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Verfahren zur Herstellung leicht verdaulicher Futter- und Nahrungsmittel
von angenehmem Geruch und Geschmack aus minderwertigeren Stoffen. Der Ausnutzbarkeit
vieler organischer Produkte des Pflanzen- und Tierreiches und der in ihnen enthaltenen
Nährstoffe Für Menschen und Tiere steht die dem Angriffe der Verdauungs#äfte trotzende
Zellhülle entgegen, welche die wortvollen Bestandteile einschließt, wie dies beispielsweise
bei Hintermehl und Kleie der Fall ist. Wenn die Zellhülle nicht aufgelockert wird,
geht der Zellinhalt unverdaut ab. Andere Erzeugnisse, namentlich Abfallprodukte,
wie Oli_venpreßrückstände, enthalten unangenehm riechende Stoffe, z. B. Lipase.
Auch fehlen manchen Rohprodukten für Futter- und Nahrungsmittel die physiologisch
wertvollen Bestandteile.
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Selbst der Darmkanal der Wiederkäuer vermag eine vollkommene Ausnutzung
der vorgenannten Materialien nicht zu bewerkstelligen. Es ist daher _ notwendig,.
die Zellen der Nahrungs- und Futtermittel aufzuschließen und eine Umsetzung der
nichtbekömmlichen Stoffe durchzuführen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun ein Verfahren, durch
welches die in den Futter- und Nahrungsmitteln vorkommenden Nährstoffe in weitgehendstem
Maße ausnutzbar und assimilierbar gemacht werden, wobei insbesondere das den Verdauungssäften
wegen der Zellhülle unzugängliche Protein freigelegt, und gleichzeitig das Endprodukt
mit für die Ernährung wichtigen Stoffen angereichert wird.
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Ebenso -ist man in der Lage, mit Hilfe des vorliegenden Verfahrens
die unangenehm riechenden und schmeckenden Stoffe von Schlachthausabfällen, Kadavern,
Rückständen der Fischkonservenfabrikation u. dgl. bei Gegenwart von cellulosehaltigen
Stoffen zu beseitigen.
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Man kann ferner mittels des vorliege den Verfahrens die in den ölfrüchten,
bzw. irden Rückständen ihrer Verarbeitung vorkommende Lipase, welche ein sehr unangenehm
riechendes -und die wertvollsten Bestandteileder Rohprodukte zerstörendes Enzym
darstellt, abbauen und in inaktive Form überführen, wodurch man Erzeugnisse erhält,
die in eine unbeschränkt haltbare und dauerhafte Form gebracht sind, so daß sie
weder durch Seetransporte noch durch lange Lagerung Einbuße an wertvollen Bestandteilen
erleiden.
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Zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens werden erfindungsgemäß
Hefen der Torulaarten oder defen Verwandte und mit diesen in Symbiose lebende, vornehmlich
aus tropischen Cerealien isolierte Bakterien in Anwendung gebracht, die man lediglich
auf Pentosanen ohne Zuführung von Hexosen züchtet. Hierbei wird auf den Pentosanen
ein üppiges Wachstum der Hefe bewirkt, ohne
daB Stoffe, wie Alkohol
und Kohlensäure, -erzeugt werden, welche das Wachstum und die Vermehrung der Hefe
hindern würden.
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- Die Hefen der Torulaarten finden sich auf den Ausflüssen tropischer
Pflanzen, namentlich der Sterujiaceen und Opuntien, ferner auch -auf. den Kakaoschalen
und .auf der Baumwollkapsel ägyptischer Herkunft vor.
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"Die Gewinnung dieser Hefearten geschieht in folgender Weise: Es werden
Abspülungen von Ausflüssen obengeaannter Pflanzen oder Pflanzenteile mit physiologischer
Kochsalzlösung in Pasteursche Kolben gebracht, und sodann diesen Abspülungen als
Nährboden verdünnte, gegebenenfalls sterilisierte Auszüge von Kleie, Biertrebern,
Reishülsen, Hintermehl oder anderen Stoffen, welche Pentosane enthalten, hinzugefügt.
Die in den Kolben bei 38 bis 4o° C gezüchteten Hefen werden in bekannter Weise isoliert.
Von diesen isolierten Hefekulturen werden nun die einzelnen Arten auf Pentosanen
ohne Hinzufügung von Hexosen .gezüchtet. Diejenigen, welche das beste Wachstum auf
Pentosanen zeigen, werden zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens benutzt...
Dabei ist es nun wichtig, daß mehrere Arten von Torulahefen, z. B. 5 bis 6 Arten,
voneinander getrennt isoliert und weiter züchtet. Hierauf werden.zuüächst für die
Reinkultur alle diese Arten miteinander vereinigt und sodann. erst für den Betrieb
verwendet.
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Durch den Kampf der `einzelnen Arten untereinander werden Stoffwechselprodukte
erzeugt, welche einen Nährboden für die -Fortpflanzung der einen, nicht aber der
anderen Art bilden..
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Um das Wachstum der genannten Hefearten auf den Pentosanen, zu -steigern
und die richtige biologische Umsetzung zu erzielen; werden, wie bereits erwähnt,
gewisse Bakterien herangezogen, welche in Symbiose mit den Hefen leben. Diese Bakterien
werden beispielsweise auf den Hülsen des Birmareises, auf indischen Hanfschalen
o. dgl. vorgefunden und bilden sehr feine, zarte Stäbchen, welche sich in Kettenform
aneinanderreihen und auf Pentosanlösungen sehr leicht gezüchtet werden können.
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Die Gewinnung dieser Bakterien wird in folgender Weise bewirkt: Es
werden Reishülsen oder indische Hanfschalen mit physiologischer Kochsalzlösung abgespült;
die Äbspülung läßt man -bei- etwa 38 bis 4o° C auf sterile Pentosanlösungen einwirken.
