält die ganze Innenfläche der Bottiche ein unebenes Aussehen. Die Holzmasse der Innenseite ist oft mehrere Millimet. tief viel dunkler gefärbt und die Cohärenz des Holzes bedeutend vermindert, so daß dasselbe leicht, besonders bei Bottichen welche mehrere Jahre im Gebrauch gewesen sind, mittelst eines Messers krustenförmig abgeschürft werden kann.

Bei schwacher Vergrößerung und auffallendem Lichte (an meinem englischen Instrumente – Powell und Lealand – mit Lieberkühn'schein |353| Spiegel und Binocular-Vorrichtungen, die leider bei den Optikern des Continents noch keine Anwendung gefunden haben) treten an einem opaken Stücke die Gefäße als tiefe, zum Theil mit Hefen-Klümpchen und Bierstein gefüllte Furchen hervor, an deren Wandungen oft ganze Bündel von Holzzellen frei liegen oder nur mehr lose zusammenhängen.

Die bräunliche Kruste von Bierstein, welche stellenweise einen cementartigen, festen Ueberzug bildet, mittelst eines Messers abgeschabt, lieferte folgende Resultate.

Die graulich-weiße Masse enthielt Pilzsporen und Hefenzellen; von einer krystallinischen Structur war nichts wahrzunehmen.

Die qualitative Analyse erwies, daß der Bierstein der Gährbottiche fast nur aus oxalsaurem Kalk besteht.

Eine quantitative Bestimmung mit der rohen abgeschabten Masse gab folgende Zahlenwerthe:

Lufttrockene Substanz 1,724
dieselbe bei 100° C. getrocknet 1,443
Glühverlust 0,560
Glührückstand 0,883

Der Glührückstand enthielt:

Eisenoxyd 0,015
Kalk 0,486 (= 0,868 CaO, CO²)
Kohlensäure (aus der Differenz) 0,382

Eine andere Probe der bei 100° C. getrockneten Substanz von 1,349 Grm. wurde zur Bestimmung ihres Gehaltes an oxalsaurem Kalk in Salzsäure gelöst, filtrirt, und mit Ammoniak gefällt; der bei 100° getrocknete Niederschlag, aus welchem die geringe Eisenoxydmenge nicht zuvor abgeschieden wurde, betrug 0,959; dieser geglüht, hinterließ 0,660 kohlensauren Kalk = 0,369 CaO, was auch mit der Formel des bei 100° getrockneten oxalsauren Kalkes (2 CaO, C⁴O⁶), welche 0,657 kohlensauren Kalk verlangt, hinlänglich übereinstimmt.

Querschnitt durch die der Flüssigkeits-Seite zugekehrte Partie.

Diese (Fig. 1) enthielt an den Wandungen und vorzüglich in den Gefäßen eine Menge von Sporen; zuweilen findet man die Holzzellen-Partie angefüllt mit Sporen verschiedener Größe, ohne, oder doch mit sehr wenig Mycelium. Die dunklere Färbung der Holzmasse erstreckt sich, je nach dem Alter der Bottiche, oft auf circa 5 Millimeter und weiter in die Dauben hinein. Vorzüglich sind es die quer zu Tage gehenden Zellen der Markstrahlen, welche durch eine extractartige Masse intensiv braun gefärbt sind, und zum Theil Sporen enthalten.

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Man findet Sporen verschiedener Größen, bis zu jener der Hefenzellen, auch bräunliche Sporen, deren viele auf der Seite der Längsachse durch Austrocknung eingebaucht sind, wodurch sie ein napfförmiges Aussehen erhalten. Die größeren Sporen haben meist einen oder mehrere, oft ziemlich groß ausgebildete Protoplasma-Kerne; die kleineren sind stark lichtbrechend und enthalten meist nur einen Kern. Außerdem finden sich Leptothrix und kleine Körnchen vor, welche im Wasser in lebhafte Molecular-Bewegung gerathen. Eine Partie einer solchen conglutinirten Leptothrix-Wucherung (Fäden, dicht radial stehend auf einer länglichen Basis), mit Zuckerwasser 5 Tage unter dem Mikroskope zeitweise beobachtet, ließ erkennen, daß einzelne Stäbchen nach circa 4 Tagen bis zum 3 und 5fachen ihrer ursprünglichen Länge auswuchsen; auch kleine Quadrat-Oktaeder von oxalsaurem Kalke finden sich hier und da in den Gefäßen vor.

