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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Futterzubereitung und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung
einer Koji Futterzubereitung, welche die Fähigkeit besitzt, eine Koji Zubereitung
aus einem ölbehandelten
organischen Rohmaterial herzustellen. Die vorliegende Erfindung
betrifft weiterhin eine Futterzubereitung, die durch dieses Verfahren
hergestellt ist.
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Derzeit
wird nahezu der vollständige
Abfall aus der Nahrungsmittelindustrie und der Nahrungsmittel verarbeitenden
Industrie verworfen.
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Diese
Abfallart enthält
große
Mengen von organischem Material, die besser als eine Form des Recyclings
wiederverwendet werden würde.
Tatsächlich
wird solcher Abfall manchmal ganz wirksam als Düngemittel verwendet.
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Jedoch
besitzt solcher Abfall normalerweise einen hohen Wassergehalt und
besitzt die Nachteile, dass er schwierig zu lagern oder zu transportieren
ist und einfach verdirbt. Aus diesem Grund wird diese Abfallart häufig nicht
der wirksamen Verwendung zugeführt,
sie wird dem Zerfall überlassen
oder wird illegal entsorgt, was zu Boden- und Grundwasserkontamination
oder zu Kontamination von Flusswasser führen kann.
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Andererseits
gibt es Verfahren zur Verwendung von Mikroben, um Düngemittel
aus solchem Rohabfall herzustellen, aber solche Mikroben können für gewöhnlich nicht
wirksam auf Rohabfall, der große
Mengen an Ölen
enthält,
wirken, wodurch der Bereich von Rohabfall, der verarbeitet werden
kann, verringert wird.
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Obwohl
mikrobielle Verarbeitung von Abfall für gewöhnlich von der Verwendung von
thermophilen Bakterien abhängt,
kann die Verwendung von thermo philen Bakterien zusätzlich die
Abwassermenge von Shochu verringern, die jedes Jahr in den Ozean
entsorgt werden. Während
diese Shochu Abwasser einen Wassergehalt von mindestens 95 % besitzen
und für
Verderben extrem anfällig
sind, enthalten sie vorteilhafte Aminosäuren, die aus Hefen stammen,
und es wird von ihnen erwartet, dass sie wirksam in Futterzubereitungen verwendet
werden können.
Um den Grad des Verderbens ausreichend für eine stabile Verwendung als
eine Futterzubereitung zu verringern, muss der Wassergehalt durch
Trocknen auf 20 % oder weniger verringert werden. Jedoch besitzen
Shochu Abwasser eine hohe Viskosität, und herkömmliche thermische Trocknungstechniken
besitzen eine sehr niedrige Hitzeverwertungsrate von 15 % oder weniger,
was es schwierig macht, sie irgendeiner praktischen Verwendung zuzuführen.
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Andererseits
hat der Anmelder eine Technik entwickelt, in der Koji Schimmel in
Weizenkleie angezogen und verwendet wird, um gekochte Ölpaste zu
zersetzen, was Fermentationswärme
bildet, die sehr wirksam verwendet werden kann, um die Shochu Abwasser
zu trocknen.
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Die
JP-A-62-179353 ist auf ein Verfahren zur Herstellung eines Futters
für Zuchtfische
gerichtet, umfassend das getrennte Einführen eines tierischen Rohmaterials
und eines pflanzlichen Rohmaterials jeweils in ein tierisches Öl bzw. ein
pflanzliches Öl,
die auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 60°C in einem verschlossenen Behälter vorerhitzt
wurden; Erhitzen der Öle
bei reduziertem Druck, um die Feuchtigkeit aus den jeweiligen Ausgangsmaterialien
zu dehydrieren; Durchführung
einer Entölungsbehandlung
an den jeweiligen Ausgangsmaterialien; Zusammenmischen der jeweiligen
Ausgangsmaterialien nach der Entölungsbehandlung,
um ein gemischtes Rohmaterial zu bilden; und Verwenden von Koji
Schimmel oder ähnlichem,
um das gemischte Rohmaterial zu fermentieren.
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KURZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Betrachtungen
erreicht und besitzt den primären
Zweck, neue Mittel zur wirksamen Verwendung von Abfall bereitzustellen.
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Zusätzlich besitzt
die vorliegende Erfindung das Ziel, ein Verfahren zur Herstellung
einer Koji Futterzubereitung bereitzustellen, wobei Abfall verarbeitet
wird, um eine Koji Futterzubereitung herzustellen.
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Außerdem besitzt
die vorliegende Erfindung auch das Ziel, eine Koji Futterzubereitung,
die durch das Verfahren hergestellt ist, bereitzustellen. Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung ist eine Koji Futterzubereitung eine
Futterzubereitung, die durch Anziehen von Koji Schimmel in einem
Rohmaterial, insbesondere einem, in dem Koji Schimmel dominant wächst, hergestellt
wird.
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Das
Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Futterzubereitung umfasst
Schritte des Durchführens
einer Ölbehandlung
durch Eintauchen mindestens eines Teils eines organischen Rohmaterials in
heißes Öl und Extrahieren;
Hinzufügen
von Koji, um zu fermentieren; Reduzieren der Öle auf eine vorbestimmte Menge
durch Fermentation durch den Koji Schimmel, wobei das ölbehandelte
organische Rohmaterial mindestens 3 Gew.-%, vorzugsweise mindestens
5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 10 Gew.-% Öle bezüglich des Gesamtwassergehalts
des organischen Rohmaterials enthält.
