DD272182A3 - METHOD FOR OBTAINING HIGH QUALITY GOODS FROM WHEY - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von hochwertigem Futtereiweiss aus Molke und kann in milchverarbeitenden Betrieben oder in der Peripherie dieser gelegenen landwirtschaftlichen Betrieben mit Tiermast, vorwiegend Monogastriden, genutzt werden. Aufgabe der Erfindung ist ein Fermentationsverfahren fuer Rohmolke bei schwankenden Zulaufkonzentrationen mit maximaler Ausbeute der Molkeinhaltsstoffe zu hochwertigem Futtermittel. Die Aufgabe wird durch Einsatz einer Mischpopulation von Hefen der Gattungen Debaryomyces, Kluyveromyces, Pichia, Aciculoconidium und Hansenula in bestimmten Anteilen zueinander bei Zudosierung von Ammonsulfat als einziger Stickstoffquelle geloest. Der Prozess wird bei einem p H-Wert von 1,8-2,3 betrieben. Der Einsatz dieser Mischpopulation zu bestimmten Anteilen gestattet eine Ausbeutesteigerung von erzeugter Biomasse um mehr als 20%. Nach einer folgenden Thermolyse besitzt das eiweiss- und vitaminreiche Produkt eine hohe diaetetische Wirkung und bewirkt eine hoehere Futterausnutzung.The invention relates to a process for the production of high-quality feed wheat from whey and can be used in dairy processing plants or in the periphery of these located farms with animal fattening, mainly monogastrids. The object of the invention is a fermentation process for raw whey with fluctuating feed concentrations with maximum yield of whey ingredients to high-quality feed. The object is achieved by using a mixed population of yeasts of the genera Debaryomyces, Kluyveromyces, Pichia, Aciculoconidium and Hansenula in certain proportions to each other when dosing Ammonsulfat as the only source of nitrogen solved. The process is operated at a p H value of 1.8-2.3. The use of this mixed population in certain proportions allows a yield increase of generated biomass by more than 20%. After a subsequent thermolysis, the protein-rich and vitamin-rich product has a high diaetetische effect and causes a higher feed utilization.
Description
Die Erfindung betrifft ein biotechnologisches Verfahren zur Kultivierung von Hefen durch aerobe kontinuierliche Fermentation von Molkeninhaltsstoffen unter gezielten technologischen Bedingungen und die Gewinnung von hochwertigem Futtereiweiß Die Erfindung kann in der milchverarbeitenden Industrie genutzt werden, um durch höhere Veredelung der Molkemnhaltsstoffe ein qualitativ hochwertiges Eiweißfuttermittel fur die Mast von Monogastnden zu erzeugenThe invention relates to a biotechnological process for the cultivation of yeasts by aerobic continuous fermentation of whey ingredients under controlled technological conditions and the production of high-quality food protein. The invention can be used in the milk processing industry to provide a high-quality protein feed for the fattening of higher digestion of whey ingredients To create monogastric areas
Die Fermentation von Molke mit dem Ziel, die utilisierbaren Inhaltsstoffe, insbesondere Laktose und Milchsaure, zu Rohprotein umzuwandeln und dadurch die Wertigkeit des Abproduktes Molke zu erhohen, wird umfangreich in der Fach-und Patentliteratur beschrieben. In dem Ubersichtsarttkel MICROBIAL BIOMASS von I Meyroth und K Bayer (veröffentlicht 1979 im ACADEMIC PRESS-Verlag, London, New York, Toronto, Sydney, San Francisco, S 208-269) wird eine umfangreiche Zusammenstellung über die durchgeführten Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der Fermentation von Molke und die erreichten Ergebnisse vorgelegt Fazit dieser Zusammenstellung ist, daß die Verhefung flussiger kohlenhydrathaltiger Abfallstoffe ein logischer Veredelungsschritt ist, daß aber nur in einigen Fallen die großtechnische Fermentation von Molke durchgeführt wurde, da das gewonnene Eiweißfuttermittel aus Molke mit den anderen Eiweißfuttermitteln preislich konkurrieren muß Die in der Patentliteratur beschriebenen Erfindungen sind durch nachfolgende Verfahrensstufen gekennzeichnetThe fermentation of whey with the aim of converting the utilizable ingredients, in particular lactose and lactic acid, into crude protein and thereby increasing the valence of the whey waste product is described extensively in the technical and patent literature. In the review MICROBIAL BIOMASS by I Meyroth and K Bayer (published in 1979 in the ACADEMIC PRESS publishing house, London, New York, Toronto, Sydney, San Francisco, S 208-269) is a comprehensive compilation of the research carried out in the field of fermentation The conclusion of this compilation is that the brewing of liquid carbohydrate-containing wastes is a logical finishing step, but only in some cases was the large-scale fermentation of whey carried out, since the obtained protein feed from whey must compete with the other protein feeds at a competitive price The inventions described in the patent literature are characterized by subsequent process steps
— Molkelagerung und Kühlung bei Temperaturen um 1O0C- Molkagerung and cooling at temperatures around 1O 0 C.