Dieselben Resultate wurden durch Radial- und Tangential-Schnitte erhalten.

Auch die Außenseite der Bottiche ist mit Schimmelpilzen, vorzüglich Penicill. glauc. überzogen. Dieser Ueberzug ist schwarzgrün und enthält braune Sporen und braunes Mycelium.

In viel höherem Grade erleidet oft die Außenseite der Lagerfässer in den feuchten Kellerräumen eine selbst mehrere Millimeter tief gehende Zersetzung durch die Sporen. In solchem Holze finden sich vielerlei braune Sporen und Hefenzellen, doch bemerkt man, daß die meisten hiervon abgestorben und theilweise zerstört sind. Dennoch konnte mit Spänen einer Daube, welche in ziemlich starkem Grade mit Pilzen überwuchert und zwischen den Holzzellen durchsetzt war, schon nach 2 Tagen eine, wenn auch nicht sehr kräftige Gährung eingeleitet werden. Das durch solche Gährung in wiederholten Versuchen gewonnene Bier war schon nach Vollendung der Hauptgährung sauer geworden, und hatte einen eckelhaft schimmeligen Geschmack. Reine Zuckerlösung, mit dergleichen Spänen versetzt, kam nicht in Gährung; jedoch hatten sich die kleinen Hefenzellen in den Holzzellen sehr vermehrt.

Zweckmäßig wendet man zur Unterscheidung von Pilzfäden oder Holzfasern Chlorjodzink-Lösung, oder Jod und Schwefelsäure an, indem man den zu untersuchenden Schnitt erst mit Kalilauge oder Chromsäure behandelt, wodurch der Holzstoff entfernt und mit Anwendung von Chlorjodzink die Holzfaser blau, die Pilzfäden dagegen gelb gefärbt werden. Bei hinlänglicher Einwirkung von Chromsäure bleibt oft nur mehr die spiralig verdickte tertiäre Membrane der Holzzellen übrig, welche übrigens |355| in den Holzfasern, deren Zersetzung bereits weit fortgeschritten, oft schon für sich sichtbar ist.

Ich gebe hier noch die Resultate einer chemischen Untersuchung von Bottich-Spänen an, welche durch Abhobeln der inneren Wandungen (Flüssigkeitsseite) erhalten waren und successive mit reinem, kalihaltigem und salzsäurehaltigem Wasser behandelt wurden.

Der wässerige Auszug nach dem Filtriren (der auf dem Filter gebliebene Rückstand enthielt außer kleinen Holzpartikelchen: Hefenzellen, meist zerstört, Pilzmycelien und eine Menge sehr kleiner, länglicher, in lebhafter Molecular-Bewegung begriffener Stäbchen) für sich eingeengt, stellte eine hellbräunliche, beim Austrocknen spröde Masse dar, ohne jede Neigung zur Krystallisation.

Ein Niederschlag mit essigsaurem Blei enthielt: Gerbsäure, ferner Huminkörper, von denen Quellsäure und Quellsatzsäure durch die bekannten Fällungen mit essigsaurem Kupferoxyd und resp. Ammonzusatz nachgewiesen wurden; dann Ulm in säure, die beim Einengen des Filtrats sich abschied und durch Salpetersäure Hellroth gefärbt wurde. Ferner fanden sich in dem essigsauren Bleiniederschlage Ameisensäure (durch Reduction von salpetersaurem Quecksilberoxydul und salpetersaurem Silberoxyd erkannt), Aepfelsäure und viel Milchsäure, letztere als Zinksalz und mikroskopisch bestimmt.

Von unorganischen Säuren war besonders Phosphorsäure in größerer Menge vorhanden, dann Spuren von Schwefelsäure; von indifferenten Stoffen waren Dextrin und Zucker nachweisbar.

