PL243034B1 - Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych - Google Patents

Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych Download PDF

Info

Publication number
PL243034B1
PL243034B1 PL434110A PL43411020A PL243034B1 PL 243034 B1 PL243034 B1 PL 243034B1 PL 434110 A PL434110 A PL 434110A PL 43411020 A PL43411020 A PL 43411020A PL 243034 B1 PL243034 B1 PL 243034B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fermentation
plant
plant material
cfu
amount
Prior art date
Application number
PL434110A
Other languages
English (en)
Other versions
PL434110A1 (pl
Inventor
Ilona Motyl
Joanna Berłowska
Ewelina Pawlikowska
Agnieszka Wilkowska
Dorota Kręgiel
Piotr Dziugan
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL434110A priority Critical patent/PL243034B1/pl
Publication of PL434110A1 publication Critical patent/PL434110A1/pl
Publication of PL243034B1 publication Critical patent/PL243034B1/pl

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych, stanowiących dodatek do pasz, w drodze fermentacji materiału roślinnego, spontanicznej lub z udziałem czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej. Sposób ten charakteryzuje się tym, że przed poddaniem materiału roślinnego procesowi fermentacji, miesza się materiał roślinny z biomasą szczepu drożdży Metschnikowia pulcherrima w postaci zawiesiny lub w postaci pasty, po czym prowadzi się proces fermentacji materiału roślinnego w temperaturze 15 — 30°C w czasie do 7 dni, przy czym proces fermentacji z udziałem czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej prowadzi się stosując kultury tych bakterii w postaci zawiesiny.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych, stanowiących dodatek do pasz.
Istotny problem technologiczny w przechowywaniu kiszonek roślinnych stanowi ich podatność na wzrost mikroflory grzybowej, w tym pleśni toksynotwórczych z rodzajów Aspergillus, Penicillium, Fusarium oraz Alternaria. Mikotoksyny jako wtórne metabolity pleśni wykazują różnorodne działania toksyczne (mutagenne, teratogenne i estrogenne) oraz charakteryzują się wysoką odpornością na temperaturę. Dlatego obecność mikotoksyn w żywności oraz w paszach niesie ze sobą potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Zgodnie z obowiązującym uregulowaniami prawnymi obecność mikotoksyn w żywności lub paszach eliminuje je z obrotu zarówno w warunkach krajowych jak i w handlu międzynarodowym (EC No 401/2006 - Rozporządzenie Komisji Europejskiej ustanawiające metody pobierania próbek i analizy do celów urzędowej kontroli poziomów mikotoksyn w środkach spożywczych). Należy więc bezwzględnie nie dopuszczać do rozwoju grzybów w materiale roślinnym.
W celu zapobiegania rozwojowi pleśni i tworzeniu mikotoksyn zaleca się dotychczas suszenie przechowywanych materiałów roślinnych do zawartości wilgoci nie przekraczającej 10%, lub też stosowanie substancji chemicznych wiążących wodę, takich jak węgiel aktywny, glinokrzemian wapnia, bentonit, zeolity (czasopismo Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2006, 46(8), 593-619) lub konserwantów, jak na przykład sorbiniany, kwas propionowy, siarczyny (czasopismo Environment International , 2010, 138, 105544). Nie zawsze jednak wyżej wymienione sposoby konserwacji można zastosować do kiszonek roślinnych stosowanych jako dodatek do pasz. Nadto sposoby te nie zawsze są skuteczne.
