DE2621876A1 - Verfahren zur zuechtung von myzelien der gattung polyporus - Google Patents
Verfahren zur zuechtung von myzelien der gattung polyporusInfo
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Description
GATTUNG POLYPORUS (Priorität: 22. Mai 1975 - Bulgarien - Nr. 30 055)
Die Erfindung betrifft ein'Verfahren zur submersen Züchtung
der Myzelien höherer Pilse (Gattung Polyporus) für Lebensmitte
!zwecke mit hohem Eiweißgehalt.
Im Jahre 1938 wurden von Zambert zum ersten Mal Versuche zur
Züchtung von Myzel höherer Pilze für Lebensmittelzwecke durchgeführt
.
Später machten Humfeld, Block, Jennison und andere v/eitere
Versuche zur Züchtung von Myzel von Agaricus lisporus, Morchella esculenta und anderer Arten.
Das Myzelwachstum dieser Pilzarten dauert 3 Tage bis zu einer
Woche. Das von den oben angeführten Autoren vorgeschlagene Verfahren wird diskontinuierlich durchgeführt. Dieses Verfahren
und die anhaltende Wachstunisdauer des Myzels weisen eine ganze Reihe Nachteile auf:
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Die lange Wachstumdauer bei der sterilen Züchtung führt sehr
oft zur Verunreinigung des Nährbodens durch fremde Mikroflora und demzufolge weist das erhaltene Produkt keine gute Qualität
auf. Aufgrund der langen Wachstumsdauer ist ein kontinuierliches Verfahren nicht möglich. Das erhaltene Produkt ist verhältnismäßig
teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kontinuierliches Verfahren zur Züchtung von eiweißreichein Pilzmyzel mit hohem Nährwert
mittels submerser Züchtung zu entwickeln·
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß zur Züchtung von Pilzmyzel mit hohem Proteingehalt Stämme nichttoxischer
eßbarer Pilze ^attung Polyporus benutzt werden.
Die Nährböden, auf denen sich das Myzel entwickelt, enthalten vorwiegend Kohlenhydrate (ϊ-ίοηο- und Disaccharide). Zu diesem
Zweck können ercoh Abfallprodukte der Milchindustrie oder
Hydrolysate- verwendet werden« Zur Züchtung verwendet werden
Stämme von Polyporus squamosus, vorzugsweise der Stamm von Polyporus squamosus Huds, welcher im Staatlichen Institut zur
Kontrolle der Arzneimittel, Blvd. General Vl. Saimov Nr. 26, Sofia, Bulgarien am 8. September- 1971 unter der Nummer 103
hinterlegt worden ist»
Verwende·*- werden können auch folgende Stämme:
PS - 24-44
PB - 33-48
PB - 33-48
Der Stamm PS 64-103 zeichnet sich durch ein äußerst schnelles Wachstum aus, Bei einem Mengenverhältnis Impfmaterial:Nährboden
1:1 wird der gesamte Entwicklungszyklus in 7 Stunden durchlaufen.
Dieser Stamm weist folgende morphologischen Merkmale auf: Hyphen von einigen mm bis zu einigen cm lang, Dicke 8-1Op;
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auf festem Nährboden bildet er eine weiße lockere Masse, auf flüssigem Nährboden bildet er Kolonien mit Knospen, Hyphen
und sekundären (vegetativen) Sporen; die Vermehrung erfolgt nur auf vegetativem Wege durch ICnospung und Zellteilung und
durch Verlängerung der Hyphen und Kolonien.
