Titel: Schultze, über die Milchsäuregährung der Maische.
Autor: Schultze, W.
Fundstelle: 1868, Band 187, Nr. CXVII. (S. 501–516)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj187/ar187117

CXVII. Untersuchungen über die Milchsäuregährung der Maische; von Dr. W. Schultze, Brennerei-Techniker in Stettin.

I. Ueber die veranlassende Ursache der Bildung der Milchsäure in der Maische.

Hallier einerseits und Pasteur andererseits haben nachgewiesen, daß die Umwandlung des Milchzuckers in Milchsäure veranlaßt wird durch die Entwickelung eines eigenthümlichen, mikroskopischen Pilzes, der Milchsäurehefe, durch eine specifische Gährung, die Milchsäuregährung.

Diese Thatsache veranlaßte mich anzunehmen, daß die in den Maischen stets auftretende Milchsäure durch dieselbe Ursache aus dem Traubenzucker der Maischen gebildet werde.

War diese Annahme richtig, so mußte sich in allen milchsauren Maischen die Milchsäurehefe mikroskopisch nachweisen lassen. Demgemäß untersuchte ich etwa 60 mehr oder weniger milchsaure Maischen und fand in der That in allen die von Hallier und von Pasteur beschriebene Hefenart.

Ein ganz klares Filtrat von frischer Getreidemaische, deren Extractgehalt = 10,381 Proc. Saccharometeranzeige war, wurde in einem lose verstöpselten Kölbchen bei einer Temperatur von 10–15° R. ruhig bei Seite gestellt. Nach 17 Stunden fieng das Filtrat an sich zu trüben. Diese Trübung wuchs mehr und mehr, und nach 41 Stunden hatte sich ein zarter, weißer Niederschlag gebildet.

|502|

Dieser Niederschlag bestand ausschließlich aus Milchsäurehefe, wie die mikroskopische Analyse ergab.

Er vergrößerte sich im Laufe der Zeit noch bedeutend. Als jedoch nach 7 tägiger Versuchsdauer keine Zunahme mehr beobachtet werden konnte, wurde er abermals mikroskopisch untersucht: es fand sich wohlausgebildete Milchsäurehefe, welche mit einigen wenigen Alkoholhefenzellen vermischt war.

Das Maischfiltrat hatte mit dem Beginn der Trübung seinen eigenthümlichen Geruch verloren und dafür den Geruch frischer Molken angenommen.

Beim Beginne dieses Versuches war der Säuregehalt des Marschfiltrates genau bestimmt worden: er betrug 1,25 Tausendtheile. Bei der Beendigung des Versuches wurde er wieder bestimmt: jetzt betrug er 11,25 Tausendtheile. Mithin war der Säuregehalt während des Versuches um das Neunfache gewachsen.

Es unterliegt hiernach keinem Zweifel, daß auch die in den Maischen stets vorhandene Milchsäure das Product der Milchsäurehefe, der Milchsäuregährung ist.

Die Milchsäurehefe der Maische bildet im ausgewachsenen Zustande gestreckte, vierkantige, helle Stäbchen, welche hin und wieder in der Mitte eine schwache Abschnürung besitzen. Im jugendlichen Zustande erscheint sie unter dem Mikroskope in der Gestalt sehr kleiner Punkte, welche eine wimmelnde Bewegung zeigen. Sie ist stark lichtbrechend, von eigenthümlichem, sanften Glanz, so daß man, wie Hallier sehr richtig bemerkt, nie den Inhalt von der Membran unterscheiden kann. Der Durchmesser der einzelnen Glieder beträgt etwa 1/600 Millimet. (Pasteur.) Mit der Alkoholhefe ist sie nie zu verwechseln.

Nachdem hierdurch das Auftreten der Milchsäurehefe in der Maische festgestellt worden war, trat mir nun die Frage nach dem Ursprunge dieser Hefe entgegen.

An eine spontane Entstehung darf, heutzutage, nachdem Hallier's u.a. mykologische Arbeiten erschienen sind, nicht im entferntesten mehr gedacht werden.

Die Thatsache, daß der atmosphärische Staub stets Sporen von Gährungspilzen enthält und durch diese befähigt wird, die sogenannte freiwillige geistige Gährung und andere Erscheinungen einzuleiten (Hallier, Anthon, Lermer u.a.); ferner die Thatsache, daß eine süße, gährungsfähige Malzwürze wochenlang unverändert bleibt, wenn nur solche Luft Zutritt zu ihr hat, welche vorher durch Baumwolle filtrirt worden ist (Schröder und v. Dusch), ließen mich vermuthen, daß es |503| auch hier der atmosphärische Staub sey, welcher die Sporen oder Keime liefere, aus denen sich die Milchsäurehefe in den Maischen entwickelt.

Um diese Vermuthung zu prüfen, stellte ich folgende Versuche an.

In einem Probirröhrchen wurde ein ganz klares Filtrat von frischer Maische 15 Minuten lang gekocht, damit die etwa schon in dem Filtrate vorhandenen Sporen getödtet wurden. Darauf wurde das Probirröhrchen mit seinem Inhalte unverstöpselt bei 10–15° R. ruhig bei Seite gestellt. Nach 24 Stunden trübte sich das Maischfiltrat. Die Trübung rührte, wie die mikroskopische Untersuchung ergab, von Milchsäurehefe her.

Interessant zu beobachten war es, wie die Trübung zunächst an der Oberfläche der Flüssigkeit begann und dann successive nach unten hin vorwärtsgieng.