Die vom essigsauren Bleiniederschlage abfiltrirte Flüssigkeit gab mit basisch-essigsaurem Bleioxyd eine voluminöse Fällung, welche hauptsächlich aus Dextrin bestand. – Die vom basisch-essigsauren Bleioxyd abfiltrirte und durch Schwefelwasserstoff vom überschüssigen Blei befreite Flüssigkeit enthielt Zucker und eine salpetersaures Silberoxyd, aber nicht salpetersaures Quecksilberoxyd reducirende Substanz. Die Extraction des Abdampfungsrückstandes dieser Flüssigkeit mit Aether gab nach der Verdunstung des letzteren einige sternförmig gruppirte Krystalle in Gestalt gekrümmter Nadeln, welche wegen der geringen Menge nicht weiter untersucht werden konnten.

Der durch kalihaltiges Wasser erhaltene tiefbraun gefärbte Auszug gab, mit Schwefelsäure übersättigt, einen sehr voluminösen röthlichbraunen Niederschlag, welcher wieder aus Huminkörpern bestand, von denen nur besonders Quellsatzsäure nachgewiesen wurde. Ammoniak brachte eine dunkle, olivengrüne Färbung hervor.

Im salzsauren, hellbräunlich gefärbten Auszug wurden von |356| organischen Substanzen vornehmlich Oxalsäure und Gerbsäure nachgewiesen; von unorganischen Substanzen eine große Menge Chlorcalcium.

b) Dauben von Gährbottichen aus Lerchenholz.

Der cementartige Ueberzug von Bierstein ist bei diesem Holze in meist etwas dünnerer Schichte über die Dauben verbreitet und bildet hier gewissermaßen einen schützenden, glatten Ueberzug mit seltener Unterbrechung, wobei man aber die Jahresringe schwach durchscheinen sieht. Das Holz war auf mehrere Millimet. tief an der Flüssigkeitsseite sehr weich, so daß es schon mit den Fingernägeln leicht Eindrücke annahm, während gesundes Lerchenholz mehr Widerstand leistet. Unter dem Bierstein tritt gewöhnlich eine bräunliche, dann eine röthliche Holzmasse auf, die oft mehrere Millimet. tief in die Holzmasse hinein ragt. Die innere Holzmasse ist hier auffallend reich mit Pilz Mycelium durchsetzt (Fig. 3), während Sporen seltener sind. Die Pilzfäden ziehen sich zwischen den Holzzellen entlang (in der Intercellularsubstanz), durchbrechen auch häufig die Zellen-Wände, besonders an den dünnen Stellen, und verbreiten sich so durch die ganze Holzmasse hinein.

Die der Bierwürze zunächst liegenden Holz-Zellen sind oft ausschließlich mit Sporen gefüllt (Fig. 2 und Fig. 4); die mehr gegen das Innere des Holzes liegenden aber fast nur von Mycelium durchsetzt.

c) Dauben von einem Abläuter-Bottiche.

Die Innenseiten von Holzgeschirren, welche mit heißer Bierwürze in Berührung stehen, als: Maischbottiche, Abläuterbottiche, hölzerne Kühlschiffe u.s.w. überziehen sich nach längerem Gebrauche mit einer braunen, bis glänzend schwarzen, fest anhaftenden dünnen Kruste. Natronlauge löste die braune Masse; Schwefelsäure erzeugte sehr viel sternförmig gruppirte Nadeln von schwefelsaurem Kalke. Beim Einäschern entwickelten sich viel hornartig riechende Dämpfe, und dasselbe schritt sehr langsam voran; die erhaltene Asche war röthlich gefärbt.

Das lufttrockene Material, welches seit 3 Monaten an einem trockenen Orte aufbewahrt gewesen war, enthielt 10,77 Proc. Wasser (bei 100° getrocknet) und hinterließ beim Einäschern 3,24 Proc. Asche. Die procentische Zusammensetzung der Asche war folgende: |357|

Alkalien Spur
Kalk 22,24
Magnesia 14,21
Thonerde 1,00
Eisenoxyd 10,59
Chlor Spur
Schwefelsäure 2,03
Phosphorsäure 29,20
Kohlensäure Spur
Kieselsäure und Sand 20,00
–––––
Summa: 99,24

Eine Stickstoff-Bestimmung nach Will und Varrentrapp lieferte im Mittel zweier Verbrennungen 9,31 Proc. Stickstoff. Feine Schnitte nach den drei verschiedenen, oben angegebenen Richtungen ließen keine so auffallende Zersetzung in den Zellpartien erkennen, wie bei den Gährbottichen, sondern es fanden sich nur sehr wenige Sporen vor; am meisten waren hier wieder, wie in den vorhergehenden Fällen, die Markstrahlen von einer tief dunkelbraunen Extractmasse angefüllt.