Der Stamm PS 24-44 unterscheidet sich vom Stamm PS 64-103 nur
durch die Dicke der Hyphen (6 bis 8 u) und durch die schwächer ausgeprägte Knospung·
Der Stamm PB 33-48 unterscheidet sich vom Stamm PS 64-103 dadurch,
daß seine Hyphen langer sind, die Knospung viel schwächer ausgeprägt ist und keine sekundären Sporen gebildet werden·
Der Stamm PS 64-103 entwickelt sich auf einem Mono- und Disaccharide
enthaltenden Nährboden, Besonders gut entwickelt sich dieser Stamm auf einem Glucose-Melasse-Nährboden. An
N-Salzen werden Karbamid, Ammoniumnitrat und -sulfat assimiliert, an P-Salzen das KaIi1Um- land Natrium-Mono» und Dihydrogenphosphat.
Die Entwicklungs tempe ratur beträgt 26 + 20C, pH
6»5 + 0,5, Luftmenge 0,8 + 0,2 nr/nr5 Nährboden und Min· Die
StämmePS 24-44 und PB 33-48 weisen die gleichen physiologischen Merkmale wie der Stamm PS 64-103 auf.
Der Stamm PS 64-103 enthält 55 bis 58% Rohprotein, 42 bis 4650
reines Eiweiß, 19 bis 21% Kohlenhydrate, 6 bis 856 cellulose ähnliche
Stoffe, 3 bis 490 Fette (bei Stickstoffmangel kann er
anstelle von Eiweiß Fette bis zu 50% bilden)· Gesamtaschengehalt
6 bis 7%. Vitamine der B-Gruppe·
Der Stamm PS 24-44 zeichnet sich durch einen geringeren Gehalt an Rohprotein (50 bis 52%) und einen höheren Gehalt an celluloseähnlichen
Stoffen aus.
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Der Stamm PB 33-48 weist einen geringeren Gehalt an Rohprotein (48»bis 5090) und einen höheren Gehalt an Kohlenhydraten (etwa
2536) auf.
Nährböden: Fester Nährboden:
Glucose | 20 g |
NH4NO3 | 3 g |
KH2PO4 | 1 g |
MgSO4 | 0,5 g |
ZnSO4 | 0,01 g |
CoCl2 | 0,01 g |
Agar-Agar | 20 g |
Wasser | 1 Liter |
Flüssiger | Nährboden für Impfmaterial |
Glucose | 20 g |
KH4NO3 | 3 g |
MgSO4 | 0,5 g |
KH2PO4 | 1 g |
ZnSO4 | 0,01 g |
CoCl2 | 0,01 g |
Wasser | 1 Liter |
Flüssiger Nährboden für industrielle Produktion:
Zuckerrüben- oder Zuckerrohrmelasse 5 %
NH4NO3 0, 15 oder Karbamid 0,1 %
KH2PO4 oder NaH2PO4 0,1
Sonnenblumenöl als Antischaummittel 0,03 %·
Das Pilzmyzel wird auf dem beschriebenen festen Nährboden gezüchtet.
Dabei wird das Nährmedium in Ackermann1s Reagenzglas
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ser eingegossen, während 45 Minuten bei 124°C sterilisiert und dann geneigt aufgestellt. Auf dem Agar bildet das Myzel
weiße locker angeordnete Lufthyphen« Die Impfung wird alle 6 Monate wiederholt. Die Kultur wird im Kühlschrank bei einer
Temperatur von +20C gehalten.
Zur Gewinnung von Impfmaterial auf dem flüssigen Nährboden
wirö dieser in 200 ml-Erlenmeyerkolben gegossen und danach
mit baumwollenen Mullstopfen verschlossen. Die mit dem Nährboden gefüllten Kolben werden in einem Autoklaven während 45
Minuten bei 124°C sterilisiert, wonach sie auf 26%abgekühlt
werden. In einem Sterilbehälter werden die Kolben mit Myzel nur mit Lufthyphen oder Hyphen mit einem Teil des Agar beimpft,
Die Kolben werden sodann in eine 260C aufweisende Kammer auf
einen Rüttler (140 U/Min.) gestellt. Die Entwicklungsdauer beträgt
72 bis 96 Stunden. Es wird eine zweite und dritte Impfung
vom flüssigen ins flüssige Medium desselben Nährbodens unter denselben Verhältnissen vorgenommen. Bei der ersten Impfung vom flüssigen ins flüssige Medium dauert die Entwicklung
60 Stunden, während bei den nachfolgenden Impfungen mit einem Impfmaterial 1:10 die Entwicklungsdauer etwa 36 Stunden beträgt
.
