DE873531C

DE873531C - Verfahren zur Erhoehung und Beschleunigung von Keimenergie und Wachstum bei Cerealien, insbesondere Gerste u. dgl. Koernerfruechten

Info

Publication number: DE873531C
Application number: DES20774A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Jur Schultheis; Walter Dr Habil Specht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-11-04
Filing date: 1950-11-04
Publication date: 1953-04-16

Description

Es sind bereits Versuche bekannt, welche darauf abzielen, durch Einwirkung von Ultraschall Mutationen bzw. Wachstumsförderungen herbeizuführen. So sollen z. B. nach einer 5 Minuten langen Beschallung von Kartoffelknollen und Erbsen mit 400 kHz und 80 Watt Ertragssteigerungen bis zu 30% erzielt worden sein. Es sind auch bereits Untersuchungen über die Beeinflussung der Keimfähigkeit durch Ultraschall bekanntgeworden.

Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Cerealien, insbesondere Körnerfrüchten, wie Gerste u. dgl., mit Ultraschallschwingungen.

Es ist bekannt, daß Körner, z. B. Gerstenkörner, im Weichprozeß ihre Ouellreife erhalten, die als erreicht gilt, wenn die Gerste einen Wassergehalt von etwa 43% (für helles Malz) bis 45% (für dunkles Malz) aufweist. Die Weiche wird im allgemeinen bei einer Temperatur von etwa 11 bis 12⁰ vorgenommen und ist in der Regel etwa nach 60 bis 90 Stunden beendet. In manchen Fällen wird der Weichvorgang bis auf etwa 100 Stunden ausgedehnt.

Es wurde nun gefunden, daß man eine wesentliche Erhöhung und Beschleunigung der Keimenergie und des Wachstums von Cerealien, insbesondere von Gerste, bei Durchführung technischer Prozesse erzielen kann, wenn man die Körnerfrucht im Zustand der Weiche durch wasservermittelten Kontakt der Einwirkung von Ultraschallschwingungen aussetzt. Es hat sich z. B. gezeigt, daß Braugerste, die nach Vollendung der Vollweiche unter Wasser der Einwirkung von Ultra-

Schallschwingungen ausgesetzt wurde, eine Beschleunigung des Keimens von etwa 36 bis 48 Stunden bei gleichzeitig zu beobachtender Wachstumsförderung erfuhr.

Körnerfrüchte, die noch nicht das Stadium der Quellreife erreicht haben und deren Keimenergie - sowie.Keimfähigkeit hinter dem Soll zurückbleibt, können, wie ebenfalls gefunden wurde, durch Behandlung mit Ultraschallwellen in der Keimfähigkeit, der Keim- und Wachstumsenergie ganz erheblich gefördert werden.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn man die Behandlung mit Ultraschallschwingungen hoher Frequenz durchführt. Bei Braugerste mit normalen Eigenschaften wurde z. B. nach einer Weiche von 16 Stunden (Wasseraufnahme etwa 38 bis 39%) durch Ultraschallbehandlung bereits innerhalb 24 Stünden eine hohe Steigerung der Keimenergie erreicht. Bei Anwendung einer nicht zu geringen Schwingungsleistung kann man je nach der Art und Menge des vorgelegten Weichguts schon nach Ablauf von etwa 30 bis 60 Minuten wirkungsvolle Beeinflussungen der Keimfähigkeit feststellen. Es ist darauf zu achten, daß die Ein-Wirkungsdauer des Ultraschalls nicht über Gebühr verlängert wird.

Die Ultraschallbehandlung der Körner ist 'mit dem weiteren Vorteil verbunden, daß hierbei zugleich eine Herauslösung und Beseitigung von Störstoffen, z. B. unerwünschten Geschmacksstoffen, stattfindet.

Die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in verschiedener Weise erfolgen.

Zur Erzeugung hochfrequenter Ultraschallschwingungen wird mit Vorteil ein piezoelektrischer Schwingungserzeuger verwendet, der bei 1000 kHz etwa 300 Schallwatt an das im Wasser aufgeschwemmte Beschallungsgut abgibt. Die Vorteile, welche durch Ultrabeschallung des Weichguts im Sinn der Erfindung erzielbar sind, gehen aus der untenstehenden Tabelle hervor. Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Versuche wurde Gerste verwendet, die nach ungefähr iöstündiger Weiche einer Ultrabeschallung von 30 Minuten mit Hilfe eines rotierenden piezoelektrischen Schwingungserzeugers der oben beschriebenen Art unterworfen wurde. Zu den Vergleichsversuchen wurde Gerste gleicher Art verwendet, die zum Teil 60 Stunden und zum anderen Teil 1.6 Stunden geweicht wurde, aber nach der Weiche keiner Ultrabeschallung unterworfen wurde. Die vorgelegte Menge an Gerste betrug je 1 dz. Die Weiche wurde in allen Fällen bei 15⁰C ohne Kalkwasserzusatz durchgeführt. Die Raumtemperatur während der Keimung betrug 17⁰C. ■

Keimdauer

Körnerfrucht

Weiche 60 Stunden

ohne Ultraschallbehandlung

gekeimt

nicht gekeimt Körnerfrucht
Weiche 16 Stunden

ohne Ultraschallbehandlung
gekeimt nicht gekeimt

30 Min. Ultraschallbehandlung gekeimt nicht gekeimt

ι Tag

2 Tage

3 Tage

4 Tage

5 Tage

76%
83,1%
86,67c
88,47ο

89,4%

24%

16,97, 13,4%

/0 ö7o
77%
78%
78,7%
79%

92% ■23% 22%

2I,37o
21 /0

9%

94,7%. 96%
97%
97%

9% 5,3% 4% 3 /o 3/0

Keimenergie

Keimfähigkeit ..

