DE2047165A1 - Verfahren zum Modifizieren von Getrei dekornern, Saatkörnern und dergleichen - Google Patents

Description

Verfahren zum Modifizieren von Getreidekörnern, Saatkörnern und dergleichen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Modifizieren verschiedener GetreidekSrner, Saatkörner und dergl_o, die mittels des Verfahrens hergestellten Produkte und die zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Modifizierungsmittel« Bei dem Verfahren nach der Erfindung, das der Verbesserung der chemischen und physikalischen Eigenschaften verschiedener Getreidearten dient, wird das Getreidematerial mit sauren wässrigen Lösungen behandelt, die Lignosulfonate und Benetzungsmittel enthalten. Dadurch soll die relativ harte wachsartige Schale von den Körnern weggekrochen werden, wodurch wiederum ein beschleunigtes Eindringen der Lösung in das Endosperm ermöglicht wird und eine verbesserte Stärkcgelierung und ein erhöhter Nährwert erreicht wird. Die mit de« Verfahren nach

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Patentanwälte Dipi.-Ing. Martin Licht, Dipi.-Wirisdi.-fng. Axe! Hansmann, DipL-Phys. SebasHan Herrmann

der Erfindung behandelten Getreidekörner können zur Ernährung und zur Verftitterung verwendet werden, ohne daß eine weitere chemische oder mechanische Behandlung notwendig ist. Bas Verfahren nach der Erfindung eignet sich weiterhin als ein Vorbehandlungsverfahren für ganze Körner, die dann weiterbehandelt werden, um für den Menschlichen oder tierischen Verbrauch verwendet zu werden. Die mit dem Verfahren nach der Erfindung behandelten Körner werden leichter verformbar und geschmeidiger und somit kann eine anschließende mechanische Behandlung wie beispielsweise das Walzen, Brechen, Vermählen, Rösten und dergl. leichter durchgeführt wer des.

Es ist bekannt, daß seit langem der Wunsch bestand, ganze Körner an Großvieh, Geflügel und dergl. zu verfüttern, dies jedoch nicht immer Möglich war, da Schwierigkeiten auftraten beim Aufrechterhalten einer ausreichenden Feuchtigkeit in den Körnern, um diese ausreichend schmackhaft zu machen und sicherzustellen, daß die in den Körnern enthaltenen Nährstoffe in wirksamer Weise durch die Tiere assimiliert wurden. Wurden die Körner ausreichend hydratisiert, u» sie in vorteilhafter Weise verfüttern zu können, dann konnten diese nicht über längere Zeiträume aufbewahrt werden, da es zu einem Stocken, SchiMmeln und Schlechtwerden kam. Um daher ein ^ längeres Lagern möglich zu Machen, wurden solche Körner auf

ein relativ niedriges Feuchtigkeitsniveau entwässert, wodurch wiederum der Nährwert stark erniedrigt wurde« Solche entwässerten Körner können nicht leicht wieder hydratisiert werden, so daß andere mechanische Verfahren zum Behandeln von Körnern entwickelt wurden, um die Körner zu öffnen und das Endosperm oder die Stärkebereiche freizumachen, damit die digerierenden Prozesse bzw. die Verdauungsvorgänge bei den monogastrischen und digastrischen Tieren ablaufen können.

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Bei solchen Mechanischen Behandlungsverfahren werden die Körner vermählen, gekräuselt, zerbrochen, gewalzt, geröstet, in Fioekeujtoarm gebracht oder einer ähnlichen Verfahrensweise unterworfen. Biese Verfahren haben sich jedoch nicht als besonders erfolgreich erwiesen, da die so behandelten Körner wenig schmackhaft waren. Dies beruht auf dem Fehlen der Feuchtigkeit mad der dabei entstehenden sehr feinkörnigen Produkte· Außerdem geht während solcher mechanischen Behandlungsverfahren ein wesentlicher Teil der Körner verloren.

Es ist bekannt, daß in der Tierfutterindustrie Getreidekörner wie beispielsweise Gerste, Hafer, Roggen, Hais, Weizen, MiIo und dergl. vor der Herstellung der Futtermittelmischungen mechanisch bearbeitet werden. Ein wesentlicher Grund für ein solches Walzen oder eine solche Halbfloekenbearbeitung der Körner ist ler, daß die Verwendung der Nährmittel im Endosperm bzw» Hohlkörper des Getreides oder im Stärketeil der Körner verbessert werden soll. Ein solches Walzen oder Halbflocken soll vorzugsweise eine sehr dünne Flocke erzeugen, die eine sehr gute Koiaäsiom, Integrität und Härte besitzt, um eine Bearbeitung zu überstehen und eine leichte Mate rial dichte zu ergeben tmö dadurch eine maximale' Näbrkraf t der Körner während des Bigestionsprozesses bei Wiederkäuern wie beispielsweise bei Eindvieh und Schafen sieherzustellen. Bei den bisher bekannten Hersteilungverfahren für Tierfutter aus verschiedenen Getreidearten bestanden verschiedene Schwierigkeiten beim Walzen oder Halhflocken der Körner. Beim Versuch, eine möglichst dünne Flocke zu entwickeln, kam es bein Walzen oft zu einem Zerpulvern der Körner_c Dieses Zerpulvern trat insbesondere bei harten Körnern wie beispielsweise MiIo oder harter Gerste auf.

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Man versuchte, diese Nachteile zu überwinden und ein eßbares Produkt mit verbesserten Nährmitteleigenschaiten zu erzeugen, indem man Körner unter hoher Temperatur und Druck über längere Zeiträume kochte. Für dieses Kochen unter Druck wurden verschiedene Vorrichtungen entwickelt, die die Getreidekörner für das Walzverfahren vorbereiten sollten. Jedoch ist die Anschaffung, die Installation und der Betrieb solcher Vorrichtungen sehr teuer, und dadurch werden diese Verfahren oft recht unwirtschaftlich.

