Titel: Chemische Untersuchung der Weinhefe; von Hrn. Henry Braconnot in Nancy.
Fundstelle: Band 41, Jahrgang 1831, Nr. XCV., S. 431
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XCV. Chemische Untersuchung der Weinhefe; von Hrn. Henry Braconnot in Nancy. Aus den Annales de Chimie et de Physique. Mai 1831. S. 59. Braconnot, Chemische Untersuchung der Weinhefe. Ich wollte mir Traubensaͤure verschaffen und hatte, da die traubensauren Salze im Allgemeinen weniger aufloͤslich sind, als die weinsteinsauren, alle Ursache zu hoffen, daß man sie in reichlicher Menge aus der Hefe wird ausscheiden koͤnnen, welche sich waͤhrend der zweiten Gaͤhrungsperiode in einem Faß rothen Weines von unseren Kantonen absezte; es war mir jedoch unmoͤglich auch nur die geringste Spur davon zu erhalten; dessen ungeachtet glaubte ich diesen Umstand zu einigen Versuchen uͤber die Hefe benuzen zu muͤssen, da sie in vielen Gewerben angewandt wird und ihre Natur mir wenig bekannt schien. Ueber die thierische Substanz der Hefe. Man erhaͤlt diese Substanz, wenn man stark ausgepreßte und vorlaͤufig in Wasser gut eingeweichte Hefe mit einer hinreichenden Menge kohlensauren Kalis oder Natrons zur Saͤttigung der uͤberschuͤssigen Saͤure versezt. Der groͤßte Theil der thierischen Substanz loͤst sich auf und wenn ein Theil dem verduͤnnten Alkali widersteht, so geschieht dieß, weil sie von dem phosphorsauren Kalk zuruͤkgehalten wird, oder vielmehr wegen eines eigenthuͤmlichen Zusammenhanges ihrer Molecuͤle, auf welchen ich bald zu sprechen kommen werde. Die schleimige, mit Wasser verduͤnnte und filtrirte Aufloͤsung versezte man mit Essigsaͤure, welche daraus die thierische Substanz niederschlug. Wegen ihres gallertartigen Ansehens vermuthete ich, daß sie mit viel Gallertsaͤure verbunden ist, ich fand aber im Gegentheil, daß sie in Kalkwasser ganz aufloͤslich ist, waͤhrend die gallertsauren Alkalien in sehr verduͤnntem Zustande durch einige Tropfen Kalkwasser reichlich gefaͤllt werden. Die thierische Substanz der Hefe, auf angegebene Weise durch eine Saͤure gefaͤllt und gut ausgesuͤßt, roͤthet kaum das Lakmus. Sie loͤst sich außerordentlich leicht in den verduͤnntesten Alkalien auf und scheint ihre Eigenschaften zu neutralisiren. Wenn man sie mit kohlensaurer Bittererde oder kohlensaurem Kalk in Beruͤhrung bringt, so loͤst sie sich zum Theil im Wasser auf, aus welchem man sie neuerdings durch die Saͤuren faͤllen kann, welche mit ihr unaufloͤsliche Verbindungen bilden. Kaltes Wasser wirkt auf diese Substanz in ihrem frisch gefaͤllten Zustande nicht; ruͤhrt man sie aber damit an, so scheint die Fluͤssigkeit homogen und hat fast das Ansehen einer Aufloͤsung. Erwaͤrmt man dieses Gemenge, so zieht sich die thierische Substanz stark zusammen und scheidet sich in großen dichten Floken ab; die Fluͤssigkeit wird klar und haͤlt eine sehr geringe Menge von dieser Substanz in Aufloͤsung, welche daraus durch alle Saͤuren, Gallaͤpfelinfusion, so wie durch salzsaures Natron gefaͤllt werden kann. Nachdem diese Substanz durch Erwaͤrmen geronnen ist, scheint sie ihre Eigenschaften groͤßten Theils verloren zu haben; denn