Gleichzeitig mit diesem Versuche wurde ein zweiter angestellt, der sich von ersterem einzig und allein dadurch unterschied, daß das Probirröhrchen nach dem 15 Minuten währenden Sieden seines Inhaltes luftdicht verschlossen wurde. In diesem Falle trat selbst nach 17tägiger Versuchsdauer keine Spur von Milchsäurehefenbildung ein, auch war keine Vermehrung der sauren Reaction erfolgt.

Hieraus geht also hervor, daß es der atmosphärische Staub, resp. gewisse in demselben enthaltene Sporen sind, welche die Milchsäurehefenbildung in den Maischen veranlassen.

Ich hatte zu wiederholten Malen die Beobachtung gemacht, daß in nicht filtrirter Maischwürze, also in Maische, wie sie bei der Operation der Einmaischung erhalten wird, die Milchsäuregährung stets rascher und in bedeutend größerem Umfang auftritt, als in filtrirter. In einer 20 procentigen Hefenmaische z.B. waren schon 3 Stunden nach ihrer Darstellung Milliarden von großen Milchsäurehefenzellen wahrnehmbar, während in derselben Maische, als sie filtrirt wurde, trotz der Gleichheit aller sonstigen Einflüsse, erst nach 20–24 Stunden Hefenbildung eintrat.

Ich schloß hieraus, daß es noch eine andere Bezugsquelle von Milchsäurehefenkeimen, als die Atmosphäre, für die Maische geben müsse. Denn wenn die Hefensporen allein aus der Atmosphäre in die Maische gelangen, so darf sich hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Milchsäuregährung kein Unterschied zeigen, gleichviel ob die Maische filtrirt worden ist, oder nicht.

Ich erinnerte mich hierbei der Thatsache, daß die sogenannte freiwillige Gährung, welche wir in dem Moste auftreten sehen, vorzugsweise und nachweislich durch jene Pilzsporen hervorgerufen wird, die auf |504| der Oberfläche der Trauben und an den Fruchtstielen haften (Hoffmann). Gestützt auf diese Thatsache, bildete ich mir die Ansicht, daß als jene andere Bezugsquelle von Milchsäurehefenkeimen der Staub zu betrachten sey, welcher sich stets in größerer oder geringerer Menge in und an den zur Maischdarstellung verwendeten Rohstoffen: Roggen, Malz etc. findet.

Diese Ansicht erhielt auf folgende Weise ihre experimentelle Bestätigung.

Zwei gut ausgekochte Probirröhrchen A und B wurden mit gleichen Raumtheilen eines und desselben ganz klaren Maischfiltrates (circa 10 procentig) gefüllt.

Beide Raumtheile Maischfiltrat wurden darauf mit gleichen Raumtheilen vorher anhaltend gekochten, dann unter ausgekochter Baumwolle erkalteten Wassers verdünnt.

Das Verdünnungswasser des Röhrchens A war aber vor seinem Zusatze zum Maischfiltrat einige Augenblicke mit etwa 50 Roggenkörnern, wie sie ein Griff in einen großen Roggenhaufen ergab, in Berührung gebracht, dadurch also mit dem Roggenstaube beladen worden.

Beide Röhrchen wurden dann gut verschlossen und einer Temperatur von + 28° R. ausgesetzt.

Nach Verlauf von 4 Stunden trat in beiden Röhrchen Trübung, also Milchsäurehefenbildung ein. Dieselbe nahm aber dann in dem Röhrchen A einen viel größeren Umfang an, als in dem Röhrchen B. Nach der Größe der schließlich gebildeten, aus Milchsäurehefe bestehenden Niederschläge zu urtheilen, war die Menge der in A gebildeten Hefe wenigstens dreimal so groß, als in B.

Derselbe Versuch wurde nun mit Malzkörnern angestellt. Auch hier trat in dem Röhrchen A eine stärkere Milchsäurehefenbildung ein.

Es wurde hierauf noch folgender Versuch ausgeführt. Zwei gut ausgekochte Probirröhrchen A und B wurden mit gleichen Raumtheilen eines und desselben klaren Maischfiltrates gefüllt. Nachdem darauf in A eine Wenigkeit trockenen Malzstaubes eingetragen worden war, wurden beide Röhrchen gut verschlossen und einer Temperatur von 28° R. ausgesetzt.

Wiederum zeigte sich im Röhrchen A eine viel ergiebigere Bildung von Milchsäurehefe, als in B. Der Proceß verlief in A so energisch, daß eine lebhafte Gasentwickelung eintrat.

Also: auch der Getreide- und Malzstaub leitet die Milchsäurehefenbildung in den Maischen ein.

|505|

Dieses Ergebniß kann uns jetzt nicht mehr überraschen; denn wo anders stammt dieser Staub her als aus der Atmosphäre?

Ich wiederhole kurz die Resultate vorstehender Arbeit:

1) die in den Maischen vorkommende Milchsäure ist das Product einer in den Maischen stattfindenden Milchsäuregährung;

2) diese Milchsäuregährung wird veranlaßt durch gewisse Pilzsporen, welche theils aus dem atmosphärischen Staube, theils aus dem Getreide- und Malzstaube in die Maischen gelangen.

Außer der im Vorstehenden beschriebenen Entstehungsweise der Milchsäuregährung in den Maischen durch Pilzsporen, welche ich der Kürze halber die primäre nennen will, gibt es nun noch eine andere, die ich im Gegensatze zu jener die secundäre nenne.