Die bei diesem Verfahren verwendeten hohen Drücke und Temperaturen sind erforderlich, -damit die Feuchtigkeit in das Endosperm eindringt. Die erhöhten Temperaturen dienen zur Beschleunigung der chemischen Stärkegelierurtgsreaktion und sollen eine gute Verformbarkeit de*r Körner und eine gute Flockenkohäsion liefern,, Diese Verfahren haben jedoch nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt und haben sich als recht kostspielig erwiesen,,

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Modifizieren von Getreidekörnern zu entwickeln, das folgende Vorteile besitzt:

1. Der Nährwert und die Behandlungsmöglichkeiten und -eigenschaften des nach dem Verfahren hergestellten Produktes sollen verbessert werden.

2, Das behandelte Getreidematerial soll leichter digerierbar und verdaubar werden und es soll eine verbesserte Verwertbarkeit bezüglich des Nährwerts erreicht werden, ohne daß eine anschließende Erhitzung oder mechanische Behandlung vor der Verwendung notwendig ist.

3ο Die wachsartige Schale bzw» der wachsartige Überzug der Getreidekörner soll aufgebrochen werden, um ein Eindringen

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von Feuchtigkeit durch die ziemlich undurchlässige Samenhülle und in das Endosperm oder den Stärkebereich der Körner zu ermöglichen,

4. Die Getreidekörner, die zur Verfütterung verwendet werden sollen, sollen einen verbesserten Nährwert zeigen und eine verbesserte Assimilationsmöglxchkext.

5. Die anschließende mechanische Behandlung der Getreidekörner soll erleichtert werden.

6. Bei dem Verfahren nach der Erfindung sollen ganze Körner und Materialien geliefert werden, die sich für die menschliche und tierische Ernährung eignen, ohne daß ein Vermählen, Kräuseln, Zerreißen, Walzen, Flocken, Rösten, Zerkleinern oder ein anderes physikalisches Zerstückeln oder Auseinanderreißen notwendig wird.

7. In einem Standard-Dampfkochgerät sollen sehr dünne Flocken hergestellt werden können, ohne daü hohe Drucke verwendet werden müssen.

8. Das mit dem Verfahren nach der Erfindung hergestellte Produkt soll chemische Bestandteile enthalten, die Flockungseigenschaften der Körner verbessern, wenn diese zu Tierfutter verarbeitet werden.

9e In einfacher und praktischer Weise soll ein Modifizierungsmittel für die Herstellung von Flocken mittels Walzen verwendet werden können.

JLO₀ Es soll ein praktisches und leicht durchführbares Verfahren geschaffen werden, um verbesserte Flοckungseigenschaft en zur Herstellung von dünnen Flocken um eine verbesserte Digerierbarkeit und Verdauungsmöglichkeit bei Tier— futtermittel!! zu erreichen, wobei die Samenhülse und das Endosperm der behandelten Körner sowohl physikalisch als auch chemisch durch den Zusatz von flüssigen Konditionierungsmitteln modifiziert wird, um eine einfache und wirtschaftliche Temper-

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behandlung zu ermöglichen, die das Flocken verbessert, indem die wachsartige Schale bzw. der wachsartige Überzug der Körner aufgebrochen wird, um ein schnelleres Eindringen von Feuchtigkeit in das Endosperm des Korns zu ermöglichen und eine schnellere Stärkegelierung, eine gute Verformbarkeit der Körner und eine gute Flockenkohäsion zu erreichen,,

11. Mit dem Verfahren nach der Erfindung sollen Endprodukte geschaffen werden, die sowohl einen verbesserten Nährwert besitzen als auch die Schmackhaftigkeit des Produkts verbessern.

12. Die Körner sollen vor dem Walzen vorkonditioniert

k werden, um die Körner so in Flockenform zu bringen, daß wesentlich weniger zerpulvertes Material anfällt und weniger Energie verbraucht wird im Vergleich zu den bekannten Kornwalzmethoden.

13ο Das Verfahren nach der Erfindung soll in einer einfachen und wirtschaftlichen Weise mit nicht kostspieligen Vorrichtungen durchgeführt werden können, wobei eine wesentlich kürzere Behandlungszeit vor dem Walzen oder vor den anderen physikalischen Behandlungsverfahren der Körner notwendig wird.

Ik, Bei dem Verfahren nach der Erfindung soll ein verbessertes flüssiges chemisches Modifizierungsmittel für die Behandlung der Körner verwendet werden, das die Menge der anfallenden feinen Körner und des Staubs reduziert und die Her-

^ stellung von Würfeln und die anderen physikalischen Konditionierungsmöglichkeiten verbessert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Getreidematerial mit den erwünschten Eigenschaften hergestellt werden kann, wenn eine wässrige Lösung aus Lignosulfonat, einer Säure und einem Benetzungsmittel bei der Vorbehandlung der ganzen Körner verwendet wird, bevor die Körner durch Walzen in die Flookenform gebracht werden. Eine solche Vorbehandlung

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erleichtert das Walzen, ergibt besonders vorteilhafte Flockungseigenschaften, fördert eine beschleunigte Stärkegelierung, ergibt eine besonders vorteilhafte Digerierbarkeit und somit eine verbesserte Verwendbarkeit als Nahrungsmittel. Diese Vorteile beschränken sich jedoch nicht auf ein Walzen oder auf andere physikalische Modifizierungen wie beispielsweise ein Vermählen, Kräuseln, Zerbrechen, Schneiden, Rösten, In-Würfelform-Bringen oder dergl. Selbst die Behandlung der ganzen Körner bei digastrischen oder monogastrischen Tieren und Menschen ohne eine physikalische Behandlung ergibt ein Aufbrechen der wachsartigen Schale der Körner, ein schnelleres Eindringen von Feuchtigkeit, eine beschleunigte Stärkegelierung, eine verbesserte Verdaubarkeit, einen höheren Nährwert und somit ein besser vertreibbares Produkt. Die Verwendung der bei dem Verfahren nach der Erfindung benutzten Lösungen ergibt auch bei der Behandlung von Trockenfuttern besondere Vorteile.