,7o 89,4%

Die Überwachung der Keimungs- und Wachstumsstadien erstreckt sich auch auf die laufende Beobachtung von Blatt- und Wurzelkeimentwicklung des Grünmalzes. Die hierbei gemachten Feststellungen sprachen offensichtlich zugunsten der ultrabeschallten Ansätze.

Es ist zwar bekannt, daß bei geringerer Weiche die Keimung schneller erfolgen kann als bei Vollweiche. Aus den beim erfindungsgemäßen Arbeiten erzielten Ergebnissen ist aber ersichtlich, daß durch Einwirkung von Ultraschallwellen, offenbar infolge kavitationsbedingter Erhöhung der Permeabilität der äußeren Zellschichten des Korns, die physiologisch-chemischen Auflösungsprozesse gefördert werden, was sich in bezug auf Weichheit und Wachstumsförderung der ^einie sinnfällig auswirkt.

Durch die Ultrabeschallung des Weichguts wird auch die offensichtliche Zusammensetzung · von 78,o%
79%

96%. 97%

Weiterverarbeitungsprodukten vorteilhaft beeinflußt. So hat sich z. B. gezeigt, daß aus dem ultrabeschallten Weichgut hergestelltes Darrmalz insofern vorteilhaft beeinflußt worden ist, als der Extraktgehalt in Kongreßwürzen, die aus dem betreffenden Malz hergestellt worden sind, im Durchschnitt 1,5 % (wasserfrei) höher liegt als in Würzen, die aus entsprechendem Malz, das aber nicht aus ultrabeschalltem Weichgut hergestellt worden ist, bereitet worden sind. Die nach dieser Richtung hin erzielbaren fortschrittlichen Wirkungen sind aus folgenden Beispielen ersichtlich.

Beispiel ι

Ein Ansatz, bestehend aus 31 Pfälzergerste, wird nach 59stündiger Weiche (Vollweiche) im Weichbehälter unter Wasser einer 2Stündigen Ultraschallbehandlung bei gleichzeitiger mechanischer Bewegung des Weichguts ausgesetzt. Die Bewegung

des Weichguts kann ζ. Β. durch Einpressen von Luft vom Boden des Weichbehälters aus bewirkt werden. Zur Erzeugung der Ultraschallwellen wurde ein Eintauchgerät verwendet, das bei einer Frequenz von iooo kHz etwa 300 Schallwatt an die Weiche abgab. Nach der Ultraschallbehandlung wird das Weichgut in üblicher Weise auf die Tenne ausgeweicht. Der Extraktgehalt des aus dem beschallten Weichgut hergestellten Malzes betrug 78,25% (auf Malztrockensubstanz berechnet), während der Extraktgehalt eines ebenfalls aus Pfälzergerste nach 50,stündiger Weiche, aber ohne Ultrabeschallung erhaltenen Malzes 76,53% (auf Malztrockensubstanz berechnet) betrug. Der Extraktgewinn beläuft sich mithin auf 1,72% Malztrockensubstanz.

Beispiel 2

Ein Ansatz, bestehend aus 5,5 t Pfälzergerste, wird nach einer Weichzeit von 25 Stunden im Weichbehälter unter Wasser einer Ultraschallbehandlung von 90 Minuten unter denselben Bedingungen wie bei Beispiel 1 unterworfen und unmittelbar anschließend im gleichen Behälter einer 43stündigen Nachweiche ausgesetzt. Die Gesamtweichzeit beträgt sonach 68 Stunden (Vollweiche). Der Extraktgehalt des aus dem ultrabeschallten Gut hergestellten Malzes wurde zu 80,55% (^auf Malztrockensubstanz berechnet) ermittelt. Malz, das aus entsprechender Pfälzergerste. nach 68stündiger Weiche, aber ohne Ultrabeschallung erhalten wurde, ergab einen Extraktgehalt von 79% (auf Malztrockensubstanz berechnet). Der durch das Ultraschallverfahren erzielte Extraktgewinn im Malz betrug mithin 1,55% (auf Malztrockensubstanz berechnet).

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung und Beschleunigung der Keimenergie und des Wachstums von Cerealien, insbesondere Gerste od. dgl. Körnerfrüchten, in technischen Prozessen, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerfrucht bei voller oder geringerer Weiche durch wasservermittelten Kontakt der Einwirkung von Ultraschallschwingungen ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anwendung eines piezoelektrisch erregten, vorteilhaft rotierenden Schwingungserzeugers.

5860 4.53