— Eiweißabtrennung aus der Molke- Protein separation from the whey
— Fermentation- fermentation
— Aufarbeitung des Fermentorablaufes stufenweise zu einem Trockenprodukt- Workup of the fermenter effluent gradually to a dry product
— Konfektionierung des Produktes- Packaging of the product
Diese einzelnen Verfahrensstufen erfordern einen umfangreichen apparativen, meßtechnischen sowie regelungstechnischen AufwandThese individual process steps require extensive equipment, metrological and control engineering effort
In mehreren Patentanmeldungen (DE-OS 2403306 5, DE-OS 2410349 9, DE-OS 2500323 0, DE-OS 2656663 2, DE-OS 2752485 2) wurde ein Verfahren beansprucht, in dem Molke und bei der Milchverarbeitung anfallende laktosehaltige Abwasser fermentiert werden, die jedoch alle insgesamt den Nachteil haben, daß entweder nur ein definierter Hefestamm zum Einsatz kommt, oder Kombinationen von Hefestammen und Bakterien verwendet werden, die zunächst die Laktose in Milchsäure umwandeln und dann selektiv Milchsäure assimilieren und Eiweiß erzeugenIn several patent applications (DE-OS 2403306 5, DE-OS 2410349 9, DE-OS 2500323 0, DE-OS 2656663 2, DE-OS 2752485 2), a process was claimed in which fermented whey and milk processing lactose-containing wastewater however, all have the disadvantage that either only a defined yeast strain is used, or combinations of yeast strains and bacteria are used, which first convert the lactose to lactic acid and then selectively assimilate lactic acid and produce protein
In der französischen Patentschrift Nr. 80 22401 wird der Einsatz einer Mischpopulation beschrieben, die das Ziel hat, in einer Ausbeute zu steigern. Dabei wird das Kulturmedium Molke durch die HefestämmeFrench Patent No. 80 22401 describes the use of a mixed population which aims to increase in yield. The culture medium whey is through the yeast strains
Kluyveromyces fragilis Kluyveromyces laktis Turolopsis borinaKluyveromyces fragilis Kluyveromyces laktis Turolopsis borina
fermentiert. Die Bedingungen für den Fermentationsprozeß liegen bei 30-400C, einem pH-Wert von 3-4 und der Zugabe bestimmter Spurensalze. Dabei ist jeder Hefestamm für den Umsatz eines bestimmten Inhaltsstoffes zuständig. In der Reihenfolge Laktose, Milchsäure, Alkohol sind die aufgeführten Hefestämme für den fermentativen Abbau zuständig. Dabei ist als ein Nachteil anzusehen, daß der aerobe Fermentationsprozeß die Entstehung von Alkohol zuläßt. Dieser Nachteil läßt sich auch aus der französischen Patentschrift Nr. 78 30229 ableiten, wo die Erzeugung von Biomasse und Alkohol und dessen anschließende Utilisation zu Eiweiß beschrieben ist. Außerdem ist für die einwandfreie Funktion des Prozesses in den genannten Erfindungen die Abtrennung des in der Molke enthaltenen Eiweißes erforderlich. Dies wird entweder durch Hitzefällung oder eine zusätzliche Trennstufe, in der eine Ultrafiltration mit geeigneten Membranen zur selektiven Abtrennung der Molkenproteine angewandt wird, realisiert.fermented. The conditions for the fermentation process are at 30-40 0 C, a pH of 3-4 and the addition of certain trace salts. Each yeast strain is responsible for the sales of a particular ingredient. In the order of lactose, lactic acid, alcohol the listed yeast strains are responsible for the fermentative degradation. It should be regarded as a disadvantage that the aerobic fermentation process allows the formation of alcohol. This disadvantage can also be deduced from the French patent no. 78 30229, where the production of biomass and alcohol and its subsequent utilization to protein is described. In addition, for the proper functioning of the process in the aforementioned inventions, the separation of the protein contained in the whey is required. This is realized either by heat precipitation or an additional separation step employing ultrafiltration with suitable membranes to selectively separate the whey proteins.