Die fertig gebildete Milchsäurehefe hat nämlich, analog der Alkoholhefe, die Eigenschaft, in süßen Maischen sich sofort fortzupflanzen und somit Milchsäuregährung hervorzurufen.

Klares, süßes Maischfiltrat wurde in einem Kölbchen 15 Minuten lang zum Sieden erhitzt, um die möglicherweise vorhandenen Sporen zu tödten, und darauf unter einem dicken ausgekochten Baumwollenpfropfen, den man in den Hals des Kölbchens einschob, erkalten gelassen. Nach eingetretener Erkaltung lüftete man den Pfropfen etwas und trug rasch eine Wenigkeit trockener, reiner Milchsäurehefe in die Flüssigkeit ein. Das darauf sofort wieder gut verstöpselte Kölbchen wurde nun bei 28° R. hingesetzt.

Es trat sofort Milchsäuregährung ein: die Flüssigkeit trübte sich mehr und mehr; Gasentwickelung war wahrnehmbar; der Maischgeruch verschwand und der eigenthümliche Molkengeruch trat auf; die saure Reaction wuchs. Nach Tagesfrist hatte sich die hierbei neugebildete Milchsäurehefe auf dem Boden des Kölbchens abgelagert, in einer Quantität welche die der ursprünglich zugesetzten Hefe um ein Bedeutendes überstieg.

In einer Maische, welche primär in Milchsäuregährung gerathen ist, folgt natürlich der primären Weise die secundäre sofort auf dem Fuß, vorausgesetzt, daß die zur Fortpflanzung der entstandenen Zellen erforderlichen Nahrungsmittel vorhanden seyen; ist also die Pilzspore in der Maische zur Hefenzelle erwachsen, so wirkt nun letztere gerade so, als hätten wir fertig gebildete Milchsäurehefenzellen in die Maische gesäet.

Trommer, Otto u.a. sahen bisher die stickstoffhaltige Substanz der Maischen als die Ursache der Milchsäurebildung an. Trommer vertrat deßhalb, freilich im Jahre 1856, die Ansicht, daß zur Milchsäurebildung eine organisirte Substanz, wie die Hefe, erforderlich sey.

|506|

Diese Meinung von der Wirkung der stickstoffhaltigen Substanz muß jetzt natürlich aufgegeben werden. Die Function der stickstoffhaltigen Substanz ist die, der Milchsäurehefe als Nahrungsmittel zu dienen.

Es ist den Brennereipraktikern zur Genüge bekannt, daß Maischreste, welche nach dem Gebrauche der Gährbottiche in Folge mangelhafter Reinigung in den Bottichen verbleiben, in frischer, süßer Maische meist eine verlustbringende Säuerung erzeugen; ferner, daß die nämliche Wirkung durch eine übermäßig sauer gewordene Anstell-Hefenmaische in der großen Hauptmaische hervorgerufen wird. In solchen Maischresten und in solcher Anstell-Hefenmaische finden sich Milchsäurehefenzellen meist zu Myriaden. Dadurch erklärt sich die säuernde Wirkung auf die Hauptmaische.

Die Beobachtung, daß durch die Gegenwart der Malz- und Getreidehülsen, oder durch Zusatz von Milch, oder Molken die Säurebildung in den Maischen begünstigt wird (Balling), findet nunmehr ihre Erklärung.

Durch langsame Abkühlung der Maische auf dem Kühlschiffe wird die Säuerung begünstigt. Das ist erklärlich. Bei der großen Fläche, zu welcher die Maische auf dem Kühlschiffe ausgebreitet wird, müssen natürlich um so mehr Pilzsporen aus der Atmosphäre in die Maische gelangen, je länger die Kühlung dauert; indeß tritt hierbei noch ein anderes wirkendes Moment auf, welches später zur Besprechung kommen wird.

Es wird endlich klar, warum die Bildung der Milchsäure in den Maischen unvermeidlich ist (Trommer).

Die Angabe Trommer's, daß die bereits gebildete Milchsäure keine weitere Milchsäurebildung veranlasse, ist richtig und findet jetzt ihre Begründung.

Die Milchsäurebildung in den Maischen findet vor und während der alkoholischen Gährung derselben statt. Außer auf eine andere, im weiteren Verlaufe meiner Arbeiten mitzutheilende Weise kann man sich davon sehr bald durch eine mikroskopische Verfolgung der Maische von der Einmaischung an bis zur Destillation überzeugen. Balling's Angaben über diesen Punkt stehen unter sich im Widerspruch. In Bd. III S. 57 seiner Gährungschemie stellt er die Milchsäure als ein Product des Maischprocesses, in Bd. I S. 169 als Product der Gährung auf.

|507|

II. Ueber den Einfluß des Stickstoffes auf die Milchsäurebildung in der Maische.

Die Milchsäurehefe bedarf zum Aufbau ihres plasmatischen Inhaltes nothwendig des Stickstoffes, weil dieser ein constituirendes Element des Plasmas ist.

Daraus folgt, daß der Stickstoff zu den wesentlichen Bedingungen der Milchsäuregährung gehört; daß ohne Stickstoff keine Milchsäuregährung entsteht; daß die Dauer und die Energie der Milchsäuregährung von der vorhandenen Stickstoffmenge abhängig sind.