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In
der vorliegenden Erfindung betrifft "organisches Rohmaterial" zunächst organische
Abfälle.
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Dieses
Verfahren bietet den Vorteil, dass Rohabfall, Nutztierdung und ähnliches,
die herkömmlich
entsorgt wurden, einer wirksamen Verwendung zugeführt werden.
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Weil
das erfindungsgemäße Verfahren
außerdem
Koji verwendet, benötigt
die Verarbeitung wenig Zeit und ist wirksam.
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Außerdem verwendet
die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu Behandlungen unter Verwendung von
thermophilen Bakterien, Koji Schimmel, so dass während Einiges des organischen
Materials zu Kohlendioxid und Wasser zerkleinert wird, das Meiste
davon zu vorteilhaften mikrobiellen Proteinen synthetisiert wird, während auch
große
Mengen an Verdauungsenzymen sekretiert werden, die in der Verdauungsabsorption
helfen. Als ein Ergebnis wird eine Futterzubereitung mit hohem Nährwert erhalten,
die zum Füttern
von Nutztieren und ähnlichem
geeignet ist. Dies bedeutet, dass während die Behandlung von organischen
Abfällen
unter Verwendung von Mikroben herkömmlich dem Zweck des einfachen
Kompostierens der Abfälle
dient, es das erfindungsgemäße Verfahren
erlaubt, nützliche
Bestandteile durch den Koji Schimmel zu bilden, wodurch die Abfälle in der
nützlichen
Form einer Futterzubereitung wiederverwendet werden können.
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Außerdem bietet
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Abfällen, das
keine schlecht riechenden Gase bildet.
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Zusätzlich liefert
die vorliegende Erfindung eine Koji Zubereitung, die das Mästen von
Nutztieren fördert
und gute Fleischqualität
liefert. Diese Koji Futterzubereitung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten.
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Die
vorliegende Erfindung benötigt
eine Ölbehandlung
in dem Verfahren der Herstellung einer fermentierten Koji Futterzubereitung
aus organischen Rohmaterialien unter Verwendung von Koji Schimmel.
Das Öl wird
herkömmlich
für den
Zweck des einfachen Zersetzens der Abfälle verwendet, das erfindungsgemäße Verfahren
erlaubt es, dass nützliche
Bestandteile durch den Koji Schimmel gebildet werden, wodurch die
Abfälle in
der nützlichen
Form einer Futterzubereitung wiederverwendet werden können.
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Außerdem liefert
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Abfällen, das
keine schlecht riechenden Gase bildet.
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Zusätzlich bietet
die vorliegende Erfindung eine Koji Futterzubereitung, die das Mästen von
Nutztieren fördert
und gute Fleischqualität
liefert.
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Die
vorliegende Erfindung benötigt
eine Ölbehandlung
in dem Verfahren der Herstellung einer fermentierten Koji Futterzubereitung
aus organischen Rohmaterialien unter Verwendung von Koji Schimmel.
Die Ölbehandlung
wird durch Eintauchen mindestens eines Teils eines organischen Rohmaterials
in heißes Öl und Extrahieren
durchgeführt.
Vorzugsweise wird das gesamte organische Material ölbehandelt.
Die Ölbehandlung kann
verwendet werden, um Öle
mindestens in die Bereiche um die Oberflächen der organischen Rohmaterialien
zu absorbieren.
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Aufgrund
des Einschlusses von Ölen
kann der Koji Schimmel die Öle
verbrauchen und sie wirksam in Fermentationswärme umwandeln, so dass keine
Notwendigkeit besteht, insbesondere irgendwelche Nährstoffe
für das
Wachstum des Kojiv Schimmels hinzuzufügen, und die Öle wirken
als eine Energiequelle, um das Zersetzen des organischen Rohmaterials
und die Trocknungsgeschwindigkeit des Koji Schimmels stark zu verbessern.
Außerdem
gibt es wenige Mikroben, die in der Natur in der Lage sind, sich
von Ölen
zu ernähren, was
es dem Koji Schimmel, der relativ empfänglich für Verunreinigung durch andere
frei vorkommende Mikroben ist, erlaubt, die Vorherrschaft zu behalten.
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Die
Hitzebehandlung durch Eintauchen in Öl besitzt zusätzlich zu
den oben genannten Wirkungen auch eine gewichtsreduzierende Wirkung
durch Reduzieren der Feuchtigkeit und/oder Sterilisieren des Rohmaterials.
Außerdem
erlaubt die Verwendung von organischen Abfällen, die durch dieses Verfahren
behandelt wurden, dass die Bildung von schlecht riechenden Gasen
im Vergleich zu herkömmlichen
Behandlungen von organischen Abfällen
unter Verwendung von Koji Schimmel stark verringert wird, wobei
nur der angenehme Geruch von Koji spürbar ist. Wenn es zum Zweck
der Sterilisierung durchgeführt
wird, sollte die Temperatur des Öls
vorzugsweise mindestens 60°C,
und weiter bevorzugt mindestens 70°C betragen. Als ein Ergebnis sollte
die Temperatur des Abfalls selbst vorzugsweise auf ungefähr 60–100°C und weiter
bevorzugt 70–100°C erhitzt
werden. Die Rohmaterialien, die in diesem Temperaturbereich behandelt
werden, sind am besten für Koji
Fermentation geeignet. Wenn der Zweck darin liegt, die Feuchtigkeit
zu verringern, sollte die Temperatur der Öle vorzugsweise ungefähr 80–130°C betragen.