Ziel der Erfindung ist es, eine Erhöhung der Ausbeute an erzeugter Biomasse bei derVerhefung von Molkeninhaltsstoffen zu erreichen. Dabei soll die Qualität der erzeugten Biomasse, gemessen an der Verdaulichkeit und den Mastergebnissen, den vergleichbaren Produkten gleich bzw. überlegen sein. Durch einen hohen Eiweiß- und Vitamingehalt des Produktes soll eine Erhöhung der Futterausnutzung erreicht werden.The aim of the invention is to achieve an increase in the yield of biomass produced in the distribution of whey ingredients. The quality of the biomass produced, measured in terms of digestibility and the master results, should be equal or superior to comparable products. By a high protein and vitamin content of the product, an increase in feed utilization is to be achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierliches Verfahren zu entwickeln, welches einen störungsfreien Produktionsprozeß der Gewinnung von Futtereiweiß aus Molke bei schwankenden Zulaufkonzentrationen an Laktose, Milchsäure und Molkenproteinen sowie Stoffwechselprodukten der in der Molke enthaltenen Kulturen aus der Käseproduktion mit einer maximalen Ausbeute der Molkeinhaltsstoffe zu hochwertigem Futtermittel gewährleistet. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine definierte Mischpopulation von Hefen der Gattungen Debaryomyces, Kluyveromyces, Pichia, Aciculoconidium und Hansenula in einem Hochleistungsfermentor bei speziellen Fermentationsbedingungen auf dem Substrat Molke fermentiert wird. Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine Mischpopulation der HefestämmeThe invention has for its object to develop a continuous process, which is a trouble-free production process of obtaining feed protein from whey with fluctuating feed concentrations of lactose, lactic acid and whey proteins and metabolic products of the cultures contained in the whey from the cheese production with a maximum yield of the whey ingredients guaranteed high quality feed. The object is inventively achieved in that a defined mixed population of yeasts of the genera Debaryomyces, Kluyveromyces, Pichia, Aciculoconidium and Hansenula is fermented in a high-performance fermentor at specific fermentation conditions on the substrate whey. Surprisingly, it has been found that a mixed population of yeast strains
Debaryomyces hansenii LH306 (ZIMET 43788)Debaryomyces hansenii LH306 (ZIMET 43788)
Kluyveromyces marxianus LH 35 (ZIMET 43786)Kluyveromyces marxianus LH 35 (ZIMET 43786)
Pichia norvegensis H 73 (ZIMET 43787)Pichia norvegensis H 73 (ZIMET 43787)
Aciculoconidium aculeatum H308 (ZIMET 43790) undAciculoconidium aculeatum H308 (ZIMET 43790) and
Hansenula jadinii H307 (ZIMET 43789), die in der genannten Reihenfolge zu einem Anteil zwischenHansenula jadinii H307 (ZIMET 43789), in the order named to a proportion between
75 und 82%, vorzugsweise 78%75 and 82%, preferably 78%
12 und 18%, vorzugsweise 15% 3 und 5%, vorzugsweise 4% 1 und 3%, vorzugsweise 2% sowie 0,5 und 2%, vorzugsweise 1%12 and 18%, preferably 15% 3 and 5%, preferably 4% 1 and 3%, preferably 2% and 0.5 and 2%, preferably 1%
in dem Gemisch vorliegen,present in the mixture,