Das Verfahren nach der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung im einzelnen erläutert.

Die in der vorliegenden Beschreibung verwendete Bezeichnung "Korn" bezieht sich auf Getia.de— und Saatkörner oder saatartige Früchte der Zerealgrasfrticlite, wie beispielsweise Weizen, Gerste, Mais, Hafer, Reis, Hirse und dergl. als auch auf Körner und Saatkörner oder Pflanzenkeimlinge, die normalerweise als Saatgut verwendet werden, jedoch auch als Tierfutter benutzt werden können,, Die Bezeichnung "animale Nahrung" bezieht sich auf Nahrungsstoffe sowohl für digastri'sche als auch monogastrische Lebewesen einschließlich der Menschen.

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Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die Körner oder das Tierfutter mit einem flüssigen Modifizierungsmittel vorbehandelt, das in einer wässrigen Lösung verdünnt und beispielsweise durch Aufsprühen auf die Körner verwendet wird. Anschließend können die so vorbehandelten Körner oder das Tierfutter entweder ohne eine weitere Behandlung direkt verfüttert werden oder die vorbehandelten Körnex- werden weiter behandelt. Die Körner werden dann einer Y;ürmebehandlung wie beispielsweise durch Dampf unterworfen oder einer Behandlung, bei der keine Wärme angewendet wird. Bei der letzteren kann gewalzt, vermählen, gekräuselt, zerbrochen, geflockt oder geröstet werden, um eine Flocke mit einer besseren Kohäsion ρ zu erhalten, einei möglichst geringen Anfall an pulverförmigen Stoffen und verbesserte Verdauungseigenschaften,

Es konnte festgestellt werden, dans die Hülse und das Endosperm der Körner durch das Verfahren nach der Erfindung sowohl physikalisch als auch chemisch modifiziert werdea . Dies geschieht durch den Zusatz von wässrigen, sauren Lösungen, die Lignosulfonat, wie beispielsweise Ammoniumlignosulfonat, Natriumlignosulfonate und ein Benetzungsmittel enthalten, das die Oberflächenspannung reduziert. Außerdem können die erwünschten Flockeneigenschaiten und die erwünschte Dünnheit erreicht werden, indem die Körner vor dem Walzen fc oder den anderen physikalischen Behandlungen dem Verfahren nach der Erfindung unterworfen werden.

Es konnte auch festgestellt werden, daü die Wirkung der Sulfonate weiter verbessert werden kann durch den Zusatz verschiedener Mengen von Alkylarylsulfonaten, Äthylenoxidkondensaten und Kombinationen davon und zusätzlich von Säuren wie beispielsweise Phosphorsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Zitronensäure, Essigsäure, Butyrsäure und anderen geeigneten

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Säuren, wie beispielsweise Lävulinsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Propionsäure oder Kombinationen davon. Phosphorsäure hat sich als besonders geeignet erwiesen, da sie den Phosphorgehalt der Xahrungsstoffe erhöht und in wirtschaftlicher Weise verwendet werden kann. Die Phosphorsäure wird in den meisten Fällen bevorzugt verwendet. Es konnte weiterhin festgestellt werden, daß die Propionsäure eine Verformung verhindert und anscheinend einen katalytischen Effekt besitzt.

Der Modifizierungslösung können auch geringe Prozentsätze an Anis-Geschmacks- und Geruchsstoffen zugesetzt werden, um dem Produkt ein vorteilhaftes Aroma zu verleihen, das auch andere unerwünschte Gerüche überdeckt und einen gleichmäßigeren Geruch ergibt.

Aus der Besehreibung ergibt sich, daß bei dem Modifizierungsmittel nach der Erfindung die verschiedensten Bestandteile in den verschiedensten Konzentrationen verwendet werden können. In der folgenden Tabelle sind einige typische Zusammensetzungsbeispiele aufgeführt:

- 10 -

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Zusammensetzungsbeispiele

II

III

IV

Ammoniumlignosulfonat

Phosphorsäure 75 ^ Flüssigkeit

Santomerse IB Triton DN-65 (Flüssigk.) Wasser

Zusammensetzungsbeispiele

25

iO

10

1 63

25,0 35,0

10,0 15,0

0,8 1,2

64,2 48,8

100 100,0 100,0

VII VIII

IX

1c

50,0

20,0

1,5 28,5

100,0 XI

85,7 100,0

Sodiumlignosulfonat Phosphorsaure

Polyoxypropylen-Polyoxyäthylenglycol (Pluronic L-64) Methylessigsäure Triton DN-65 Wasser

25
10

2
1

62
100

25

10

60

100

25

10

62

•■«»■■MM

100

35 15

3
1
l

■■■MMB

100

50

20

2 28

■■«■■Ml

100

85 100

Zusammensetzungebeispiele

XIII XIV

XV

XVI

XVII XVIII

Calciumlignosulfonat Propionsäure Alkylarylsulfonat Wasser

25
10

3
62

25

10

6l

25

10

64

100

100

100

50

20 1

29

100

100

Falls erwünscht, kann Anis, Melasse oder irgendwelche geeigneten Geschmacks- und Geruchsstoffe zugesetzt werden.