Die Wirkungen der Gewichtsverringerung, Feuchtigkeitsverringerung
und Sterilisierung, die durch diese Hitzebehandlung bereitgestellt
werden, erlauben die einfache Bewegung und den Transport des organischen
Abfalls und vermeiden die Notwendigkeit für Kühlung, um den organischen Abfall
auf die nächste
Stufe der Koji Verarbeitung zu bringen.
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Die Öle sind
vorzugsweise pflanzliche oder tierische Öle und sollten vorzugsweise
Speiseöle
sein. Während
der Geruch häufig
eine Abneigung gegenüber
der Behandlung von Rohabfall verursachen kann, führen diese Hitzebehandlungen,
insbesondere jene, die Bratöle
verwenden, zu dem normalen Geruch des Frittierens, was die Verarbeitung
selbst in Restaurants oder ähnlichem
erlaubt, was den zusätzlichen
Vorteil besitzt, dass sie sofort verarbeitet werden. Darüber hinaus
ist das Öl
vorzugsweise ein Abfallöl,
was somit gleichzeitig die Verarbeitung von Abfallölen erlaubt.
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Zusätzlich schließen Beispiele
von Koji Schimmel Asp. oryzae, Asp. awamori, Asp. sojae und ähnliche ein,
von denen Asp. oryzae kawachii und Asp. awamori kawachii (erhältlich von
Kirishima Kogen Beer KK) bevorzugt sind. Normalerweise enthalten
organische Abfälle,
wie Rohabfall eine große
Menge an Ölen
und können
deshalb nicht in herkömmlichen
Kompostieranlagen verarbeitet werden, sie sind die Art von Abfall,
der am meisten vermieden wird. Durch Verwenden dieser Arten von
Koji Schimmel erlauben die hohen lipolytischen Eigenschaften jedoch
die hervorragende Verarbeitung der oben beschriebenen ölbehandelten
Abfälle.
Zusätzlich
können
sie in Kombination mit anderen Schimmelarten verwendet werden, die
für Zersetzung
geeignet sind.
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Wenn
der Koji Schimmel wächst
und die Fermentation beginnt, bewirkt die Fermentationswärme darüber hinaus,
dass die Abfälle
trocknen, so dass eine Koji Futterzubereitung mit einem gewünschten
Wassergehalt oder weniger erhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt kann
die Geschwindigkeit und die Menge des Trocknens durch Einblasen
von heißer
Luft, falls es benötigt
wird, verbessert werden. Der Endwassergehalt der Koji Futterzubereitung
beträgt
vorzugsweise höchstens
30 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens
20 Gew.-% und noch weiter bevorzugt höchstens 15 Gew.-%.
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Außerdem bietet
die vorliegende Erfindung eine Koji Futterzubereitung, die durch
das oben beschriebene Herstellungsverfahren erhalten wird. Diese
Koji Futterzubereitung besitzt einen extrem hohen Nährwert und
ist geeignet, um Nutztiere, wie Rinder, Schweine, Geflügel und ähnliches
zu füttern.
Weil der Koji Schimmel Öle
als eine Energiequelle verwendet, werden die Öle verbraucht und dadurch verringert.
Darüber
hinaus werden auch lipolytische Enzyme von dem Koji Schimmel in
dem Futtermaterial enthalten sein. Während das Überangebot an Ölen Diarrhöe in Nutztieren
verursachen kann, kann dieses Problem vollständig durch die Anwesenheit
von lipolytischen Enzymen gelöst
werden, wodurch der Nährwert
der Futterzubereitungen steigt und das Mästen von Nutztieren fördert. Darüber hinaus
bewirkt die Wirkung des Koji Schimmels, dass große Menge an Enzymen, wie Amylasen,
Proteasen und aktive Sauerstoff zersetzende Enzyme in der Futterzubereitung angereichert
werden, die stark in der Verdauung des Nutztieres, das mit dieser
Futterzubereitung gefüttert wird,
helfen, was dadurch auch Stress verringert. Die Futterzubereitung
besitzt auch die Wirkung, dass sie den Geruch des Nutztierdungs
unterdrückt.
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Darüber hinaus
kann das Verfüttern
einer Futterzubereitung an Nutztiere, die große Mengen an ungesättigten
Fettsäuren
enthält,
eine Verringerung der Fleischqualität, wie Vergilbung bewirken,
aber die Behandlung mit Koji Schimmel kann die Menge an ungesättigten
Fettsäuren
verringern, so dass Nutztiere, die mit einer solchen Futterzubereitung
gefüttert
wurden, von hoher Fleischqualität
sein werden.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Zunächst ist
das organische Rohmaterial in der vorliegenden Erfindung ein Rohmaterial,
das vorzugsweise hauptsächlich
aus einem organischen Abfall zusammengesetzt ist. Mögliche Beispiele
von Abfall, die als das organische Rohmaterial verwendet werden
können,
schließen
Abfall aus der Nahrungsmittelindustrie, Haushaltsabfall, Abfall
aus der Nahrungsmittelverarbeitung, Nutztierabfall, Dung und Abfälle aus
Quarantänestationen
ein. Irgendein solcher Abfall kann ausgewählt werden, und sie können alleine
oder in Kombination verwendet werden. Diese Abfallart enthält Aminosäuren im Überschuss,
was den Nährstoffwert
der Futterzubereitung erhöht.