die kohlenstoffhaltigen Inhaltsstoffe zu einem hochwertigen Eiweißfuttermittel mit hohem Vitaminanteil utilisiert. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung der Mischpopulation wird im Fermentor vorgelegt und entsprechend dem Anfahrregime unbehandelte Molke, Lab- oder Sauermolke, zugesetzt. Diese Mischung wird unter Zugabe des für die Fermentation notwendigen Stickstoffbedarfs im Fermentor aerob fermentiert. Bei einer Verweilzeit von 4 Stunden wird entsprechend der Fermentorgrößedie notwendige Molkenmenge zugefahren. Die Fermentortemperatur wird auf 30 bis 400C, vorzugsweise 35 bis 37°C, eingeregelt. Der Gelöstsauerstoffspiegel liegt bei etwa 20%. Entsprechend dem Stickstoffverbrauch der Hefen wird als Stickstoffquelle nur eine Ammoniumsulfatlösung zugefahren, wobei die Stickstoffzufuhr entsprechend einer Reststickstoffkonzentration von 250mg/l eingestellt wird. Der Prozeß wird bei einem pH-Wert von 1,8-2,3 und einer Dichte von 400 bis 550 kg/m3 betrieben. Diese technologischen Parameter gewährleisten einen stabilen Prozeßverlauf. Im Versuchsbetrieb wurde der Fermentor 17 Monate durchgängig betrieben. Die monatlich durchgeführten taxonomischen Kontrollen ergaben nur geringfügige Schwankungen vom angegebenen Mittelwert der Konzentration der einzelnen Stämme. Es war eine Ausbeutesteigerung bei erzeugter Biomasse gegenüber anderen Verfahren um mehr als 20% zu verzeichnen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Hefestämme sind durch nachfolgende Merkmale charakterisiert:the carbonaceous ingredients are used as a high quality protein supplement with high vitamin content. The composition according to the invention of the mixed population is introduced into the fermenter and according to the start-up regime untreated whey, rennet or acid whey added. This mixture is aerobically fermented in the fermenter with the addition of the nitrogen required for the fermentation. At a residence time of 4 hours, the necessary amount of whey is fed in according to the size of the fermenter. The Fermentortemperatur is to 30 to 40 0 C, preferably 35 to 37 ° C, adjusted. The dissolved oxygen level is about 20%. According to the nitrogen consumption of the yeasts, only one ammonium sulphate solution is fed in as nitrogen source, the nitrogen supply being adjusted in accordance with a residual nitrogen concentration of 250 mg / l. The process is operated at a pH of 1.8-2.3 and a density of 400 to 550 kg / m 3 . These technological parameters ensure a stable process. In experimental operation, the fermentor was operated continuously for 17 months. The monthly taxonomic controls showed only minor variations from the indicated mean concentration of the individual strains. There was an increase in the yield of produced biomass compared to other processes by more than 20%. The yeast strains used according to the invention are characterized by the following features:
1. Kolonien nach 3 Tagen Wachstum auf Glucoseagar pH 5,4 Debaryomyces hansenii:1. Colonies after 3 days growth on Glucoseagar pH 5.4 Debaryomyces hansenii:
Kluyveromyces marxianus: Pichia norvegensis: Aciculoconidium aculeatum: Hansenulajadinii:Kluyveromyces marxianus: Pichia norvegensis: Aciculoconidium aculeatum: Hansenulajadinii:
weiß-grau, mittelgroß, matt, Profil konvex, runzlig, z. T. hirnartig gewundene Querleisten, Randwhite-gray, medium, matt, profile convex, wrinkled, z. T. brain-like wound transverse strips, edge
glatt bis buchtigsmooth to bay
sehr groß, beige-creme, matt, Rand glatt, Profil knopfförmigvery large, beige-cream, matt, edge smooth, profile button-shaped
mittelgroß-groß, beige, mattglänzend, Rand glatt, Profil knopfförmigmedium-large, beige, matt, edge smooth, profile button-shaped
klein bis mittelgroß, weiß-beige, stark glänzend, Rand glatt, Profil konvexsmall to medium-sized, white-beige, very shiny, edge smooth, profile convex
groß, glänzend, beige, Rand glatt, Profil spitzkegeliglarge, glossy, beige, edge smooth, profile pointed cone