Der flüssige Nährboden des Myzels kann in einem Kühlschrank bei einer Temperatur von +20C bis zu 3 Monaten und bei eine*
Temperatur von 260C bis zu einer Woche aufbewahrt werden.
Beimpfung des Inokulators 7 mit Myzel:
Der Inokulator 7 (Volumen 1-2 nr5) wird gewaschen, leer sterilisiert
und danach mit dem oben angegebenen, in der Apparatur 1, in den Sterilisierkolonnen 2 sterilisierten und in den Kühlkolonnen
3 gekühlten Melasse-Nährboden bis zu 80% des Gesamtvolumens
gefüllt. Danach wird mit dem Impfmaterial aus 5 Kolben steril beimpft, wobei folgende Daten gelten: Temperatur
26° + 1°C, pH 6,5 + 0,5, Luftmenge 0,8 + 0,2 m^/nr5 Nährboden
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und Min·, ohne Rührwerk, Druck 0,5 + 0,2 at. Entwicklungsjahr
das Myzels 48 Stunden.
Arbeitsweise an der Apparatur 8s
Die Zv/ischenapparatur 8 (Volumen 15-20 nr) wird gewaschen
und leer sterilisiert, wonach sie mit vorsterilisiertem und vorgekühltem Melasse-Nährboden gefüllt wird. Der Nutzinha3/b
der Apparatur (Hährboden -?· Impfmaterial) beträgt 80%. Der
Nährboden wird steril mit Myzel aus dem Inokulator 7 beimpft.
Die technischen Daten sind dieselben wie für den Inokulator. Die Entwicklungsdauer des Myzels beträgt 24 Stunden.
Entwicklung des Myzels in der Apparatur 9: Die Apparatur 9 (Volumen 50 - 100 m und darüber) wird gewaschen
und leer sterilisiert, wonach sie mit dem fertigen Me-
lasse-Hährboden gespeist vrird· Der Nutzinhalt der Apparatur
beträgt 805; * Die Beimpfung erfolgt durch die Apparatur 8, indeiE
dar Kyzel über vorsterilisierte Leitungen in die Apparatur
9 gelangt, wobei folgende Daten gelten: Temperatur 26° + 1°C, pH 6,5 + 0,5, Luftmenge 0,8 + 0,2 ώ?/ώ? Nährboden und
Min., ohne Rührwerk, Druck 0,5 + 092 at. Die Entwicklungsdauer
des Myzels hängt von der Menge des Impfmaterials ab. Bei einem Verhältnis Impfmaterial : Nährboden 1:10 dauert die Entwicklung
des Myzels 24 Stundenβ Nach vollständiger Entwicklung
dee KyzsLs wird die eine Hälfte vom Kultur-Nährmedium
abfiltriert, während die andere Hälfte als Impfmaterial zurückbleibt. Die Apparatur 9 wird mit fertigem Nährmediura nachgespeist,
wonach das Verhältnis Impfmaterial : Nährboden 1:1 beträgt. In diesem Fall ist die Entwicklung des Myzels nach
+ 1 Stunde abgeschlossen. Danach wird erneut die Hälfte des Kultur-Nährmediums abfiltriert und neues Nährmedium zugeführt.
Diese Prozedur dauert 8+2 Tage, wonach man erneut beim Inokulator 7 und bei der Apparatur 8 beginnt« Das Pilzmyzel,
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welches von einem Liter Nährmedium gewonnen wird, wiegt 9 +
1 g im trockenen Zustand oder 35 + 5 g (28$>
Trockensubstanz).