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Abfall
aus der Nahrungsmittelindustrie und Haushaltsabfall schließt zum Beispiel
Kochreste, Speisereste und ähnliches
ein.
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Abfall
aus der Nahrungsmittelverarbeitung schließt zum Beispiel Fischbrühe, Fischeingeweide
und ähnliches
aus der Verarbeitung von Meeresfrüchten ein, die getrennt und
von dem ganzen Fisch entfernt werden und für gewöhnlich während der Verarbeitung von
Meeresfrüchten
verworfen wird. Es gibt keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich des Teils
des Körpers.
Der niedrige Schmelzpunkt von ungesättigten Fettsäuren, die
in Meeresfrüchten
enthalten sind, werden als wachstumsfördernde Faktoren hoch geschätzt, und
sie können
einer wirkamen Verwendung zugeführt
werden.
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Nutztierabfall
schließt
alle Abfälle
ein, die in der Aufzucht von Nutztieren anfallen, ebenso wie Kadaver und ähnliches.
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Zusätzlich kann
der Dung, der verwendet wird, Exkremente von Nutztieren, einschließlich Rindern, Pferden,
Geflügel
und ähnlichem
sein, der in der Nutztierindustrie gebildet wird, ebenso wie Exkremente
von anderen Tieren oder sogar Menschen.
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Neben
solchen Abfällen
kann das organische Rohmaterial Tofurückstände, Cerealien oder ähnliches einschließen.
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Wenn
das Rohmaterial erhalten wurde, wird es als nächstes ölbehandelt.
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Das
hier verwendete Öl
kann irgendeines Typs sein, das essbar ist und einfach zur Verfügung steht, wie
Bratöl,
Schmalz, Sojaöl,
Abfallöl
aus der Fleischfabrik, Olivenöl
oder ähnliches,
aber Bratöle
sind bevorzugt, weil sie einfach aus Restaurants und ähnlichem
zur Verfügung
stehen und einfach gehandhabt werden können. Weil Koji Schimmel ein
lipolytisches Enzym segregiert, das Öle, die in Wasser unlöslich sind,
in wasserlösliche
Fettsäuren
abbauen kann, die anschließend
in die Zelle aufgenommen und verwendet werden können, kann er sowohl pflanzliche
als auch tierische Öle
zersetzen. Zusätzlich
werden Abfallöle,
wie gut bekannt ist, mehr und mehr als eine Form von industriellem
Abfall erkannt, dessen Behandlung zu einem Problem von großer Beachtung
bezüglich
der Verantwortlichkeit für
Umweltverschmutzung führt.
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Öle als Abfallöle kann
dieses Problem wirksam gelöst
werden.
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Die Ölbehandlung
kann mittels eines Verfahrens durchgeführt werden, das normalerweise
für Frittieren
verwendet wird, das bedeutet, durch Eintauchen mindestens eines
Teils eines organischen Materials in ein Öl, das auf eine geeignete Temperatur
für einen
vorbestimmten Zeitraum eingestellt wurde, und anschließendes Extrahieren.
Die Temperatur des Öls
kann entsprechend dem Zweck eingestellt werden. Wenn es zum Beispiel
der Zweck ist, die Feuchtigkeit zu verdampfen, ist eine Temperatur
von ungefähr
80–130°C bevorzugt, wohingegen,
wenn der Zweck die Sterilisierung ist, eine Temperatur von mindestens
ungefähr
70°C ausreichend
ist. Das organische Rohmaterial wird Öle in mindestens den Bereichen
nahe der Oberfläche
enthalten, und das organische Rohmaterial kann direkt nach der Extraktion
verwendet werden, aber der Ölgehalt
des organischen Rohmaterials sollte vorzugsweise eingestellt werden,
zum Beispiel durch Einführen
eines Siebes, Auspressen der Öle
oder Hinzufügen
von Ölen
auf mindestens ungefähr
3 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-% und weiter bevorzugt
mindestens 10 Gew.-% bezüglich
des Gesamtwassergehalts des organischen Rohmaterials. Während das
gesamte organische Rohmaterial vorzugsweise ölbehandelt werden sollte, um das
Einmischen von frei vorkommenden Mikroben zu verhindern, kann etwas
Rohmaterial, das nicht ölbehandelt
wurde, auch hineingemischt werden. Der Koji wird anschließend mit
dem organischen Rohmaterial gemischt, vorzugsweise nachdem eine
geeignete Temperatur erreicht wurde. Vorzugsweise wird das Rohmaterial
zu dem Koji hinzugefügt.