2. Zellformen nach 3 Tagen Wachstum auf Glucoseagar pH 5,4 Debaryomyces hansenii:2. Cell Forms After 3 Days Growth on Glucoseagar pH 5.4 Debaryomyces hansenii:
Kluyveromyces marxianus: Pichia norvegensis:Kluyveromyces marxianus: Pichia norvegensis:
Aciculoconidium aculeatum:Aciculoconidium aculeatum:
Hansenulajadinii:Hansenulajadinii:
langgestreckt ovale, z. T. gebogene Zellen, überwiegend Pseudomycel, Blastosporenelongated ovals, z. T. curved cells, predominantly pseudomycel, blastospores
multilateralmultilateral
Größe: 9,00 χ 2,6 pm (4,5 - 12 x 2,5 - 3) pmSize: 9.00 χ 2.6 pm (4.5 - 12 x 2.5 - 3) pm
oval bis langgestreckt oval, Blastosporen multilateraloval to oblong oval, blastospores multilateral
Größe: 6,3 x 3,85 pm (4,5 - 8,0 χ 2,5 - 4,5) pmSize: 6.3 x 3.85 pm (4.5 - 8.0 χ 2.5 - 4.5) pm
rund bis oval, Blastosporen multilateralround to oval, blastospores multilateral
Größe: 3,56 x 2,88 pm (2,5 - 5 χ 2,5 - 3,5) pmSize: 3.56 x 2.88 pm (2.5 - 5 χ 2.5 - 3.5) pm
langgestreckt, dünn, Blastosporen multilateralelongated, thin, blastospores multilateral
Größe: 11,67 x 1,83 pm (7,5-16 x 1,5-2,5) pmSize: 11.67 x 1.83 pm (7.5-16 x 1.5-2.5) pm
langgestreckt oval, Blastosporen multilateralelongated oval, blastospores multilateral
Größe: 6,57 x 2,93 pm (5,55 - 7,5 χ 2,5 - 4) pmSize: 6.57 x 2.93 pm (5.55 - 7.5 χ 2.5 - 4) pm
Physiologische Merkmale Debaryomyces hanseniiPhysiological features Debaryomyces hansenii
Wachstum bei: 300C — sehr gutes Wachstum auf Agar 37°C — gutes Wachstum auf Agar 450C — gutes Wachstum auf Agar 0,01 % Cycloheximid — gutes WachstumGrowth at: 30 0 C - very good growth on agar 37 ° C - good growth on agar 45 0 C - good growth on agar 0.01% cycloheximide - good growth
D-Arabinose Na-citrat NitratD-arabinose Na citrate nitrate
Glucose, Galactose, Saccharose, Lactose, Raffinose Keine Fermentation von Maltose, Trehalose, Melibiose, Cellobiose, Melezitose, Stärke, Methyl-glucopyranosid Kluyveromyces marxianus Wachstum bei: 30°C — sehr gutes Wachstum auf Agar 370C — gutes Wachstum auf Agar 45 °C — gutes Wachstum auf Agar 0,01 % Cycloheximid — gutes WachstumGlucose, galactose, sucrose, lactose, raffinose No fermentation of maltose, trehalose, melibiose, cellobiose, melezitose, starch, methyl glucopyranoside Kluyveromyces marxianus growth at: 30 ° C - very good growth on agar 37 0 C - good growth on agar 45 ° C - good growth on agar 0.01% cycloheximide - good growth
Glucose, Galactose, Saccharose, Lactose, RaffinoseGlucose, galactose, sucrose, lactose, raffinose
Maltose, Trehalose, Melibiose, Cellobiose, Melezitose, Stärke, Methyl-D-glucopyranosidMaltose, trehalose, melibiose, cellobiose, melezitose, starch, methyl-D-glucopyranoside
Wachstum bei: 300C — sehr gutes Wachstum auf Agar 370C— gutes Wachstum auf Agar 450C— kein Wachstum auf AgarGrowth at: 30 0 C - very good growth on agar 37 0 C- good growth on agar 45 0 C- no growth on agar
0,01 % Cycloheximid — kein Wachstum Assimilation von Glucose, Cellobiose, Salicin, Arbutin, Gluconolacton, Lactat, Succinat, La-citrat, Glucosamin Keine Assimilation von Galactose, Sorbose, Ribose, Xylose, L-Arabinose, D-Arabinose, L-Rhamnose, Saccharose, Maltose, Trehalose, Methyl-D-glucopyranosid, Melibiose, Lactose, Raffinose, Melezitose, Inulin, Stärke, Erythrit, Ribit, Dulcit, Mannit, Glucitol, Inosit, Arabit, Na-gluconat, Glucuronlacton, Nitrat. Fermentation von0.01% cycloheximide - no growth Assimilation of glucose, cellobiose, salicin, arbutin, gluconolactone, lactate, succinate, La citrate, glucosamine No assimilation of galactose, sorbose, ribose, xylose, L-arabinose, D-arabinose, L- Rhamnose, sucrose, maltose, trehalose, methyl-D-glucopyranoside, melibiose, lactose, raffinose, melezitose, inulin, starch, erythritol, ribitol, dulcitol, mannitol, glucitol, inositol, arabitol, Na-gluconate, glucuronlactone, nitrate. Fermentation of