Bei der Milchsäuregährung der Maischen entnimmt die Milchsäurehefe den nothwendigen Stickstoff aus den stets vorhandenen gelösten Proteinverbindungen.

Daß diese Behauptung richtig sey, lehrt schon die alltägliche Erfahrung in den Spiritus- und Hefenfabriken. Wir sehen eine aus Roggen und Malz bereitete Maische energischer säuern, als eine aus bloßem Malze dargestellte. Maischen, bereitet aus Roggen und Malz, sehen wir um so schneller und um so mehr Säure bilden, je mehr Roggen wir in die Schrotmischung einführten. Wir können den Säuregehalt einer nicht hinreichend sauer gewordenen Maische dadurch vergrößern, daß wir dieser Maische einfach eine Portion rohen Roggenschrotes innig beimengen.

Alle diese Wirkungen des Roggens entspringen aus seinem größeren Gehalte an Proteinverbindungen. Durch die Einführung dieser Verbindungen in die Maische bereiten wir der Milchsäurehefe einen nahrhafteren und günstigeren Boden zu ihrer Entwickelung und Fortpflanzung.

Die Thatsachen: 1) daß eine Maische, zu deren Darstellung das höchstmögliche Quantum Roggenschrot verwandt, welche also dadurch der Milchsäuregährung möglichst geneigt gemacht worden ist, trotzdem nur in schwache Milchsäuregährung geräth, wenn man ihr viel Zucker und Wasser zusetzt; 2) daß eine solche Maische weder in Alkohol-, noch in Milchsäuregährung, sondern in Fäulniß übergeht durch einen weiteren directen Zusatz von Proteinverbindungen: diese Thatsachen zeigen aber auf's Deutlichste an, daß die Milchsäuregährung nicht von dem absoluten Stickstoffgehalt der Maischen, sondern von einem eigenthümlichen Mischungsverhältnis zwischen Proteinverbindungen und Zucker, zwischen Stickstoff und Kohlenhydrat abhängig ist.

Diese Behauptung hat zuerst Hallier an der Milch nachgewiesen, und es ist interessant, auch hier eine Bestätigung derselben zu finden.

|508|

Die Milch enthält den Milchzucker und die Proteinverbindungen in dem ungefähren Mischungsverhältniß von 1 : 1.

Wenn es gestattet ist anzunehmen, daß in der Milch sich die Bedingungen der Milchsäuregährung in der der Milchsäuregährung günstigsten Vereinigung vorfinden, so darf man auch wohl annehmen, daß das der Milchsäuregährung günstigste Mischungsverhältniß zwischen Zucker und Proteinverbindungen 1 : 1 sey.

Unsere Getreidemaischen (die Kartoffelmaischen brauche ich gar nicht zu erwähnen), welche meist aus 2 oder 3 Gewichtstheilen Roggen und 1 Gewichtstheil Malz bereitet werden, enthalten nun den Zucker und die Proteinverbindungen in einem solchen Mischungsverhältniß, daß der Zuckergehalt ein bedeutendes Multiplum des Proteingehaltes ausmacht. Das beweist die Analyse der Rohstoffe, das beweisen die Spiritus- und Hefenerträge.

Unsere Maischen bilden daher nie den der Milchsäuregährung günstigsten Boden.

Interessant ist es daher zu beobachten, wie eine Maische durch größeren Roggenverbrauch zu ihrer Darstellung der Milchsäuregährung immer geneigter und günstiger gemacht werden kann. Eine Hefenmaische z.B., in deren Schrotgemisch Roggen und Malz in dem Gewichtsverhältniß von 2 : 5 enthalten sind, kann eine viel längere Säuerungsperiode ertragen, als eine solche, bei welcher das Verhältniß der genannten Rohstoffe 5 : 5 ist.

III. Ueber den Einfluß der Temperatur und der Concentration auf die Milchsäurebildung in der Maische.

Soeben gaar gebrühte Getreidemaische wurde in einem gut ausgekochten verschlossenen Kölbchen einer 8stündigen Zuckerbildungsdauer bei einer Temperatur von 48–53° R. ausgesetzt. Nach Verlauf dieser Digestion wurde die Maische mikroskopisch untersucht; es fand sich nicht eine einzige deutlich und unzweifelhaft wahrnehmbare Milchsäurehefenzelle; ob gewisse, ungeheuer kleine Pünktchen, welche bei 480facher Vergrößerung mit Mühe wahrnehmbar waren, als die äußersten Anfänge der Milchsäurehefe (Kernhefe Hallier's?) zu betrachten seyen, wage ich nicht zu entscheiden.

Zur Controle, daß in der zu diesem Versuche angewandten Maische auch wirklich die vorausgesetzten Pilzsporen vorhanden waren, wurde gleichzeitig eine andere Portion derselben Maische im ausgekochten, verschlossenen Kölbchen bei mittlerer Temperatur hingesetzt. In diesem Falle waren nach Verlauf der 8 Stunden mittelgroße Zellen zu beobachten.

|509|

Die Brennereipraktiker hegen den Glauben, die Furcht, daß Maische, sobald deren Zuckerbildungsdauer über die gewohnheitsgemäßen 1 1/2, 1 3/4, 2 oder 2 1/2 Stunden ausgedehnt werde, während dieser Zeitverlängerung einer raschen Säuerung anheimfalle.

Obiger Versuch lehrt nun, daß diese Furcht grundlos ist; freilich, setze ich hinzu, so lange die Zuckerbildungstemperatur nicht unter 48° R. sinkt.