sie ist nicht nur in Kalkwasser nicht mehr aufloͤslich, sondern widersteht selbst concenrirtem Aezkali, und loͤst sich nur durch Sieden darin auf, ohne daß sie eine merkliche Veraͤnderung zu erleiden scheint. Man ertheilt ihr wieder ihre anfaͤnglichen Eigenschaften, wenn man sie durch eine Saͤure niederschlaͤgt. In diesem lezteren Zustande loͤst sie sich sehr schnell in Wasser auf, welchem ein wenig Ammoniak beigemischt ist. Concentrirt man die Fluͤssigkeit durch Abdampfen, so roͤthet sie schwach das Lakmuspapier und laͤßt endlich eine sehr schluͤpfrige, sproͤde, braune Substanz zuruͤk, welche sich ein wenig an das Gefaͤß anhaͤngt, aber beim geringsten Reiben in glaͤnzenden Flittern losgetrennt wird; taucht man leztere in Wasser, so quellen sie darin wie Bassora-Gummi auf und geben eine zitternde durchscheinende Gallerte, welche in siedendem Wasser unaufloͤslich ist, aber merkwuͤrdiger Weise sich großen Theils in kaltem Wasser aufloͤst, wenn man sie mehrere Tage darin liegen laͤßt: ungeachtet dieser lezteren Eigenschaft scheint sie sich noch ungefaͤhr in demselben Zustande zu befinden, wovon ich oben sprach; d.h. sie widersteht der Einwirkung von concentrirtem siedendem Ammoniak, so wie dem kohlensauren Kall und noch mehr dem Kalkwasser. Erst wenn man sie vierundzwanzig Stunden lang mit Aezkali in Beruͤhrung laͤßt oder mit diesem Alkali kocht, loͤst sie sich wieder auf. Taucht man diese Substanz in Gallaͤpfelinfusion, so verliert sie ihre Durchsichtigkeit und verbindet sich mit dem Gerbestoff wie der thierische Leim. Leitet man in die Aufloͤsung der thierischen Substanz der Hefe in Kalkwasser einen Strom Kohlensaͤure, so schlaͤgt sich der gebildete kohlensaure Kalk zugleich mit der thierischen Substanz nieder; leztere kann auch in Verbindung mit dem Kalk durch Erhizen gefaͤllt werden, ist dann aber in kochendem Aezkali nicht mehr merklich aufloͤslich. Die gut gesaͤttigte Aufloͤsung der gallertartigen Substanz der Hefe in Kali wird durch die erdigen und metallischen Salze gefaͤllt. Schwefelsaure Bittererde bringt darin in der Kaͤlte keine bemerkbare Veraͤnderung hervor, sondern das Coagulum bildet sich erst beim Erhizen der Fluͤssigkeit, was auch bei einer Aufloͤsung von schwefelsaurem Kalk der Fall ist. Diese thierische Substanz gibt nach dem Troknen bei der Destillation kohlensaures Ammoniak, viel brenzliches Oehl und Schwefelwasserstoffgas. Die zuruͤkbleibende Kohle betraͤgt ungefaͤhr den dritten Theil des Gewichts der angewandten Substanz. Die staͤrksten Pflanzen- und Mineralsaͤuren zeigen keine Disposition die thierische Substanz der Hefe aufzuloͤsen; wenn man sie fein pulvert und mit concentrirter Schwefelsaͤure in einem verschlossenen Glasgefaͤße stehen laͤßt, so quillt sie darin betraͤchtlich auf, schwimmt auf der Saͤure und loͤst sich darin erst dann auf, wenn man das Gemenge stark erhizt. Sezt man Wasser zu, so schlaͤgt sich die Substanz ganz nieder, ohne eine betraͤchtliche Veraͤnderung erlitten zu haben. Die Weinsteinsaͤure schien mir diese Substanz besser zu zertheilen als jede andere Saͤure und ich vermuthe, daß sie durch diese und die Aepfelsaͤure