Glucose (verzögert) Cellobiose (verzögert)Glucose (delayed) cellobiose (delayed)
Galactose, Maltose, Saccharose, Trehalose, Melibiose, Lactose, Melezitose, Raffinose, Stärke, Methyl-D-glucopyranosid Aciculoconidium aculeatum Wachstum bei: 300C — sehr gutes Wachstum 37"C — gutes Wachstum 45°C — gutes WachstumGalactose, maltose, sucrose, trehalose, melibiose, lactose, melezitose, raffinose, starch, methyl-D-glucopyranoside Aciculoconidium aculeatum Growth at: 30 0 C - very good growth 37 "C - good growth 45 ° C - good growth
0,01 % Cycloheximid — kein Wachstum Assimilation von Glucose, Saccharose, Maltose, Trehalose, Methyl-D-glucopyranosid, Melezitose, Ribit, Mannit, Glucitol, Succinat, Na-citrat, Glucosamin Keine Assimilation von Galactose, Sorbose, Ribose, Xylose, L-Arabinose, D-Arbabinose, L-Rhamnose, Cellobiose, Salicin, Arbutin, Melibiose, Lactose, Raffinose, Inulin, Stärke, Erythrit, Dulcit, Inosit, Gluconolacton, Lactat, Arabit, Na-gluconat, Glucuronlacton, Nitrat. Fermentation von Glucose verzögert. Keine Fermentation von Galactose, Maltose, Saccharose, Trehalose, Melibiose, Lactose, Cellobiose, Melezitose, Raffinose, Stärke, Methyl-D-glucopyranosid Hansenula jadinii Wachstum bei: 3O0C — gutes Wachstum auf Agar0.01% cycloheximide - no growth Assimilation of glucose, sucrose, maltose, trehalose, methyl-D-glucopyranoside, melezitose, ribitol, mannitol, glucitol, succinate, Na-citrate, glucosamine No assimilation of galactose, sorbose, ribose, xylose, L-arabinose, D-arbabinose, L-rhamnose, cellobiose, salicin, arbutin, melibiose, lactose, raffinose, inulin, starch, erythritol, dulcitol, inositol, gluconolactone, lactate, arabitol, Na-gluconate, glucuronlactone, nitrate. Delayed fermentation of glucose. No fermentation of galactose, maltose, sucrose, trehalose, melibiose, lactose, cellobiose, melezitose, raffinose, starch, methyl-D-glucopyranoside Hansenula jadinii Growth at: 3O 0 C - good growth on agar
37°C—gutes Wachstum auf Agar 450C — kein Wachstum auf Agar 0,01% Cycloheximid — kein Wachstum Assimilation von Glucose, Galactose, Sorbose, Xylose ±, Saccharose, Maltose, Trehalose, Methyl-D-glucopyranosid, Cellobiose, Salicin, Arbutin, Raffinose, Melezitose ±, Glucitol ±, Gluconolacton, Lactat, Succinat, Na-citrat, Na-gluconat, Nitrat. Keine Assimilation von Ribose, L-Arabinose, D-Arabinose, Melibiose, Lactose, Inulin, Stärke, Erythrit, Ribit, Dulcit, Mannit, Inosit, Glucosamin, Arabit, Glucuronlacton, L-Rhamnose Fermentation von Glucose, Saccharose Keine Fermentation von Galactose, Maltose, Trehalose, Melibiose, Lactose, Cellobiose, Melezitose, Raffinose, Stärke, Methyl-D-glucopyranosid. Wachstum ohne Vitaminzusatz.37 ° C good growth on agar 45 0 C - no growth on agar 0.01% Cycloheximide - No growth Assimilation of glucose, galactose, sorbose, xylose ±, sucrose, maltose, trehalose, methyl-D-glucopyranoside, cellobiose, salicin , Arbutin, raffinose, melezitose ±, glucitol ±, gluconolactone, lactate, succinate, Na-citrate, Na-gluconate, nitrate. No assimilation of ribose, L-arabinose, D-arabinose, melibiose, lactose, inulin, starch, erythritol, ribitol, dulcitol, mannitol, inositol, glucosamine, arabitol, glucuronlactone, L-rhamnose Fermentation of glucose, sucrose No fermentation of galactose, Maltose, trehalose, melibiose, lactose, cellobiose, melezitose, raffinose, starch, methyl-D-glucopyranoside. Growth without added vitamins.