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-Ii-

Ein gute Ergebnisse lieferendes Ammoniumlxgnosulfonat ist von der Crown Zellerbach Corp. erhältlieh. Als Phosphorsäure kann die 75 %ige Phosphorsäure der FMC-Corporation benutzt werden. Santomerse IB ist ein Natriumalkylarylsulfonat, das von der Monsanto Co. vertrieben wird und Triton DX-65 ist ein modifizierter, äthoxylierter geradkettiger Alkohol, der von Rohm & Haas Co, vertrieben wird. Es können auch andere oberflächenaktive und Benetzungsmittel in der Modifizierungslösung verwendet werden, so beispielsweise Triton X-ll*t (ein Ocfe'lphenoxypolyäthoxyäthanol) und Triton X-IOO (ein Octylphenoxyäthanol), die von Rohm & Haas Co. vertrieben werden. Ebenfalls verwendet werden können Calsoft F-90, ein Natriumalkylarylsulfonat und Calsoft LAS-99, eine Dodeeylbenzolsulfonsäure (Pilot Chemical Co.). Ein weiterer möglicher Bestandteil ist Pluronic L-64, ein Polyoxypropylen-Polyoxyäthylenglycol.

Sowohl die Mengenanteile der verwendeten Chemikalien als auch die Konzentrationen und Kombinationen können in einem weiten Bereich variiert werden. Die Menge der verwendeten Behandlungslösung bzw. der Modifizierungslösung muß größer sein, wenn eine schwächere Lösung verwendet wird, da die Einwirkung der Modifizierungslösung ansonsten langsamer und nicht so wirksam sein wird. Dementsprechend können auch stärkere Lösungen in kleineren Mengen verwendet werden.

Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens nach der Erfindung werden in den folgenden Beispielen im einzelnen beschrieben.

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BEISPIEL I

Ganze Getriedekörner wurden bei diesem Versuch mit dem Modifizierungsmittel nach der Erfindung behandelt, indem ein Liter bis 1 l/2 Liter der Modifizierungslösung der Zusammensetzung II je Tonne des Korns bei Raumtemperatur durch Besprühen verwendet wurden. Nach dem Verfahren der Erfindung modifiziertes Korn als auch nicht behandeltes identisches Korn wurden an die gleiche Viehart verfüttert. Man konnte feststellen, daß das mit dem modifizierten Korn behandelte Vieh eine schnellere Gewichtszunahme zeigte und auch nach dem Schlachten ein hochwertigeres Fleisch lieferte.

BEISPIEL II

Eine Mischung aus 50 % ganzen Gerstenkörnern und 50 % ganzem MiIo wurde nach dem Verfahren der Erfindung behandelt, wobei ein Liter des Modifizierungsmittels der Zusammensetzung II je Tonne des Korns bei Raumtemperatur verwendet wurde. Die o.a. Futtermischung wurde ohne eine weitere Behandlung an Vieh verfüttert. Zu Kontrollzwecken wurde eine Mischung aus 50 % ganzen Gerstenkörnern und 50 % ganzem MiIo mit einem herkömmlichen Dampfwalzverfahren in Flockenform gebracht und an das gleiche Vieh verfüttert. Das Vieh, das die nach dem Verfahren der Erfindung behandelte Futtermischung verfüttert wurde, zeigte eine bedeutend schnellere Gewichtszunähme als bei der nur in Flockenform gebrachten Gerste-Mi lo-Mischung. Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Produkt konnte außerdem in einer sparsameren Weise verfüttert werden.

BEISPIEL III

Eine aus 75 f" ganzen Gerstenkörnern und 25 % ganzen Weizenkörnern bestehende Getreidemischung wurde nach dem

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Verfahren der Erfindung behandelt, wobei ein Liter des Modifizierungsmittels nach Zusammensetzung II je Tonne des Futtermittels bei Raumtemperatur verwendet wurde. Diese Futtermischung wurde ohne weitere Behandlung an Vieh verfüttert. Zur Kontrolle wurde eine Mischung aus 75 % ganzen Gerstenkörnern und 25 ^c/o ganzen Weizenkörnern in herkömmlicher Weise mittels eines Dampfwalzverfahrens in Flockenform gebracht und an ähnliches Vieh verfüttert. Das Vieh, das mit dem Futtermittel gefüttert wurde, das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt worden war, zeigte eine bedeutend schnellere Gewichtszunahme als das Vieh, das mit dem nur in Flockenform gebrachten Futter ernährt wurde. Außerdem konnte die nach dem Verfahren der Erfindung behandelte Futtermischung in geringeren Mengen verfüttert werden»

BEISPIEL IV

Milokörner wurden mit dem Verfahren nach der Erfindung behandelt, indem eine Tonne dieser Körner mit einem Liter des Modifizierungsmittels nach der Zusammensetzung II besprüht wurde, wobei eine ausreichende Menge Wasser verwendet wurde, um den Feuchtigkeitsgehalt der Körner um 2 bis 3 % zu erhöhen_o Das MiIo wurde über Nacht gelagert und am folgenden Tag kaltgewalzt. Die so hergestellten Flocken wurden an 126 Stiere verfüttert. Diese Stiere zeigten während der ersten 30 Tage eine durchschnittliche Gewichtszunahme von 1,77 kg je Tag, während der ersten 60 Tage eine durchschnittliche Gewichtszunahme von 1,70 kg je Tag und während der ersten 90 Tage eine durchschnittliche Gewichtszunahme von 1,84 kg je Tag. Bei einer anderen Testgruppe wurden 142 Stiere mit dem gleichen behandelten Milokorn gefüttert. Diese Gruppe zeigte während der ersten 60 Tage eine durchschnittliche Gewichtszunahme von 1,70 kg je Tag. Stiere der gleichen

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Rasse, die das gleiche Anfangsgewicht und den gleichen Anfangszustand besaßen, wurden mit Milokörnern gefüttert, die trockengewalzt, jedoch nicht nach dem Verfahren der Erfindung behandelt worden waren. Diese Stiere zeigten während einer 90-Tag-Periode lediglich eine durchschnittliche Gewichtszunahme von 1,18 bis 3,32 kg je Tag.