in dem Traubensaft aufgeloͤst ist. Diese gallertartige Substanz, wenn sie frisch durch Essigsaͤure gefaͤllt ist, so wie die Hefe, welche erhizt wurde, wirken ganz und gar nicht auf den Zuker,Die Hefe, welche nicht zum Gerinnen gebracht worden ist und deren Molecuͤle durch den Weinstein zertheilt sind, macht den Zuker mit der groͤßten Lebhaftigkeit gaͤhren. Es gelang mir durch dieses Mittel und durch einige Gewuͤrze, die ich mit Umsicht anwandte, bessere Weine hervorzubringen, als die im Allgemeinen geschaͤztesten sind. Bekanntlich wird der groͤßte Theil der Weinhefen, welche man allenthalben in reichlicher Menge erhaͤlt, zu Asche verbrannt (die man unter der Benennung cendres gravelées verkauft); man koͤnnte sie aber in vielen Faͤllen statt der Bierhefen anwenden, welche am gewoͤhnlichsten in den Brantweinbrennereien gebraucht wird, und die man sich nicht uͤberall verschaffen kann. Sie koͤnnten zum Beispiel bei der Gaͤhrung der Runkelruͤbenmelassen gebraucht werden, welche uͤberschuͤssigen Kalk enthalten; lezterer, welcher der Gaͤhrung sehr nachtheilig ist, wuͤrde durch den Weinstein der Hefen beseitigt werden.Hr. Thenard hat in einer interessanten Abhandlung uͤber das Ferment (Gehlen's neues Journal der Chemie Bd. II. S. 408) bemerkt, daß lezteres, wenn man es oͤfters mit Zukerwasser in Beruͤhrung bringt, eine weiße, in Wasser unaufloͤsliche Substanz zuruͤklaͤßt, welche beim Erhizen kein Ammoniak liefert. Ich habe diesen Versuch mit Weinhefe wiederholt und gefunden, daß der Ruͤkstand, welcher die Eigenschaft die Gaͤhrung einzuleiten verloren hatte, eben so viel Stikstoff enthielt wie fruͤher, aber dichter (zusammenhaͤngender) war als frische Hefe; er sezte sich auch viel schneller als leztere aus dem Wasser ab, womit man ihn anruͤhrte. Außerdem hielt er viel inniger eine betraͤchtlichere Menge phosphorsauren und weinsteinsauren Kalk zuruͤk, welche ohne Zweifel nicht wenig zur Verhinderung der Gaͤhrung beitrugen und sogar hinreichten, um den groͤßten Theil dieses Ruͤkstandes in Kali unaufloͤslich zu machen. A. d. O. ohne Zweifel hauptsaͤchlich wegen ihres Cohaͤsionszustandes; es scheint aber, daß noch andere Ursachen als die Annaͤherung der Molecuͤle sich der Gaͤhrung des Zukers durch die aus der Hefe abgeschiedene thierische Substanz widersezen; denn es gelang mir auch nicht sie zu erregen, nachdem ich die thierische Substanz vorher in etwas Alkali aufgeloͤst hatte. Man erhielt auch kein besseres Resultat, als man die thierische Substanz mit Wasser in eine anfaͤngliche Faͤulniß uͤbergehen ließ, in welchem sie sich endlich durch die Entwikelung einer geringen Menge Ammoniaks aufloͤste. Die thierische Substanz der Hefe besizt mehrere von den Eigenschaften des Kaͤsestoffs und des Eiweißes, unterscheidet sich aber von denselben wieder durch andere. Sie hat so wenig Neigung sich in den Saͤuren aufzuloͤsen, daß diese sie gaͤnzlich aus ihrer Aufloͤsung in siedendem Wasser niederschlagen, welches nur Spuren davon zuruͤkhaͤlt. Der Kaͤsestoff und das Eiweiß loͤsen sich hingegen leicht in den verduͤnnten Saͤuren auf. Saͤttigt man jene beiden Substanzen durch ein Alkali, so