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Das
Verfahren zum Erhalten einer Futterzubereitung durch Fermentieren
des Koji Schimmels kann auf irgendeinem Verfahren basieren, das
herkömmlich
bekannt ist. Zum Beispiel gibt es ein Verfahren mit a) Hinzufügen des
Rohmaterials zu Koji und gut mischen, b) Fortsetzen des Rührens während eine
Temperatur von ungefähr
30–50°C unter Verwendung
eines statisch belüfteten
Koji bildenden Apparats aufrechterhalten wird, um die Fermentation
zu erlauben bis der Wassergehalt auf 20 Gew.-% oder weniger verringert
ist, und c) Hinzufügen
von weiterem Rohmaterial, um den Wassergehalt der Mischung auf 20–35 Gew.%
zu erhöhen
und Fortsetzen der weiteren Fermentation und der Trocknung, und
Wiederholen der Schritte b) und c) in einer geeigneten Anzahl von
Wiederholun gen, bis eine Koji Futterzubereitung mit einem Wassergehalt
von 20 Gew.-% oder weniger erhalten wird.
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In
diesem Fall sollte der Wassergehalt in Schritt a) vorzugsweise 50
Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 25–40 Gew.-% betragen. Der Wassergehalt
kann durch irgendein Verfahren eingestellt werden. Zum Beispiel
kann der Wassergehalt in dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Schritt
des Erhitzens des Öls durch
Mischen mit anderen Abfallarten, die relativ trocken sind, wie Sägemehl,
Holzspäne,
Weizenkleie, Reiskleie, Zuckerrübenschnitzel,
Heu oder trockene Koji Futterzubereitung, die bereits durch das
oben beschriebene Verfahren hergestellt wurde, oder durch Trocknen
durch Stehen lassen, Einblasen von warmer Luft oder Trocknen in
der Sonne, verringert werden. In dem Fall, indem eine andere Substanz
zum Mischen hinzugefügt wird,
sollte der Stärkegehalt
vorzugsweise mindestens 40 % betragen, und sie sollten in Kombination
verwendet werden. Wenn es im Gegensatz dazu aufgrund der Ölbehandlung
oder ähnlichem übermäßig trocken
ist, kann der Wassergehalt durch Hinzufügen von Pflanzenteilen, Wasser
oder ähnlichem
erhöht
werden. Somit ist der Wassergehalt des ölbehandelten organischen Rohmaterials
nicht besonders beschränkt.
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Der
Koji Schimmel, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
kann irgendeiner Art sein, die herkömmlich verwendet wird, um Koji
herzustellen, insbesondere Aspergillus oder Monascus, vorzugsweise Asp.
oryzae, Asp. awamori, Asp. sojae und weiter bevorzugt Asp. oryzae
kawachii und Asp. awamori kawachii (erhältlich von Kirishima Kogen
Beer KK), welche die Eigenschaft aufweisen, dass sie eine hohe lipolytische Aktivität besitzen,
sie können
in Kombination mit anderen Schimmeln oder ähnlichem verwendet werden.
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Während des
Wachstums von Koji Schimmel wird Hitze unmittelbar nachdem der Koji
Schimmel hinzugefügt
wurde, gebildet, wobei die Produkttemperatur schrittweise steigt.
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Folglich
sollte das Produkt vorzugsweise bei 35–50°C in einem isothermen Tank gehalten
werden, für diesen
Zweck ist Kühlen
durch Belüften
wirksam. Darüber
hinaus ist das Einblasen von Luft, die auf 50–60°C erwärmt wurde, zum Trocknen wirksam.
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Wenn
der Koji Schimmel die Fermentation beginnt, wird Wassergehalt durch
die Fermentationswärme verdampft.
Demzufolge kann eine Futterzubereitung mit dem benötigten Wassergehalt
erhalten werden. Der Endziel Wassergehalt der Futterzubereitung
sollte bei 30 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger,
und weiter bevorzugt 15 Gew.-% oder weniger liegen. Wenn der Wassergehalt
des Futters höher
als 30 Gew.-% ist, dann wird die Gesamtmenge übermäßig, was Schwierigkeiten in
der Lagerung und dem Transport verursacht. Zusätzlich wird sie weniger geeignet
für die
Langzeitlagerung und ist anfällig
für Verderben. Das
organische Rohmaterial, das erfindungsgemäß getrocknet wird, kann direkt
für eine
Futterzubereitung verwendet werden.
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Wenn
zusätzlich
der Wassergehalt der resultierenden Futterzubereitung weiter verringert
werden muss, kann er unter Verwendung von Heißluft aus einem Dampfheizer
oder ähnlichem
getrocknet werden.
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Wenn
der Wassergehalt außerdem
gefallen ist, vorzugsweise wenn der Wassergehalt ungefähr 20 % beträgt, kann
ein Rohmaterial mit einem höheren
Wassergehalt hinzugefügt
und gerührt
werden, um den Wassergehalt bei ungefähr 30 % einzustellen, um die
Fermentation fortzusetzen, und dies kann einige Male wiederholt
werden.
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Weil
die erfindungsgemäße Koji
Futterzubereitung lipolytische Enzyme enthält, kann sie Öle enthalten, wobei
der Ölgehalt
vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 8
Gew.-% bezüglich
der Gesamtmenge der Koji Futterzubereitung beträgt.
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BEISPIELE
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter durch die
angegebenen Beispiele beschrieben.