Man könnte mir den Einwurf machen, daß jede Maische schon während des Gaarbrennens und während der genau bei 52° R. stattfindenden Zuckerbildungsdauer eine saure Reaction zeige. Diesen Einwurf gebe ich als richtig zu. Indeß die saure Reaction, welche unter den bezeichneten Umständen auftritt, rührt von Phosphorsäure her.

Sinkt die Temperatur der Maische nun von 48° R. langsam bis 40° R., so findet nur eine ganz allmähliche, nicht reichliche Bildung von Milchsäurehefe statt. Schnelle, kräftige Bildung geht aber innerhalb der Temperaturgrenzen 40 und 20° R. vor sich. Die der Entwickelung günstigste Temperatur scheint mir zwischen 28 und 35° R. zu liegen.

Das in allen Brennereien herrschende Streben nach rascher Abkühlung der Maische auf dem Kühlschiffe ist daher ein durchaus gerechtfertigtes. (Man vergl. I. Ueber die veranlassende Ursache der Bildung der Milchsäure in der Maische.) Und es ist nun auch klar, warum die Getreidemaischen im Sommer reicher an Säure seyn müssen, als im Winter.

Durch ein weiteres Sinken der Temperatur der Maische unter 20° R. wird die Bildung und Entwickelung der Milchsäurehefe immer mehr verzögert. Bei 8° R. hatten sich in einer Maische erst nach 3 Tagen spärlich Zellen entwickelt, und bei 0 bis + 1° R. fand gar keine Entwickelung mehr statt. –

Zwei gut ausgekochte Kölbchen A und B wurden mit gleichen Raumtheilen eines klaren 10 procentigen Maischfiltrates gefüllt. Dem Maischfiltrate in A setzte man aber noch ein gleiches Volumen vorher anhaltend gekochten, unter Baumwolle erkalteten Wassers zu. Beide Kölbchen wurden dann sorgfältig verschlossen und einer Temperatur von 14° R. ausgesetzt.

In dem verdünnten Filtrat trat zuerst Milchsäurehefenbildung ein; diese war auch viel umfangreicher, als die im nicht verdünnten Filtrat.

Daraus folgt, daß verdünnte Maischen der Milchsäuregährung günstiger sind als concentrirte.

|510|

IV. Ueber den Einfluß der freien Milchsäure und der Neutralisation auf die Milchsäurebildung in der Maische.

Löst man in Milch noch mehr Milchzucker auf und läßt bei Sonnenwärme stehen, so verwandelt sich ein Theil des Zuckers in Milchsäure; sobald aber eine gewisse Menge Milchsäure gebildet ist, so hört die Milchsäuregährung auf, und es gelingt nur dann, allen Zucker in Milchsäure überzuführen, wenn diese von Zeit zu Zeit mit Soda neutralisirt wird (Butron und Fremy).

Limpricht empfiehlt das von Bensch beschriebene Verfahren der Milchsäuregewinnung aus dem Rohrzucker als ein sehr ergiebiges. Bei diesem Verfahren wird der auf Milchsäure zu vergährenden Zuckerlösung gleich von vornherein ein beträchtliches Quantum kohlensauren Kalkes zugesetzt, wodurch die Milchsäure im Entstehungsmoment neutralisirt wird.

Luboldt fand bei seinen Beobachtungen über die Gährung des Milchzuckers, daß beim Neutralisiren der gebildeten Milchsäure mit Kreide durchschnittlich 44,25 Proc., beim Nichtneutralisiren aber nur 22,85 Proc. des Zuckers in Milchsäure übergeführt wurden.

Vertheilt man Milchsäurehefe in reinem Zuckerwasser, so wird dieses alsbald sauer, und zwar immer stärker, jedoch sehr langsam, weil die Einwirkung der Milchsäurehefe auf den Zucker durch die vorhandene freie Säure sehr beeinträchtigt wird. Durch Zusatz von Kreide wird die Umwandlung sehr beschleunigt (Pasteur).

Aus diesen Beobachtungen ergibt sich, daß allgemein die Milchsäurebildung durch die freie Milchsäure beeinträchtigt, durch die Neutralisation der freien Säure aber gefördert wird.

Untersuchen wir nun, ob dieses Resultat auch bei der Milchsäuregährung der Maische sich bestätige.

Gleiche Raumtheile eines und desselben frischen, klaren Maischfiltrates wurden in gut ausgekochten Kölbchen A und B zur primären Entstehung der Milchsäuregährung hingesetzt. Dem Filtrate in A setzte man gleich von vornherein eine kleine Portion frisch gefällten, kohlensauren Kalkes zu.

In dem Kölbchen A trat eine viel reichlichere Bildung von Milchsäurehefe, folglich von Milchsäure, ein, als im Kölbchen B.

Nachdem das Maischfiltrat in B keine Milchsäuregährungserscheinungen mehr zeigte, wurde dasselbe von der gebildeten Milchsäurehefe abfiltrirt. Dieses Filtrat theilte man in zwei gleiche Portionen A und B, und neutralisirte A genau mit kohlensaurem Natron.

|511|

Die Portion A gerieth in neue Milchsäuregährung, die Portion B aber nicht.