Die Abscheidung des Pilzmyzels von der Flüssigphase erfolgt durch Filtrieren mit Filterpressen 11, Vakuum-Trommelpressen
oder durch Zentrifugieren. Das abgetrennte Myzel wird mit
Trinkwasser gespült, wobei das Wasservolumen dem Volumen des abfiltrierten Kultur-Nährmediums entspricht.
Das entwickelte Myzel weist zwei Phasen auf - eine feste und eine flüssige. Die flüssige Phase (die Mutterlauge) beträgt
70$ des Kultur-Nährmediuins und stellt ein Produkt dar, das in
der Hauptsache aus Wasser besteht, jedoch auch viele Stoff-Wechselprodukte
des Myzels und vor allem physiologisch aktive Stoffe enthält, die eine stimulierende Wirkung auf Pflanzen
ausüben.
Das Myzel wird in frisch-gepreßter oder trockener Form hergestellt.
Ersteres hat einen Gehalt an 28 + 1 % Trockensubstanz.
Die Farbe des gepreßten Myzels ist grauweiß bis hellbeige. Sein Geschmack ist spezifisch, ähnelt bis zu einem gewissen
Grade dem Geschmack der Brothefe. Von diesem Myzel werden rechteckige oder parallelepipedformige Blöcke von 5 kg geformt
und mit Polyäthylenfolie verpackt. Dieses Myzel wird bei Temperaturen von -18°, -23°C gelag(
dukts beträgt bis zu 6 Monaten.
dukts beträgt bis zu 6 Monaten.
peraturen von -18°, -23°C gelagert. Die Haltbarkeit des Pr o-
Das trockene Myzel wird durch Trocknung in Zerstäubungs-, Lufterhitzungs-,
Ventilations- oder Wirbelschicht-Trocknern hergestellt. Die Trocknungstemperatur beträgt 65° + 5°C. Das trockene
Myzel stellt ein lockeres oder feines Mehl dar, und zwar je
nach der Art der Trocknung. Seine Farbe ist weiß bis hellbeige und weist einen spezifischen Geschmack auf, welcher bis zu
einem gewissen Grade dem von Pilzmehl ähnlich ist. Das trockene
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Myzel wird in 25 kg-Papiersäcke mit doppeltem Boden abgefaßt
und in trockenen, gut gelüfteten Räumen bei Zimmertemperatur gelagert. Die Haltbarkeit des Produkts beträgt 1 Jahr.
Biochemische Merkmale des Myzels des Stammes PS 64-103:
Rohprotein | 55,8 % |
Reines Protein | 45 % |
Kohlenhydrate (ohne Cellulose) | 21 % |
Fette | 3,6 % |
Celluloseähnliche Stoffe | 6,4 % |
Mineralgehalt | 7,0 % |
Thiamin mkg/g | 18,9 |
Niazin mkg/g | 240 |
Riboflavin mkg/g | 73,0 |
Cholin mkg/g | 6,000 |
Verdaulichkeit des Proteins | 83 % |
Kaloriengehalt pro 100 g Produkt | 340,16. |
Der Aminosäuregehalt des Myzels des Stammes PS 64-103 ist in
der Tabelle 1 im Vergleich zum Aminosäuregehalt des Rindfleisches,
des Kaseins, des Sojamehls und des Normeiweißes nach
FAO dargestellt. Die Daten sind in Prozent gegenüber dem Gesamtgehalt
an Aminosäuren angegeben.
