DE385284C - Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von mineralstofffreien staerkehaltigen Stoffen und von abgebauten stickstoffhaltigen Naehrmitteln aus Koerner- oder Knollenfruechten - Google Patents

Description

• Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von mineralstofffreien stärkehaltigen Stoffen und von abgebauten stickstoffbaltigen Nährmitteln aus Körner- oder Knollenfrüchten. Wenn man mit Hilfe von Alkalien die Extraktion der Proteine von Getreidearten bewirkt, erhält man Produkte von so mittelmäßiger Güte, daß man sie für die menschliche Z, Ernährung nicht verwenden kann. Wenn man dagegen auf die mineralischen oder organischen Säuren zurückgreift, erhält man nur geringe Ausbeuten infolge der stattfindenden Koagulation. In beiden Fällen ist man gezwungen, die Körnerfrüchte mit großen Mengen alkalisierten oder angesäuerten Wassers zu behandeln, woraus sich wieder ein erheblicher Aufwand an Brennstoffen zur Eindickung der stickstoffhaltigen Extrakte ergibt.
• Das wesentliche Merkmal des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Robstärke der, behandelten Körnerfrüchte während des Verfahrens nicht angegriffen wird, und daß die stickstoffhaltigen Extrakte, welche man erhält, bis zu den Aminosäuren abgebaut sind und keine Alburnosen enthalten.
• Dieses Verfahren, welches gestattet, alle oben aufgezeigten Mißstände zu beseitigen, beruht auf der Erkenntnis, daß, wenn durch eine leicht saure Gärung unter sorgfältiger Vermeidung jeder Ammoniakgärung oder fauligen Gärung und indem man bei verhältnismäßig hohen Temperaturen arbeitet, eine fast vollständige Dernineralisation der Körnerfrüchte hervorgerufen wird, gleichzeitig der größere Teil der eingeschlossenen stickstoffhaltigen Stoffe leicht aus diesen Körnerfrüchten abgeschieden werden kann.
• Um diese beiden Abscheidungen gleichzeitig zu erzielen, genügt die Behandlung des Extraktionsgutes mit einem sehr geringen Volumen Flüssigkeit.
• Bei dem neuen Verfahren ist ein vorheriges Mählen des Gutes nicht notwendig. Man kann die ganzen oder zerkleinerten Körner je nach ihrer ursprünglichen Härte behandeln, und die behandelten Körnerfrüchte bewahren ihre ursprüngliche Form, obgleich sie an Zerreibbarkeit wesentlich gewinnen. Die Stärke der behandelten Körner oder Knollenfrüchte wird weder verzuckert noch gelöst, sondern ihre Eigenschaften werden in folgender Weise geändert: # r. Diese verzucherbare Stärke wird bei der Behandlung mittels Diastasen unter gewöhnlichen Bedingungen leichter löslich, sie gibt sogar einen wesentlich größeren Prozentsatz von Dextrinen und nicht gärenden Stoffen (Malto-Dextrinen) ab als die gleichen aber nicht behandelten Körnergüter; 2. die Verkleisterungstemperatur der behandelten Stärke sinkt um ungefähr 5 bis io' C; 3. die Verkleistertmg ist wesentlich erleichtert, und es ist nicht nötig, unter Druck- zu kochen, uni vollständige Verkleisterting zu erzielen; 4. die Herstellung von Stärke unter Verwendung der behandelten Körnerfrüchte wird erleichtert dadurch, daß die Körner oder Knollen bis zu dein Grade teilweise aufgelockert sind, daß nian sie im trocknen Züistand zwischen den Fingern zerreiben kann; 5. die ganz oder zerkleinert behandelten Körner können unmittelbar zu verschiedenen Anwendungen benutzt iverden, beispielsweise zur Herstellung gewisser Appreturen oder Klebstoffe, ohne daß es nötig wäre, nach den in der Stärkefabrikation üblicben Methoden ,lie Stärke abzuscheiden.
• Die von dein Ausgangsstoff abgeschiedenen albtiminoiden Stoffe stellen unmittelbar verdauliche Stickstoffprodukte dar. Sie enthalten viel Mineralsalze und haben eine große Ähillichkeit mit den besten Fleischextrakteii, wodurch ihr Wert wesentlich erhöht wird; die pflanzlichen Stickstoffprodukte Idinnen also \-(,rteilliafter#veise zur menschlichen Ernährung benutzt werden, während die nach den früheren Verfahren erzeugten Extrakte nur zur Fütterting von Tieren beinitzt werden können.
• Die aufgezeigten Eigenschaften der beiden t' el Hauptprodukte, nämlich der von Stickstoff und Mineralien befreiten Körner und der Peptone werden nur erreicht, wenn die Dernineralisation 8o bis go Prozent des Mineralgehalts der Körnerfrüchte erreicht, und wenn man die Gesamtheit des löslichen Stickstoffes, also 5o bis 70 Prozent des gesamten Stickstoffes der Körner entfernt hat.