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Beispiel 1
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100
kg Abfall aus einem Restaurant wurde in Bratöl bei ungefähr 105°C für 120 Minuten eingetaucht, um
20 kg eines trockenen Abfalls mit einem Wassergehalt von 7 % zu
erhalten. 7 kg sterilisierte Pflanzenteile wurden dazu hinzugefügt, um den
Wassergehalt auf 36 % einzustellen. Als nächstes wurde dies zu 100 kg
Koji hinzugefügt
und gut gemischt. Es bildete sich Wärme, sobald das Mischen begann.
Diese Wärme
wurde bei einer geeigneten Temperatur (30–50°C) durch Belüften, soweit notwendig, kontrolliert.
2–3 Stunden
nach dem Hinzufügen
des Koji erreichte das Wachstum des Koji Schimmels einen Gipfel,
wobei die Temperatur der Mischung auf 45°C anstieg. Die Herstellung von
Koji wurde weiter fortgesetzt, und heiße Luft, die durch einen Dampferhitzer
geleitet wurde, wurde eingeblasen, um die Wirksamkeit des Trocknens
in der zweiten Hälfte
des Koji Herstellungsvorgangs zu verbessern. Als ein Ergebnis wurde
ein fermentiertes Produkt (Futter) mit einem Wassergehalt von 10
% 24 Stunden nach dem Hinzufügen
des Koji erhalten. Es wurden keine schlecht riechenden Gase während des
gesamten Vorgangs freigesetzt.
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Beispiel 2
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100
kg Abfall aus einem Restaurant wurde in Bratöl bei ungefähr 105°C für 10 Minuten zur Sterilisierung
eingetaucht. Dies wurde zu 600 kg Weizenkleie Koji mit einem Wassergehalt
von 15 % hinzugefügt,
anschließend
gerührt,
um einen Wassergehalt von 25 % zu erreichen. 30 Minuten später erreichte
die Fermentationswärme
von dem Koji Schimmel Intensität,
und es wurde eine geeignete Belüftung
durchgeführt,
um die Produkttemperatur bei 40°C
aufrechtzuerhalten, um 615 kg Koji Futterzubereitung mit einem Wassergehalt von
15 % 24 Stunden nach der Herstellung des Koji zu erhalten. Diese
Behandlung wurde für
1 Monat fortgesetzt, um 650 kg Koji mit einem Wassergehalt von 15
% 1 Monat später
zu erhalten. Es wurden absolut keine schlecht riechenden Gase während der
Behandlung freigesetzt, noch gab es irgendeine Kontamination durch frei
vorkommende Mikroben.
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Beispiel 3
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Die
erfindungsgemäße Futterzubereitung
wurde in einer Menge von 15 % mit einer herkömmlichen Standard Futterzubereitung
gemischt und an Berkshi re Schweine verfüttert, die mit Berkshire Schweinen
verglichen wurden, die nur mit der Standard Futterzubereitung gefüttert wurden.
Die Schweine, die mit der erfindungsgemäßen Futterzubereitung gefüttert wurden,
zeigten gesteigertes Körpergewicht
gegenüber
jenen, die mit der herkömmlichen
Futterzubereitung gefüttert
wurden.
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Beispiel 4
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Zusätzlich wurde
die erfindungsgemäße Futterzubereitung
an Eier legende Hühner
verfüttert.
Während
die Eierlegerate von Eier legenden Hühnern normalerweise nach einem
Jahr ab dem Beginn des Eierlegens abfällt, behielten die Hühner, die
mit Futter gefüttert
wurden, das aus 50 % der erfindungsgemäßen Futterzubereitung bestand,
eine stabile Eierlegerate, die ein Jahr überstieg, und der Effekt wurde
noch deutlicher mit höheren
Mischungsverhältnissen
der erfindungsgemäßen Futterzubereitung.
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Beispiel 5
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Als
nächstes
wurde ein Experiment durchgeführt,
das die lipolytische Aktivität
von Koji Schimmel betraf.
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266
g Hitze sterilisierter Rohabfall wurde mit 500 g Weizenkleie Koji
gemischt, um den Wassergehalt auf 35,4 % einzustellen. 25 g Speiseabfallöle wurden
außerdem
hinzugefügt.
Der resultierende Ölgehalt
betrug 7,2 %. Weil die Produkttemperatur sofort nach dem Mischen
anstieg, wurde Belüftung,
wie benötigt,
durchgeführt,
um die Produkttemperatur bei 40°C
oder weniger zu halten, wodurch 507,7 g einer Koji Futterzubereitung mit
einem Wassergehalt von 14 % und einem Ölgehalt von 8,1 % 24 Stunden
später
erhalten wurde.
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Während der Ölgehalt
des Koji sofort nach dem Mischen des Rohabfalls und der Abfallöle 7,2 %
betrug, hatte er sich auf 8,1 % 24 Stunden später geändert. Eine Berechnung bezüglich der
absoluten Mengen führt
zu einen Ölgehalt
sofort nach dem Mischen von (500 + 291) × 7,2 % = 57 g Öle. Andererseits
war nach 24 Stunden Koji Herstellung der Ölgehalt auf 507,7 × 8,1 %
= 41 g gefallen. Während
dieser Zeit war der Wassergehalt von 766 × 35,4 % = 271 ml auf 507,7 × 14 % =
71 ml gefallen. Dies zeigt, dass 57 – 41 = 16 g Abfallöle in dem
Vorgang des Verdampfens von 271 – 71 = 200 ml Wasser verbraucht
wurden. Dies zeigt, dass um 200 ml Wasser mit der Fermentationswärme von
Koji zu verdampfen, 8 % des Wassergehalts, in anderen Worten 16
g Abfallöle
benötigt
werden.