Holzgeschirre, durch welche Bierwürzen passiren oder darin längere Zeit verweilen, namentlich Gährgefäße, halten in ihren Zellen und Poren Würze und Hefenzellen zurück, welche letztere dann unter Umständen zu Pilzen auswachsen, die im Holzkörper sich durch die Intercellularsubstanz verbreiten, die Holzzellen aus ihrem Verbande lösen, auch die Zellen-Wände, besonders an den dünneren Stellen, durchbrechen, und sich meist spiralförmig den Wandungen der Zellen entlang ziehen, indem sie diese zum Theil resorbiren, so daß oft nur mehr ein schwaches Gerippe der Zellen-Wand übrig bleibt, und allmählich eine gänzliche Zersetzung des Holzes unter Bräunung und Entstehung humusartiger Körper in den Zellen-Membranen veranlaßt wird.

Am ehesten greift die Zerstörung in den Zerklüftungen des Eichenholzes um sich, ferner in dem Gefüge der Dauben und dann an jenen Stellen, wo selbe durch die sogenannten Düpnägel verbunden sind. Bemerkenswerth ist ferner, daß im Eichenholz vornehmlich Sporen, im Lerchenholz dagegen neben jenen auch viel Mycelium angetroffen wird, besonders wenn man die Dauben mehr gegen die Mitte des Holzkörpers zu untersucht.

Bei den zu meiner Kenntniß gelangten Untersuchungen52) von der Zerstörung durch Atmosphärilien unterlegenen Holzarten wurde in keiner derselben eine ähnliche ausgedehnte Pilzwucherung gefunden, wie im Holze der Gährgefäße.

|358|

Besonders begünstigt wird die Zerstörung des Holzes in Kellerräumen, welche beständig feucht sind und des Luftzuges entbehren, in welchem Falle die Geschirre weit geringere Dauerhaftigkeit besitzen.

Von wesentlichem Vortheile wäre es, wenn man beim Schneiden des Stammes darauf Rücksicht nähme, daß nur die Tangential-Schnitte zum Zweck der Gährgefäße verwendet würden, denn schon ein mikroskopischer Vergleich von in Verwendung gestandenen Bottichen lehrt, daß die senkrecht oder etwas schief zu Tage gehenden Frühjahrsholzschichten auf der Innen- (der Flüssigkeit zugekehrten) Seite viel eher alterirt werden, als die Tangentialschnitte.

Gährgefäße aus Lerchenholz erweisen sich in Bezug auf Dauerhaftigkeit und Reinhaltung vortheilhafter als jene aus Eichenholz, wahrscheinlich in Folge ihres höheren Harzgehaltes, und dann auch, weil beim Nadelholze die sogenannten Gefäße (weite Zellräume, worin sich leicht Hefe ansammeln kann) gänzlich fehlen. Deßgleichen erweist sich das Splintholz dauerhafter als das Kernholz, was wohl von der poröseren Beschaffenheit des letzteren abhängt.

Die meiste Verunreinigung durch Hefe findet immer in den Zerklüftungen und den Gefäßen des Eichenholzes statt; deßgleichen in den mangelhaft verdichteten Furchen der Wandungen und des Bodens der Bottiche, aus denen die Hefe durch noch so sorgfältiges Waschen und Dämpfen nicht vollständig entfernt werden kann. Bleibt ein Gährbottich in sehr feuchter Atmosphäre in geschlossenen Räumen einige Tage außer Gebrauch, so sieht man bei genauer Beobachtung, selbst nach vorhergegangener sorgfältigster Reinigung, über dessen ganze innere Oberfläche, so weit sie mit Würze überdeckt war, einen weißen Anflug sich verbreiten, der mit jedem Tage stärker und deutlicher wird. Dieser weiße Anflug besteht aus den Keimschläuchen (und Mycelium) der in den Gefäßen des Holzes zurückgebliebenen Hefesporen, welche auf dem nahrhaften Substrate und in der feuchten Atmosphäre nun kräftig vegetiren. Nach einigen Monaten findet man oft die ganze innere Oberfläche mit einen ziemlich hohen Rasen bildendem Mucor mucedo überzogen. Ich beobachtete, daß diese Rasen während des Sommers eine Höhe von l'' und darüber erreicht hatten, und an solchen Stellen wucherten, wo das übliche Einkalken, welches besonders bei feuchter Witterung und feuchten Localen fleißig gehandhabt werden sollte, mangelhaft vorgenommen worden war.