• Bei Verwendung von Reis erfolgt das Verfahren in folgender Weise: Man nimmt io kg Reis und i o 1 Wasser VOn 55' C; bringt sie in eine Heizkammer und hält sie unter starker Belüftung einen Tag z# lang auf 55' C. Am Ende dieser Zeitspanne gießt man die saure Flüssigkeit ab und bringt die von diesem ersten Vorgang herrührende Körnertnasse zu iookg frischem Reis mit ioo 1 heißen Wassers; es wird wieder 24 Stunden belüftet, worauf man ioo kg des ge-Z, tränkten Reises verwendet, um sie nach dem A1gießen i ooo kg frischen Reises zuzufügen usf.
• F-in wesentlich sicheres Arbeiten wird erzielt, wenn man die Reisbakterie verwendet, welche in diesem Verfahren wirksam wird. Hierbei geht man folgendermaßen vor: Man gibt in die Heizkaminer bei 5o' C ungebleichten Reis, befeuchtet ihn mit 2o bis 25 Prozent seines Gewichts sterilisierten Wassers und hält ihn während eines Tages ut angefeuchtet auf der Temperatur von 5o0. Am Ende dieser Zeit entnimmt man io bis 2o Prozent des Reisgewichts, welche als Erreger für ein zweites Verfahren dienen, (las in der gleichen Weise durchgeführt wird.
• Nach mehrfacher Wiederholung dieses Verfahrens kann man feststellen, daß eine gewisse sporenbildende, säuernde Mikrobe alle anderen überwiegt; diese wird nach einer der be- kannten Methoden isoliert und einige Zeit auf mehr und -mehr stickstoffreichen Nährböden weitergezüchtet, um sie ihrem neuen Verwendungszweck anzupassen, bis sie in 24 Stunden 50 bis 70 Prozent des Reisstickstoffes in Forin von Aminosäuren löst und 4 bis 8g Säure, als Milchsäure berechnet, auf den Liter bildet. Man züchtet sie nuninehr weiter bei wachsenden Temperaturen, indem man von #o#' C ausgeht und die Temperatur bis zu ()o' C und höher steigert. Die so gezüchtete -1,lik-rob,c gibt bei der industriellen Durchführung des Verfahrens gute Ergebnisse und z# 21 unterdrückt alle anderen Arten von Bakterieii. Sie hat wesentliche Ähnlichkeit mit dem hazillus subtilis. Wie dieser bildet sie Sporen, die längeres Erhitzen auf Siedeteinperatur in destilliertem Wasser aushalten, sie bildet auf Nährlösungen :eine Haut, sie verzuckert die lösliche Stärke, sie erzeugt Säure und Gas aus der Saccharose, während sie mit Glukose nur Säure aber kein Gas erzeugt.
• Nachdem sie an Würzen von steigendem Stickstoffgehalt und bei steigenden Temperaturen gewöhnt worden ist, hat sie die Eigenschaft angenommen, viel 0-xvsäuren zu erzeugen, in welchen die Milchsäure vorwiegt.
• Beispielsweise ist im folgenden ein besonders günstiges Verfahren zur Behandlung von körnigem Reis mit dieser Bakterienkultur gezeigt: . Der mit i bis 2 Prozent entsprechend gezüchteten Bakterienkultur gemischte Reis wird in ein Becken mit einer solchen Menge Wasser gebracht, daß die Körner gerade bedeckt sind. Man trifft die Anordnung derart, daß nach Fertigstellung des Gemisches die Temperatur der Masse mindestens 5o' C beträgt und bläst dann Luft in die Masse ein, um die Entwicklung der im wesentlichen aeroben Bakterie zu beleben. Man läßt die Bakterie 12 bis 36 Stunden auf den Reis einwirken, wobei man die Temperatur des Gemisches nicht unter 50' C hält. Sobald man feststellen kann, daß die Dichtigkeit der Flüssigkeit nicht mehr steigt, und daß kein Albumin mehr gelöst wird, bricht man das Verfahren ab.
• Man gibt den stickstoffhaltigen Extrakt unter Aufrechterhaltung einer Temperatur von 5 5'# C in ein Klärbechen, worauf man die Anreicherung des Extraktes abwartet. Man wäscht die Körner mittels eines Drehkreuzes gründlich aus und erzielt so aus ioo kg Reis 3o bis 35 1 eines Extraktes von 8 bis iol Balling bei der ersten Extraktion und nach dem Auswaschen ein Gesamtvolumen von 75 bis 8o 1 Extrakt von durchschnittlich 5 bis 6' Balling sowie e-iner Säure von 4 bis 5 9, als Milchsäure berechnet, auf den Liter. Es werden also aus ioo kg Reis etwa 5 bis 6 kg Extrakt, welcher mehr als die Hälfte des gesamten Stickstoffgehalts enthält, gewonnen.