Der Fermentorablauf wird unmittelbar oder nach Aufkonzentrierung durch thermische oder Membrantrennstufen in einem modifizierten Plattenwärmeübertrager bei einer Temperatur von 80 bis 950C, vorzugsweise bei 85 bis 900C, und einer Verweilzeit von 40 bis 80s, vorzugsweise 45 bis 60s, salmonellenfrei thermolysiert. Bei einem vorzugsweisen Einsatz in der Mast von Monogastriden stellt sich durch den hohen Eiweiß- und Vitamingehalt und die diätetische Wirkung des Produktes eine Erhöhung der Futterausnutzung um mindestens 20% ein. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde ein Produkt erhalten, das wie folgt charakterisiert werden kann:The fermenter effluent is thermolysed immediately or after concentration by thermal or membrane separation stages in a modified plate heat exchanger at a temperature of 80 to 95 0 C, preferably at 85 to 90 0 C, and a residence time of 40 to 80s, preferably 45 to 60s, salmonellafrei. In a preferred use in the mast of monogastrids is due to the high protein and vitamin content and the dietary effect of the product increases the use of feed by at least 20%. The process according to the invention gave a product which can be characterized as follows:
Die in einer Käserei täglich anfallende Molke gelangt in einen jeweils frisch gereinigten Tank und wird von hier aus über eine Dosierpumpe dem CLG-Strahlfermentor zugeführt. Beim Anfahren des Prozesses wird der vorgelegten erfindungsgemäßen Mischpopulation die unbehandelte Rohmolke zugesetzt und der Fermentor solange im Batchprozeß betrieben, bis der Lactosegehalt auf < 1 g/kg utilisiert ist. Dem Ansatz wird noch Ammoniumsulfatlösung für das den Inhaltsstoffen adäquate Hefewachstum zugesetzt. Ist die Lactose fast vollständig abgebaut, wird mit der Dosierung von Molke begonnen. Die Dosierung wird stufenweise von 200 kg auf 1 t/h gesteigert. Bedingt durch das Wirkprinzip des CLG-Strahlfermentors und die emulgierende Eigenschaft der Molke stellt sich eine Dichte im Fermentor von 400-550 kg/m3 ein. Die daraus resultierende Verweilzeitschwankung hat praktisch keinen Einfluß auf die Hefeausbeute im Fermentor. Im Versuchszeitraum des über mehrere Monate durchgehenden Versuchsbetriebes wurde eine Biomasseproduktion von 28,2 ± 2,4g/kg Molke ermittelt. Die Zugabe von Ammoniumsulfatlösung erfolgt entsprechend dem Hefewachstum und dem Durchsatz der Anlage über eine Dosierpumpe, gesteuert vom Gehalt an assimilierbarem Reststickstoff im Substrat.The whey that accumulates daily in a cheese dairy arrives in a freshly cleaned tank and is fed from here via a metering pump to the CLG jet fermenter. When the process is started up, the untreated raw whey is added to the presented mixed population according to the invention and the fermenter is operated in a batch process until the lactose content is utilized at <1 g / kg. Ammonium sulphate solution is also added to the batch for yeast growth adequate to the contents. If the lactose is almost completely degraded, the dosage of whey is started. The dosage is gradually increased from 200 kg to 1 t / h. Due to the mode of action of the CLG-Strahlfermentors and the emulsifying property of the whey, a density in the fermenter of 400-550 kg / m 3 sets. The resulting residence time variation has virtually no effect on the yeast yield in the fermentor. During the trial period of the experimental operation lasting several months, a biomass production of 28.2 ± 2.4 g / kg whey was determined. Ammonium sulphate solution is added in accordance with the yeast growth and throughput of the plant via a metering pump, controlled by the content of assimilable residual nitrogen in the substrate.
