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Verfahren zum Konservieren von Pflanzenmaterial, insbesondere zum
EinsillerenvonGrünfutter,unt,erVerwen#dungvonmilchsäureerzeugen,den Bakterien Es
ist bekannt, pflanzliche Lebensmittel, z. B. Kartoffeln, Gemüse usw., und insbesondere
Viehfutter, z. B. Knollengewächse, Stroh, Kraut usw., dadurch zu konservieren bzw.
einzusilieren, daß man die Produkte auf einen bestimmten Säuregrad bringt, zweckmäßig
einen solchen, der einem pH-Wert unter 4 entspricht. Man hat so beispielsweise den
Zusatz von Säuren, wie Ameisensäure, Salicylsäure, Borsäure, Salzsäure, Schwefelsäure
usw., vorgeschlagen, die sämtlich mehr oder weniger gesundheitsschädliche Wirkungen
auf Menschen und Tiere haben, Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, durch
die Einwirkung von Bakterien oder Mikroorganismen eine Milchsäuregärung hervorzurufen,
welche die zur Ansäuerung des Materials erforderliche Säuremenge liefert. Die letztgenannte
Säure ist zum Unterschied von den vorhergenannten nicht schädlich, sondern nützlich.
Es bildet sich zwar zugleich besonders bei Temperaturen über 40' C eine geringe
Menge Buttersäure, die ungünstig auf den Geschmack des Futters einwirkt, sowie Essigsäure
und Alkohol in geringen Mengen. Diese Gärungsprodukte kommen jedoch
gewöhnlich
in so unbedeutender Menge vor, daß man wenigstens in der Regel von ihren Wirkungen
absehen kann, besonders wenn die Entwicklung der Bakterienflora in die richtige
Richtung geleitet wird. Es wurde bereits vorgeschlagen, flüssige Bakterien--kulturen
zuzusetzen, gegebenenfalls im Verein mit einem Nährsubstrat. Ferner wurde vorgeschlagen,
beim Einsilieren Rübenschnitzel zuzusetzen, die mit einer geeigneten Bakterienkultur
geimpft wurden. Dabei ist man jedoch von Milchsäurebakterien ausgegangen, welche
lediglich Laktose vergären; Laktose kommt nur in Milch vor, aber nicht auf Pflanzenteilen.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Konservieren von
Pflanzenmaterial, insbesondere zum Eirisilieren von Grünfutter, unter Verwendung
von Bakterienpräparaten aus milchsäureerzeugenden Bakterien. Das Verfahren gemäß
der Erfindung ist da-
durch gekennzeichnet, daß ein pasten- oder pulverförmiges
Bakterienpräparat, welches einen oder mehrere Stämme oder Arten von in der Natur
auf dem zu konservierenden Pflanzenmateriial gewöhnlich vorkommenden, müchsäureerzeugenden
Bakterien enthält, mit einer in bezug auf die Milchsäureerzeugung optimalen Wirkung
in einem Temperaturbereich zwischen etwa 2o und 4o' C aufgeschlämmt und dem
zu konservierenden Material zugeführt wird.
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Das Präparat besteht zweckmäßig aus einem Gemisch verschiedener Bakterienarten,
z. B. aus zwei bis drei Bakterienstämmen, welche auf der bzw. den zu konservierenden
Pflanzenarten vorkommen, d. h. aus'einenisog. polyvalenten Bakterienpräparat.
Bekanntlich gibt es verschiedene Bakterienarten, die als Hauptprodukt Milchsäure
erzeugen; es ist jedoch vorteilhaft, die Entwicklung der Bakterienflora in die gewünschte
Richtung zu drängen, so daß keine wilde Bakteriengärung auftritt.
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Eine unerwünschte, unkontrollierbare Gärung (wilde Bakteriengärung)
kann durch Zusatz einer genügenden Menge erfindungsgemäß verwendeten Bakterienpräparates,
durch gute Mischung mit dem Pflanzenmaterial, durch gute Packung, so daß die Luft
effektiv ausgetrieben wird, sowie durch genügende Druckbelastung, die auch luftaustreibend
wirkt, verhindert werden. Gute Packung und Druckbelastung haben große Bedeutung,
da das Pflanzenmaterial beim erfindungsgemäßen Verfahren sonst geringere Neigung
zum Selbstpacken als z. B. solches Pflanzenmaterial hat, das mit AIV-Säure versetzt
wird.
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Als Beispiele für milchsäureerzeugende Bakterien, die gewöhnlich auf
(grünen) Pflanzenteilen vorkommen, z. B " auf für die menschliche Ernährung
und als Viehfutter dienenden Gewächsen, wie Gemüse, Knollengewächsen, Kraut, Klee,
Luzerne, Lupinen, verschiedenen Grasarten, seien genannt Bakterien der Gruppen Bacterium
cucumeris fermentati, Baeterium brassicae, Streptobacterium plantarum, Bacterium
acetylcholini und ähnliche. Diese Bakterien haben die Fähigkeit, außerordentlich
rasch verhältnismäßig große Mengen Milchsäure zu bilden. Essigsäure wird dagegen
nicht oder nicht in nennenswertem Umfang gebildet.
