DE1210667B - Verfahren zur Herstellung mononatriumglutamathaltiger Futterzusatzmittel - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 53 g-4/04

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1 210 667
C 26103IV a/53 g
27. Januar 1962
10. Februar 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mononatriumglutamathaltiger Futterzusatzmittel aus Nährmedien der aeroben submersen Glutammsäuregärung durch Züchtung eines Glutaminsäure erzeugenden Mikroorganismus, die geschmacksverbessernd wirken und daher zu einer erhöhten Futteraufnahme führen sowie die Haltbarkeit präservierter Futtermittel steigern.

Es ist seit langem bekannt, Futtermitteln Glutaminsäure oder Natriumglutaniat zuzusetzen, um die obenerwähnte Verbesserung der Futtermittel zu erreichen. Bei allen diesen bekannten Verfahren geht man jedoch von Glutaminsäure oder Glutamaten aus, die isoliert und gereinigt wurden und in kristallinem Zustand vorliegen, unabhängig davon, ob die Herstellung der Glutaminsäure durch Hydrolyse pflanzlicher Proteine, durch Synthese auf chemischem Wege oder durch Gärung erreicht wurde. Bekanntermaßen gewinnt man die Glutaminsäure zweckmäßigerweise durch Züchtung eines Glutaminsäure erzeugenden Mikroorganismus in einem Gärmedium, wobei man diesem Gärmedium Natronlauge zusetzt, so daß die erzeugte Glutaminsäure in Form des Natriumglutaniats im Gärmedium vorliegt. Zur Herstellung von Futterzusatzmitteln sah man sich jedoch bisher genötigt, das so gewonnene Natriumglutamat zu isolieren und etwa durch Umkristallisation zu reinigen, bevor man es Futtermitteln zusetzte. Diese Isolierungs- und Reinigungsstufen bei den bekannten Herstellungsverfahren von Futterzusatzmitteln erforderten zusätzliche Anlagen und Arbeitskräfte sowie Zeitaufwand, was zwangläufig mit einer Verteuerung der Futterzusatzmittel verbunden war.

Bekannt war es auch, Hydrolysate glutaminsäurehaltiger Materialien als Futterzusatzmittel zu benutzen, die bei der Hydrolyse von Zuckerrübenschnitzeln nach Entfernung und Gewinnung eines Teils der Glutaminsäure zurückbleiben. Obwohl bei diesen bekannten Methoden ungereinigte Rückstände benutzt werden, treten hier weitere Nachteile auf. Die Hydrolysate glutaminsäurehaltiger Materialien sind nämlich von hygroskopischer Natur, so daß sie nicht für Trockenfuttermittel benutzt werden können. Außerdem besitzen sie einen pH-Wert zwischen etwa 2,5 und 4,0, so daß sie zur Vermeidung einer Übersäuerung des Futters im allgemeinen neutralisiert werden müssen, was wiederum zu einem zusätzlichen Arbeitsgang führt.

Schließlich ist es auch bekannt, Abläufe oder Schlempen der verschiedenen Melasse verarbeitenden Industrien, wie z. B, Abläufe der Glutaminsäureherstellung, zur Gewinnung von Wirkstoffen, wie Vitamin B₁₂ oder Aiitibiotica, oder von diese Stoffe enthaltenden

Verfahren zur Herstellung
mononatriumglutamathaltiger Futterzusatzmittel

Anmelder: ^

Commercial/CÜolvents Corporation,
Terre Haute, Ind. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. H.-H. Willrath und Dipl.-Ing. H. Roever,

Patentanwälte, Wiesbaden, Hildastr. 18

Als Erfinder benannt:

Guido M. Miescher, Terre Haute, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. Februar 1961 (87 098)

Beifuttermitteln durch Vergärung mit Spalt-, Strahlenoder Fadenpilzen zu verwenden. Hierbei handelt es sich also um eine Weiterverarbeitung von Rückständen aus der Glutaminsäureproduktion, wobei die glutaminsäurehaltigen Rückstände lediglich Zwischenprodukte für die Wirkstoffgewinnung sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung mononatriumglutamathaltiger Futterzusatzmittel zu schaffen, das rasch und in einer einzigen Stufe verläuft und so unter wesentlicher Arbeits- und Zeitersparnis zu billiger Produktion führt, die den Geschmack von Tierfuttermitteln verbessert und damit die Futteraufnahme erhöht.