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Myzel | Tabelle | 1 | Soja | if or me i- | |
PS-64 | Rind | Kasein | mehl | ΐ/eiß nach | |
fleisch | FAO | ||||
8,5 | 6,4 | 5,5 | |||
Lysin | 5,3 | 8,4 | 8,4 | 3,8 | 4,0 |
Threonin | 6,0 | 4,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
Valin | 5,1 | 5,7 | 7,4 | 6,4 | 4,0 |
Isoleucin | 7,2 | 5,1 | 6,2 | 6,6 | 7,0 |
Leucin | 1,4 | 8,4 | 9,4 | 1,2 | 1,0 |
Tryptophan | 1,9 | Ί,1 | 1,2 | 0,7 | 3,5 |
Methionin | 0,9 | 2,3 | 2,0 | - | |
Zystin | 3,9 | 1,4 | 0,3 | 4,8 | |
Phenylalanin | 3,4 | 4,0 | 5,1 | 3,1 | 6,0 |
Tyrosin | 43,6 | 6,4 | 38,0 | 36,0 | |
insgesamt | 2,9 | 44,4 | 51,4 | 2,3 | |
Histidin | 5,8 | 2,9 | 3,2 | 6,0 | |
Arginin | 10,3 | 6,6 | 4,2 | ||
Asparagins äure | 4,8 | 8,8 | 3,7 | ||
Serin | 16,2 | 3,8 | 6,4 | ||
Glutamins äure | 4,0 | 14,2 | 22,9 | ||
Prolin | 4,8 | 5,4 | 10,9 | ||
Glyzin | 7,6 | 7,1 | 2,0 | ||
Alanin | 6,4 | 3,3 | |||
Die Herstellung des Pilzmyzels ist in Fig. 1 dargestellt, in welcher die Bezugszeichen folgende Bedeutung haben:
1 - Apparatur (zur Bereitung des Nährbodens),
2 - Sterilisierkolonnen,
3 - Kühlkolonnen,
4 - Sammelbehälter für den sterilisierten Nährboden
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5 - Gesamtluftfilter,
6 - Einzelluftfilter,
7 - Inokulator,
8 - Apparatur (zur Beimpfung mit dem Myzel aus 7),
9 - Apparatur ( zur Beimpfung mit dem Myzel aus 8),
10 - Sammelbehälter für das Kultur-Nährmedium (entwickeltes Myzel),
11 - Filterpressen,
12 - Schnecken- oder Förderbänder,
13 - Sammelbehälter zur Myzelreinigung,
14 - Preßmaschine,
15 - Form- und Paketiermaschine,
16 - Förderband,
17 - Kühlkammer.
Biologischer Wert und Toxizität des Myzels von Stämmen der Gattung Polyporus:
Es wurde eine Gruppe Ratten eingesetzt, die vergleichsweise mit Kaseineiweiß und mit Myzeleiweiß gefüttert wurden. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Biologische durch Kasein- durch Pilzmyzel-Kenndaten eiweiß ersetztes eiweiß ersetztes
^ Eiweiß Eiweiß
Zuwachs in % 212,6 175,2
Verdaulichkeit in % 93,52 82,79
Untersucht wurden außerdem das Blutbild, die Leber, der Magen, der Dünndarm und das Gewichtsverhältnis zwischen den inneren
Organen u.a. Alle Kennwerte wurden im Verlaufe von bis zu Monaten in ihrer Dynamik geprüft, Toxizität oder Abweichung
von der Norm wurden nicht beobachtet.
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Anwendung des Myzels in der Lebensmittelindustrie:
Das Myzel kann als 10- bis 20%-ige Beigabe zu Fleischprodukten
(Würsten, Hackfleisch, Konserven u.a.), zur Herstellung von synthetischem Fleisch, als Beigabe zu Schmelz- und Räucherkäsesorten
(bis zu 20%), zur Verfeinerung verschiedener
Arten von Gemüsekonserven (bis zu 25%), bei der Zubereitung verschiedener Arten von Trockensuppen (Fleisch- und Gemüsesuppen)
(bis zu 2050 und bei der' Zubereitung von Brot- und
Teigwaren (bis zu 10?6) verwendet werden.
Die nachstehend angeführten Beispiele veranschaulichen die Anwendung des Pilzmyzels in der Lebensmittelindustrie,
Herstellung nichthaltbarer Würste mit Myzel:
Mageres Schweinefleisch 20 %
Schweinefleisch mit wenig Fett 65 %
Myzel (gepreßt) 15 %
Kochsalz 2,2 %
Nitrit 0,01%
Zucker 0,1 %
Knoblauch 0,1 %
Schwarzer Pfeffer 0,2Jo
Herstellung wie bei nichthaltbaren Würsten üblich.
Herstellung haltbarer Würste mit Myzel:
Schweinefleisch mit wenig Fett 40 % Rindfleisch 45 %
Myzel (gepreßt) . 15 %
60 9 8 50/0921 OR1G1NAL .NSPECTH,
Salz 2,2 %
Schwarzer Pfeffer 0,3 %*
Herstellung wie bei haltbaren Würsten üblich«
Beispiel 3
Schmelzkäse mit Myzel
Schmelzkäse mit Myzel
Hartkäsearten . 30 %
Käse "Chavdar" 30 %
Quark 18 %
Myzel (gepreßt) 15 %
Butter 4 %
Emulgiersalze 3 %
Schwarzer Pfeffer 0,3 %.
Herstellung wie bei Schmelzkäsearten üblich.
Beispiel 4
Geniüsepaste mit Myzel
Geniüsepaste mit Myzel
Myzel (gepreßt) 20 %
Grüne Erbsen 12 %
Blanchierte Selleriewurzeln 8 %
Blanchierter Pastinak 8 %
Blanchierte Möhren 10 %
Marinierte Gurken 10 %
Pürierter Paprika 8 %
Zwiebeln 2 %
Heißgepreßtes Öl 8 %
Weinessig 8 %
Kochsalz 1 %
Schwarzer Pfeffer 0,06#
Wasser 9 %.
6098 B n/0921
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Alle Komponenten werden gemahlen, vermischt, homogenisiert und sterilisiert.
Pilzsuppe | 10 % |
Pilzmehl | 30 % |
Pilzmyzel (Mehl) | 20 % |
Stärkemehl | 16. % |
Weißmehl | 2,8% |
Getrocknete Möhren | 1,2% |
Getrocknete Petersilie | 0,8% |
Getrockneter Sellerie | 9 % |
Milchpulver | 0,1% |
Schwarzer Pfeffer | 0,2% |
Mononatrium-Glutaminat | 10 % |
Kochsalz | |
Alle Komponenten werden gut homogenisiert, wonach das Gemisch in Tüten a 50 g verpackt wird.
Mit der 20- bis 30-fach verdünnten Mutterlauge werden die Pflanzen
gegossen, am besten durch Beregnen, damit die stumulierenden
Stoffe nicht nur vom Wurze!system, sondern auch von den
Blättern aufgenommen werden. Diese Behandlung wird in erster Linie in Gemüsekulturen (Tomaten, Paprika, Gurken usw.) vorwiegend
in Treibhäusern, in denen das Gießen reguliert werden kann, eingesetzt. Das Gießen (ungefähr 15 mal) beginnt mit dem
Erscheinen der Knospen und endet mit der Ernte.
Die Wirkung der Stimulierung der Gemüsekulturen mit der Mutterlauge
besteht in der Steigerung der Frühreifung bis zu 50% wäh-
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rend der ersten 10 Ernten lind Erhöhung des Gesamtertrages um
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Claims (2)
1. Verfahren zur Züchtung von Myzelien der Pilzgattung Polyporus,
dadurch gekennzeichnet, daß Stämme der Gattung Polyporus verv/endet werden, die submers
auf einem mit Stickstoff und Phosphor angereicherten Kbhlenhydrat-Nährboden
gezüchtet werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ge kenn
zeich nse t, daß die Züchtung bei einer Temperatur von
22 bis 500C, einem pH von 4,5 bis 7,5 und Luftzufuhr von 0,6
bis 1,2 nr/τα? Nährboden und Min. durchgeführt wird.
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ORfGJM INSPECTED
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