Abhängig von jahreszeitlichen Schwankungen der Molkezusammensetzung werden noch geringfügige Mengen verschiedener Spurensalze zugegeben. Der Prozeß wird bei einem pH-Wert von 1 ,8-2,3 betrieben. Es wird also nicht wie bei den in der Literatur und den genannten Erfindungen der pH-Wert auf ein vermeintliches Optimum von 3,8-4,2 reguliert, sondern durch das Zusammenwirken der verschiedenen Hefearten bei diesem pH-Wert ebenfalls eine optimale Ausbeute erzielt. Außerdem werden durch den pH-Wert von 1,8-2,3 andere Organismen, insbesondere Bakterien, wie auch Salmonellen, aus dem Prozeß ferngehalten.Depending on seasonal variations in the whey composition, still minor amounts of various trace salts are added. The process is operated at a pH of 1, 8-2.3. It is therefore not regulated as in the literature and the inventions mentioned, the pH to a supposed optimum of 3.8-4.2, but also achieved by the interaction of the different yeasts at this pH value an optimal yield. In addition, by the pH of 1.8-2.3 other organisms, especially bacteria, as well as Salmonella, kept out of the process.
Die mikrobiologische Kontrolle ergibt ein sauberes Zellbild, indem die erfindungsgemäß eingesetzte Mischpopulation in der gewählten Zusammensetzung sauber vorliegt. Die Fermentationstemperatur wird bei 35-39°C eingeregelt. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung der Hefepopulation wurde über den Versuchszeitraum von 8 Monaten mehrfach kontrolliert und es wurden praktisch keine signifikanten Abweichungen vom angegebenen Durchschnittswert festgestellt. Das vom Fermentor kontinuierlich ablaufende verhefte Substrat wird in einem Behälter gestapelt und entgast. Die entgaste verhefte Molke wird der Thermolyseeinrichtung zugeführt. Für die Thermolyse wird ein Milcherhitzer verwendet, der für diesen Zweck nach einem speziellen Regime betrieben wird. Das so gewonnene Eiweißkonzentrat wird der Verfütterung an Mastschweine zugeführt. Das nach der vorliegenden Beschreibung erhaltene Futterkonzentrat wurde bei der Schweinemast in einem Versuch an 90 Schweinen über einen gesamten Mastabschnitt in praxisnahen Bedingungen verfüttert. Neben einer sehr gutsn Futteraufnahme und einer sehr guten Verträglichkeit wurden überdurchschnittliche Zumastergebnisse erreicht. Außerdem kann durch die Verkürzung der Mastzeit die Effektivität der Mastanlage beträchtlich gesteigert werden.The microbiological control results in a clean cell image in that the mixed population used according to the invention is clean in the selected composition. The fermentation temperature is adjusted at 35-39 ° C. The composition of the yeast population according to the invention was checked several times over the experimental period of 8 months and practically no significant deviations from the indicated average value were found. The fumed substrate, which runs continuously from the fermenter, is stacked in a container and degassed. The degassed steamed whey is fed to the thermolysis device. For the thermolysis, a milk heater is used, which is operated for this purpose according to a special regime. The protein concentrate thus obtained is fed to fattening pigs. The feed concentrate obtained according to the present description was fed in pig farms in a trial in 90 pigs over a whole fattening period in practical conditions. In addition to a very good feed intake and a very good tolerability above-average Zumastergebnisse were achieved. In addition, by reducing the fattening time, the effectiveness of the fattening system can be considerably increased.
Claims (4)
3 und 5%, vorzugsweise 4%
1 und 3%, vorzugsweise 2% sowie
0,5 und 2%, vorzugsweise 1%12 and 18%, preferably 15%
3 and 5%, preferably 4%
1 and 3%, preferably 2% as well
0.5 and 2%, preferably 1%
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