Diese Versuche bestätigen also, was vorausgesehen wurde: daß die Milchsäurebildung in der Maische durch die bereits gebildete Milchsäure beeinträchtigt, durch Neutralisation aber gefördert wird. –

Der Glaube der Spiritusfabrikanten, daß die Milchsäurebildung in der Maische durch Neutralisation der gebildeten Milchsäure mittelst kohlensaurer Salze (kohlensaurem Kali, kohlensaurem Natron, kohlensaurem Ammoniak, kohlensaurem Kalk) gemindert oder gar gänzlich aufgehoben werde, ist daher ein irriger; es wird durch die Anwendung dieser Salze gerade das Gegentheil von dem erzielt, was man erzielen will.

Trommer's ausgezeichnete Beobachtungsgabe hatte diese Wahrheit schon zu einer Zeit erkannt, wo die veranlassende Ursache der Maischmilchsäuregährung noch nicht erkannt worden war. In seinem i. J. 1856 erschienenen Lehrbuch der Spiritusfabrication sagt er Seite 250 wörtlich: „Unter solchen Verhältnissen hat man verschiedene Mittel vorgeschlagen, welche die Milchsäureerzeugung des Maisches auf dem Kühlschiff verhindern sollen, insbesondere zu Zeiten, wo die Abkühlung des Maisches langsam von statten geht. Bestehen dergleichen Mittel aus Basen, oder solchen Substanzen, welche die Milchsäure bloß abzustumpfen oder zu sättigen vermögen, und das ist in der Regel der Fall, so helfen sie eigentlich gar nichts; sie beseitigen bloß das Product, ohne die Thätigkeit aufzuheben oder zu beschränken; ja es ist sogar wahrscheinlich, daß sie durch ihre Verwandtschaft zur Säure den Zucker noch weit mehr disponiren sich in dieselbe umzuändern.“

„Zu den genannten Mitteln gehören die kohlensaure Kalkerde in Form von Kreide, das kohlensaure Natron oder Soda, ferner Aschenlauge, des kohlensauren Kalis wegen. Man ist bei der Anwendung derselben allerdings von der Ansicht ausgegangen, es sey schon ein großer Gewinn damit verknüpft, die vorhandene Säure nur fortzuschaffen, indem dieselbe, gleichsam wie ein Ansteckungsstoff, die Bildung neuer Quantitäten hervorrufe. Indessen es ist diese Ansicht nur bedingungsweise gerechtfertigt; denn ist erst ein derartiger saurer Zustand des Maisches eingetreten, so ist überhaupt die Neigung des Zuckers, in Milchsäure überzugehen, außerordentlich groß, und die Umänderung des Zuckers in Säure findet vor wie nach der scheinbaren Entfernung statt; wenn, wie vorausgesetzt werden muß, nicht zufällig einige wesentliche Bedingungen dieses Processes aufgehoben worden sind.“

|512|

V. Ueber das freiwillige Aufgähren der Hefenmaische während der Säuerungsperiode.

Man beobachtet in den Brennereien nicht selten den Fall, daß die in durchaus gut gereinigten Gefäßen befindliche Hefenmaische während ihrer Säuerungsperiode Erscheinungen zeigt, wie wenn sie durch Alkoholhefe in geistige Gährung versetzt worden wäre.

Diese Erscheinungen, welche man das „freiwillige Aufgähren der Hefenmaische“ nennt, treten bald gelinde, bald stark, bald mit Heftigkeit auf.

Sie treten gelinde auf, wenn die Oberfläche der Maische sich hier und da mit einem flottähnlichen Schaume bedeckt; stark, wenn alle nicht gelösten Bestandtheile der Maische an der Oberfläche zu einer Decke vereinigt werden, und diese Decke durch hervorquellenden Schaum stellenweise aufgerissen wird; mit Heftigkeit, wenn alle Theile der Maische sich im stets wechselnden Durcheinander befinden.

Untersucht man nun eine im „freiwilligen“ Aufgähren sich befindende Hefenmaische mikroskopisch, so findet man in ihr Milchsäurehefe, in größerer oder geringerer Menge, je nachdem sich das Aufgähren gelinde, stark oder mit Heftigkeit zeigt.

Wir haben es also hier mit der Milchsäuregährung zu thun. –

Indeß Milchsäurehefe findet sich stets auch in solchen Hefenmaischen, welche während ihrer Säuerungsperiode nicht in „freiwilliges“ Aufgähren gerathen.

Ja noch mehr: die ganze Säuerungsperiode hat weiter keinen Zweck als den, die Milchsäurehefe entstehen und sich fortpflanzen zu lassen.

Angesichts dieser beiden Umstände könnte man in Zweifel darüber gerathen, ob die Milchsäuregährung als Ursache des „freiwilligen“ Aufgährens zu betrachten sey.

Genaue mikroskopische und acidimetrische Vergleichungen haben mir nun ergeben, daß dem „freiwilligen“ Aufgähren keine andere Ursache als die der Milchsäuregährung zu Grunde liegt; daß das „freiwillige“ Aufgähren weiter nichts ist als eine Milchsäuregährung, welche die gewohnten Grenzen, das normale Maaß überschritten hat.

Vergleicht man während ihrer Säuerungsperiode zwei sonst ganz gleich behandelte Hefenmaischen, von denen die eine im „freiwilligen“ Aufgähren ist, die andere aber nicht, unter dem Mikroskope, so findet man, daß die Milchsäurehefe in der ersteren viel massenhafter entstanden ist, als in der letzteren. Bestimmt man den procentischen Säuregehalt, |513| so ergibt sich im ersteren Falle stets eine höhere Procentzahl, als im letzteren. –

Bei jeder Milchsäuregährung werden Kohlensäure und Wasserstoff gebildet (Pasteur).

