DE2544641C2

DE2544641C2 - Verfahren zur Herstellung eines Produktes aus Molke

Info

Publication number: DE2544641C2
Application number: DE2544641A
Authority: DE
Inventors: William R. Clear Lake Ia. Holt
Original assignee: ROSIER ANDRE BRUESSEL/BRUXELLES BE
Current assignee: ROSIER ANDRE BRUESSEL/BRUXELLES BE
Priority date: 1974-10-07
Filing date: 1975-10-06
Publication date: 1986-12-11
Also published as: DE2544641A1; FR2287508A1; BE834186A; NL7511729A; FR2287508B1; IT1104755B

Description

2. Verwendung des nach Anspruch 1 erhaltenen Molkenproduktes, das gegebenenfalls zusammen mit Nebenprodukten der Getreideverarbeitung fermentiert worden ist, als Futtermittel oder Futtermittelzusatz.

3. Verwendung des nach Anspruch 1 erhaltenen Produktes als Lebensmittelzusatz, insbesondere als Teigbestandteil für Backwaren.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nahrungs- und Futtermittelzusatzes aus Molke, bei dem ein verhältnismäßig hoher Anteil von Lactose in Milchsäure umgewandelt ist, sowie die Verwendung des so erhaltenen Produktes zusammen mit weiteren Bestandteilen für die angegebenen Zwecke.

Carpenter hat die normalen Veränderungen der Anzahl und Arten von Organismen und die entsprechenden Änderungen des pH-Werts in roher Milch bei Raumtemperatur als Funktion der Zeit graphisch dargestellt (Biology of Populations, herausgegeben von B. K. Sloden und F. B. Bang, Elsevier, N.Y.). Der Gehalt an Streptococcus lactis erreicht zunächst eine Spitze und nimmt dann mit fallendem pH-Wert ab und der Ge-

halt an Lactobacillus beginnt zuzunehmen. Der Lactobacillus-Gehalt erreicht dann eine Spitze und fällt anschließend ab, während der pH-Wert niedrig ist. Schließlich steigt der pH-Wert an, indem die Milchsäure oxidiert wird, die filmbildenden Hefen eine Spitze erreichen und wieder abnehmen und Pseudomonas-Sporenbildner usw. wachsen und dann überwiegen, und die Fäulnisbakterien wachsen.

Die üblichen bekannten Verfahren zur Fermentation von Molke mit einem Lactobacillus und- besonders Lactobacillus buigaricus unter Bildung von Milchsäure aus Lactose können folgendermaßen zusammengefaßt werden (Pelczar und Reed, Microbiology, 3. Ausgabe, S. 811-812, McGraw Hill 1972, New York, N. Y.):

Das erste Erfordernis zur Entwicklung eines Verfahrens zur Bildung von Milchsäure ist ein Organismus, der im Stande ist, in Molke zu wachsen und den größten Teil, wenn nicht die gesamte Lactose in Milchsäure umzuwandeln. Lactobacilli sind für diesen Zweck geeignet, besonders Lactobacillus buigaricus. Dieser Organismus wächst schnell und ist homofermentativ und damit im Stande, die Lactose zu dem einzigen Endprodukt - Milchsäure - umzuwandeln. Ausgangskulturen des angewandten Organismus werden in einem Magermilchmedium gehalten. Um eine ausreichende Menge des Inokulums zur Zugabe in das Fermentationsgefäß herzustellen, wird die Kultur nach und nach übergeführt und inkubiert in zunehmenden Mengen steriler Magermilch, pasteurisierter Magermilch und schließlich Molke. Milch wird zum »Aufbau« des Inokulums

so angewandt, da sie ein besseres Medium darstellt. Das Inokulum von dem Molkeninkubationsgefäß wird in das Fermentationsgefäß in einer Menge entsprechend 5-10 Vol-% des Fermentationsmediums zugegeben. Es wird eine Inkubationstemperatur von 43⁰C angewandt, was die günstige Wirkung hat, das Wachstum vieler anderer störender Mikroorganismen zu hemmen. Während der Fermentation wird eine Aufschlämmung von Kalk, Ca(OH)₂, in Abständen zugegeben, um die Säure zu neutralisieren und es wird Calciumlactat gebildet; anderenfalls würde die Ansammlung von Säure die Fermentation verzögern. Nach vollständiger Fermentation (ungefähr 2 Tage) wird das Gemisch in dem Fermentationsgefäß zum Sieden erhitzt, um das Protein zu koagulieren, das dann abfiltriert und als Zusatz zu tierischer bzw. menschlicher Nahrung weiter verarbeitet wird. Das Filtrat, das Calcium-Iactat enthält, wird dann durch Entfernung von Wasser unter Vakuum eingeengt und , anschließend zur Reinigung der Verbindung weiter behandelt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ^pin Verfahren 711 entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist. ausgehend von Molke ein Produkt mit einem möglichst hohen Milchsäure-Gehalt zu erhalten, ohne daß Kalk zur Erhöhung des pH-Wertes zugesetzt werden muß, da der Zusatz von Kalk zur Bildung des Laktats führen würde, das erst durch weitere mühsame Verfahrensstufen aufgearbeitet werden müßte.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das im Hauptanspruch näher gekennzeichnete Verfahren.