• Da die Erfahrung gezeigt bat, daß *jeder Rohstoff an seiner Oberfläche eine Rasse sporenbildender Bakterien trägt, die nach entsprechender Aufzucht besser zur Behandlung dieses Grundstoffes geeignet ist als die von anderen Rohstoffen, gezüchteten Bakterien, ist es vorzuziehen, bei einem Wechsel des Robstoffes auch die verwendete Bakterie zu wechseln und das Vorwiegen der wirksamsten Bakterienart nich einem der oben zeigten Verfahren zu ge e sichern. Bei jedem Rohstoff ändert sich die hinzuzufügende Wassermenge je nach seiner Absorptionsfähigkeit, denn es ist nötig, daß die Bakterie eine genügende Feuchtigkeitsmenge vorfindet, um sich leicht entwickeln zu können. Bei der Sojabohlie beispielsweise muß man ungefähr doppelt so viel Wasser wie Bohnen verwenden; bei Kartoffeln da 'gegen, welche man auf Reiben zerkleinert, muß man vor der Behandlung allen Saft entfernen, der sich durch Abtropfen oder Abpressen aus dem Reibsel abscheiden läßt. Auf diese Weise sichert man in den aufeinandetfolgenden Kulturen das unbedingteVorherrschen derAeroben und die vollständige Ausscheidung der Fäulnisbakterien.
• Wenn das zu behandelnde Gut einen verhältnismäßig hohen Zuckergehalt aufweist, ist es vorteilhaft, nach deiner halbstündigen oder ganzstündigen Behandlung das erste Wasser abzugießen, um den überschüssigen Zucker zu entfernen, welcher die Lösung der stickstoffhaltigen Produkte behindert. Man kann aber auch den in dem Gut bereits vorhandenen Zucker vor der Behandlung entfernen, indem man ihn durch Hefen oder Mykodermen vergärt.
• Die stickstoffhaltige Flüssigkeit, welche am Ende des Verfahrens abläuft, enthält im allgemeinen etwas gerinnbares Albumin, das sich durch Aufkochen und Filtrieren entfernen läßt.
• Der abgelaufene Extrakt wird in einem mehrstufigen Verdampfer eingedickt, nachdem er nötigenfalls neutralisiert ist. Bei einer Dichte von 2o bis 25' B# scheiden sich nach dem Abkühlen feine Nadeln von Magnesiumlaktat ab. Wenn diese Kristalle entfernt sind, kann man die Abdampfung fortsetzen, bis die Masse durch Abkühlung fest wird.
• Die nach dem Abscheiden des stickstoffhaltigen Extraktes zurückbleibenden Körner werden bei 40 bis 50' in einem in der Stärkefabrikation üblichen Trockner getrocknet. Sie können, wie bereits oben gesagt, in einer Reihe von Fällen die Reisstärke ersetzen.

Claims (2)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von mineralstofffreien stärkehaltigen Stoffen und von abgebauten stickstoffhaltigen Nährmitteln aus ganzen oder zerkleinerten Körner- oder Knollenfrüchten unter der Wirkung von eiweißabbauenden Bakterien und unter Durchlüftung, dadurch gekennzeichnet, daß die stärkehaltigen Stoffe mit einer zur Entwicklung der aerobischen Bakterien, gerade hinreichenden Wassermenge angerührt und unter starker Belüftung einer Temperatur von mindestens 5o' ausgesetzt werden, was mehrmals wiederholt wird, bis 70 Prozent des gesamten im Gut enthaltenen Stickstoffes ausgeschieden sind, derart, daß eine sehr rasche Umsetzung ohne faulige Gährung und ohne Stärkeverluste erzielt wird.
2. 2. Ausführungsform. des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung durch Isolierung einer in'dem Ausgangsstoff enthaltenen säuernden Bakterie und ihre Aufzucht in strömender Luft und bei. hoher Temperatur auf mehr und mehr mit stickstoffhaltigen Stoffen angereicherten Würzen durchgeführt wird, derart, daß sie eine :große proteolytische Kraft im sauren Mittel, besonders bei 5o bis 6o' C, entwickeln. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Anfeuchtungswasser abgegossen wird, wenn das Extraktionsgut einen Zuckergehalt aufweist, der der proteolytischen Gärung hinderlich ist. 4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die -stickstofthaltige Flüssigkeit eine angemessene Zeitlang auf einer Temperatur von 5o bis 6o> C gehalten wird, um eine stärkere Hydrolyse der Proteine zu bewirken, sobald diese sich verzögert. 5. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man auf .2o bis 25' B6 einengt, um die organischen Magnesiumsalze abzuscheiden, worauf man die Abdämpfung dieses von Salzkiistallen befreiten stickstoffhaltigen Sirups bis zur Erzeugung eines pastenartigen oder festen Produkts fortsetzen kann.