Wiadomo jest, iż drożdże z rodzaju Metschnikowia sp. to drożdże niekonwencjonalne, różniące się od konwencjonalnych drożdży Saccharomyces cerevisiae słabą zdolnością fermentacyjną, ale wykazujące bardzo dobre zdolności adaptacyjne do zmiennych warunków środowiska oraz oporność na stres środowiskowy. Istotną cechą tych drożdży jest również ich wysoka aktywność antydrobnoustrojowa, zwłaszcza w stosunku do grzybowych patogenów roślin i mikroflory zanieczyszczającej środowiska fermentacyjne (czasopismo Postępy Mikrobiologii 2017; czasopismo Antonie van Leuvenchoek, 2019). Drożdże Metschnikowia sp. namnażają się tylko w warunkach tlenowych i względnie tlenowych i po osiągnięciu warunków beztlenowych obumierają, lecz ich biomasa może stanowić dodatkowe źródło białka, aminokwasów i pierwiastków biogennych, jak C, N, S, P dla bakterii mlekowych prowadzących właściwy proces kiszenia (czasopismo BioResources, 2020).
Niniejszy wynalazek rozwiązuje problem otrzymania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych, bez konieczności stosowania związków chemicznych, mogących zaburzać procesy mikrobiologiczne oraz wpływać negatywnie na wartość żywieniową kiszonek.
Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych, stanowiących dodatek do pasz, w drodze fermentacji materiału roślinnego, spontanicznej lub z udziałem czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej, według wynalazku polega tym, że przed poddaniem materiału roślinnego procesowi fermentacji, miesza się materiał roślinny z biomasą szczepu drożdży Metschnikowia pulcherrima w postaci zawiesiny o stężeniu komórek drożdży 105 - 108 jtk/ml użytej w ilości 1 - 10% v/w lub w postaci pasty o stężeniu komórek drożdży 109 - 1010 jtk/g użytej w ilości 1 - 10% w/w i prowadzi proces fermentacji materiału roślinnego w temperaturze 15 - 30°C w czasie do 7 dni. Proces fermentacji z udziałem czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej prowadzi się stosując te bakterie korzystnie w postaci zawiesiny o stężeniu komórek 107 - 109 jtk/ml użytej w ilości 1 - 10% v/w. Stosuje się materiał roślinny świeży, suszony lub jego hydrolizat, korzystnie materiał roślinny pochodzący bezpośrednio z produkcji rolniczej, jak jadalne łodygi, liście, owoce, kwiaty, korzenie roślin lub poprodukcyjny roślinny materiał odpadowy, jak wysłodki, makuchy, gniazda nasienne, skórki oraz hydrolizaty roślinne.
Sposób według wynalazku zapewnia skuteczne zahamowanie rozwoju grzybów strzępkowych i promieniowców w otrzymanych kiszonkach roślinnych i jednocześnie stymuluje proces kiszenia. Kiszonka uzyskana sposobem według wynalazku posiada korzystne cechy organoleptyczne, a obecność drożdży antagonistycznych w stosunku do grzybów strzępkowych i promieniowców w otrzymanej kiszonce działa stabilizująco podczas przechowywania kiszonki.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady, z powołaniem się na rysunek. Fig. 1 rysunku przedstawia wykres dynamiki wzrostu bakterii mlekowych (kultur kolekcyjnych oraz izolatów środowiskowych) podczas kiszenia hydrolizatu wysłodków buraczanych bez dodatku szczepu drożdży Metschnikowia pulcherrima, na którym pozycje 5 i ATCC 8014 dotyczą bakterii mlekowych stosowanych w przykładach 1 i 2, zaś fig. 2 rysunku przedstawia wykres dynamiki wzrostu bakterii mlekowych (kultur kolekcyjnych oraz izolatów środowiskowych) podczas kiszenia hydrolizatu wysłodków buraczanych z dodatkiem szczepu drożdży Metschnikowia pulcherrima, na którym pozycje 5 i ATCC 8014 dotyczą bakterii mlekowych stosowanych w przykładach 1 i 2.
Przykład 1