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Während außerdem der
Iodwert der Abfallöle
vor der Koji Herstellung 265 betrug, wurde der Iodwert der enthaltenen Öle nach
24 Stunden der Koji Herstellung auf 151 reduziert. Dies bedeutet,
dass die ungesättigten
Fettsäuren
in den Abfallölen
durch die Aktivität
des Koji Schimmels weitgehend abgebaut wurden.
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Beispiel 6
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Experiment über die
Trocknungseffizienz wenn Öle
verwendet werden
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Ein
Shochu Abwasser wurde verwendet, um die thermische Trocknung, die
herkömmlich
verwendet wird, mit der Trocknung durch die Fermentationswärme von
Koji Schimmel unter Verwendung von Abfallölen wie in der vorliegenden
Erfindung zu vergleichen.
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Verfahren
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9
Tonnen Shochu Abwasser wurden mit 18 Tonnen Weizenkleie gemischt,
und der Wassergehalt wurde auf 36 % eingestellt, anschließend für 60 Minuten
bei 100°C
unter Verwendung von Dampf sterilisiert. Nach dem Sterilisieren
wurde diese Mischung aus Weizenkleie und Shochu Abwasser (die im
Folgenden als Abwasser Koji bezeichnet werden sollen) belüftet, um
die Produkttemperatur auf 40°C
zu verringern, danach wurden 18 g eines Anzucht Koji (Asp. kawachii)
hinzugefügt
und für
1 Stunde gerührt,
gefolgt durch weiteres Belüften, um
die Temperatur auf 32°C
abzusenken und aufrechtzuerhalten. 12 Stunden nach dem Hinzufügen des
Anzucht Koji bewirkte das Wachstum des Koji Schimmels, dass die
Produkttemperatur des Abwasser Koji auf mindestens 35°C anstieg,
nachdem die Produkttemperatur innerhalb eines Bereichs von 30–35°C durch Belüften, wie
benötigt,
um den Koji herzustellen, aufrechterhalten wurde. Als ein Ergebnis
war der Abwasser Koji auf einen Wassergehalt von 15 % oder weniger
120 Stunden nach dem Hinzufügen
des Anzucht Koji getrocknet.
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Anschließend wurden
3 Tonnen Shochu Abwasser und 150–300 l Speiseabfallölen zu dem
Abwasser Koji hinzugefügt,
um den Wassergehalt auf 26 % zu steigern. Außerdem verbrauchte der Abwasser
Koji die Energie von den Speiseabfallölen, was dazu führte, dass
die Wärmebildung
intensiver wurde. Um die Produkttemperatur bei 30–35°C aufrechtzuerhalten,
wurde eine geeignete Belüftung
durchgeführt,
woraufhin der Abwasser Koji Wärme
aufgrund von Verdampfung durch Belüftung verlor, wodurch die Produkttemperatur
fiel, während
gleichzeitig der Wassergehalt verdampfte. Als ein Ergebnis war der
Wassergehalt des Koji nochmals auf 15 % nach 24 Stunden verringert
worden. Anschließend
wurde dieser Vorgang wiederholt, und am Ende waren 210 Tonnen Shochu
Abwasser und 1450 l Speiseöle
hinzugefügt
worden, um 21 Tonnen Abwasser Koji zu erhalten.
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Dieser
Abwasser Koji wurde hinsichtlich einer Bestandteile analysiert,
während
andererseits 15 g Koji verwendet wurden, um eine Extraktion für 1 Stunde
bei 30°C
in 100 ml Wasser durchzuführen.
Der Extrakt wurde verwendet, um die Titerwerte für verschiedene Enzyme zu bestimmen,
um die Enzymaktivität
pro Gramm Koji zu berechnen.
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Die
Ergebnisse sind unten gezeigt.
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- Verwendetes Rohmaterial
- Verwendete Leistung
- 21554,6 kW
- Hergestellter Abwasser Koji
- 21.000 kg
- Vergleich der Bestandteile
- Enzymatische Aktivität
pro Gramm Abwasser Koji
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Analyse
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Der
Wassergehalt der Weizenkleie wurde verwendet, als die Kultur für den Koji
Schimmel 18000 × 11,3 %
= 2034 l betrug, der Wassergehalt in den 210 Tonnen von hinzugefügten Shochu
Abwasser betrug 210000 × 95
% = 199500 l, und der Wassergehalt in den 21 Tonnen des hergestellten
Abwasser Koji betrug 21000 × 24,2
% = 5082 l, was bedeutet, dass 199500 + 2034 – 5082 = 196452 l Wasser durch
die Fermentationswärme verdampft
wurden.
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Andererseits
betrug die Menge an Speiseabfallölen,
die als die Wärmequelle
verwendet wurden, 14500 l (spezifische Schwerkraft 0,92) = 13340
kg. Zusätzlich
betrug der Ölgehalt
in der Weizenkleie, die als eine Kultur verwendet wurde, 1800 × 4 % =
72 kg, und der Ölgehalt
in dem resultierenden Abwasser Koji betrug 21000 × 11,7 %
= 2457 kg. Somit wurden 72 + 13340 – 2547 = 10865 kg Abfallöl verbraucht.