Zur Verhütung der Schimmelbildung und zur besseren Reinigung der Bottiche wurde in letzterer Zeit vielfach eine sogenannte Faßglasur (weingeistige Harzlösung) zum Ausstreichen der Bottiche angewendet; |359| dieser Lack besitzt aber leider nicht die erforderliche Haltbarkeit, um nur eine Sudperiode zu überdauern.

Einer unserer intelligentesten Brauer, Hr. Gabriel Sedlmayr in München, hat vor einigen Jahren versuchsweise einen aus 5 großen Glasplatten zusammengesetzten Gährbottich aufgestellt und hinsichtlich des Verlaufes der darin beobachteten Gährung viel Vortheilhaftes im „bayerischen Bierbrauer“ (1866 Nr. 3, S. 41) mitgetheilt.

Auch in hiesiger Brauerei (in Schwechat bei Wien) ist seit zwei Jahren ein Glasbottich von 50 Eimern Inhalt, aus 5 großen Glasplatten von 1/2 Zoll Wandstärke eingeführt. Die Resultate sowohl hinsichtlich des Gährungs-Verlaufes als auch der Reinheit des Geschmackes der darin vergohrenen Würze fallen stets so entschieden günstig aus, daß der Gedanke nicht mehr ferne liegt, sowohl sämmtliche hölzerne Gährbottiche als auch Lagerfässer durch gläserne oder durch Geschirre aus einer schmelzbaren glasartigen Masse zu ersetzen.

Noch möchte ich zu einem Versuche von Bottichen aus emaillirtem Eisenblech (Email der Kochgeschirre) rathen, welche, wenn das Email gut hergestellt ist, bei großer Dauerhaftigkeit auch eine leichte Abkühlung der darin vergährenden Würze ermöglichen.

Erklärung der Figuren.

Die hier folgenden Figuren und nach von mir gefertigten Photographien in Holz geschnitten worden.

Fig. 1., Bd. 184, S. 359
Fig. 2., Bd. 184, S. 359
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Fig. 1. Querschnitt einer Gährbottich-Daube aus Eichenholz, von der Innen- (Flüssigkeits-) Seite. Zwei halbdurchschnittene Gefäße, mit Bierstein und Hefe inkrustirt.

Vergrößerung 70/1.

Fig. 2. Querschnitt einer Gährbottich-Daube aus Lerchenholz, durch die Frühlingsholzschichte. Die obere unebene Seite ist diejenige, mit welcher die Flüssigkeit in Berührung stand. Die Holzzellen sind vollgepropft von Pilzsporen und Pilzmycelien. Die Streifen an den Wandungen der Zellen rühren vom Messer her; dieselben waren am Objecte kaum bemerkbar, während sie die Photographie sehr deutlich wiedergab.

Vergrößerung 330/1.

Fig. 3., Bd. 184, S. 360
Fig. 4., Bd. 184, S. 360

Fig. 3. Radialschnitt einer Gährbottich Daube aus Lerchenholz. Zwei Holzzellen mit Pilzsporen und Mycelium, welches letztere häufig die dünneren Stellen durchbricht.

Vergrößerung 330/1.

Fig. 4. Tangentialabschnitt einer Gährbottich-Daube aus Lerchenholz. Beide Holzzellen, von denen die eine beim Schneiden entzwei gebrochen, sind aus einer Zellenpartie jener Wandung entnommen, welche mit der gährenden Flüssigkeit zunächst in Berührung stand. Die Holzzellen, theilweise schon im Zerfall, sind mit Sporen angefüllt.

Vergrößerung 330/1.

|357|

Wiesner, Zerstörung der Hölzer an der Atmosphäre. Sitzungsberichte der k. k. Akademie der Wissenschaften, Bd. XL, IX.

Willkomm, die mikroskopischen Feinde des Waldes. Dresden, bei Schönfeld.

Schacht, Veränderung durch Pilze in abgestorbenen Pflanzen-Zellen; Jahrbücher, Bd. III.

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