Bei diesem Verfahren wird eine Kultur angewandt, die sich von den bekannten für diesen Zweck üblicher Weise angewandten Kulturen hauptsächlich dadurch unterscheidet, daß sie noch bei niedrigeren pll-Werton stabil ist. Dadurch ist es nicht erforderlich, Milch in irgendeiner Form (Magermilch, pasteurisiert, roh usw.) zur Herstellung des gewünschten Produktes bzw. zum Züchten der Kultur zu verwenden.

Zudem reicht es aus, das Inokulum in so geringen Mengen wie 0,1 oder 0,01% zu der zu behandelnden Molke zuzusetzen. Im Gegensatz dazu müssen bei den bekannten Verfahren etwa 5-10% Inokulum verwendet werden. Von besonderer Bedeutung ist die Tatsache, daß es nicht erforderlich ist, Kalk (Ca(OH)₂) zur Neutralisierung der entstandenen Säure unter Bildung von Calciumlaktat zuzusetzen. Diese Stufe wurde bei den bekannten Verfahren als besonders kritisch angesehen, da bisher ausschließlich Mikroorganismen verwendet wurden, die bei dem durch die Milchsäurebildung auftretenden niedrigen pH-Wert nicht mehr lebensfähig sind. Im Gegensatz dazu muß erfindungsgemäß darauf geachtet werden, daß weder Kalk noch andere schwach basische Substanzen zugesetzt werden, da eine derartige Zugabe bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entweder die Ausbeute verringert oder die Fermentation vollständig abbricht, indem die Kultur abgetötet wird, je nach der Menge und Stärke dieser alkalischen Substanz. Die Ausbeuten unterscheiden sich erheblich von den nach dem Stand der Technik erzielbaren. Die üblichen Ausbeuten, die mit den oben beschriebenen bekannten Verfahren erhalten werden, liegen bei 2,0 bis 2,5% und die höchsten Ausbeuten, die mit bekannten Verfahren, wie sie in den USA angewandt werden, erhalten werden, liegen in der Größenordnung von 3,0 bis 3,5%, während üblicherweise mindestens 10% und häufig leicht 20% mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingehalten werden können. Diese Ausbeuten werden bestiinmt als Gewicht der gebildeten Milchsäure, bezogen auf das Gewicht der gesamten Anfangsfeststoffe. Außerdem erreicht Streptomyces lactis im erfindiingsgemäßen Verfahren keine hohe Populationsdichte. Die Menge an Milchsäure, die vorhanden ist und der Grad der Azidität sind ausreichend bnch, um das Wachstum von Fäulnisbakterien, wie Salmonellen, zu verhindern.

Die Belüftung bei aeroben Fermentationsverfahren zur Erhöhung der Ausbeuten und Umsetzungsgeschwindigkeiten ist bekannt und im Zusammenhang mit der Fermentation von Molke ist die Pelüftung häufig beschrieben worden im Zusammenhang mit der Fermentation mit S. fragilis unter Bildung von Hefeprodukten, aber es ist nicht bekannt, bei der Fermentation von Lactobacillus bulgaricus oder Lactobacillus acidophilus zu belüften, um die Geschwindigkeit der Bildung von Milchsäure zu erhöhen.

Der erfindungsgemäß erhaltene Nahrungs- und Futtermittelzusatz, bzw. die Molke zur Herstellung dieses Zusatzes, kann mit irgendeinem, einer großen Anzahl von Nebenprodukten der Getreideverarbeitung oder mit KeIp oder Seetang oder mit löslichen Streptomyces-Produkten co-fermentiert werden, um Produkte zu erhalten, die besser sind als die bekannten Produkte. Molke, die mit einer derartigen Kultur fermentiert worden ist, kann auch zu Teiggemischen zugesetzt werden für eine Vielzahl von Bäckereiprodukten, wie verschiedenen Brotarten und Keksen, Kleingebäck, Schmalzgebackenem, Semmeln, Kuchen usw. Sie kann auch Pizzateigen zugesetzt werden.

Ein für derartige Teiggemische verwendetes Produkt ersetzt vorzugsweise die gesamten Milch- und Molkefeststoffe, die bisher angewandt wurden, und kann einen großen Teil der Eier oder Eifeststoffe ersetzen, die bisher angewandt wurden, und dadurch die Kosten des Teiges wesentlich herabsetzen. Außerdem besitzen die mit Hilfe des erfindungsgemäß hergestellten Zusatzes erhaltenen Bäckereiprodukte eine sehr viel bessere Lagcrfähigkcit und im allgemeinen einen besseren Geschmack. Besonders werden die folgenden Vorteile erreicht:

1) Zunahme der Lagerfähigkeit auf 5 Tage

2) Es ist ein natürlicher, nicht-chemischer Bestandteil

3) Verringerte Kosten

4) Ausgezeichneter Geschmack

5) Jeder gewünschte Sauerteiggeschmack

6) Kommt jedem anderen guten Brot oder Spezialbrot oder Semmeln gleich

7) Die gesamte Milch und Milchfeststoffe, unabhängig davon, ob sie fett oder nicht fett sind, trocken oder naß, und alle Molke oder Molkenfeststoffe und ein beachtlicher Teil der Eier oder Eierfeststoffe, wie die Hälfte, können ersetzt werden.

8) Keine Erhöhung der Gärzeit

9) Leichte Zunahme der Dichte (Abnahme der Größe).

Das erfindungsgemäß erhaltene Produkt besitzt, wenn es in einem geeigneten Fütterungsprogramm als Zusatz zu anderen Futtermitteln verabreicht wird, Vorteile bei der Fütterung von Schweinen, Rindsrn, Geflügel usw.