Do bioreaktora o pojemności 1 l wprowadzono 500 g hydrolizatu wysłodków buraczanych. Hydrolizat zawierał mikroflorę niepożądaną, jak grzyby strzępkowe Aspergillus niger w ilości 102 jtk/g oraz bakterie z rodzaju Streptomyces w ilości 102 jtk/g. Do hydrolizatu dodano zawiesinę szczepu drożdży Metschnikowia pulcherrima o stężeniu komórek 5 x 106 jtk/ml, w ilości 5% v/w. Mieszaninę hydrolizatu i drożdży zaszczepiono czystą kulturą bakterii fermentacji mlekowej Leuconostoc mesenteroides 5 (pozycja 5 na fig. 2 rysunku) w postaci zawiesiny o stężeniu komórek 108 jtk/ml użytej w ilości 2% v/v. Następnie prowadzono fermentację w temperaturze 30°C w czasie 7 dni. Po zakończeniu fermentacji stwierdzono pojedyncze konidia grzybów strzępkowych Aspergillus niger i bakterii z rodzaju Streptomyces w 1 gramie kiszonki. Kiszonka charakteryzowała się korzystnymi cechami organoleptycznymi (orzeźwiający, kwaśny zapach). Jednocześnie odnotowano znaczący wzrost liczby bakterii fermentacji mlekowej wyrażonej w gęstości optycznej soku z kiszonki (fig. 2 rysunku). W równoległym doświadczeniu do bioreaktora o pojemności 1 l wprowadzono 500 g takiego samego hydrolizatu hydrolizatu wysłodków buraczanych. Hydrolizat zaszczepiono czystą kulturą bakterii fermentacji mlekowej Leuconostoc mesenteroides 5, (pozycja 5 na fig. 1 rysunku) w postaci zawiesiny o stężeniu komórek 108 jtk/ml użytej w ilości w ilości 2% v/w. Następnie prowadzono fermentację w temperaturze 30°C w czasie 7 dni. Po zakończeniu fermentacji stwierdzono obecności grzybów strzępkowych Aspergillus niger w liczbie 3 x 104 jtk/g i bakterii z rodzaju Streptomyces w liczbie 4 x 105 jtk/g. Uzyskana kiszonka charakteryzowała się niekorzystnymi cechami organoleptycznymi (stęchły, piwniczny zapach). Dynamikę wzrostu bakterii fermentacji mlekowej przedstawiono na fig. 1 rysunku.
Przykład 2
Do bioreaktora o pojemności 1 l wprowadzono 500 g hydrolizatu wysłodków buraczanych. Hydrolizat zawierał mikroflorę niepożądaną, jak grzyby strzępkowe Aspergillus niger w ilości 102 jtk/g oraz bakterie z rodzaju Streptomyces w ilości 102 jtk/g. Do hydrolizatu dodano zawiesinę drożdży Metschnikowia pulcherrima o stężeniu komórek 1 x 107 jtk/ml, w ilości 5% (v/w). Mieszaninę hydrolizatu i drożdży zaszczepiono czystą kulturą bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus plantarum ATCC 8014, (pozycja ATCC 8014 na fig. 2 rysunku) w postaci zawiesiny o stężeniu komórek 5 x 108 jtk/ml użytej w ilości 2% v/w. Następnie prowadzono fermentację w temperaturze 30°C w czasie 7 dni. Po zakończeniu fermentacji nie odnotowano obecności grzybów strzępkowych Aspergillus niger i bakterii z rodzaju Streptomyces na poziomie większym niż 10 jtk/g. Kiszonka charakteryzowała się korzystnymi cechami organoleptycznymi (orzeźwiający, kwaśny zapach). Jednocześnie odnotowano znaczący wzrost liczby bakterii fermentacji mlekowej wyrażonej w gęstości optycznej soku z kiszonki (fig. 2 rysunku). Równolegle do bioreaktora o pojemności 1 l wprowadzono 500 g takiego samego hydrolizatu wysłodków buraczanych. Hydrolizat zaszczepiono czystą kulturą bakterii fermentacji mlekowej Lactobacillus plantarum ATCC 8014, (pozycja ATCC 8014 na fig. 1 rysunku) w postaci zawiesiny o stężeniu komórek 5 x 108 jtk/ml użytej w ilości 2% v/w. Następnie prowadzono fermentację w temperaturze 30°C w czasie 7 dni. Po zakończeniu fermentacji stwierdzono obecność grzybów strzępkowych Aspergillus niger w liczbie 2 x 104 jtk/g i bakterii z rodzaju Streptomyces w liczbie 5 x 105 jtk/g. Podobnie, jak w przykładzie 1, kiszonka wykazywała niekorzystne cechy organoleptyczne. Dynamikę wzrostu bakterii fermentacji mlekowej przedstawiono na fig. 1 rysunku.
W obu opisanych powyżej przykładach wykazano, że zastosowanie szczepu drożdży Metschnikowia pulcherrima w postaci zawiesiny o stężeniu komórek 5 x 106-107 użytej w ilości 5% v/w do biomasy roślinnej powoduje znaczną poprawę wzrostu bakterii kwasu mlekowego w środowisku fermentacyjnym (od 14,6% dla szczepu 1/2K do 102% dla szczepu 5).