BEISPIEL V

Bei diesem Versuch wurde je ein Liter des Modifizierungsmittels nach Zusammensetzung II je Tonne des Kornes verwendet, wobei ausreichend Wasser zugesetzt wurde, um den Feuchtig- ^ keitsgehalt des Korns auf 5 % zu erhöhen. Das behandelte Korn wurde 12 Stunden lang gelagert und am folgenden Tag kaltgewalzt, um es in eine Flockenform zu bringen. Das nach dem Verfahren der Erfindung behandelte Korn wurde an 140 Stiere verfüttert und man konnte eine durchschnittliche Gewichtszunahme von 1,59 kg je Tag feststellen. Eine entsprechende aus 127 Stieren bestehende Gruppe des gleichen Anfangsgewichts und des gleichen Ausgangszustandes wurde mit unbehandeltem, trockengewalztem Korn gefüttert und man konnte eine durchschnittliche Gewichtszunahme von lediglich 1,32 kg je Tag feststellen.

BEISPIEL VI

Bei Laborversuchen wurde die Wirksamkeit der Modifizierungslösung auf Getreidekörner untersucht. Die Untersuchungen wurden an Lösungen durchgeführt, wobei mittels eines Refraktometers die Umwandlung von Stärke in Maltose festgestellt wurde. Ganzes unbehandeltes Korn stellte einen 100 %-Standard dar. Dieses Korn zeigte 6h Milligramm refraktometrischer Feststoffe je Gramm der Feststoffe. Das nach herkömmlichen Verfahren gewalzte und in Flockenform gebrachte Korn, das jedoch nicht mit der Modifizierungslösung naoh der

Erfindung behandelt worden war, zeigte 88 Milligramm refraktometrische Feststoffe je Gramm der Feststoffe oder eine Umwandlung von 137,5 fo. Die gleiche Kornart, die nach dam Verfahren der Erfindung mit dem Modifizierungsmittel behandelt worden war und wobei ein Liter des Modifizierungsmittels je Tonne verwendet wurde und anschließend kaltgewalzt wurde, zeigte 248 Milligramm refraktoinetrische Feststoffe je Gramm der Probe oder eine Umwandlung der zur Verfügung stehenden Stärken zu Maltose in einer Menge von 387,5 %· Die gleichen Labortests wurden mit Gerste, MiIo, Korn und Weizen durchgeführt. In der folgenden Tabelle sind die dabei erhaltenen Ergebnisse zusammengefaßt;

Feuchtigkeit Beschreibung

Mg. Refrac tome trie ⁰Jo Feststoffe/Gramm der Beispiel Kontrolle

K-3800	9,79
K-3801	19,66
K-3802	27,13
K-3803	10,57
K-3804	20,33
K-3805	27,64
K-3806	16,77
K-3807	22,92
K-3808	29,73

K-3809

K-3810
K-3811

9,96

20,71

28,78

ganze Gerste Kontrolle " " -Wfo Behandlung " " -2% Behandlung

ganzes MiIo - Kontrolle ¹¹ *^f -4% Behandlung " ^M -2% Behandlung

ganzes Korn - Kontrolle ¹¹ " -kio Behandlung ¹¹ " -2fc Behandlung

ganze Weizen—

körner - Kontrolle

11

-k<fo Behandlung -2% Behandlung

120	100
168	140
184	153,3
40	100
48	120
64	I6O
48	100
80	166,7
80	166,7 {
144	100
192	133,3
208	144,4

Das in der obigen Tabelle angegebene Wort "Behandlung" bedeutet, daß das Korn in dem angegebenen Prozentsatz mit dem Modifizierungsmittel nach der Erfindung behandelt wurde..

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BEISPIEL VII

Bei weiteren Laborversuchen, die bei monogastrischen Tieren, wie beispielsweise Ratten und Geflügel durchgeführt wurden, konnte festgestellt werden, daß die Vorbereitung von Zerealkörnern für den menschlichen Verbrauch nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ähnliche vorteilhafte Ergebnisse liefert. 170 28 Tage alte männliche Ratten (Sprague Dawley) wurden an die Behandlung gewöhnt und mit fünf Gramm einer Basisdiät gefüttert, die einen 1Ö %igen Zusatz eines nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Produkts enthielt (auf Trockenbasis). Dazu wurden MiIo oder Gex~ste oder Korn verwendet, wobei je Tonne des Korns 1,2 oder k Liter

F der Modifizierungslösung nach der Erfindung benutzt wurden. Die Ratten wurden zwei Wochen lang gefüttert und jede Woche wurde die Körpergewichtszunähme und der Futterverbrauch registriert. Zwanzig Ratten wurden mit einer Kontrollbasisdiät gefüttert, die den Zusatz, d.h. das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Produkt nicht enthielt. Zehn Ratten wurden jeweils mit der Kontrollbasisdiät gefüttert, die unbehandeltes Korn enthielt. Zehn Ratten wurden mit der Kontrollbasisdiät gefüttert, die einen Kornzusatz enthielt, bei dem eine Tonne des Korns mit einem Liter der Modifizierungslösung nach der Erfindung behandelt worden war. Zehn Ratten wurden mit der Kontrollbasisdiät gefüttert, die einen Kornzusatz

^ enthielt, bei dem eine Tonne des Korns mit zwei Litern des Modifizierungsmittels behandelt worden war. Zehn Ratten wurden mit der Kontrollbasisdiät gefüttert, die einen Kornzusatz enthielt, bei dem eine Tonne des Korns mit vier Litern der Modifizierungslösung behandelt worden war. Ähnliche Tests wurden mit 10 Ratten durchgeführt, wobei die Zusätze aus MiIo oder Gerste hergestellt wurden. Weiterhin wurden