Das Verfahren zur Herstellung mononatriumglutamathaltiger Futterzusatzmittel aus Nährmedien der aeroben submersen Glutaminsäuregärung durch Züchtung eines Glutaminsäure erzeugenden Mikro-Organismus in einem wäßrigen, ein assimilierbares Kohlenhydrat und eine assimilierbare Stickstoffsubstanz enthaltenden Nährmedium bei einem pH-Bereich von etwa 6 bis 9, wobei während der Gärung Natriumionen zugesetzt werden, nach der Erfindung besteht darin, daß man nach Abschluß der Gärung das gesamte anfallende, mononatriumglutamathaltige Nährmedium ohne Reinigung konzentriert, das Konzentrat trocknet und als Futterzusatzmittel verarbeitet.
Dieses Verfahren nach der Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Gärverfahren zur Herstellung von -Glutaminsäure beschränkt, doch ist es bevorzugt, als Mikroorganismus Brevibacterium divaricatum NRRL

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B-2311 oder NRRL B-2312 zu verwenden und diesen wurde bei einer Temperatur von 30⁰C unter Belüftung bei einer Temperatur von etwa 10 bis 37° G zu züchten, und mechanischer Bewegung durchgeführt. Während wobei der pH-Bereich von etwa 6 bis 9 durch Zusatz der ganzen Gärung wurde das Medium durch Zugabe von Ammoniumhydroxyd aufrechterhalten wird, bis von 300 ml einer wäßrigen Ammoniumhydroxydlösung wesentliche Mengen Glutaminsäure erzeugt sind, 5 (enthaltend 28 bis 3O°/o NH₃) nach Bedarf auf dem worauf dann in den letzten Gärstufen dieser pH-Wert pH-Wert von 7 gehalten. Wenn die 300 ml Ammomit Hufe von Ammoniumhydroxyd und/oder Na- niumhydroxydlösung verbraucht waren, wurde die triumhydroxyd bis zur Beendigung der Gärung einge- Gärung auf dem erforderlichen pH-Wert durch Zustellt wird. Besonders bevorzugt ist es, Ammonium- gäbe einer 60%igen Natriumhydroxydlösung in Wasser hydroxyd* gleichzeitig als assimilierbare Stickstoff- io gehalten. Es war notwendig, 255 ml Natriumhydroxydsubstanz und pH-Wert einstellendes Mittel zu be- lösung zuzugeben, um den richtigen pH-Wert bis zum nutzen. Bei Verwendung von Ammoniumhydroxyd Schluß der Gärung zu halten. 1-Mononatriumglutamat kann man beispielsweise bis zu etwa 50 % des Ammo- wurde in einer Menge von 41 g/l Kulturmischung beniumhydroxyds durch Natriumhydroxyd ersetzen. rechnet als freie Glutaminsäure oder 47 g 1-Mono-Selbstverständlich können auch andere Glutaminsäure 15 natriumglutamat je Liter erzeugt. Diese Arbeitsweise erzeugende Mikroorganismen, wie Mikrococcus glut- ist an sich bereits bekannt und nicht Gegenstand des amicus, der in der kanadischen Patentschrift 588 846 Schutzbegehrens. Nach Abschluß der Gärung wurde beschrieben ist, verwendet werden. das gesamte anfallende, mononatriumglutamathaltige

Als Natriurnionenquellen kann man außer Natrium- Nährmedium ohne Reinigung durch Wasserabdamp-

hydroxyd auch etwa Natriumcarbonat, Natriumlactat 20 fung konzentriert. Das Konzentrat wurde durch Ver-

usw. benutzen, doch ist die Verwendung von Natrium- sprühen getrocknet und lieferte ein helles lederfarbenes

hydroxyd bevorzugt, da keine störenden Nebenpro- Pulver. Ein Teil dieses Pulvers wurde zu Tabletten ver-

dukte gebildet werden und das Hydroxyd ein leicht zu preßt und als Futterzusatzmittel verwendet,

handhabendes billiges Produkt ist. Das Natrium- . .

hydroxyd kann auch an Stelle eines Anteils anderer 25 Beispiel 2

früher gebrauchter Basen eingesetzt werden. Die Gärung wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben,