Aus diesen Rohkulturen werden nach bekannten bakteriologischen Verfahren alle Bakterien,
die feine, zarte Stäbchen in Kettenform zeigen, isoliert. Hierauf werden die einzelnen
Isolierungen in getrennten Kolben in Gegenwart von solchen ausgewählten Hefen der
Torulaarten gezüchtet, die auf dem Versuchswege, wie vorstehend beschrieben, auf
Pentosanen das üppigste Wachstum ergeben. Es zeigt sich nun, daB gewisseArten der
Bakterien das Wachstum der Hefearten günstig beeinflussen und fördern, zum Unterschied
von anderen Bakterienarten, die zwar auch zarte Stäbchen bilden, die aber das Wachstum
hemmen und die Hefe als Nährboden benutzen und aufzehren: Die das Hefewachstum fördernden
Bakterienarten werden nun für das vorliegende Verfahren angewendet.
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Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus drei getrennten
Arbeitsstufen, nämlich der Herstellung der Mikroorganismenkulturen, der Vermischung
der zellstoffhaltigen Abfallprodukte mit den Kulturen und ihre Einwirkung auf das
Abfallprodukt.
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Die Herstellung der Mikroorganismenkulturen wird in großen Reinzuchtapparaten
auf Pentosanlösungen von Rückständen der Mühlenindustrie u. dgL durchgeführt, wobei
die in Anwendung gebrachten Pentosannährlösungen vor der Massenimpfung sterilisiert
sein müssen. Das Gewichtsverhältnis von Bakterien zu den Hefen beträgt etwa i :1,
oder auf i Liter Bakterienemulsion werden 7 Liter Hefeemulsion verwendet.
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Bei der Zucht der Mikroorganismen wird eine Temperatur von 38 bis
4o° C eingehalten, wobei man die Kulturen der .Wirkung eines Rüttelapparates aussetzt.
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Ein rasches Wachstum der Hefen-und Bakterien wird einerseits durch
die Erwärmung hervor&erufen, anderseits durch die Rüttelbewegung, weil infolge
dieser nicht nur eine lebhafte Sauerstoffzufuhr durch die Luft an der Kulturflüssigkeitsoberfläche
erzeugt wird, sondern - auch Hefe und Bakterien immer wieder mit frischen Nährlösungen
versorgt werden; es werden durch die intensive- Rüttlung und @ Erwärmung sehr starke,
kräftige Individuen herangezü.htet, welche ein Stoffwechselprodukt abgeben, das
enzymatisch wirkt und insbesondere Cellulose und Ligninsubstanzen angreift.
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Was nun die Vermischung des Rohmaterials mit den Mikroorganismen betrifft,
so werden die Reinkulturen diesem in Mengen von i8o bis 25o Prozent zugeführt;
'je nach der 'Beschaffenheit des zu verarbeitenden Ausgangsmaterials wird
das günstigste Mischungsverhältnis von Fall zu Fall festgestellt: Als allgemeine
Regel kann gelten, daß die Reinkulturen alle Teile des Rohmaterials gerade soeben
durchtränken müssen.
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Die Einwirkung der Kulturen auf die zellstoffhaltigen Abfallprodukte
geschieht sodann in der Weise, daB man die mit den Kulturen
vermischten
Rohmaterialien, wie Kleie, Hintermehl o. dgl., welche gegebenenfalls mit Fleischmehl,
OlivenpreBrückständen usw. vermischt sind, zweckriiäBig auf Rüttelvorrichtungen
oder anderen mechanisch bewegbaren Apparaten einer langsamen Erwärmung aussetzt.
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Die in der Kulturflüssigkeit enthaltenen, durch den Zerfall eines
Teiles der Pentosane entstandenen Enzyme greifen die in dem Rohmaterial vorhandenen
Amide, Aminosäuren und andere niedermolekulare Stickstoffverbindungen sowie die
anorganischen Salze an und zermürben die aus Cellulose und Ligninstoffen bestehende
Intercellularsubstanz, welche die Zellhülle umschließt. Durch die Auflockerung der
Zellmembran wird deren Inhalt, welcher zumeist aus Aleuronzellen besteht, freigelegt
und dadurch einer leichten Assimilation durch die Verdauungsäfte zugänglich gemacht.
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Bei diesem Vorgang ist zu beachten, daß die Temperatur allmählich
, gesteigert wird. Schließlich wird noch eine langsame Erwärmung von 4.o auf 5a°
"vorgenommen. Dies kann entweder schon bei der Reinzucht oder erst nach der Vermischung
dieser mit dem Rohmaterial erfolgen und geschieht unter gleichzeitiger Ausführung
von rüttelnden oder anderen mechanischen Bewegungen. Nach beendeter Einwirkung wird
das breiartige Erzeugnis langsam getrocknet und zur Einlagerung gebracht.
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Die so getrockneten Produkte weisen eine unbeschränkte Haltbarkeit
auf, weil sie weder von tierischen noch pflanzlichen Parasiten angegriffen werden.
Wenn also lipasehaltige Stoffe,, z. B. Olivenpreßrückstände, Baumwollsamenpreßlinge
u. dgl., nach dem vorliegenden Verfahren behandelt worden sind, so tritt bei ihrer
Aufbewährung eine Veränderung nicht mehr ein.
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Die erhaltenen Produkte bilden ferner, wenn sie im verdünnten Zustande
in den Magen der Tiere gebracht werden, einen sehr günstigen Nährboden für die Ve:?aiiungsbakterien,
was namentlich bei Verabreichung von beigegebenem Rauhfutter von großer Bedeutung'
ist.