Das Entweichen dieser Gase sehen wir bei einer im „freiwilligen“ Aufgähren sich befindenden Hefenmaische. Durch die verschiedene Heftigkeit, mit welcher die Gase entweichen, werden die oben beschriebenen Grade der Erscheinung hervorgebracht. Man darf aus der Stärke der Gasentwicklung rückwärts schließen auf die Lebendigkeit der sich vollziehenden Milchsäuregährung.

Verläuft die Milchsäuregährung innerhalb der gewohnten Grenzen während der Säuerungsperiode, so nehmen wir meist gar keine Gasentwickelung wahr.

Wo bleiben hier die Gase? Bei einem solchen Umfange der Gährung ist die Quantität der gebildeten Gase bedeutend geringer; die gebildete Gasmenge liegt innerhalb der Absorptionsfähigkeit der Maische: die Maische absorbirt daher die Gase völlig, läßt sie nicht entweichen.

Manchmal ereignet es sich, daß gegen das Ende der Säuerungsperiode, oder daß bei einer durch irgendwelche Zufälligkeit hervorgerufenen Verlängerung der Periode eine ganz gelinde Gasentwickelung beginnt. In diesem Falle ist die Maische mit Gasen völlig gesättigt; sie kann weitere Gasmengen nicht mehr aufnehmen: es müssen mithin jetzt alle ferner gebildeten Gasmengen nach ihrer Entstehung sofort aus der Maische entweichen. –

Das „freiwillige“ Aufgähren der Hefenmaische ist, wie gesagt, eine Milchsäuregährung, welche die gewohnten Grenzen überschritten hat. Die dabei gebildete Milchsäurehefe ist aus Pilzsporen entstanden.

Wodurch nun wird diese Grenzüberschreitung der Gährung herbeigeführt?

Denke ich zurück an alle jene Fälle, in denen mir die unliebsame Erscheinung des „freiwilligen“ Aufgährens begegnete, so finde ich, daß das in diesen Fällen zur Darstellung der Hefenmaische verwandte Darrmalz lange Zeit in Speichern oder auf Böden gelagert und in Folge davon sehr staubig geworden war; daß aber diese Erscheinung verschwand, sobald man frisches, oder erst ganz kurze Zeit gelagertes, also weniger staubiges Darrmalz anwandte. Auch Schwarzwäller berichtet, daß dieses freiwillige Aufgähren der Hefenmaische ihm zu einer Zeit, wo mit altem, ein halbes Jahr frei auf dem Boden gelagertem Darrmalze gearbeitet werden mußte, die größte Unannehmlichkeit bereitete.

|514|

Ich habe nun in „I. Ueber die veranlassende Ursache der Bildung der Milchsäure in der Maische“ nachgewiesen, daß der Getreide- und Malzstaub Milchsäuregährung in den Maischen hervorruft.

Ich muß mithin die Ursache des „freiwilligen“ Aufgährens der Hefenmaische in einem größeren Staubgehalt des zur Darstellung dieser Maische verwandten Darrmalzes suchen.

Ist nun in der That der größere Staubgehalt die Ursache dieser Erscheinung, so darf diese Erscheinung nicht mehr auftreten, wenn das betreffende Malz vom Staube befreit wird.

Im November 1867 bezog die Fabrik, deren technische Leitung mir obliegt, ein bedeutendes Quantum Darrmalz. Als von demselben gebraucht wurde, trat das „freiwillige“ Aufgähren mit Heftigkeit auf. Ich stand anfangs rathlos vor dieser Erscheinung. Inzwischen machte ich meine Beobachtungen über jene Eigenthümlichkeit des Staubes. Ich untersuchte nun sogleich das Malz und fand eine allerdings enorme Staubigkeit. Bei einer späteren Reinigung im Großen ergaben sich 2,4 Proc. Staub. Ich ließ darauf das Malz mit einer kräftig wirkenden Entstäubungsmaschine behandeln: das „freiwillige“ Aufgähren kam nicht wieder vor. –

In manchen Brennereien wird die Hefenmaische nicht aus Malz allein, sondern aus Roggen und Malz dargestellt. Geräth eine solche Maische in „freiwilliges“ Aufgähren, und man hat sich davon überzeugt, daß das verbrauchte Malz rein gewesen ist, so muß man natürlich zunächst die Ursache in einer zu großen Staubigkeit des Roggens suchen.

Stellt sich dabei aber heraus, daß auch der Roggen rein gewesen ist, so bleiben nur noch zwei Umstände übrig, durch welche die Milchsäuregährung in einer Maische aus durchaus reinen Rohstoffen so sehr begünstigt werden kann, daß sie in das „freiwillige“ Aufgähren übergeht.

Der eine Umstand ist dieser: Zur Sommerzeit geht bekanntlich die Abkühlung der Hefenmaische während der Säuerungsperiode nicht immer in dem erforderlichen Tempo vor sich; dann verweilt die Maische zu lange innerhalb jener Temperaturgrade, von welchen wir wissen, daß sie die Entstehung und Fortpflanzung der Milchsäurehefe so außerordentlich beschleunigen; in Folge davon entwickelt sich die Milchsäurehefe schnell in ungeheurer Menge, und die Hefenmaische geräth dadurch natürlich in das „freiwillige“ Aufgähren. In diesem Falle muß die Abkühlung durch Kühlapparate beschleunigt werden. –

Der andere Umstand ist dieser: Eine Maische wird für die Entwicklung und Fortpflanzung der Milchsäurehefe ein um so günstigerer |515| Boden, wenn bei gleichbleibendem Zuckergehalt ihr Stickstoffgehalt, oder die Menge der gelösten stickstoffhaltigen Substanz (bis zu einer gewissen Grenze) vermehrt wird, oder, anders ausgedrückt: wenn das Gewichtsverhältniß zwischen dem Zucker und der stickstoffhaltigen Substanz zu Gunsten der letzteren vergrößert wird.