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zehn Ratten mit der Basisdiät gefüttert, wobei eine Tonne der Basisdiätfuttermischung mit einem Liter der Modifizierungslösung behandelt worden war. Zehn Ratten wurden mit der Basisdiät gefüttert, wobei eine Tonne der Basisdiätfuttermischung mit zwei Litern der Modifizierungslösung behandelt worden war. Zehn Ratten wurden mit einer Basisdiät gefüttert, wobei eine Tonne der Basisdiätfuttermischung mit vier Litern der Modifizierungslösung behandelt worden war. In allen Fällen, in denen die Ratten mit Futtermischungen gefüttert wurden, die den Zusatz enthielten, wurde mehr Futter verbraucht und die Ratten hatten eine bedeutend größere Körpergewichtszunahme als die zwanzig Ratten, die die Kontrollbasisdiät erhielten«. In allen Fällen, in denen das Zusatzkorn mit der Modifizierungslösung nach der Erfindung behandelt wurde, war die Körpergewichtszunahme bedeutend größer als bei den. Ratten, die mit einem nichtbehandelten Kornzusatz gefüttert wurden. Keine der Ratten zeigte irgendwelche Abnormalitaten der vitalen Organe nach der post-mortemüntersuchung. Die Versuche zeigten eine niedrige und annehmbare Toxizität zugleich mit einem erhöhten Nährwert der behandelten Körner.

In einer ähnlichen Untersuchungsreihe wurden zerbrochene Milokörner, gekochte Milokörner, fein vermahlene Milokörner und nach dem Verfahren der Erfindung mit einer Modifizierungslösung behandelte Milokörner an Hühnchen verfüttert, die als Brathähnchen vorgesehen waren. Die Hähnchen, die mit dem MiIo gefüttert wurden, das nach dem Verfahren der Erfindung behandelt worden war, erreichten ein 0,5 % größeres Körpergewicht in einer Woche als die Hühnchen, die mit zerbrochenen Milokörnern gefüttert worden waren.

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1 ft

Die Hähnchen, die mit den Milokörnern gefüttert wurden, die nach dem Verfahren der Erfindung behandelt worden waren, erreichten das gleiche Körpergewicht wie die Hähnchen, die mit den gekochten Milokörnern gefüttert wurden jedoch waren in diesem Fall 2,77 % weniger Futtermittel notwendig und dadurch wurde eine bessere Ausnutzung des Futtermittels erreicht. Die Hähnchen, die mit den nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Milikörnern gefüttert wurden, zeigten eine um h. % größere Gewichtszunahme in einer Woche als die Hähnchen, die mit zermahlenen Milokörnern gefüttert wurden. Jedoch wurde in diesem Fall ψ 0,9 % mehr Futtermittel verbraucht. Dies ergibt eine um 3,2 % vorteilhaftere Futtermittelwirksamkeit bei Körnern, die nach dem Verfahren der Erfindung behandelt wurden. Das nach dem Verfahren der Erfindung behandelte Milokorn wurde in folgender Weise behandelt: Es wurden h $> einer Lösung nach Zusammensetzung II zu Wasser zugesetzt und die so hergestellte Lösung wurde zu dem Milokorn zugegeben, und zwar in einer Menge von 3»5 Gewichtsprozent des behandelten Korns. Man ließ das Korn über Nacht stehen und dieFlockung wurde vor dem Verfüttern durchgeführt.

BEISPIEL VIII

Bei einem weiteren Versuch wurde eine Tonne Milokorn mit einem Lite^/des o.a. Modifizierungsmittels behandelt, wobei ausreichend Wasser zugesetzt wurde, um den Feuchtigkeitsgehalt des Korns von 2 euf 3 % zu erhöhen. Man ließ das behandelte Korn über Nacht stehen und am folgenden Tag wurde das Korn kaltgewalzt. Die entstandenen Flocken wurden über eine 90-Tage-Periode an Vieh verfüttert,, Eine Köntrollserie des gleichen Viehs wurde mit unbehandeltem trockengewalzten Milokorn über den gleichen Zeitraum gefüttert. Das mit dem unbehandelten Korn gefütterte Vieh zeigte eine

tägliche Gewichtszunahme von 1 l/2 kg. Das Vieh, das mit dem nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Korn gefüttert wurde, zeigte eine durchschnittliche Körpergewichtszunahme pro Tag von über 2 kg. Bei einer anderen Versuchsserie wurde ein Liter des Modifizierungsmittels je Tonne des Korns verwendet und ausreichend Wasser, um den Feuchtigkeitsgehalt des Korns auf 5 % zu erhöhen. Man erhielt in etwa die gleichen Ergebnisse.

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Beispiel 9

Die obenangegebenen Kornmodifizierungsröittellösungen

wurden mit Wasser in einem Verhältnis von 142 g der Modifizierungslösung auf 5,68 1 Wasser (2,6 $>ige Lösung) gemischt und mit trockener Gerste in einer Menge von 75>7 1 des Modif izierungsmittels je t der Gerste vermischt» Die Gerste wurde durch Dampfeinspritzen auf 93 — 104 G vorerhitzt und gewalzt, um in Floclcenform gebracht zu werden. Im Vergleich zu unhehandelter Gerste erforderte die behandelte Gerste 9 % weniger Energie um in Flockenform gebracht zu werden, wobei alle anderen Bedingungen beim Walzen die gleichen waren. Der verminderte Energieverbrauch ist ein Anzeichen, daß der Korncharakter durch die Behandlung mit dem Modifizierungsmittel naoh der Erfindung verändert worden ist. Es wurden auch wie bereits erwähnt flachere Flocken mit einer besseren Kohäsionskraft und mit einem erhöhten Nährwert erzeugt.

Beispiel 10

Wurde reguläres Korn (Gerste) auf dünnen Walzen gewalzt, dann wurde ein Energieverbrauch von 42 Ampere am Walzenraotor ψ festgestellt; war das Korn mit dem Modifizierungsmittel naoh der Erfindung vorbehandelt worden, dann reduzierte sioh die am Walzenmotor fertiggestellte Ladung auf durchschnittlich 33 Ampere, und die Flocken waren dünner, etwas glänzender, besassen eine geringere Dichte und die Hülse neigte dazu, sich vom Endosperm abzutrennen, wobei eine flache etwas adhäsive Flocke zurückblieb. Die ansonsten nachteilige Bildung von Pulverprodukten konnte überhaupt nicht festgestellt werden.