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Darüber hinaus
betrugt die Menge an NFE, die in der ursprünglichen Weizenkleie enthalten
war, 18000 × 54,6
% = 9828 kg, und dies wurde in der End Abwasser Koji Stufe auf 21000 × 16,4 %
= 3444 kg verringert. Dies bedeutet, dass 9828 – 3444 = 6384 kg NFE in der
Fermentationsstufe verbraucht wurden. Von diesem verbrauchten NFE
wird angesichts der Eigenschaften des Koji Schimmels angenommen,
dass es hauptsächlich
Stärke
war.
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Der
Energiewert der Speiseabfallöle
betrug 9500 kcal, und der Energiewert der Stärke betrug 4371 kcal.
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Die
Menge der verbrauchten Energie aus den obigen Ergebnissen berechnet
sich wie folgt:
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Andererseits
beträgt
die latente Wärme
des Verdampfens von 1 l Wasser bei 40°C 576 kcal. Weil 196452 l Wasser
in diesem Experiment verdampft wurden, beträgt die latente Wärme des
Verdampfens, die benötigt
wurde, 576 × 196.452
= 113.156.352 kcal.
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Somit
beträgt
die thermische Energieverwendungseffizienz des vorliegenden Prozesses 113.156.352/131.121.964
= 86,3 %, eine hohe Effizienzrate, die in herkömmlicher thermischer Trocknung
undenkbar wäre.
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Zusätzlich enthält der Abwasser
Koji Phytasen und saure Proteanen, von denen, wenn sie an Nutztiere verfüttert werden,
angenommen werden kann, dass sie die Möglichkeit besitzen, die Effizienz
der Verwendung von phytischem Phosphor und Proteinen zu verbessern.
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Beispiel 7
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Um
die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu untersuchen, wurde eine
Bestandteil Analyse an der Koji Futterzubereitung durchgeführt, und
die Fleischqualität
von Nutztieren, die mit der Koji Futterzubereitung gefüttert wurden,
wurde untersucht.
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1
kg Rohabfall wurde in 3 Liter Bratöl eingeführt, die bei einer Temperatur
von 103°C
gehalten wurden, anschließend
wurden sie für
24 Stunden getrocknet. Anschließend
wurde das Produkt aus dem Bratöl
extrahiert und gepresst, um 260 g trockenes Produkt zu erhalten.
Das getrocknete Produkt enthielt 60 g Öle. 146 ml Wasser wurden zu
diesem trockenen Produkt hinzugefügt, um den Wassergehalt bei
36 % einzustellen, und 0,4 g Anzucht Koji wurden hinzugefügt und gerührt. Nach
6 Stunden begann die Produkttemperatur zu steigen, so dass das Rühren durch
Belüften,
soweit erforderlich, begleitet wurde, um die Temperatur bei 36°C aufrechtzuerhalten,
und 40 Stunden später
wurden 275 g eines Koji mit einem Wassergehalt von 15 % erhalten.
Der Ölgehalt
des Koji betrug 17 %. Dies bedeutet, dass 60 g der Öle auf 275 × 17 % =
46,8 g verringert wurden, was anzeigte, dass ungefähr 20 %
der Öle
durch den Koji Schimmel abgebaut worden waren. Eine Zusammensetzungsanalyse
dieses Koji ergab, dass der Wassergehalt 15 %, Rohproteine 16 %,
Rohfette 17 %, Rohfasern 6 %, Aschegehalt 4 % und NFE 42 % betrug.
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Dieser
Koji wurde als eine Futterzubereitung verwendet, der an Berkshire
Schweine im Alter von 3 Monaten nach der Geburt verfüttert wurde,
in dem 20 % der herkömmlichen
Futterzubereitung ersetzt wurde. Während Berkshire Schweine normalerweise
bis zu einem Körpergewicht
von 110 kg nach 8 Monaten nach der Geburt wachsen, hatten jene,
die dem vorliegenden Experiment unterworfen wurden, ein Körpergewicht von
110 kg im Alter von 6,5 Monaten erreicht. Während erwachsene Schweine normalerweise
weiterhin 3 kg Futter am Tag fressen und 6 kg Dung ausscheiden,
schieden die Schweine in dem vorliegenden Test nur 1,8 kg Dung aus.
Dies bedeutet, dass es eindeutig ist, dass dieser Koji als eine
Futterzubereitung sehr wirksam ist und dass er in der Lage ist,
die Verdauungsabsorption zu fördern.
Wenn darüber
hinaus herkömmlich
Schweine mit Futter gefüttert
werden, das einen hohen Ölgehalt,
wie Nahrungsmittelteile enthielt, können ihre Fettanteile gelb
werden und verringerte Fleischqualität bewirken, aber im vorliegenden
Experiment wurde eine solche Vergilbung überhaupt nicht beobachtet.
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Wie
aus den obigen Beispielen ersichtlich ist, während Futterzubereiqtungen,
die aus Rohabfall zusammengesetzt waren, herkömmlich nur als ein minderwertiger
Ersatz für
normales Futter dienen konnten, besitzt die erfindungsgemäße Futterzubereitung
einzigartige Wirkungen, welche die Fähigkeiten von normalen Futterzubereitungen
bei weitem übersteigt.