Fig. I ist eine Kopie einer Mikrophotographie der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Mikroorganismen. Fi g. 2 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Molke, die als Nebenprodukt bei der Käseherstellung übrigbleibt, enthält üblicherweise ungefähr 6 oder 7% Feststoffe und im allgemeinen ungefähr 6 bis 6,5% Feststoffe und besitzt im allgemeinen einen pH-Wert von 6 bis 7. Im Rahmen dieser Beschreibung kann sie so definiert werden, daß sie weniger als 10% Feststoffe enthält. Eine solche Molke, die als Nebenprodukt bsi der Herstellung vor. italienischem Käse, Cheddar oder Hüttenkäse erhalten werden kann, kann für das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden. Im allgemeinen besitzt eine solche Molke, die bei der Käseherstellung anfällt, eine Temperatur von 15,6 bis 54,4°C. Eine bevorzugte Quelle für Molke ist ein Produkt, das erhalten wird bei der Herstellung von italienischem Käse mit einer Temperatur von 46,1 bis 47,8°C. Molke kann bei der Herstellung von Cheddarkäse mit einer so geringen Temperatur, wie 37,8°C oder sogar 32,2°C und von Frischkäse bzw. Hüttenkäse oder italienischem Käse bei einer so hohen Temperatur, wie 54,4°C erhalten werden.

Die erfindungsgemäß der Molke zugesetzte Lactobacillus-Mutanten-Kultur mit Eigenschaften von Lactobacillus bulgaricus und Lactobacillus acidophilus kann erhalten werden aus irgendeiner der oben erwähnten

Molken, aber wird vorzugsweise erhalten durch wiederholte Kultur von Molke, die erhalten worden ist bei der Herstellung von Hüttenkäse oder italienischem Käse.

Die Mutanten-Kultur fermentiert - wie später näher erläutert wird - Lactose zu Milchsäure, wobei die Milchsäure überwiegend linksdrehend ist. Die Kultur ist noch lebensfähig, nachdem sie einen Monat bei - 17,8°C gehalten worden ist und nachdem sie in Teig für Bäckereiprodukte eingearbeitet worden ist, der dann 15 Minuten bei 232,2°C gebacken worden ist.

Die mit dieser Kultur beimpfte Molke kann in Fermentationsgefäßen eine Zeit, die im allgemeinen von der Temperatur abhängt, inkubiert werden. Die Fermentation wird durchgeführt bis der pH-Wert auf maximal 3,8 oder vorzugsweise maximal 3,6 und minimal 3,2 verringert worden ist und im allgemeinen vorzugsweise auf ίο der Größenordnung von 3,5 liegt. Daher kann die Fermentation, wenn sie bei einer verhältnismäßig günstigen Temperatur, wie 48,9⁰C durchgeführt wird, so kurze Zeit wie 24 Stunden erfordern. Bei kälterem Wetter kann die Temperatur in der gesamten Fermentationsbrühe absinken und das Verfahren kann so lange Zeit wie 2 Tage in Anspruch nehmen, wobei die Temperatur bis auf 26,7⁰C fallen kann.

Das so fermentierte Produkt wird dann auf einen Feststoffgehalt von 40 bis 52% und vorzugsweise von 45 bis 50% durch Eindampfen unter Vakuum eingeengt. Das kann in einer einzigen Stufe geschehen, aber üblicherweise wird die Kondensation zunächst unter Vakuum in einem geeigneten Kondensationsgefäß durchgeführt, bis der Feststoffgehalt 20% erreicht. Das Produkt kann dann von dem Kondensationsgefäß in einen Tiegel zur Endverarbeitung übergeführt werden, um die Kondensation zu vervollständigen und in diesem Falle ist es bevorzugt, das Produkt, nachdem es mit einem Feststoffgehalt von 20% aus dem Kondensationsgefäß entnommen worden ist, auf eine Temperatur von 60 bis 76,6°C vorzuerhitzen, bevor es in den Tiegel gegeben wird. Ein solches Vorerhitzen wird durchgeführt, um vorzugsweise das Produkt so weitgehend zu pasteurisieren, daß alle oder nahezu alle Salmonellen abgetötet werden, die vorhanden sein können. Ein derartiges Pasteurisieren oder Vorerhitzen kann auch Lactobacillus bulgaricus- oder Lactobacillus acidophilus-Organismen abtöten, die nicht vorher durch die bei der Fermentation entstehende Milchsäure aufgrund der verhältnismäßig hohen Azidität entsprechend einem pH-Wert von 3,2 bis 3,8 inaktiviert worden sind. Das Produkt kann nach einem solchen Vorerhitzen oder Pasteurisieren in einen üblichen Tiegel gegeben werden, in dem der Feststoffgehalt auf 40 bis 52% erhöht wird.

Bei allen oben beschriebenen Fermentationsstufen muß darauf geachtet werden, eine Verunreinigung mit alkalischen Substanzen, wie NH₄OH und NaOH, selbst wenn sie sehr schwach sind, und eine Verunreinigung mit starken Salzen, wie Natriumphosphaten, oder sogar einigen Seifen zu vermeiden. All diese Substan- | zen werden zu verschiedenen Zeitpunkten an verschiedenen Orten angewandt, um Gefäße zu reinigen, die ^f üblicherweise in Molkereien und Käseherstellungsanlagen verwendet werden, und Spuren solcher Substanzen müssen zunächst entfernt werden.