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Beispiel il

Wasser, das zum Besprühen von geschnittener Luzern verwendet wurde, um aus diesen Heuwürfel herzustellen, wurde mit einer Modifizierungslösung nach der vorliegenden Erfindung behandelt, wobei 0,33 '- 1 Gew.fo verwendet wurden. Man konnte ein erleichterte Herstellung der Würfel feststellen, einen auf das Mindestmaß reduzierten Verlust von Stab, eine verbesserte Produktion und einen verbesserten Nährwert.

Beispiel 12

In diesem Versuchsbeispiel wurde Korn nach dem Erfindungsverfahren behandelt und man konnte bedeutend verbesserte jFlokkeneigenschaften feststellen, eine beschleunigte Stärkegelierung, eine bessere Verformbarkeit des Korns und eine bessere !•'lockenkohäsion. 1,5 1 der Modifizierungslösung nach der Erfindung (wobei eine der obenangegebenen Zusammensetzungen verwendet wurden) wurde in 45,4t 1 - 56,8 1 Wassers verdünnt und je t des Korns verwendet. Das so behandelte Korn wurde bei einer Temperatur zwischen 82 -> 103° C über einen Zeit-« raum von 5-15 min gekocht. Es konnte festgestellt werden, daß die optimale Kochzeit etwa bei 8 min liegt« Nach dem Kochen wurde dann das Korn auf einer Standardwalzenmühle gewalzt, wobei die gewünschte !«'lockendicke mit den Walzen eingestellt wurde. Es wird angenommen, daß die Härte und Integrität der Flocke duroh einen Verschweißungs- bzw. Verschmelzungsvor« gang auf der Oberfläche der Stärketeilchen vor sich geht. Es muß darauf hingewiesen werden, daß eine Standarddampfkochvorrichtung ohne Hochdruck bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet wurde und dadurch wirtschaftlich gearbeitet werden konnte.

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Die Modifizierungslösung nach der Erfindung kann auf Korn oder Trockenfutter durch Aufsprühen der gewünschten Menge aufgebracht werden, während dieses gefördert oder vermischt wird, wie beispielsweise in einer Transport- oder Förderschnecke. Das so hergestellte Produkt kann als Nahrungsoder Futtermittel ohne eine weitere Behandlung verwendet werden, es kann über bestimmte Zeiträume bis zu einem Verwaisen aufbewahrt werden oder es kann auch direkt nach der .Anbringung des Modifizierungsmittels warm- oder kaltgewalzt werden. Die Modifizierungslösung kann auch mittels Dampf, Y/assereinspritzvorrichtungen oder Pumpen beigemischt werden, bevor das Korn | gekocht oder durch Walzen vorerhitzt wird. Die Modifizierungslösung nach der Erfindung kann aufgesprüht oder mit Trockenfutter vermischt werden wie beispielsweise mit Heu, Luzerne, und zwar vor dem Zerschneiden desselben. Dadurch wird die Herstellung von Trockenfutterwürfel oder Pellets gefördert, der Nährwert erhöht und der Staubanfall vermindert.

Die spezielle Anwendungsart des Verfahrens nach der Erfindung hängt selbstverständlich von den entsprechenden Walzmitteln und Bedingungen ab.

Die beim Verfahren nach der Erfindung ablaufenden physikalischen und chemischen Reaktionen sind im einzelnen nicht ^ bekannt, es wird jedoch angenommen, daß der Stärkecharakter der Körner durch die Behandlung mit einer saueren Lösung bei hohen Temperaturen zu einer teilweisen Dextrinierung der Rohrstörke führt, wie dies beispielsweise durch das gelatineartige Aussehen der heißen Flocken angezeigt wird. Die Flocken erhalten nach Abkühlen eine glatte kohäsive Oberfläche..

Die Sulfonate erzeugen niedrige Oberflächenspannungen und eine verbesserte Feuchtigkeitsabsorption. Das Lignosul-

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fonat und die Säure haften eine auflösende Wirkung auf die Bestandteile der Samenhülle. Die Säure macht das Kalziumphytat im Korn zugänglicher für die Verdauung durch ein Tier. Die Kombinationen der verschiedenen heim Verfahren nach der Erfindung verwendeten Materialien erlauben ein besseres Durchdringen der Flüssigkeit durch die Zellulose der KornSamenhüllen in das Endosperm.

Aus den obigen Ausführungen ist zu ersehen, daß ganze Körner mit einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt mit der Kornmodifizierungslösung nach der Erfindung behandelt werden können und dadurch einen wesentlich Feuchtigkeitsgehalt er« halten und 24 - 48 Std. aufbewahrt werden können, damit die chemische Reaktion in den Körnern vollständig abläuft. Dann kann das Korn in Ganzform verfüttert werden, und man erhält dadurch eine größere Nährwertwirksamkeit als mit den dünnen, in Flockenform gebrachten Körner^ die in Standarddampfwalzen hergestellt worden sind« Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung und dem Modifizierungsmittel nach der Erfindung sind die herkömmlichen Dampf« und Walzvorrichtungen für solche Kornarten wie beispielsweise Weizen, Roggen, Gerste, Nlilo u. dgl. nicht mehr notwendig und kleinere Farmer und Tierzüchter können ebenfalls vorteilhafte Ernährungsvorteile erreichen, ohne daß eine teuere Vorrichtung notwendig wird. Das Verfahren nach der Erfindung führt zu einer schnelleren Gewichtszunahme bei den mit dem Produkt nach der Erfindung gefütter« ten Tieren und zu einer wirtschaftlicheren Aufzucht dieser Tiere.