Die Konzentrierung des mononatriumglutamat- durchgeführt, jedoch wurden statt 300 ml einer 28- bis haltigen Nährmediums' kann durch Eindampfen er- 30%igaa NH₃ enthaltenden wäßrigen Ammoniumreicht werden, wobei"erwünschtenf alls Filtrationsstufen hydroxydlösung 275 ml und statt 255 ml einer 60%igeö und/oder Entfärbung durch Kohle oder sonstige 30 wäßrigen Natriumhydroxydlösung hiervon 280 ml zuübliche Mittel eingeschaltet werden. Das filtrierte Pro- gegeben. 1-Mononatriumglutamat wurde praktisch in dukt ist eine klare dunkle viskose Flüssigkeit, wenn sie derselben Ausbeute erhalten,
nicht entfärbt wird, und wird bei der Entfärbung . . .
wesentlich heller. Die Trocknung des Konzentrates . B e 1 s ρ 1 e 1 3
kann durch Sprühtrocknung oder andere übliche 35 Die Gärung wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, Trocknungsmaßnahmen bewerkstelligt werden. Das durchgeführt, jedoch wurden statt 300 ml einer 28- bis anfallende Produkt ist ein helles lederfarbenes Pulver 30%igen wäßrigen Ammoniumhydroxydlösung 325 ml und kann etwa auch zur Herstellung von Tabletten und statt 255 ml einer 60°/₀igen wäßrigen Natriumoder Granalien verwendet werden. Diese sind leicht zu hydroxydlösung hiervon 230 ml zugegeben. Das Beihandhaben und enthalten eine bestimmte Mengenein- 40 futtermittel wurde praktisch mit derselben Ausbeute heit an Mononatriumglutamat in leicht verwendbarer erhalten.
Form. Das getrocknete mononatriumglutamathaltige . .
Beifuttermittel nach der Erfindung wird den normalen, B e 1 s ρ 1 e 1 4
ernährungsmäßig ausgeglichenen Futter- und Misch- Ein Gärgefäß von 251 Inhalt wurde mit 101 folgenfuttermitteln für landwirtschaftliche Nutztiere in 45 der Mischung beschickt:
Mengen von etwa 0,5 Gewichtsprozent und mehr zu- Glucose .... 1000 g

gesetzt. Harnstoff' υ""'."!!!'.!!'.!!!!!! 80 g

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläute- ^ jjpg 10 g

rung der Erfindung. MgSO₄VlUO'!!"!!'."!!!!"" 5 g

Beispiel 1 ⁵° FeSO₄ 40mg

, , , , , , - Weizenkleieextrakt*) 400 ml

Em Gärbehälter von 251 Inhalt wurde mit 101 Wasser, zur Auffüllung auf ' 101

folgender Nährlösung beschickt: _{η Hergestellt durch Abfiltrieren des υπΜώβη} von 100 g

Glucose 1000 g Weizenkleie in 1000 ml Wasser nach 30 Minuten langer Dampf-

Harnstoff 20 g 55 einleitung.

K₂HPO₄ 10 g Die vorstehende Gärbeschickung wurde auf den

MgSO₄ · 7 H₂O 5 g pH-Wert von 7 eingestellt. Diese Beschickung wurde

FeSO₄ 40 mg 10 Minuten unter 0,415 kg/cm² Druck sterilisiert.

Weizenkleieextrakt*) 400 ml Dann wurde sie mit einer Impfkultur enthaltend

Wasser, zur Auffüllung auf 101 ^6o 1-Glutaminsäure erzeugende Stämme von Brevibacte-

*) Hergestellt durch Abfiltrieren des Unlöslichen von 100 g ^rium divaricatum NRRL B-2311 versetzt. Die Gärung Weizenkleie in 1000 ml Wasser nach 30 Minuten langer Dampf- wurde bei einer Temperatur von 30° C unter Belüftung einleitung. _un(| mechanischer Bewegung durchgeführt. Während

Die vorstehende Gärungsbeschickung wurde auf den der Gärung wurden 60 g Harnstoff, und zwar je 20 g pH-Wert von 7 eingestellt. Die Gärungsbeschickung 65 nach 18, 24 und 30 Stunden vom Beginn der Gärung wurde 10 Minuten unter 0,415 kg/cm² Druck sterilisiert. zugesetzt. Nach der 30. Stunde wurde das Gärmedium Dann wurde sie mit einer Impfkultur von Brevibacte- durch Zugabe einer 6O°/oigsa wäßrigen Natriumrium divaricatum NRRL B-2312 versetzt. Die Gärung hydroxydlösung auf dem pH-Wert von .7 gehalten. Es

war notwendig, 255 ml Natriumhydroxydlösung zuzugeben, um den richtigen pH-Wert bis zum Schluß der Gärung aufrechtzuerhalten. Nach Abschluß dieser an sich bekannten Gärung wird das gesamte anfallende mononatriumglutamathaltige Nährmedium ohne Reinigung durch Abdampfung von Wasser konzentriert und durch Versprühen getrocknet. Man erhält ein helles lederfarbenes Pulver, das zu Tabletten verpreßt werden kann.

Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Beifuttermittel ist als Anreiz für die Aufnahme von Tierfutter besonders geeignet. Ein Teil des durch Sprühen getrockneten, nach dem Verfahren des Beispiels 1 hergestellten Beifuttermittels wurde Hammelfutter zugesetzt, und es zeigte sich, daß das erhaltene Futter ganz unvergleichlich stärker aufnehmbar für die Hammel war als ein identisch zusammengesetztes Futter, das kein Beifuttermittel nach der Erfindung enthielt. Unter freier Wahl verbrauchten die Hammel 117% mehr Futter, das 0,5% des Sprühtrocknungs-Produktes nach Beispiel 1 enthielt als von einer identischen Zusammensetzung ohne das Produkt nach der Erfindung, wodurch die Fleisch- und Wollproduktion erheblich gesteigert und das Wachstum der gefütterten Tiere beschleunigt wurde.

Sechs Hammel wurden wahllos auf zwei Gehege verteilt und erhielten freien Zugang zu der Kontrollration und einer identischen Ration, der 0,50 Gewichtsprozent des Sprühtrocknungsproduktes aus dem Verfahren des Beispiels 1 zugesetzt worden war. Das Sprühtrocknungsprodukt enthielt 50% Mononatriumglutamat. Die Stellung der beiden Futtereinrichtungen und das darin enthaltene Futter wurde alle 2 Tage umgetauscht, um nach Möglichkeit den Einfluß der örtlichen Stellung der Futtereinrichtung auf die Futteraufnahme zu vermindern. Die folgenden Tabellen zeigen die verbrauchte Futtermenge und die Futterzusammensetzung.

Futterverbrauchsversuch

	Zj(XWV UCl	Gehalt des	Gesamtfutter	kg
	liere	sprühgetrockneten	verbrauch	22,99
Gruppe		Produktes an Mono-		50,36
	6	natriumglutamat	Pfund	23,81
		7o	50,7	51,04
1	6	0,0	111,6
		0,5	52,5	23,40
2		0,0	112,5	50,86
		0,5
Mittel			51,5
wert	0,0	112,1
	0,5

40

45 Futterzusammensetzung

Gemahlene Maiskolben 39,5 Pfund 17,92

Gemahlener Mais 27,0 Pfund 12,25

Alfalfamehl 20,0 Pfund 9,07

Melasse, Zuckerrohr 5,0 Pfund 2,27

Sojabohnenmehl, 44% 7,0 Pfund 3,18

Dicalciumphosphat 259 g

Kalkstein 113 g

Jodiertes Natriumchlorid 227 g

Vitamin A-Ergänzung 10 000/g 20 g Vitamin D-Ergänzung 1 500/g 15 g Spuren Mineralien 45 g

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung mononatriumglutamathaltiger Futterzusatzmittel aus Nährmedien der aeroben submersen Glutaminsäuregärung durch Züchtung eines Glutaminsäure erzeugenden Mikroorganismus in einem wäßrigen, ein assimilierbares Kohlenhydrat und eine assimilierbare Stickstoffsubstanz enthaltenden Nährmedium bei einem pH-Bereich von etwa 6 bis 9, wobei während der Gärung Natriumionen zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man nach Abschluß der Gärung das gesamte anfallende, mononatriumglutamathaltige Nährmedium ohne Reinigung konzentriert, das Konzentrat trocknet und als Futterzusatzmittel verarbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise als Mikroorganismus Brevibacterium divaricatum NRRL B-2311 oder NRRL B-2312 verwendet und diesen bei einer Temperatur von etwa 10 bis 37° C züchtet, wobei der pH-Bereich von etwa 6 bis 9 mit Ammoniumhydroxyd aufrechterhalten wird, bis wesentliche Mengen der Glutaminsäure erzeugt sind, worauf dann in den letzten Gärstufen dieser pH-Wert mit Hilfe von Ammoniumhydroxyd und/oder Natriumhydroxyd bis zur Beendigung der· Gärung eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig als assimilierbare Stickstoffsubstanz und pH-Wert einstellendes Mittel Ammoniumhydroxyd verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 046 834;

französische Patentschriften Nr. 1208489,1236237, 1248227;

belgische Patentschrift Nr. 554 612; USA.-Patentschrift Nr. 2 758 027.

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