Statt die Molke, wie sie aus der Anlage von der Käseherstellung kommt, mit der Kultur zu beimpfen, kann zuerst die oben angegebene Kondensation durchgeführt werden, bis der Feststoffgehalt 20% erreicht, oder die Molke kann beimpft werden und dann, ohne daß sie zur Fermentation stehen gelassen wird, kann sie unmittelbar auf einen Feststoffgehalt von 20% eingeengt werden.

In jedem Falle kann eine solche Molke, die vor dem Einengen auf einen Feststoffgehalt von 20% noch nicht vollständig durch eine solche Kultur fermentiert worden ist, nach dem Vorerhitzen auf eine Temperatur von 60 bis 76,6°C beimpft oder wiederbeimpft werden und die Fermentation mit dieser Kultur kann eine ausreichende Zeit durchgeführt werden, um den pH-Wert auf 3,2 bis 3,8 zu verringern, bevor sie in die Tiegel zum Einengen gegeben wird, wo der Feststoffgehalt auf 40 bis 52% erhöht werden kann.

Das Produkt, das aus dem Eineng-Tiegel kommt, kann wieder mit der Kultur beimpft werden und die weitere Fermentation mit dieser Kultur kann bei 26,7 bis 54,4°C durchgeführt werden.

Die Organismen der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Kultur sind in Fig. 1 als 13 angegeben.

Die Plattenauszählung für Lactobacillus pro g des konzentrierten Materials, das in Aufbewahrungsbehälter gegeben wird, kann in der Größenordnung von 40 oder 50 liegen, wie in Tabelle 1 angegeben, und überschreitet nicht 60.

Das Produkt aus dem Eineng-Tiegel wird vorzugsweise erneut mit der Kultur beimpft und weiter fermentiert, um die Umwandlung von Lactose zu Milchsäure zu erhöhen.

Eine bevorzugte Arbeitsweise für das erfindungsgemäße Verfahren ist in Fig. 2 dargestellt.
Dabei wird die Molke aus den Eineng-Tiegeln, wie durch den Pfeil 14 angegeben, in die Vorrichtung eingeleitet und durch entsprechende Einstellung der angegebenen Ventile (V) und durch Betätigung der Pumpe 15 in einen der Kessel 16 oder 17 geleitet Durch erneute entsprechende Einstellung der Ventile und durch Betätigung der Pumpe 18 wird das Material aus den Kesseln 16 oder 17 in den Belüfter 19 geleitet. Wie durch den Pfeil 20 angedeutet, wird durch die Ventile 21 und Leitungen 22 Luft in den Belüfter 19 geleitet Eine Rückführung der der Fermentation unterworfenen Molke durch den Belüfter 19 wird mit Hilfe der Pumpe 18 erreicht, entsprechend einem der drei alternativen Wege, die durch die Pfeile 23 angegeben sind. Während dieser Rückführung können die Sensoren bzw. Fühler (S) 25,26,27,28,29 bzw. 30 gelösten Sauerstoff, pH-Wert, Temperatur, optische Aktivität, Viskosität und Brechungsindex anzeigen. Signale dieser Sensoren werden zu Anzeigevorrichtungen und Steuervorrichtungen geleitet, die der Einfachheit halber in dem Schema nicht gezeigt sind.

Bei der angegebenen Arbeitsweise wird die Fermentation ausreichend beschleunigt, um einen pH-Wert im allgemeinen zwischen 3,2 und 3,6 in so kurzer Zeit wie 2,5 bis 4 h zu erreichen. Das so fermentierte Produkt kann dann in dem Homogenisator 31 homogenisiert werden, wenn ein wiederholter Durchgang durch die Pumpe 18 noch nicht ausreicht, eine angemessene Homogenisierung zu erreichen. Dann kann es wie durch die Pfeile 32 angegeben, in die Lagerbehälter (L) geleitet werden.

Das. Produkt ergibt die	folgende Analyse:
Rohes Protein	>6,00%
Rohes Fett	>0,I0%
Rohe Fasern	<0,25%
Milchsäure	> 18,00%
Lactose	< 20,00%.

Das Produkt kann direkt zu Teiggemischen für Bäckereiprodukte zugesetzt werden.

Es kann so wie es ist als geeigneter flüssiger Bestandteil zu Tierfutter zugesetzt werden oder es können Propionsäure, Vitamin B-12 Zusatz, Kobaltsulfat, für Futterzwecke geeignete Farbstoffe und/oder künstliche Geschmackstoffe zugesetzt werden.

Um weitere Bestandteile für Tierfutter mit überlegenen Eigenschaften herzustellen, kann es mit irgendeinem der folgenden Nebenprodukte der Getreideverarbeitung vermischt und zusammen fermentiert werden: z.B. einer Gersten-, Reis-, Zuckerhirsen-, Sojabohnen-, Weizen-, Mais- oder Hafer-Fraktion oder auch mit einer oder mehreren anderen Samen-Nebenprodukten wie einer Erdnuß-, Baumwollsamen- oder Flachsfruktion oder mit Seetang oder KeIp (Macrocystis pyrifera).

Die Produkte enthalten > 10% Milchsäure, <20% Lactose und ergeben Plattenauszählungen von >22 000 Organismen/g.

Das Vermischen und Fermentieren werden vorzugsweise durchgeführt, indem man die Bestandteile zunächst in einem geeigneten Mischer vermischt und dann in einen rotierenden Trommeltrockner gibt, in den heiße Luft eingeleitet wird, und dann erneut durch den Trommeltrockner führt, während sowohl in dem Mischer als auch in dem Trockner Temperaturen von 54,4°C oder darunter aufrecht erhalten werden.