geben sie einen stark leimenden Schleim, waͤhrend derjenige, welchen man mit der thierischen Substanz der Hefe erhaͤlt, durchaus nicht die Eigenschaft zu leimen hat. Obgleich diese Substanz eigenthuͤmliche Eigenschaften zu besizen scheint, so bin ich doch sehr geneigt anzunehmen, daß sie nur von einem geringen Gehalt an Gerbestoff herruͤhren, um so mehr, da die Hefe, womit ich meine Versuche anstellte, von rothem Weine erhalten wurde, welchen man die erste Gaͤhrung mit den Traubenkaͤmmen durchmachen ließ. Uebrigens werden wir unten sehen, daß diese Hefe mit siedendem Alkohol behandelt in der That ein wenig Gerbestoff liefert, woraus hervorgeht, daß man die thierische Substanz, von welcher wir sprechen, um sie in reinem Zustande zu erhalten, in dem Traubensaft aufsuchen muß, in welchem sie, wie ich vermuthe, durch die freien Saͤuren und Zuker aufgeloͤst ist. Wenn man in eine Aufloͤsung von Hefe in Wasser, welches mit etwas Kali versezt ist, essigsauren Kalk gießt, um die Weinsteinsaͤure und die thierische Substanz abzuscheiden, dann die filtrirte Fluͤssigkeit gehoͤrig abdampft, so scheidet schwacher Alkohol daraus noch weinsteinsauren Kalk ab; sezt man sodann staͤrkeren Alkohol zu, so schlaͤgt er daraus eine dem Gummi aͤhnliche Substanz nieder, obgleich ihre Aufloͤsung in Wasser durch Gallaͤpfelinfusion schwach getruͤbt wird. Wirkung des Alkohols auf die Hefe. Kocht man stark ausgepreßte Heft mit rectificirtem Alkohol, so erhaͤlt man eine braune Fluͤssigkeit, welche siedend filtrirt, beim Erkalten eine fette Substanz absezt, die gewoͤhnlich die stikstoffhaltigen Substanzen begleitet. Sie war weißem Wachs aͤhnlich, konnte aber nur durch Salpetersaͤure vollstaͤndig von der Hefe getrennt werden, wobei man Kleesaͤure und eine bittere gelbe Substanz erhielt. Die braune geistige Fluͤssigkeit wird beim Abdampfen orangefarben, dann lebhaft roth und sezt eine gruͤne oͤhlige, dem Chlorophyll aͤhnliche, Substanz ab, welche man von dem aufloͤslichen Theil durch Auswaschen mit Wasser trennen kann, das eine sehr dunkle weinrothe Farbe annimmt. Die weinrothe Fluͤssigkeit wird durch Alkalien und essigsaures Blei gruͤn und durch kohlensauren Kalk braun, enthaͤlt daher offenbar denselben Faͤrbestoff, welcher sich unter dem Haͤutchen der schwarzen Traube befindet. Dieselbe Fluͤssigkeit enthielt außerdem eine geringe Menge Weinstein, so wie eine adstringirende Substanz, welche durch Fischleim gefaͤllt wurde, und nahm mir schwefelsaurem Eisenperoxyd eine gruͤne Farbe an. Einaͤscherung der Hefe. 20 Grammen getroknete Hefe, in einem Silbertiegel erhizt, brannten mit vieler Flamme, welche zum Theil der fetten Substanz zugeschrieben werden muß. Es blieben 7,2 Gr. einer weißlichen Asche zuruͤk, welche gut ausgesuͤßt 2,2 Gramme unaufloͤslichen Ruͤkstand hinterließ. Die alkalische Aufloͤsung wurde mit Essigsaͤure gesaͤttigt, sodann verdunstet, hierauf mit Alkohol von 39° Beaumé behandelt, welcher eine Quantitaͤt essigsaures Kali aufloͤste, die 12,15 Grammen saurem weinsteinsauren Kali, welches in der Hefe enthalten war, entspricht. In dem Alkohol blieb ein Theil unaufgeloͤst, welcher 