Heim. Fisch. Wasser.

CO2 aus Hefegärung

Einfluss der Luftmenge über dem Gäransatz auf die Hefemenge
(und dadurch die Menge des pro Zeiteinheit produzierten CO2)

Dazu hat nach einer Diskussion in drta (vorgeschlagen in <9nnr8i$91vn7$2@ID-43225.news.dfncis.de> und begonnen in <3b914d17.3456650@news.t-online.de> Werner Klotz dankenswerter Weise eine Versuchsreihe gestartet, die hier im Detail wiedergegeben ist.

Vorab die Ergebnisse:

Wie vermutet, liegen die Nährstoffverhältnisse (PO4 u.a.) im Aquarienwasser so, dass trotz des der Sauerstoffs in der über dem Gäransatz vorhandenen Luft nur minimale Vermehrung der Hefe stattfindet.

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Detailergebnisse und Beschreibung

Abb.2: Proliferation in Abhängigkeit von der Zellzahl und dem Gas über dem Ansatz

Werner Klotz in <3BB31FD6.28CE9928@uklibk.ac.at>:

Meinem Ansatz liegt die Fragestellung zugrunde, inwieweit die Luftmenge in den Gärgefäßen einen Einfluss auf die Teilung der Hefezellen, damit auf die Anzahl der Gärung beteiligen Hefezellen, damit auf die CO2- Produktion pro Zeiteinheit und letztlich auf die Standzeit der Gäransätze hat.

Das Wachstum der Hefezellen unter optimalen Bedingungen (Ausreichendes Nährstoffangebot, künstliche Belüftung, geregelte Temperatur und ständigem Rühren..) ist von den Verfahrenstechnikern hinreichend untersucht worden und soll hier in keinster Weise diskutiert werden. Vielmehr kommt es in unseren, zur CO2 Produktion zwecks Düngung von Aqarienbeflanzungen verwendeten Gärgefäßen, zu stark vom Optimum abweichenden Bedingungen.
Die Hefen setzten sich infolge mangelnder Durchmischung teilweise am Boden der Gärgefäße ab, die Temperatur ist oftmals starken Schwankungen unterworfen und zudem oft unter dem für Hefezellen optimalen Bereich, eine für die optimale Vermehrung von Hefen notwendige Sauerstoffversorgung ist nur in den ersten Stunden der Ansätze zu erwarten und letztlich kommt es durch den Einsatz von gereinigtem Zucker und sauberem Wasser möglicherweise zu einem Mangel an Nährstoffen. Selbst die Definition ob die Bedingungen hier als aerob oder anaerob zu bezeichnen sind, dürfte schwierig sein, da es nur ungenaue Hinweise gibt, wie schnell der Sauerstoffvorrat in den Gärgefäßen durch sich bildende Gärgase verdrängt wird, bzw. sich die am Boden der Ansätze absetzende Hefen vom Sauerstoffvorrat über der Gärflüssigkeit profitieren können.

Da in den Diskussionen regelmäßig die Frage nach einer Regelung der CO2 Produktion durch die eingesetzte Hefemenge oder aber wie in neuerer Zeit mehrfach andiskutiert über die über den Gärlösungen befindliche Luftmenge aufgetaucht ist, möchte ich einen Versuch machen, durch eine einfache Versuchsanordnung unter jenen Bedingungen, wie sie in vielen BIO-CO2 Ansätzen zu finden sind, ein kleines Teil zur Klärung dieser Frage beizutragen.

In 200ml Gärgefäßen wurden folgende Ansätze gemacht:

1) 100ml Saccharoselösung 10GV% (Normalkristallzucker Agrana Wien),
    1*10E09 Hefezellen(Trockenhefe Germ Ed. Haas Nährmittel Wien),
    100 ml Luft über der Gärlösung
2) 100ml Saccharoselösung 10GV% (Normalkristallzucker Agrana Wien),
    1*10E10 Hefezellen(Trockenhefe Germ Ed. Haas Nährmittel Wien),
    100 ml Luft über der Gärlösung
3) 100ml Saccharoselösung 10GV% (Normalkristallzucker Agrana Wien),
    1*10E09 Hefezellen(Trockenhefe Germ Ed. Haas Nährmittel Wien),
    100 ml Stickstoff über der Gärlösung
4) 100ml Saccharoselösung 10GV% (Normalkristallzucker Agrana Wien),
    1*10E10 Hefezellen(Trockenhefe Germ Ed. Haas Nährmittel Wien),
    100 ml Stickstoff über der Gärlösung

Die Gäransätze wurden luftdicht verschlossen, die sich bildenden Gase über einen dünnen PVC Schlauch und einen Blasenzähler abgeführt. Die beiden Ansätze mit der Stickstofffüllung wurden unter Schutzatmosphäre (Stickstoff) abgefüllt und verschlossen. Die Zuckerlösung wurde mit mäßig belastetem (NO3 20mg/l, NO2 n.n.) Aquarienwasser hergestellt, der Sauerstoffgehalt des Wassers wurde nicht gemessen.
Die Dauer des Ansatzes betrug 7 Tage bei Raumtemperatur.

Am 7. Tag wurden die Hefezellen in allen 4 Ansätzen mittels Zählkammer nach Bürker ausgezählt:

Ergebnisse:
Ansatz 1) (1*10E09 Hefezellen mit Luft): 1,67E09 Hefezellen
Ansatz 2) (1*10E09 Hefezellen mit Stickstoff): 1,58E09 Hefezellen
Ansatz 3) (1*10E10 Hefezellen mit Luft): 1,62E10 Hefezellen
Ansatz 4) (1*10E10 Hefezellen mit Stickstoff): 1,45E10 Hefezellen

In allen vier Ansätzen haben sich die Hefezellen nur unwesentlich, um ca. 50% vermehrt. In meinen Ansätzen war kein deutlicher Unterschied zwischen den Ansätzen mit Luft über der Gärlösung und den Ansätzen mit Stickstofffüllung zu erkennen. Die eingesetzte Hefenmenge erwies sich für den Gärverlauf von größerer Bedeutung als die Menge des Luftvorrates in den Gärgefäßen.

mfg Werner

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