Claims (4)

1. Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych, stanowiących dodatek do pasz, w drodze fermentacji materiału roślinnego, spontanicznej lub z udziałem czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej, znamienny tym, że przed poddaniem materiału roślinnego procesowi fermentacji, miesza się materiał roślinny z biomasą szczepu drożdży
PL 243034 Β1
Metschnikowia pulcherrima w postaci zawiesiny o stężeniu komórek drożdży 105 — 108 jtk/ml użytej w ilości 1 - 10% v/w lub w postaci pasty o stężeniu komórek drożdży 109 - 1010 jtk/g użytej w ilości 1 - 10% w/w, po czym prowadzi się proces fermentacji materiału roślinnego w temperaturze 15 - 30°C w czasie do 7 dni.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces fermentacji z udziałem czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej prowadzi się stosując kultury tych bakterii w postaci zawiesiny o stężeniu komórek 107- 109 jtk/ml użytej w ilości 1 - 10% v/w.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się materiał roślinny świeży, suszony lub jego hydrolizat.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się materiał roślinny pochodzący bezpośrednio z produkcji rolniczej, jak jadalne łodygi, liście, owoce, kwiaty, korzenie roślin lub poprodukcyjny roślinny materiał odpadowy, jak wysłodki, makuchy, gniazda nasienne, skórki oraz hydrolizaty roślinne.
PL434110A 2020-05-29 2020-05-29 Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych PL243034B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL434110A PL243034B1 (pl) 2020-05-29 2020-05-29 Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL434110A PL243034B1 (pl) 2020-05-29 2020-05-29 Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL434110A1 PL434110A1 (pl) 2021-12-06
PL243034B1 true PL243034B1 (pl) 2023-06-05

Family

ID=80002057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL434110A PL243034B1 (pl) 2020-05-29 2020-05-29 Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL243034B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL434110A1 (pl) 2021-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baytok et al. The effects of formic acid, molasses and inoculant as silage additives on corn silage composition and ruminal fermentation characteristics in sheep
Kung Jr et al. An evaluation of the effectiveness of a chemical additive based on sodium benzoate, potassium sorbate, and sodium nitrite on the fermentation and aerobic stability of corn silage
Kim et al. Effect of microbial inoculant or molasses on fermentative quality and aerobic stability of sawdust-based spent mushroom substrate
DE2736880A1 (de) Verfahren zur konservierung und aufwertung von gruenpflanzen und dafuer geeigneter zusatz
EP3185696B1 (en) Improved compositions of hetero- and homofermentative lactic acid bacterial species for dual purpose silage preservation
MOON et al. Aerobic deterioration of wheat, lucerne and maize silages prepared with Lactobacillus acidophilus and a Candida spp.
Koc et al. The effect of bacteria+ enzyme mixture silage inoculant on the fermentation characteristic, cell wall contents and aerobic stabilities of maize silage
Anésio et al. Effects of ensiling density on chemical and microbiological characteristics of sorghum silage
Shockey et al. Effects of microbial inoculant on fermentation of alfalfa and corn
Davies et al. Aerobic deterioration of silage: causes and controls.
Awulachew KOCHO (Indigenous Food of Ethiopia): A review on traditional practice to scientific developments
Auerbach Mould growth and mycotoxin contamination of silages: sources, types and solutions.
NO143366B (no) Fremgangsmaate for biologisk ensilering av vegetabilske og/eller animalske materialer
PL243034B1 (pl) Sposób otrzymywania stabilnych mikrobiologicznie kiszonek roślinnych
Weinberg THE ENSILING FERMENTATION OF FORAGE CROPS
JP2002272385A (ja) 茶残渣サイレージおよびその調製貯蔵方法
Chaikong et al. Local silage additive supplementation on fermentation efficiency and chemical components of leucaena silage
US4983406A (en) Preservation of feed
Khathir et al. The influence of coconut endosperm composition based on the maturity levels against the quality of pliek-u
Auerbach et al. Prevention of Penicillium roqueforti—associated aerobic deterioration of maize silage by various additives
Adesoji et al. Effect of Lactobacillus plantarum starter culture on the microbial succession, chemical composition, aerobic stability and acceptability by ruminant of fermented Panicum maximum grass
Abebe et al. Effect of growth stage at harvest and type of additives on nutritional quality and fermentative characteristics of Hypernia rufa silage
CN111406840A (zh) 一种植物源抗生素类饲料添加剂及制备、植物源抗生素类饲料及应用
Emeliyanova et al. Improvement of technological methods of raw fodder grain preservation
Kim et al. Nutritive value and fermentation quality of the silage of three Kenaf (Hibiscus cannabinas L.) cultivars at three different growth stages