Im allgemeinen wird während der Stufen des Vermischens und Fermentierens der Feuchtigkeitsgehalt auf 12 bis 14% verringert.

Das Produkt kann, nachdem es aus der Trockentrommel entnommen worden ist, stehen bleiben und kann auch weiter bewegt werden, um eine Kühlung zu erreichen und weitere Belüftung sowie Fermentation.

Während des Vermischens und Fermentierens in dem Trommeltrockner findet selbstverständlich Belüftung statt.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

Ein Kulturmedium, bestehend aus sterilisierter Molke mit einem pH-Wert von 5,6 und einem Feststoffgehalt von 6%, wird mit einem Lactobacillus von der Art Bulgaricus beimpft. Man läßt die Fermentation in diesem Kulturmedium bis zu einem pH-Wert von 4,5 ablaufen, bei dem sich der Lactobacillus bulgaricus nicht mehr vermehrt, da das Wachstum des Mikroorganismus und die Bildung von Milchsäure bei diesem niedrigeren pH-Wert aufhören. Die Kultur wird dann 24 Stunden gehalten, wobei die bei dem pH-Wert von 4,5 resistentesten Bakterien überleben mit einer sehr geringen Erniedrigung des pH-Wertes aufgrund ihrer geringen Vermehrung und einer sehr geringen Milchsäurebildung. Die so erhaltene Lactobacillus-Kultur, die bei einem pH-Wert von 4,5 beständig ist, wird angewandt in einer Menge von 1%, um ein neues identisches steriles Kulturmedium zu beimpfen (Molke mit einem pH-Wert von 5,6 und einem Feststoffgehalt von 6%), wie es in der ersten Phase angewandt wurde. Man läßt die zweite Fermentation ablaufen, bis sich der pH-Wert des Kulturmediums auf einem Wert von 4,4 stabilisiert hat.

Das Beimpfen und die Fermentation bzw. Kultur werden wiederholt, jeweils in einer Menge von 1% Kultur auf neue sterile Kulturmedien (Molke), bis man schließlich eine Kultur von Bacillen erhält, die bei einem pH-Wert von 3,2 resistent sind. Diese letzte Kultur ist eine Kultur einer Lactobacillus-Mutante, die die für das erlindungsgemäße Verfahren erforderlichen Eigenschaften besitzt.

Mit der so erhaltenen Kultur wird eine Molke, wie oben angegeben (pH-Wert 5,6, Feststoffgehalt 6%), beimpft. Dieses Gemisch wird durch Einblasen von Luft und Rühren fermentiert, bis ein pH-Wert von 3,5 erreicht ist.

Das so erhaltene Produkt wird bei erhöhter Temperatur auf einen Feststoffgehalt von 40 bis 52 Gew.-% eingedampft

Dieses Produkt wird im folgenden als »gezüchtetes flüssiges Futterkonzentrat« (CLFC) bezeichnet. Es kann, wie oben angegeben, entweder direkt verwendet oder - gegebenenfalls nach Zusatz von Nebenprodukten der Getreideverarbeitung — weiter fermentiert werden. Der Milchsäuregehalt in dem flüssigen CLFC beträgt mindestens 18%.

Beim weiteren Fermentieren des CLFC mit Nebenprodukten der Getreideherstellung erhält man Endprodukte mit Plattenauszählungen für Lactobacillus, die 16 bis 50 mal größer sind als diejenigen des CLFC, wie aus Tabelle 1 hervorgeht.

Tabelle 1

CLFC

Produkt 1

CLFC, 50 Gew.-Teile Feststoffe, fermentiert mit 25 Gew.-Teilen
Maisgluten-Mühlenfutter fein gemahlen und 25 Gew.-Teilen Maiskeimmehl
(10 min bei 4O⁰C)

Produkt 2

CLFC, 50 Gew.-Teile Feststoffe, fermentiert mit 50 Gew.-Teilen

Maisgluten-Keimmehl

(20 min bei 40⁰C)

Plattenauszählung Lactobacillus/g

40 bis 60

22 000 bis 100000

94 000 bis 325 000 (mindestens 90 000)

Die Proben wurden mit sterilem abgepuffertem destilliertem Wasser verdünnt und gleiche Anteile jeder Verdünnung auf Difco Agar-Platten zur Auszählung, Difco APT Ager und angesäuerten Kartoffeldextrose Agar aufgebracht. Die Gesamtzählungen und die Lactobacillus Auszählungen wurden nach 48 h bei 35°C erhalten. Auszählungen von Schimmelpilzen wurden nach 3 Tagen bei 26⁰C erhalten.

Es hat sich gezeigt, daß bei der Zugabe zu Tierfutter eine vorbestimmte Menge eines bekannten Produktes durch ungefähr die Hälfte des Gewichtes des Produktes 1 oder ungefähr ein Viertel des Gewichtes des Produktes 2 ersetzt werden kann, um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen.

Das so erhaltene Endprodukt kann in verschiedenen Mengen mit verschiedenen Bestandteilen von Tierfutter vermischt werden, um irgendeinen Futterzusatz zu erhalten, zur Verfutterung an Rinder, milchgebende Tiere, Hühner, Truthähne, Schweine, Pferde u.a.

In Tabelle 2 ist die Analyse für weitere Futtermittel angegeben, die im Anschluß an die Tabelle näher gekennzeichnet sind.

Tabelle 2

	Produkt	4 5	6	8	9	7
	3	12,50		12,70	11,30	11,80
Feuchtigkeit	54,30	20,70 19,7	16,1	18,50	20,20	13,20
Rohes Protein	6,30	2,00		2,10	1,60	2,40
Rohes Fett	0,10	6,20 9,6	6,1	5,75	4,70	5,15
Rohe Fasern	0,0	5,50 6,7	9,8	7,59	8,97	21,35
Asche	4,79	77,80		73,96	75,03	61,70
Gesamte verdauliche	40,91
Nährstoffe		63,00		53,36	57,93	46,10
Kohlenhydrate	34,51	11,2		26,8	42,0	16,6
Niacin	2,0	7,90		9,25	12,66	8,11
Riboflavin	5,68	726		726	726,4	508
Cholinchlorid	236	4,59			6,49
Pantothensäure					7,7319
Vitamin B-12		1,52		1,75	1,19	7,55
Gesamt-Chloride	1,75	0,50		0,45	0,40	0,74
Calcium	0,45	0,76		0,54	0,95	0,48
Phosphor	0,41	1,35		1,50	1,76	4,63
Kalium	1,19	0,52		0,94	0,47	1,44
Natrium	0,49	0,20		0,240	0,345	0,430
Magnesium	0,075	0,0016		0,009	0,006	0,800
Mangan	0,005	0,0035		0,0136	0,0011	0,165
Jod	0,0043	0,001		0,001	0,0001	0,015
Kobalt	0,0065	0,0035		0,27	0,59	0,400
Eisen	0,0055	0,021		0,0235	0,028	0,835
Zink	0,0088	0,0002		0,003	0,003	0,041
Kupfer	0,0005	0,0012		-	0,0005	-
Chrom	0,0001	0,029 ppm		0,1 ppm	0,092 ppm	0,1 ppm
Quecksilber	0,1 ppm

25 441641

Forlsetzung

Produkt

3 4

	Selen
%	Aluminium
Ii	Aspartinsäure
	Threonin
H	Serin
1	Glutaminsäure
I	Prolin
	Glycin
i	Alanin
I	-cystin
k	Valin
I	Methionin
	Isoleucin
I	Leucin
	Tyrosin
Ij.	Phenylalanin
[ir ti	Histidin
	Lysin
)\|	Orginin
S te	Tryptophan

0,04 ppm 0,67 ppm 0,0018

0,56

0,31

0,24

0,90

0,37

0,11

0,30

0,29

0,11

0,27

0,51

0,16

0,15

0,10

0,41

0,12

1,36

0,744

0,94

2,58

1,08

0,732

1,14

0,980

0,216

0,72

1,54

0,450

0,663

0,353

0,851

0,987

0,246

2,09 1,07 1,14 3,84 1,67 1,04 1,72

1,44 0,29 1,05 2,13 0,65 0,80 0,29 1,07 1,41 0,29

2,74 1,41 1,53 5,16 1,99 1,27 2,13

1,82 0,37 1,31 2,64 0,89 1,13 0,46 1,19 1,83 0,45 0,08 ppm

1,14

0,96

0,79

0,29

0,58

1,35

0,44

0,57

0,41

0,64

0,81

0,03 ppm

0,0087

0,978

0,586

0,610

2,505

1,107

0,554

1,270

0,665 0,276 0,487 1,392 0,718 0,574 0,494 0,436 0,562

0,086 ppm

0,57

0,44

1,73

0,68

0,43

0,73

0,53

0,18

0,38

0,52

0,29

0,38

0,23

0,42

0,45

111	Zunächst ν
	18,91
1	2721,5 g
	453,6 g
ύ	1,91
S.	567 g
	3,79 1
ί'ϊ	Q. S.

Produkt 3

Dieses Produkt besteht im wesentlichen aus CLFC und verschiedenen Zusätzen, von denen die meisten übliche Zusätze sind, die zu anerkannten Vorteilen bezüglich dem Nährwert, Geschmack oder der Farbe führen. Zunächst wird ein Vorgemisch folgendermaßen hergestellt:

Wasser (lauwarm)

Vitamin B-12 »132« mg/kg (trocken)*)

Kobaltsulfat (trocken)

Vanille-Extrakt (flüssig)

Lipase

gelber Farbstoff**) 3 Becher

lauwarmes Wasser auf 37,8 1.

*) in Wasser dispergierbar.
**) 0,71 I vermischt mit 1,181 warmem Wasser.

Dann wird das Vorgemisch zu dem folgenden Gemisch zugegeben.

567,81 CLFC

37,8 1 Vorgemisch wie oben

226,8 g getrocknete lösliche Streptomyces-Anteile

Q. S. CLFC auf 2081,9 1.

Das so hergestellte Produkt besitzt einen Milchsäuregehalt von 18% oder darüber, eine Lactobacillus-Auszählung von im allgemeinen 1900 bis 2100 und einen pH-Wert in der Größenordnung von 3,4 bis 3,5.

Produkte 4 und

Bei diesen Produkten handelt es sich um bekannte Futtermittel, deren Daten zum Vergleich angegeben sind.

Produkt 6
Dieses Produkt ist im wesentlichen das gleiche wie das CLFC mit einer Anzahl üblicher Zusätze.

Das Produkt enthält die folgenden Bestandteile:

IO

20

Menge (kg)	Produkt 1
738,67	Kobaltsulfat-monohydrat (33% Co)
4,54	Vit A-palmitat, 325 000 Einheiten/g
30,84	Vitamin D-3, 200 000 Einheiten/g (Mineralsäure stabil)
10,21	Vitamin E, 125 000 Einheiten/454 g
36,29	Vit. B-12, 300 mg/454 g
15,2	Fermentationsprodukt von Streptomyces
45,36	rotes Eisenoxid
11,34	Eisensulfat
4,54	Mineralöl
11,34	Anethol flüssig (Anis)
0,227 (0,241)	Ethoxyquin 50%
0,91

I ι

ca. 909,45

Das so hergestellte Produkt besitzt einen Milchsäuregehalt von ungeiähr 10,0 bis 10,3, z.B. 10,15 und im allgemeinen eine Lactobacillus-Plattenauszählung entsprechend derjenigen von CLFC.

35 40 45

Vorgemisch kg

90,72 362,87 226,8 136,08 90,72

907,18

2. Gemisch kg

453,59 453,59

907,18

Produkt

getrocknete Molasse Ozean-Kelp (Macrocystis pyrifera) Maiskeimmehl Mais-gluten-Futter (fein) getrocknete lösliche Streptomyces-Anteile

Vorgemisch wie oben CLFC

Das aus dem 2. Gemisch erhaltene Produkt eignet sich für viele Futterzwecke. Besonders günstige Ergebnisse können erhalten werden durch Zugabe einer Anzahl von Zusätzen:

1525	Produkt des 2. Gemisches
240	»Sea-Questra-Min«*) (Nicht-Wiederkäuer)
27,5	Vitamin A-325 Palmitat
18	Vitamin D-3, 200 000 E/g
80	Vitamin E 100000 E/454 g
69	bekanntes Futter wie Produkt 4 und 5
4	Ethoxyquin
50	»Sea-Questra-Min« Magnesium
2,5	»Sea-Questra-Min«*) Kobalt

2026,0

*) Komplexe aus löslichen Metallsalzen und einem Polysaccharid.

Produkte 8 und

Diese beiden Produkte stellen unterschiedliche Ausfuhrungsformen des Frodukies i, das in Tabelle 1 beschrieben ist, dar und besitzen Lactobacillus-Zahlen von 47 000 bzw. 100 000. Der Milchsäuregehalt jedes Produktes beträgt ungeiahr 10% und der pH-Wert jeweils 4,1.

Ein sehr deutlicher Versuch der Wirksamkeit des Produktes nach Beispiel 1 bezüglich der Futterausnutzung durch die Tiere ist der folgende:

Am 13. Juli 1974 wurden 96 verschiedene Stiere von der Weide in einzelne Parzellen gebracht und lur die Untersuchungen verwendet. Kälber wurden gewogen und abwechselnd eingepfercht und in zwei entsprechende Parzellen gebracht. Die ersten 60 Kälber wurden zu dem Versuch verwendet. Es wurde keine Abnahme berechnet, obwohl die Kälber zum Zeitpunkt des Wiegens ein sehr hohes Gewicht hatten.

Beide Gruppen wurden gleich behandelt, einschließlich dem gesamten zur Verfügung stehenden Raum und dem Raum für jedes Tier. Wasser wurde in einem Trog zur Verfügung gestellt, der in der Mitte geteilt war. Salz und hochphosphorhaltige Mineralien wurden zur freien Verfugung gestellt

Die Nahrung bestand aus siliertem Mais ausgezeichneter Qualität und Maiskonzentrat. Es wurde kein Versuch unternommen, die Gewichtszunahmen aufzuzeichnen, da Kälber auf übliche Weise behandelt wurden, verglichen mit anderen Kälbern,-die mit denjenigen zusammen waren, mit denen der Versuch durchgeführt wurde.

Krankheiten wurden nicht als Gesichtspunkt angesehen, da alle Kälber geimpft, kastriert und von Würmern befreit worden waren, bevor sie auf die Weide gelassen wurden. Ein Vergleichskalb wurde am 15. Juli wegen Fußfäule behandelt. Es war keine weitere Behandlung erforderlich.

Die Untersuchung begann am 13. Juli 1974 am Nachmittag und wurde am 17. August 1974 am Nachmittag beendet.

Zusammenfassung der Versuche:

34 Tage

Anfangsgewicht Endgewicht Nettozunahme Futterkosten mittlere tägliche Kosten pro 454 g

am 13.7. am 19.8. Zunahme Zunahme

kg

Vergleich:	7917,41	235,87	400,62	0,231	0,770
7681,55
behandelt:	8293,89	519,36	599,13	0,509	0,523
7774,53

Futter

Vergleich Preis $/Tonne

kg

Kosten $

behandelt kg

Kosten $

Silo-Futter 15

Getreide 140

Produkt 1 204

Gcsamt-Futterkosten

16 101,1

870,9 (1920)

266,22
134,40

400,62

16 248,5
870,9
870,9

268,89
134,40
195,84

599,13

Es ist zu bemerken, daß die Kosten für 454 g Gewichtszunahme für die behandelte Gruppe $ 0,523 (oder $ 52,30/cwt.) betrugen, was eine Ersparnis von $ 0,247 je 454 g Gewichtszunahme (oder S 24,70/cwt.) bedeutet, verglichen mit den $ 0,77 ($ 77,00/cwt.) pro 454 g Gewichtszunahme für die Vergleichsgruppe.

Üblicherweise kann ein Schlachtvieh-Produzent erwarten, daß sehr viel geringere Änderungen der Kosten dazu führen, daß er in einem bestimmten Jahr Gewinn oder Verlust macht, d. h. der in der oben angegebenen Untersuchung erzielte Unterschied ist nicht nur deutlich, sondern wirklich ungeheuer groß.

Es wurden die folgenden weiteren Produkte hergestellt und untersucht, für die im einzelnen keine Analysen angegeben sind. (Wie bei anderen Produkten können weitere Zusätze zugegeben werden. Das ist jedoch nicht erforderlich, um ein günstiges Produkt zu erhalten).

Produkt 10 Vermischt, belüftet, getrocknet und zusammen fermentiert:

1000 CLFC

1000 Sorghum-gluten-Futterkörner

Produkt 11 Vermischt, belüftet, getrocknet und zusammen fermentiert:

400 CLFC

600 Ausgesiebtes von Leinsamen

Produkt 12 Vermischt, belüftet, getrocknet und zusammen fermentiert:

500 CLFC

500 ganz gepreßte Baumwollsamen

Produkt 13
Vermischt, belüftet, getrocknet und zusammen fermentiert:

5 1000 CLFC

1100 Perl-Gersten-Nebenprodukt

Produkt 14
ίο Vermischt, belüftet, getrocknet und zusammenfermentiert:

750 CLFC

900 Haferspelzen

15 Die Produkte 11, 12, 13 und 14 haben sich alle als Bestandteile von Tierfutter als geeignet erwiesen.

Im folgenden sind einige Beispiele für die Verwendung des erfindungsgemäßen Zusatzes als Bestandteil für Lebensmittel angegeben.

Anwendungsbeispiel 1
Teiggemisch für Weißbrot:

Das ergibt 12,64 kg Teiggemisch und ergibt beim Backen 24 Laib Weißbrot von 454 g.

Anwendungsbeispiel 2
35 Vollweizen-Brot:

2,836 kg CLFC
3,856 kg Vollweizenmohl
340,2 g Hefe
40 3,81 Wasser

(ergibt 24 Laibe)

Bei den meisten Backwaren, wie Keksen und Kuchen können die Milchfeststoffe durch Wasser und die I lälftc der Eier durch CLFC ersetzt werden.

45 Die Lagerungseigenschaften der Backwaren nach den Anwendungsbeispielen 1 und 2 wurden sowohl unter Kühlung als auch bei Raumtemperatur ausgiebig untersucht und erwiesen sich als wesentlich besser als diejenigen eines Standard-Weißbrots, das aus einer ähnlichen Zubereitung unter Verwendung von Milch, Molke und Eifeststoffen anstelle von CLFC hergestellt worden war.
Der Geschmack der erfindungsgemäß hergestellten Produkte ist wesentlich besser als der ihrer Standard-

50 Gegenstücke. Von ungefähr 50 bis 100 Personen, die nach ihrer Meinung bezüglich der Geschmacks- und Aussehensqualitäten der Bäckereiprodukte, die mit CLFC hergestellt worden waren, befragt wurden, antworteten nur 2 bis 3 negativ und der Rest positiv oder sehr positiv.

Der Grund Tür die bemerkenswerten Ergebnisse, die mit Hilfe von CLFC in Teiggemischen für Backwaren erzielt werden, ist noch nicht vollständig klar. Es scheint jedoch, daß sie nicht nur auf dem Vorliegen lebender

55 Organismen der Mutantenkultur (Auszählungen von 10, 20 und 30 werden häufig noch nach dem Backen beobachtet) oder dem Vorhandensein eines großen Anteils natürlich gebildeter Milchsäure beruhen. Es wird angenommen, daß eine noch nicht ganz aufgeklärte katalytische oder synergistische Wirkung auftritt.

0,82 kg	CLFC (bei 40% Feststoffen: 326,6 g Feststoffe)
7,26 kg	feines Weizenmehl
283,5 g	Zucker
283,5 g	Oleomargarine
283,5 g	Heie
70,9 g	Salz
3,63 kg	Wasser

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

60

tu, 10

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Nahrungs- und Futtermittelzusatzes aus Molke, bei dem ein verhältnismäßig hoher Anteil von Lactose in Milchsäure umgewandelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) eine Molke, die weniger als 10% Feststoffe enthält oder gegebenenfalls auf 20% Feststoffe eingeengt sein kann, bei 32,2 bis 54,4°C mit Lactobacillen beimpft, die erhalten worden sind durch mehrmaliges Kultivieren von bei der Käseherstellung anfallender Molke, bis eine Kultur entstanden ist, die Eigenschäften von Lactobacillus buigaricus und Lactobacillus acidophilus besitzt und Lactose zu im wesentlichen linksdrehender Milchsäure umzuwandeln vermag, aerob und mikroaerophil ist, bei einem pH-Wert von 3,2 lebensfähig ist, die Form von Stäbchen besitzt und in schwach alkalischem Milieu abstirbt und die auf Tomatenagar unter Bildung farbloser, glatter, runder und flacher Kolonien unter der Oberfläche wächst;

b) man die mit der Kultur beimpfte Molke mindestens einmal bei 26,7 bis 54,4°C durch Einblasen von Luft und Rühren fermentiert und φα Fermentation so lange durchführt, bis der pH-Wert auf 3,2 bis 3,8 gesunken ist;

c) den Flüssigkeitsgehalt der Molke durch mindestens einmaliges Einengen bis zu einem Feststoffgehalt von 40 bis 52% verringert