Gesetzt, man componire 100 Pfd. Hefenschrot einmal aus 30 Pfd. Roggenschrot und 70 Pfd. Malzschrot, sodann aber aus 50 Pfd. Roggenschrot und 50 Pfd. Malzschrot: so ist die im letzteren Falle resultirende Hefenmaische ein für die Entwickelung und Vermehrung der Milchsäurehefe günstigerer Boden, als die im ersteren Falle dargestellte.

Hat nun eine Brennerei ihre Hefenschrotcomposition aus Roggen und Malz quantitativ so gewählt, daß die stickstoffhaltige Substanz in ihrem Verhältniß zum Zucker begünstigt ist, so wird sie an der aus dieser Composition gewonnenen Hefenmaische, trotz sorgfältiger Reinigung des Roggens und des Malzes und trotz zeitgemäßer Abkühlung, die Erscheinung des „freiwilligen“ Aufgährens stets erfahren, wenn sie nicht die Säuerungsperiode bedeutend abkürzt. Abkürzung der Säuerungsperiode ist hier das einfachste Gegenmittel.

Indeß auch in einer Hefenmaische, deren Schrot in dem erforderlichen Gewichtsverhältnisse aus Roggen und Malz componirt worden ist, daß dieselbe eine gewisse Säuerungsperiode ertrage, kann das „freiwillige“ Aufgähren entstehen. In diesem Falle ist die Ursache: entweder Malz von nicht zureichender Zuckerbildungsfähigkeit, oder zu niedrige Gaarbrühtemperatur; oder endlich diese beiden Umstände zusammen. Es ist klar, daß in allen diesen drei Fällen weniger Zucker gebildet wird. Natürlich wird dadurch das Gewichtsverhältniß zwischen stickstoffhaltiger Substanz und Zucker zu Gunsten der ersteren alterirt. –

Den Fall, daß das Aufgähren durch Unreinlichkeiten in den Hefengefäßen, z.B. durch Maischreste, veranlaßt wird, darf ich füglich übergehen.

Unser Altmeister Pistorius-Lüdersdorff suchte die Ursache des freiwilligen Aufgährens in einer gewissen Disposition der Kartoffeln und des Malzes, die zunächst von den stickstoffhaltigen Bestandtheilen herrühre, und empfiehlt als unfehlbares Gegenmittel: Gaarbrühen bei 56° R.

Schwarzwäller aber berichtet, daß es ihm nicht gelungen sey, durch höheres Gaarbrühen das Uebel auszumerzen.

Den sonst so gründlich erwägenden und untersuchenden Trommer sehen wir mit Befremden über diesen Punkt flüchtig hinweghuschen.

Otto spricht sich über die Ursache des Aufgährens nicht aus; er gibt an, daß Selbstgährung und zu starke Säuerung um so leichter entstehen, |516| bei je niederer Temperatur die Hefenmaische gaargebrannt wird, je verdünnter sie ist, und je langsamer sie erkaltet. Gaarbrennen bei etwas höherer Temperatur, weniger Wasser und schnellere Abkühlung seyen daher die Mittel, durch welche sich jenen nachtheiligen Erscheinungen am sichersten begegnen lasse.

Balling kennt die Erscheinung des freiwilligen Aufgährens gar nicht. In seiner Gährungschemie ist kein Wort darüber enthalten.

Schwarzwäller that einen Seherblick, indem er sagte: „Bei den neueren Ansichten über die Natur der Hefe und über den Grund der freiwilligen Weingährung des Mostes und anderer Pflanzensäfte muß auch die Erscheinung des Selbstgährens der Malzmaischen zur Hefenbereitung noch schärfer beobachtet und auf andere Weise als durch creatio aequivoca erklärt werden. Entsteht nun einmal nichts ohne Keim, muß Alles seinen natürlichen Anfang und mütterlichen Ursprung haben, so kann eben auch dieses Aufgähren des Malzes, was doch jedenfalls dem Vorgange der Weingährung sehr ähnlich und vermutlich auch der Begleiter eines Wachsthumsprocesses ist, nicht von sich selbst, d.h. nicht bloß in Folge des Wirkens chemischer Kräfte entstehen, sondern es muß einen besonderen organischen Keim haben, aus dem Samen eines Lebenden entstehen. Durch die besondere Veränderung, welche die Bestandtheile des Malzes während des Lagerns an der Luft erleiden, indem wieder Wasser aufgenommen wird, kann möglicher Weise manche Bedingung erfüllt werden, welche entweder für den Samen eines mikroskopischen Pilzes nöthig ist, um seine vollständige Entwickelung zu erlangen, oder aber die Entwickelung des Gährungs- (Zucker-, Hefen-) Pilzes dergestalt beeinflußt, daß nicht eigentliche Weingährung, sondern eine saure Gährung, eine der Fäulniß oder Verwesung näherstehende Zersetzung erfolgt.“

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Orte
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: