DE2344594A1

DE2344594A1 - Verfahren zur verhinderung der schimmelbildung auf getreide

Info

Publication number: DE2344594A1
Application number: DE19732344594
Authority: DE
Inventors: Perry Walter Anderson; Elmer Frederick Glabe; Stergios Laftsidis
Original assignee: Food Technology Inc
Current assignee: Food Technology Inc
Priority date: 1973-09-05
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1975-03-06

Description

Dr. Michael Hann 4. September 1973

Patentanwalt H / E / W (583)

63 Giessen
Ludwigstrasse 67

Food Technology, Inc., Chicago, Illinois, USA

VERFAHREN ZUR VERHINDERUNG DER SCHIMMELBILDUNG AUF GETREIDE

Nährmittel- und Futtergetreide sind schon immer der Verderbnis durch Schimmel und andere Mikroorganismen ausgesetzt gewesen. Die Menge des allein in den USA durch Schimmelbefall zerstörten Getreides beläuft sich auf viele Millionen Scheffel. Man schätzt, dass allein 15 bis 20 % der Maisernte während der Lagerung durch verschiedene Schimmelpilzarten für den Gebrauch als Nähr- und Futtermittel unbrauchbar gemacht werden. Die in dieser Feststellung ruhende Problematik wird noch einsichtiger, wenn man an die Zerstörung von Nährmittel- und Futtergetreide auf weltweiter Basis denkt.

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2 3 A A 5 9 A

In den USA allein werden jährlich mehrere Milliarden Scheffel Mais geerntet. Hiervon werden 80 Prozent gemahlen und mit Futterzusätzen gemischt, für die Fütterung von Tieren, besonders von Rindern, Milchvieh, Schweinen und Federvieh, verbraucht. Der vielleicht grösste Einzelverbrauch an Mais geht auf die Fütterung und Mästung von Rindern. In der Regel werden diese auf dem Grasland der zwischen den Bergen liegenden Staaten aufgezogen, worauf sie zum Schlachten in den mittleren Westen und nach Osten getrieben werden. In diesem Ablauf ist die letzte Stufe für die Tiere eine Fütterungsstufe, in der ihnen riesige Maismengen verabreicht werden. Dies geschieht zum Zwecke der Gewichtszunahme und zur Verbesserung der Fleischtextur. Selbstverständlich ist dieses "Herausfüttern" der Tiere streng wirtschaftlich ausgerichtet. Die pro Pfund des verabreichten Futters erreichte Gewichtszunahme ist hierbei die Richtschnur.

Der nach der Ernte vom Feld hereingebrachte und vom Kolben entfernte Mais hat innerhalb eines möglichen Feuchtigkeitsbereiches von 20,0 bis 29,0 Gew% eine Durchschnittsfeuchtigkeit von 25,0 bis 26,0 Gew%. In manchen Jahren können die nicht zerkleinerten Körner, wie sie vom Feld hereinkommen, eine Feuchtigkeit bis zu 35 Gew% haben. Bei diesem hohen Feuchtigkeitsgehalt hat Mais einen ausgezeichneten Futterwert, das heisst, er erbringt pro Pfund eine ausgezeichnete Gewichtszu-

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nähme. Dagegen ist die Gewichtszunahme pro Pfund oder sein Futterwert bedeutend geringer, wenn der Mais auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10,0 bis 12,0 % eingetrocknet wird. Einige Forscher haben festgestellt, dass in diesem Fall der Futterwert des Maises um 35% sinkt. Wenn man auf den genannten Feuchtigkeitsgehalt eingetrockneten Mais mit Wasser wieder auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 20,0 bis 29,0 % bringt, gewinnt er, als Rinderfutter verwendet, den Futter- wert, den er ungetrocknet oder in seiner natürlichen Feldfeuchtigkeit hatte, indes nicht zurück, das heisst, er erbringt nicht die pro Pfund erwartete Gewichtszunahme. Eine Erklärung für dieses Faktum kann nicht gegeben werden. Man kann es nur zur Kenntnis nehmen.

Feldmais, der nach der Einbringung als Viehfutter verwendet wird, hat, obwohl er auf dem Feld etwas von seiner Feuchtigkeit verloren hat, immer noch einen Feuchtigkeitsgehalt von mindestens 20 Gew7_o und unterliegt daher leicht dem Schimmelbefall. Um einen Schimmelbefall während der Lagerung des Maises zu verhindern, muss der Feuchtigkeitsgehalt daher auf 12,0 Gew% herabgesetzt werden. Bei einem Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 12,0 Gew% entwickelt sich auf dem Mais Schimmel. Der Schimmelwuchs verstärkt sich stark zunehmend in dem Maße, in dem der Feuchtigkeitsgehalt über 12,0 Gew% hinaus zunimmt. Auf Mais mit einem Feuchtigkeitsgehalt

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von 20 Gew% wird Schimmel daher sehr viel schneller und leichter wachsen als auf Mais mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 14,0 Gew%.

Der Schimmel wächst überall auf der Oberfläche des Maiskorns. Seinen festesten Halt hat er in den feinen Fissuren und Zwischenräumen am Keimende des Kornes. Dies macht es besonders schwierig, ihn am Wachstum zu hindern, weil dieses gerade in diesen Falten der Samenschale beginnt. Jeder Inhibitor muss daher in diese Falten eindringen.

Normalerweise wird Mais erst dann gelagert, wenn sein Feuchtigkeitsgehalt durch künstliches Trocknen auf weniger als 12,0 Gew% herabgesetzt worden ist. Entweder trocknet man den Mais in einem Getreidetrockner auf dem Guts- oder Bauernhof selbst oder man lässt ihn an einem anderen Ort trocknen und bringt ihn zum Verbrauch während des kommenden Winters, Frühjahrs und Sommers auf den eigenen Hof zurück. Dies ist begreiflicherweise mit Kosten für das Trocknen und den Transport verbunden.

Zur Lagerung des Maises bietet sich dem Landwirt nur ein Silo oder ein ummauerter Tank an. Bei dieser Lagerung wird das Wachstum von Hefe gefördert. Da Hefe den verfügbaren Sauerstoff schnell verbraucht, verhindert sie umgekehrt das Wachstum von Schimmelpilzen.

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Jedoch ist das Aufstellen eines solchen Spezialsilos oder -tanks mit hohen Kosten verbunden, die zu übernehmen kleinere Landwirte sich scheuen.

Zu den auf Mais wachsenden Schimmelarten gehören in der Hauptsache die gemeinen Pinselschimmel (Penicillium) und Rhizopus Species. Jedoch finden sich in der Regel auch andere Schimmelarten. Einige Schimmelarten erzeugen in bedeutenden Mengen Mykotoxxne. Diese sind für Federvieh äusserst giftig, wie sich an der hohen Sterblichkeitsrate zeigt, wenn man es mit Mais füttert, der bei der Lagerung schimmelig geworden ist. In der Literatur finden sich Hinweise darauf, dass solche Mykotoxine auch bei Rindern und Schweinen, besonders bei den ersteren Wirkung zeigten. Die Folgen sind eine stark verminderte Gewichtszunahme und oft auch Krankheiten während des Wachstums vom Kalb zum Rind. Auch für den Menschen sind die Mykotoxine bekanntlich höchst gefährlich. Bekannt sind sehr viele Fälle von Erkrankungen, davon einige mit tödlichem Ausgang, die direkt auf die Wirkung von Mykotoxinen nach dem Genuss von Produkten aus schimmeligem Mais zurückgehen.

Der nicht als Viehfutter verwendete Mais wird zu Maisprodukten verarbeitet. Hierbei wird dem Mais in einem Nassmahlverfahren Öl entzogen .und danach aus der Stärke Zein oder Protein abgetrennt. Aus der Stärke stellt man

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Maiszucker oder Glucose und eine Reihe von Dextrinen her. Man verwendet diese und grosse Mengen von Maisstärke für industrielle Zwecke und für die Herstellung von Nährmitteln. Von Schimmel befallener Mais ist für die Herstellung von Veredelungsprodukten sowie zur Zerlegung in Stärke, Protein und Öl praktisch ungeeignet.

Hieraus ergibt sich zwingend, dass die Bekämpfung, das heisst, die Verhinderung der Schimmelbildung auf Mais sowohl unter einem gesundheitlichen als auch einem wirtschaftlichen Aspekt von elementarer Bedeutung ist. Für den Landwirt bedeutet dies, dass er in der Lage sein muss, Mais vorzugsweise in seiner natürlichen Feuchtigkeit, das heisst, so, wie er ihn nach der Ernte vom Feld hereinholt, also ohne künstliche Trocknung, in seinen Getreidespeichern zu lagern. Wenn er dies kann, bleiben ihm die Kosten für ein Trocknen des Maises und hiermit gegebenenfalls verbundene Transportkosten erspart. Noch entscheidender ist der Futterwert des ungetrockneten Maises und die damit auf der Pfundbasis erzielte Gewichtszunahme.

Die vorstehenden Überlegungen sind in erster Linie auf Mais gerichtet. Vor dem angesprochenen Problem steht man in gleicher Weise jedoch auch beim Weizen, beim Reis, beim Hafer, bei der Gerste und bei anderen mit einer Samenschale ausgestatteten Getreidearten.

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Nach neueren Veröffentlichungen hat man versucht, dem besprochenen Problem beim Mais dadurch beizukommen, dass man als Mittel zur Verhinderung des Schimmelwuchses Propionsäure und / oder Essigsäure verwendet. Versuche, über die in einem Artikel in der Ausgabe der Fachzeitschrift "Feedstuffs" vom 5. März 1971 berichtet worden ist, haben gezeigt, dass mit einem Gemisch aus Propionsäure und Essigsäure behandelter Mais beim Milchvieh zu einer verminderten Futteraufnahme und zu einer Herabsetzung des Fettgehaltes in der Milch führt und als Viehfutter daher viel zu wünschen übrig lässt.

Die Erfindung betrifft ein neues und verbessertes Verfahren zur Verhinderung von Schimmelbildung auf mit einer Samenschale ausgestattetem Getreide, das sich in seinem natürlichen Feuchtigkeitszustand befindet, also nicht künstlich getrocknet worden ist, im besonderen auf Mais.

Sie betrifft ferner ein Verfahren der beschriebenen Art, bei dem ein die Schimmelbildung verhinderndes Mittel angewendet wird, das durch die Samenschale hindurchdringt.

Sie betrifft ferner ein Verfahren der beschriebenen Art, das auf Futtergetreide, beispielsweise auf Mais angewendet, die Schmackhaftigkeit dieser Früchte ver-

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bessert, so dass sich die Fresslust der Tiere erhöht und eine bessere Futterausnutzung erreicht wird.

■Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Füttern von Tieren, wonach man eine mit einer Samenschale ausgestattete Körnerfrucht erntet, die unzerkleinerten Körner in ihrer natürlichen Feuchte, das heisst, ohne sie künstlich zu trocknen, mit einem im Normalszustand festen Stoff behandelt, der durch die Samenschale hindurchdringt und die Schimmelbildung verhindert, und die so behandelte Körnerfrucht ohne künstliche Trocknung bis zur Verfütterung lagert.

Sie betrifft ferner ein Verfahren der beschriebenen Art, mit dem der Verderb von Getreide verringert und vom Erzeuger daher höhere Einkünfte erzielt werden können.

Sie betrifft ferner ein Verfahren der beschriebenen Art, das auf die Behandlung von Getreide angewendet werden kann, das zu Produkten für die menschliche Ernährung weiterverarbeitet wird.

Weitere Ziele der Erfindung werden sich aus der folgenden Beschreibung ergeben.

Nach der Erfindung verhindert man die Schimmelbildung auf mit einer Samenschale ausgestattetem Getreide dadurch,

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dass man dieses im Zustand natürlicher Feuchtigkeit, das heisst, ohne es vorher künstlich zu trocknen, mit Natriumdiacetat in solcher Menge und unter Bedingungen behandelt, dass es die Samenschale durchdringt.

Wenn in der folgenden Beschreibung und in den An- . Sprüchen Natriumdiacetat als für die Zwecke der Erfindung geeignet genannt wird, so sei gesagt, dass mit Kaliumdiacetat, Calciumdiacetat sowie mit Essigsäure in gebundener, aber nicht-dissoziierter Form enthaltenden geniessbaren Komplexsalzen praktisch die gleiche Wirkung wie mit Natriumdiacetat erzielt werden kann und dass man diese Verbindungen ganz oder teilweise an Stelle des Natriumdiacetats verwenden kann.

Man kann die Erfindung auf jedes Nährmittel- und Futtergetreide anwenden. In der vorliegenden Beschreibung ist sie auf Mais in seiner speziellen Verwendung als Tierfutter eingeschränkt. In ihrem Gesamtumfang begreift sie neben Mais jedoch auch die Behandlung von Reis, Hafer und anderen Getreidearten mit Samenschalen ein.

Es wurde gefunden, dass Natriumdiacetat, in richtiger Art auf Mais angewendet, die gewünschte inhibitive Wirkung hat. Der Wirkungsmechanismus ist nicht ganz geklärt. Es scheint jedoch, dass der Mais langsam von der Natriumdiacetatverbindung durchdrungen wird. Der Beweis

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hierfür ist, dass das Natriumdiacetat allmählich von der Oberfläche des Maises verschwindet, auch wenn dieser in geschlossene Glasbehälter eingefüllt ist. Einige Feststellungen weisen daraufhin, dass auf dieses Durchdrungenwerden des Maises möglicherweise eine Reaktion des Natriumdiacetats mit dem Mais folgt und dass dies den Mais weniger anfällig für eine Schimmelbildung macht.

Es wurde ferner gefunden, dass man Mais mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 21,0 bis 23,0 Gew%, den man in Körnerfrucht unter den im landwirtschaftlichen Betrieb gegebenen Bedingungen einlagert, gegen Schimmel wuchs dadurch undurchlässig machen kann, dass man Natriumdiacetat in einer Menge von 0,5 bis 0,8 Gew% gleichmässig auf seine Oberfläche aufbringt. Geringere Mengen des Natriumdiacetats geben nur Schutz für kürzere Zeit. Wie an anderer Stelle bereits gesagt, steht die Schimmelbildung in Beziehung zum Feuchtigkeitsgehalt des Maises.

Eine ähnliche Beziehung besteht auch zwischen der Menge des zur Verhinderung von Schimmelwuchs verwendeten Natriumdiacetats und dem Feuchtigkeitsgehalt des Maises dergestalt, dass bei einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt des Maises, beispielsweise bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 16,0 bis 17,0 Gew%, eine kleinere Menge Natriumdiacetat erforderlich ist als bei einem

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Mais mit 21,0 Gew% Feuchtigkeit, dass die Menge des Natriumdiacetats bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 29,5 Gew7o dagegen auf 1,25 Gew7o des Maises und bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 32,0 Gew% auf etwa 1,5 Gew% des Maises erhöht werden muss. In manchen Fällen kann es zweckmässig sein, die Behandlung des Maises in Stufen vorzunehmen, beispielsweise das Natriumdiacetat in einer Menge vo.n 0,75 bis 1,0 Gew% im Herbst und in einer Menge von etwa 0,75 Gew% im darauf folgenden Frühjahr aufzutragen. Als Regel gilt, dass bei einer Langzeitlagerung des Maises die Menge des Natriumdiacetats im Bereich von 0,8 Gew% bei einer Feuchtigkeit von 22 Gew% bis zu 1,5 Gew% bei einer Feuchtigkeit von 32 Gew% bei einer Feuchtigkeitszunähme von 1 Gew% um etwa 0,06 Gew% zunehmen sollte. Bei einer Feuchtigkeit von weniger als 22 Gew% und mehr als 32 Gew% kann die Menge des Natriumdiacetats im entsprechenden Maße herabgesetzt bzw. erhöht werden. Jedoch soll die Menge des Natriumdiacetats auf das Gewicht des Maises bezogen, tunlichst nicht kleiner als 0,4 % und nicht grosser als 2 % sein.

Von grosser Wichtigkeit ist, dass das Natriumdiacetat gleichmässig auf der Oberfläche des Maises verteilt wird, damit gewährleistet ist, dass es in die Risse und Fissuren am Keimende des Maiskorns gelangt. Wenn dies der Fall ist, kann eingelagerter Mais monatelang frei von Schimmelbildung gehalten werden.

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Es sei darauf hingewiesen, dass Mais, der im Herbst geerntet und auf dem Speicher eines landwirtschaftlichen Anwesens gelagert wird, bei Temperaturen, wie sie in den USA im mittleren Westen vorherrschen, das heisst, Temperaturen in de.r Nähe des Gefrierpunktes, während der Monate November bis einschliesslich März für eine Schimmelbildung nicht sehr anfällig ist. Bei diesen niedrigen Temperaturen wächst Schimmel nicht. Wenn die Temperaturen jedoch beim Übergang in den Sommer stark ansteigen und der Mais noch sehr feucht ist, beginnt und entwickelt sich die Schimmelbildung sehr schnell. Da ein Landwirt Mais als Viehfutter bis zur nächsten Ernte auf Vorrat halten muss, liegt für ihn in der Lagerung des Maises die kritische Zeit zwischen dem März und dem September eines jeden Erntejahres.

Man kann das Diacetat-Ionen abgebende und als definierte chemische Verbindung bekannte Natriumdiacetat als ein trockenes Pulver gleichmässig auf die Oberfläche der Maiskörner aufstreuen. Obgleich man das Natriumdiacetat bevorzugt auf diese Weise aufbringt, kann man den Mais selbstverständlich auch mit Lösungen des Natriumdiacetats besprühen oder ihn in solche Lösungen eintauchen. Diese beiden letzteren Arbeitsweisen haben den Nachteil, dass der Mais zusätzlich Feuchtigkeit aufnimmt, während bei der Trockenanwendung des Natriumdiacetats der Feuchtigkeitsgehalt unverändert bleibt.

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Beim Aufbringen des Natriumdiacetats nach dem Trockenverfahren bedient man sich einer.Fördervorrichtung, in der der Mais von einem Behälter in einen zweiten Behälter übergeleitet wird. Bei diesem Übergang von einem in den anderen Behälter wird der Mais von einer bestimmten Stelle des Förderers aus ins Freie geworfen und mit sehr fein verteiltem Natriumdiacetat bestäubt. Da sich der Mais hierbei sozusagen "in der Luft" befindet und der von ihm im Freien durchmessene Raum gleichzeitig mit dem Natriumdiacetat beschickt ist, lagert sich dieses auf jedem Maiskorn in einer gleichmässigen Schicht ab. Selbstverständlich spielt hierbei die Zeit eine wichtige Rolle·

In den folgenden Beispielen wurde das Natriumdiacetat nach dem"Trockenverfahren" auf den Mais aufgebracht.

Die Nassbeschichtung des Maises wurde unter Verwendung einer für das Versprühen von Flüssigkeiten gebräuchlichen Vorrichtung vorgenommen. Hierbei wurde die Flüssigkeit auf den Mais aufgetragen, während dieser durch einen Horizontal-Schraubengangförderer von einem ersten in einen zweiten Behälter befördert wurde.

Die Erfindung wird in den Beispielen näher beschrieben. Sie soll jedoch auf die beschriebenen Ausführungsformen

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nicht eingeschränkt sein. Die in den Beispielen gemachten Mengenangaben bezeichnen, wenn nichts anderes gesagt ist, Gewichtsmengen.

BEISPIEL 1

Für die Versuche nach diesem Beispiel wurde Mais verwendet, wie er nach der Ernte vom Feld hereingebracht wird.

Bei jedem der in der folgenden Tabelle I beschriebenen Versuche wurden 136 kg Mais verwendet. Bei den Versuchen Nr. 2, 3, 5, 6 und 7 wurde der Mais nach dem beschriebenen Trockenverfahren mit Natriumdiacetat behandelt. Beim Versuch Nr. 4 wurde das Natriumdiacetat in wässriger Lösung aufgetragen. Nach der Behandlung mit Natriumdiacetat wurde der Feuchtigkeitsgehalt des Maises bestimmt. Von jeder der unter Nr. 1 bis genannten Versuchsmengen wurde eine Probe genommen, in einen verschlossenen Glaszylinder gefüllt und ins Labor gegeben.

Die Glaszylinder wurden dann in einen Schrank gestellt und darin in Angleichung an die während des Tages und während der Nacht bei der Lagerung auf dem Getreidespeicher eines landwirtschaftlichen Betriebes herrschenden Bedingungen 1.6 Stunden einer Temperatur von 29,4⁰C und danach 8 Stunden einer Temperatur von 18,3°C ausgesetzt. Diese Proben sind in der Tabelle mit a) gekennzeichnet.

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Proben der Versuche 7 und 8 wurden auf dem Boden des Getreidespeichers eines landwirtschaftlichen Betriebes, der Luft ausgesetzt, von November bis Juni unter den für die Lagerung von Getreide typischen Bedingungen, das heisst, bei Umgebungstemperaturen von -6,7 bis +27,8<>C, gelagert.

Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle I genannt.

TABELLE	I	auf das Gewicht des Maises bezo gene Menge des aufgetragenen Natriumdiacetats	keine Schimmel- bildung (Tage)	Feuchtig keitsgehalt des Maises (Gew%)
Versuch Nr.	0,0	3	21,4
1 (a)	0,19	3	20,5
2 (a)	0,43 .	12	19,9
3 (a)	0,54	7	21,7
4 (a)	0,70	60 +	21,3
5 (a)	0,80	60 +	21,6
6 (a)	0,80	205 +	21,7
7	0,0	90	21,7
8

Bei den Versuchen Nr. 5, 6 und 7 wurde die Lagerung nach der angegebenen Zeitdauer abgebrochen.

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Die Menge des aufgetragenen Natriumdiacetats lag im Bereich von 0,19 bis 0,8 Gew7o.

Aus der Tabelle geht ferner hervor, dass unter für die Schimme!bildung optimalen Bedingungen mit einer Natriumdiacetatmenge von 0,7 Gew% und mehr die Schimmelbildung auf Mais über eine zwanzigmal längere Zeitspanne unterbunden werden kann als auf unbehandeltem Mais. Hingewiesen sei hierzu zum Vergleich auf die Versuche Nr. 1 und 5.

Ferner ist aus der Tabelle zu ersehen, dass schon •ine Natriumdiacatatmanga von 0,43 Gaw% feldfeuchten Mais über eine viermal längere Zeit gegen Schimmelbildung unter hierfür optimalen Bedingungen schützt als unbehandelten Mais. Hingewiesen sei hierzu zum Vergleich auf die Versuche 1 und 3.

Hingewiesen sei auch darauf, dass eine Natriumdiacetatmenge von 0,8 Gew% feldfeuchten Mais bei einer Lagerung unter den in der landwirtschaftlichen Praxis herrschenden Bedingungen mindestens 205 Tage frei von Schimmelbildung hält. Nach dieser Zeit· wurde der Mais verfüttert. Im Vergleich hierzu war ein unbehandelter gleicher Mais, unter gleichen Bedingungen gelagert, nach 90 Tagen von Schimmel befallen.

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BEISPIEL 2

Für die Versuche nach diesem Beispiel wurde auf dem Feld geernteter Mais mit einer Feuchtigkeit von . 22,3 Gew% mit Natriumdiacetat in unterschiedlicher Menge behandelt. Das Natriumdiacetat wurde hierbei in einem Labor-Mischer unter den oben für seine Anwendung in der landwirtschaftlichen Praxis genannten Bedingungen in trockener Form auf die Maiskörner aufgetragen. Von jeder dieser Maismengen wurde eine Probe wie folgt behandelt:

Man wäscht die Maiskörner dreimal mit destilliertem Wasser, um das auf ihre Oberfläche aufgetragene Natriumdiacetat zurückzuerhalten und gibt das Wasser der drei Waschungen in ein Becherglas zusammen. Man titriert es mit 0,1 η Natronlauge mittels eines pH-Meters und Phenolphthaleins als Indikator auf den Farbendpunkt.

Man nimmt diese Waschungen in einer ersten Versuchsreihe sofort nach dem Auftragen des Natriumdiacetats, in einer zweiten Versuchsreihe nach einer 48-stündigen und in einer dritten Versuchsreihe nach einer 120-stündigen Lagerung des Maises bei Raumtemperatur in geschlossenen Glaszylindern vor.

Die Versuchsergebnisse sind in den Tabellen II, III und IV genannt.

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TABELLE II

Versuch Menge des .auf-Nr. getragenen

Natriumdiace-

tats Säuregrad der mit Phenolphthalein und einem pH-Meter auf den Neutralpunkt titrierten Waschwässer von 25 g Maiskörnern, ausgedrückt als Verbrauch von 0,1 η Natronlauge in cirr

sofort nach nach 48-stün- nach 120-dem Auf- diger Lage- stündiger tragen rung bei Lagerung Raumtempera- bei Rauratur temperatur

0,25 Gew7o 0,50 Gew% Ό,80 Gew%

(A)	cm³	(B)
0,7	cm	0,7 cm
8,2	cm³	1,0 cm
18,3	cm³	2,4 cm
26,1	4,5 cm

(C) 0,7 0,6 2,5 4,3

TABELLE III

Säuregrad, ermittelt durch Titration mit Phenolphthalein und einem pH-Meter auf den Neutralpunkt und ausgedrückt als Verbrauch von 0,1 η Natronlauge

Versuch Menge des aufgetragenen Nr. Natriumdiacetats Verbrauch an 0,1 η Natronlauge in ^

0,25 0,50 0,80 0,0

9,1
18,3
29,3

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TABELLE IV

Säuregrad der mit Phenolphthalein und einem pH-Meter titrierten Waschwasser von 25 g des 22,3 Gew% Feuchtigkeit enthaltenden Maises nach dem Waschen (Tabelle II), Trocknen und Mahlen

Versuch	Menge des	sofort nach	nach 48-stün	nach 120-
Nr.	aufgetrage	dem Auftra	digem Lagern	stündigem
	nen Natrium-	gen des	des behandel	Lagern des
	diacetats	Natrium-	ten Maises,	behandelten
		diacetats	aber vor dem	Maises, aber
			Mahlen und	vor dem Mah
			Titrieren	len und
				Titrieren
1	-	20,2 cm³	20,2 cm³	20,2 cm³
2	0,25 Gew%	20,7 cm³	22,5 cm³	25,0 cm³
3	0,50 Gew7„	20,0 cm³	34,7 cm³	39,5 cm³
4	0,80 Gew%	21,7 cm³	40,0 cm³	44,0 cm³

Tabelle III nennt die Mengen des 0,1 η Natronlauge, die für die Neutralisation des für die Behandlung des Maises verwendeten Natriumdiacetats erforderlich sind. Die Angaben in den Tabellen II und III lassen übereinstimmend erkennen, dass das auf den Mais aufgetragene Natriumdiacetat durch die Waschbehandlung wieder abgelöst werden kann, wenn es auf der Oberfläche des Maises nur lagert, ohne mit diesem eine Reaktion einzugehen. Die Titrierergebnisse zeigen hierbei den Grad der Rückgewinnung an. Wenn man die Spalte (A) der Tabelle II mit der Spalte (A) der Tabelle III vergleicht, sieht man, dass in den Ver-

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suchen 2 bis 4 das Natriumdiacetat von den Maiskörnern durch die Waschbehandlung mit einem sehr guten Ergebnis zurückgewonnen wird. Beim Versuch Nr. 3 zeigen die Angaben eine hundertprozentige Rückgewinnung an. Die An-'gaben zu den Versuchen 5 und 3 zeigen in beiden Fällen für das Natriumdiacetat leicht erhöhte Werte; jedoch hält sich die hierin angezeigte Fehlergröße in zulässigen Grenzen.

In der Tabelle II führen die Angaben in den Spalten (B) und (C) zu der interessanten Feststellung, dass die Rückgewinnung des Natriumdiacetats nach einer 48-stündigen Lagerung bzw. nach einer 120-stündigen Lagerung der Maiskörner von der theoretischen Menge weit entfernt ist. Die erhaltenen Werte liegen auch nicht im Bereich der zulässigen Fehlergrenze.

Es sei darauf hingewiesen, dass beim Versuch Nr. 3 zum Waschen des Maises unmittelbar nach dem Auftragen des Natriumdiacetats 18,3 cm^ 0,1 η Natronlauge verwendet wurden. Nach einer 120-stündigen Lagerung des Maises waren jedoch volle 80% des Natriumdiacetats von der Maisoberfläche verschwunden. Das Gleiche gilt auch für den Versuch Nr. 4.

Die Angaben in der Tabelle IV zeigen an, dass das Natriumdiacetat in den Maiskern eindringt. Man findet es in der Tat im Inneren des Maiskornes. Zu dieser Feststellung bedient man sich des folgenden Verfahrens:

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Man trocknet die auf die eingangs dieses Beispiels beschriebene Weise gewaschenen und sodann für die Versuche nach Tabelle II verwendeten Maiskörner sorgfältig, mahlt sie auf eine Teilchengrösse von etwa 40 Maschen, extrahiert das erhaltene Maismehl mit destilliertem Wasser und titriert den Extrakt mit einem pH-Meter auf den Phenolphthale inendpunkt.

Die erhaltenen Ergebnisse zeigen interessante Zusammenhänge mit den Angaben in der Tabelle II. In den Fällen, in denen wenig Natriumdiacetat von der Aussenseite des Maiskernes zurückgewonnen wurde, war im Inneren des Maiskornes, das heisst, im Endosperm selbst, der Gehalt an Natriumdiacetat hoch.

Wenn man den Versuch 4 in der Tabelle II und den Versuch 4 in der Tabelle IV miteinander vergleicht, zeigt sich im ersteren Fall nach 120 Stunden auf der Aussenseite des Maiskornes ein 0,1 η Natronlaugeäquivalent des Natriumdiacetats von nur 4,3 cm^, dagegen ein Äquivalent von 26,1 cm^ unmittelbar nach dem Aufbringen des Natriumdiacetats auf den Mais, und im letzteren Fall ein Äquivalent von 44,0 cm^ im Endosperm des Maises nach 120 Stunden, dagegen ein Äquivalent von 21,7 cm3 im Endosperm des Maises unmittelbar nach dem Aufbringen von 0,8 Gew% Natriumdiacetat. Im Vergleich hierzu zeigt unbehandeltes Maisendosperm aus gleicher Weise gewaschenen, aber nicht mit Natronlauge behandelten

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Maiskörnern am Anfang und nach einer Lagerung von 120 Stunden ein Äquivalent von 20,2 cra^.

•Die Versuche 2 und 3 in der Tabelle II und in der Tabelle IV zeigen in Abhängigkeit von der verwendeten Natriumdiacetatmenge mit anderen Werten analoge Ergebnisse.

Aus den Angaben, die in der Tabelle I über die Lagerbar keit von mit Natriumdiacetat behandeltem Mais und in den Tabellen II, III und IV über das Eindringen des Natriumdiacetats in das Maiskorn enthalten sind, geht schlüssig hervor, dass Natriumdiacetat eine im Sinne der Erfindung einzigartige Verbindung ist. Ihre Wirkung beruht darauf, dass sie durch die Oberfläche des Maiskornes durchzudringen vermag und mit.dem Endosperm des Maises in der Weise reagiert, dass sie das Maiskorn zu einem für die Schimmelbildung ungeeigneten Platz macht. .

Mit dieser Kenntnis von der Wirkungsweise des Natriumdiacetats ist es möglich, bei der Bekämpfung des Schimmelwuchses auf Mais die Natriumdiacetatmenge dem Feuchtigkeitsgehalt des zu behandelnden Maises und der Lagerungszeit des feuchten Maises anzupassen.

BEISPIEL 3

Von fünf gleichen Teilen ünzerkleinerter Maiskörner

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mit einer natürlichen Feuchtigkeit von 29,5 Gew% wurde vier Teilen Natriumdiacetat in feinstgemahlener Form und in seiner normalen Korngrösse in einer Menge von 0,25 Gew%, 0,5 Gew%, 1,.O Gew% bzw. 1,25 Gew% zugemischt. Die fünfte Teilmenge der Maiskörner blieb zu Vergleichszwecken unbehandelt.

Es wurden zwei Reihen von Versuchen, die eine in offenen Kübeln, die andere in geschlossenen Säcken, bei Temperaturen von etwa 21,1 bis 23,9⁰C durchgeführt. Beobachtungen zeigten, dass der mit 1,25 Gew% Natriumdiacetat in beiden Versuchsreihen nach einer fünfwöchigen Lagerung bei den genannten Temperaturen von Schimmelbildung freigeblieben waren. In feinstgemahlener Form war Natriumdiacetat in einer Menge von 1,0 Gew% wirksam. Dies mag seiner feinen Verteilung zuzuschreiben sein. In allen anderen Fällen, auch auf der unbehandelten Vergleichsprobe, kam es in ein bis zwei Wochen zur Schimmelbildung.

Bei diesen Versuchen.entwickelte sich auf den Vergleichsproben Schimmel, während in diesen in einer dreiwöchigen Lagerungszeit der Feuchtigkeitsgehalt in den offenen Kübeln von 29,5 Gew% auf 16,1 Gew% absank und in den geschlossenen Säcken auf 35,2 Gew% anstieg. Bei den mit 0,5 Gew% Natriumdiacetat behandelten Maisproben fiel der Feuchtigkeitsgehalt nach drei Wochen auf 15,7 Gew% in den Kübeln und stieg auf

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39.5 Gew7o in den Säcken an. Bei den mit 1,0 Gew% Natriumdiacetat versetzten Maisproben lag der Feuchtigkeitsgehalt nach drei Wochen bei 22,9 Gew% in den Kübeln und bei 40,4 Gew% in den Säcken. Er sank bei den mit 1,25 Gew% Natriumacetat versetzten Maisproben in den Kübeln nach insgesamt fünf Wochen auf 10,8 Gew% ab, nachdem er am Ende der zweiten Woche darin auf

39.6 Gew% angestiegen war. In geschlossenen Säcken erhöhte sich bei diesen Maisproben der Feuchtigkeitsgehalt innerhalb einer Woche auf 40,4 Gew%, wobei er stehen blieb.

Dieses Beispiel zeigt, dass die Menge, in der Natriumdiacetat gegen Schimmelbildung auf unzerkleinertem Mais mit natürlicher Feuchtigkeit wirksam ist, vom Feuchtigkeitsgrad des Maises im Zeitpunkt der Behandlung bestimmt wird, das heisst, mit diesem variiert, und dass die Wirksamkeit auch dann erhalten bleibt, wenn der Feuchtigkeitsgehalt danach steigt oder fällt.

BEISPIEL 4

Rinder und Schweine wurden mit nach Versuch 4 der Tabellen II, III und IV behandeltem Mais und daneben mit unbehandeltem Mais gefüttert und dabei sorgfältig beobachtet. Es zeigten sich deutlich, dass sowohl die Rinder als auch die Schweine den mit Natriumdiacetat behandelten Mais dem unbehandelten Mais vorzogen. Wenn man ihnen zwischen in die Futterkrippen eingefüllten Mengen von

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behandeltem und unbehandeltem Mais die Wahl liess, frassen die Tiere zuerst den behandelten und dann erst den unbehandelten Mais. Hier zeigt sich, dass durch die Erfindung auch die Schmackhaftigkeit von Getreidefrüchten verbessert wird.

Die Versuchsergebnisse zeigen, dass sich nach der Erfindung nicht nur auf Mais und anderen Getreidearten mit Hilfe eines Mittels, das die Samenschale der Getreidekörner durchdringt, eine Schimmelbildung verhindern lässt, sondern dass durch die Behandlung mit dem erfindungsgemässen Mittel Getreide auch in seinem Geschmack und seiner Schmackhaftigkeit verbessert wird. Dies erhöht die Fresslust bei Tieren, macht Getreide auch in erhöhtem Maße für den menschliehen Verbrauch geeignet und wirkt sich insgesamt kostengünstig für den Erzeuger aus.

Das bei dieser Erfindung verwendete Natriumdiacetat ist ein Komplexsalz der Essigsäure, das kombinierte, aber undissoziierte Essigsäure enthält, und u. a. im "Condensed Chemical Dictionary", 8. Ausgabe, Van Nostrand, auf den Seiten 798 - 799 beschrieben ist und auch im Handel erhält· lieh ist. Bei den vorstehenden Beispielen ist die technische Qualität des Handelsproduktes verwendet worden, doch läßt sich bei der Erfindung auch die wasserfreie Qualität benutzen.

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Claims

23U594 - Zb - Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verhinderung des Schimmelwuchses auf unzerkleinerten Getreidekörnern, die mit einer Samenschale ausgestattet sind und sich in ihrem natürlichen Feuchtigkeitszustand befinden, das heisst, nicht künstlich getrocknet worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass man das Getreide mit Natriumdiacetat in solchen Mengen und unter Bedingungen behandelt, dass das Natriumdiacetat die Samenschale
durchdringt und die Schimmelbildung im Endosperm
der Getreidekörner verhindert, und dass man hierbei die Menge des auf das Getreide angewandten Natriumdiacetats dergestalt an den Feuchtigkeitsgehalt, den das Getreide zur Zeit der Behandlung hat, anpasst, dass sie bei einem höheren Feuchtigkeitsgehalt des Getreides grosser und bei einem geringeren Feuchtigkeitsgehalt des Getreides kleiner ist, wobei sie,
auf das Gewicht des behandelten Getreides bezogen, im ganzen zwischen 0,4 und 2,0 Gew% liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumdiacetat in trockener Form auf das Getreide aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Natriumdiacetat auf die Weise aus das Getreide aufbringt, dass man dieses durch eine das

Natriumdiacetat enthaltende, aber von Feuchtigkeit freie Atmosphäre leitet.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man es auf Mais mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 22 bis 32 Gew% anwendet und dass man das Natriumdiacetat, auf das Gewicht des Maises bezogen, in einer Menge voti 0,8 bis 1,5 Gew% auf den Mais aufträgt, wobei man die Menge des Natriumdiacetats auf jedes Prozent der Zunahme der Maisfeuchtigkeit um 0,06 Gew% erhöht.

5. Getreide von der mit einer Samenschale ausgestatteten Art, das seinen natürlichen Feuchtigkeitsgehalt hat, das heisst, nicht künstlich getrocknet worden ist, und das durch den Zusatz von Natriumdiacetat in geeigneter Menge gegen Schimmelbefall geschützt und gleichzeitig als Viehfutter schmackhafter gemacht worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumdiacetat auf das Gewicht des Getreides bezogen, in einer Menge von mindestens 0,4% auf das Getreide aufgetragen wird.

6. Getreide nach Anspruch 5, wobei die Behandlung mit Natriumdiacetat auf Mais angewendet wird.

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7. Verfahren zum Behandeln von mit einer Samenschale ausgestattetem Getreide, das als Viehfutter verwendet werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass man das Getreide erntet und im Zustand seiner natürlichen Erntefeuchtigkeit, das heisst, ohne es künstlich zu trocknen, mit Natriumdiacetat in einer Menge und unter Bedingungen behandelt, dass das Natriumdiacetat die Samenschale durchdringt und die Schimmelbildung im Endosperm des Getreidekorns verhindert, wobei das Natriumdiacetat, in einer Menge von mindestens 0,4% auf das Getreide aufgetragen wird und die Menge des Natriumdiacetats dergestalt an den Feuchtigkeitsgehalt des Getreides angepasst wird, dass sie bei einem höheren Feuchtigkeitsgehalt des Getreides grosser wird, und dass ban das so be^- handelte Getreide bis zum Verbrauch als Viehfutter ohne künstliches Trocknen lagert.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem als Getreide Mais mit einer Feuchtigkeit von 20 bis 35 Gew% verwendet wird und die Menge des verwendeten Natriumdiacetats im Bereich von 0,4 bis 2,0% des Maisgewichtes liegt.

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