0,56 Grammen wog und großen Theils aus schwefelsaurem Kali bestand, aus welchem heißer Alkohol von 20° ungefaͤhr 0,1 Gramm eines unkrystallisirbaren Salzes abschied, das klebrig wurde, indem es Feuchtigkeit aus der Luft anzog, kein Chlor enthielt, mit salpetersaurem Silber einen weißen in Salpetersaͤure aufloͤslichen, und mit Kalkwasser einen gallertartigen Niederschlag hervorbrachte. Es war also phosphorsaures Kali; das schwefelsaure Kali enthielt aber auch noch etwas phosphorsaures Salz, welches ihm durch verduͤnnten Alkohol nicht ganz entzogen werden konnte. Uebrigens scheint es mir, daß das Vorkommen von phosphorsaurem Kali in der Hefenasche durch Einwirkung des kohlensauren Kalis auf den phosphorsauren Kalk entstanden seyn konnte. Das schwefelsaure Kali bildete sich ohne Zweifel auch zum Theil durch Verbrennung des in der thierischen Substanz enthaltenen Schwefels. Die 2,2 Gramme in Wasser unaufloͤslichen Ruͤkstands der Asche wurden lange Zeit mit Essigsaͤure gekocht und nach Verjagung der uͤberschuͤssigen Saͤure der Kalk mit kleesaurem Ammoniak gefaͤllt. Nachdem der Niederschlag zum Rothgluͤhen erhizt worden war, hinterließ er 0,56 Gramme kohlensauren Kalk, der 1,05 Grammen weinsteinsaurem Kalk entspricht. Die von dem kleesauren Kalk abfiltrirte Fluͤssigkeit wurde mit kohlensaurem Kali versezt, abgedampft, und gab dann durch Aussuͤßen mit kochendem Wasser 0,04 Grammen kohlensaure Bittererde, welche 0,08 Grammen weinsteinsaurer Bittererde entsprechen. Der in kochender Essigsaͤure unaufloͤsliche Theil der Hefe wurde mit Salzsaͤure erhizt und abgedampft, der Ruͤkstand aber in derselben Saͤure wieder aufgenommen, wobei 0,4 Grammen Kieselerde, die einige Sandkoͤrner, und ohne Zweifel auch etwas Alaunerde enthielt, zuruͤkblieben. Ammoniak brachte in der salzsauren Aufloͤsung einen reichlichen weißen gallertartigen Niederschlag hervor, welcher nach dem Gluͤhen 1,2 Gr. wog. 100 Theile trokener Hefe von rothem Wein bestehen demnach aus:   1) Einer eigenthuͤmlichen thierischen Substanz   20,70   2) Einer weichen fetten Substanz von gruͤnnerFarbe (Chlorophyll)     1,60   3) Einer weißen fetten Substanz von derConsistenz des Wachses     0,50   4) Phosphorsauren Kalk     6,00   5) Saurem weinsteinsaurem Kali   60,75   6) Weinsteinsaurem Kalk     5,25   7) weinsteinsaurer Bittererde     0,40   8)  9) Schwefelsaurem KaliPhosphorsaurem Kali     2,80 10) Kieselerde, mit Sandkoͤrnern gemengt     2,00 11)12)13) Einer gummigen SubstanzRohem Faͤrbestoff der TraubenGerbestoff unbestimmte Menge, aberwenig betraͤchtlich –––––– Summe 100,00 Hr. Couverchel spricht in seiner Abhandlung uͤber das Reisen der Fruͤchte von der bekannten Thatsache, daß das Staͤrkmehl sich durch Saͤuren in Zuker verwandelt und nimmt ohne weiteres an, daß sie eine dem Staͤrkmehl aͤhnliche Substanz enthalten, welche er auch in der Traube und vorzuͤglich in der Weinhefe entdekt zu haben behauptet; ich habe uͤber diesen Gegenstand sehr viele Versuche angestellt und zweifle, daß sie in dem Parenchym der fleischigen oder saftigen Fruͤchte vorkommt, in welcher Hinsicht ich vollkommen mit Hrn. Berard uͤbereinstimme.