Die nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Körner zeigen besondere Vorteile gegenüber den in herkömmlicher Weise hergestellten, in Flockenform gebrachten Futtermitteln oder mit anderen herkömmlichen Verfahren behandelten Körner, Die dünnen Kornflocken können leichter gekaut und wiedergekäut

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werden und die hauptsächlichen Digerierungsprozesse im Magen laufen viel leichter al), ganz 'gleich ob es sich um digastrisehe oder monogastrische Lebewesen handelt. Die dünnen Kornflocken nach der Erfindung ermöglichen einen leichteren und innigeren Zugang der Verdauungsenzyme der Pansenmikroflora zu den Stärkebereichen des Korns, wodurch der Digerierungs-Dzw. der Verdauungsprozess erleichtert wird und eine gute Assimilation ermöglicht wird, Auf der anderen Seite erfordert der hohe Feuchtigkeitsgehalt der ganzen nach dem Verfahren der Erfindung behandelten Körner einen stärkeren Kau- oder Wiederkauprozeß, wodurch wiederum mehr Speichelenzyme freigemacht werden und auf das ganze Korn einwirken. Das längere ^ Kauen durch das Tier ersetzt das bisher erforderliche mechanische Walzverfahren der Körner und führt zu einer erhöhten Absonderung von Speichelenzymen, die den Verdauungsprozeß fördern und eine größere Wirksamkeit des Nahrungsmittels bewirken,

Es wird angenommen, daß die Kombination der chemischen Bestandteile des Modifizierungsmittels nach der Erfindung zu einer vorteilhaften Kombination von Ansäuerung, Hydrolyse, Sulfonierung, Phosphorylierung und Enzymeinwirkung führt, wodurch die wasserunlösliche Stärke in dem Endosperm in eine wasserlösliche Form umgewandelt wird, die besser assimiliert wird. Dadurch kommt es zu einer besseren Energieausbeute, einer schnelleren Gewichtszunahme und zu einer vorteilhafteren W Produktion bei geringeren Kosten.

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Claims (1)

1. Dr. REINHOLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

   P 20 47 165.2 München,den 22. Januar 1971

   Elmer H₀ Pults '^ .,,.,.

   Ihr Zeichen Unser Zeichen

   Dr.La/vL

   NEUE PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zum Behandeln und Modifizieren von Getreide— körnern, Trockenfutter und äergl. zwecks Verbesserung der physikalischen und chemischen Emährungs eigenschaften und zur Erleichterung der mechanischen Verarbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Getreidekörner mit einer wässrigen Modifizierungslösung behandelt werden, die .Lignosulfonat, eine Säure und ein Benetzungsmittel enthält.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 10 bis 50 Gewichts-^ Lignosulfonat, etwa h bis 20 Gewichts—$ einer Säure, etwa 0,3 ois 4 Gewichts—^ eines Benetzungsmittels und etwa 28 bis 85,7 Gewichts-^ Wasser in der Modifizierungslösung enthalten sind.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lignosulfonat Ammoniumlignosulfonat, Natriumlignosulfonat und Kalziumlignosulfonat und als Benetzungsmittel Alkylarylsulfonate und Athenylenoxidkondensate verwendet werden.

   h. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Phosphorsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Zitronensäure, Essigsäure, ßuttersäure_s Lävulinsäure,

   Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtscff.-tn^r/oiel Hausmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

   8 MÖNCHEN 2, THE RES I ENSTRASSE 33 - Tetefon: 281202 · Telegramm-Adresse: LipaJSiiMündiEn Bayer. Veroinsbank München, Zweigst. Oskar-von-Müler-Rrng, Kta.-Nr. 882495 · Postscheik-Kontr. Mündten Mr. 16339/

   Oppenauer Büro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

   Gluconsäure, Milchsäure oder Propionsäure ist.

   5» Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure eine 75 %ige Phosphorsäure verwendet

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurcia gekennzeichnet, daß die Getreidekörner nach der Behandlung mit der Modifizierungslösung annähernd 12 bis 48 Stunden gelagert werden.

   ψ 7. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner nach der Behandlung mit der Modi— fizierungslösung gewalzt werden.

   8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner nach der Behandlung mit der Modi— fizierungslösung bei einer Temperatur zwischen annähernd 82 bis 103° C über einen Zeitraum von 5 bis 15 Minuten gekocht werden.

   9. Verfahren naeh den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Getreidekörner nach der Behandlung mit der Modifizierungslösung mechanisch bearbeitet werden.

   10„ Modifizierungslösung zur Behandlung von Körnern zwecks Verbesserung der Verwalzung der Körner zu Flocken, Erleichterung der mechanischen Verarbeitung und Verbesserung der Ernährungseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 10 bis 50 Gewichts—% eines Lignosulfonats, etwa 4 bis 20 Gewichtsprozente einer Säure, etwa 0,3 bis k Gewichts-^ eines Benetzungsmittels und etwa 28 bis 85,7 Gewichts-^ Wasser enthält.

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   Z, Z, ~*γ, y^ 204716S

   lio Modifizierungslösung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignosulfonat Amoniumlignosulfonat, Natriumlignosulfonat und/oder Ealziumlignosulfoxtat und das Benetzungsmittel ein Alkylarylsulfonat und/oder ein Äthylenoxidkondensat ist.

   12. Modifizierungslösung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Phosphorsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Zitronensäure, Essigsäure, Buttersäure, Lävulinsäure, Gluconsäure, Milchsäure und/oder Propionsäure ist.

   13, Modifizierungslösung nach den Ansprüchen 10 Ms 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure aus einer 75 %igen Phosphorsäure besteht,,

   14c Modifiziertes Nahrungsmittel, gekennzeichnet durch vorbehandelte Getreidekörner, in. die eine wässrige saure Lösung aus Lignosulfonat und einem Benetzungsmittel absorbiert worden ist und die die Reaktionsprodukte der Kornstärke mit dem Lignosulfonat enthaltene

   15. Modifiziertes Nahrungsmittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Plockenform besitzt.

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