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Da z. B. beim Einsilieren von Grünfutter od. dgl. gewöhnlich die zu
Beginn des Einsilierungsverfahrens herrschende Temperatur nach einiger Zeit steigt
oder fällt, ist es zweckmäßig, bei der Herstellung des Bakterienpräparates für Silage
milchsäureerzeugende Bakterien mit verschiedenen Temperaturbereichen für die optimale
Wirkung innerhalb des Rahmens von 2o bis 4o' C zu wählen.
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Der Zusatz von Füllstoffen hat sich als vorteilhaft erwiesen. Stärke,
z. B. gewöhnliches Kartoffelmehl, das steril sein muß, hat sich dabei als besonders
geeignet gezeigt, da es auch das Aufschlämmen des Präparates zwecks Versprengung
in einer Flüssigkeit erleichtert, z. B. in Wasser oder in als Nährsubstrat dienender
Zuckerlösung. Man wird darauf achten, daß der Füllstoff eine für die Bakterien neutrale
Substanz ist und insbesondere nicht spitzige Kristalle enthält, die erfahrungsgemäß
tötend auf die Bakterien wirken.
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Unter gewissen Umständen kann man das Bakterienpräparat mit einer
Nährsubstanz kombinieren. Die Nährsubstanz sollte jedoch vorteilhaft den Bakterien
erst bei der Verwendung des Präparates, z. B. beim Aufschlämmen in Wasser oder einer
andern geeigneten Flüssigkeit, zugänglich sein. Ferner kann man dem Präparat gewisse,
an sich bekannte, das Wachstum der Bakterien stimulierende Zusätze zugeben, z. B.
p-Aminobenzoesäure. Bei Verwendung von p-Aminobenzoesäure empfiehlt sich gewöhnlich
eine Verdünnung von i: io-9.
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Es kann ferner auch direkt dem zu konservierenden bzw. einzusilierenden
Material zwecks optimalen Bakterienwachstums (Gärung) eine Nährsubstanz zugeführt
werden.
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Falls eine besondere Kohlehydratquelle nicht erforderlich ist, z.
B. beim Einsilieren von Rübenmasse, Zuckerrübenkraut, Futterrübenkraut und rohen
Kartoffehi oder Kohlrübenkraut, also bei eiweißannem Material, besteht das Aufschlämmungsmittel
zweckmäßig aus reinem Wasser. In andern Fällen verwendet man eine Lösung von gewöhnlichem
Zucker, Holzzucker, Melasse usw. Diese Lösung wird man so verdünnt halten, daß schädliche
Veränderungen der Bakterien unter Einwirkung des osmotischen Druckes verhindert
werden; die Lösung darf daher höchstens etwa 25 bis 30 % Zucker enthalten.
Bei Melasse verwendet man vorteilhaft gleiche Teile Melasse und Wasser.
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Da die Nährsubstanz erst bei ihrem Kontakt mit Wasser oder den Pflanzensäften
für die Bakterien zugänglich wird, kann man auch gegebenenfalls diese Substanz in
trockener Form während des Einsäuerns (Einsilierens) zusetzen, z. B. in Form von
Schrot, Kleie, Malzkeimen oder anderem geeigneten feinverteilten pflanzlichen Material.
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Die für die Einsäuerung bestimmten Bakterienpräparate können u. a.
auf folgende Weise hergestellt werden.
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Eine Flora der gewünschten Bakterien, die die auf den zum Einsäuem,(Einsilieren)
bestimmten grünen Pflanzenteilen vorkommende Spontanflora aus müchsäureerzeugenden
Bakterien ersetzen sollen, wird nach den üblichen wissenschaftlichen Methoden isoliert
und hinsichtlich ihrer Fähigkeit, Grünfutter zu vergären,
geprüft.
Die Flora oder die Floren, die die beste Wirkung aufweisen, werden dann als Ausgangsmaterial
für die Züchtung in großem Maßstab verwendet. Diese Züchtung kann derart geschehen,
daß feingemahlenes Gerstenmalz mit Wasser versetzt und nach an sich bekannten Methoden
verzuckert wird. Danach wird Caleiumcarbonat zugesetzt; die Maische wird sterilisiert
und mit der gemäß obenstehendem ausgewählten Bakterienflora geimpft und während
4 bis 5 Tage gezüchtet, wonach das Ganze zwecks Absetzens stehengelassen,
wird. Bei diesem Absetzen bildet sich ein Bodensatz, der abgezogen und mit Stärke
versetzt sowie zu einer Paste oder einem trockenen Pulver verarbeitet wird, das
nach Verpacken zum Versand an die Verbraucher fertig ist.
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Das fertige Bakterienpräparat kann außerdem gegebenenfalls auch mit
geeigneten Nährsubstanzen gemischt werden, die die für eine unmittelbare Bakterientätigkeit
erforderlichen Zuwachsfaktoren und die Kohlehydrate enthalten und bei Kontakt mit
Wasser bzw. mit dem austretenden Pflanzensaft zur Verfügung der Bakterien gestellt
werden.
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Die Anwendung des Präparates geht aus folgendem hervor: Zum Konservieren
von Futtermitteln verwendet man zweckmäßig 16o g Präparat der weiter unten
angegebenen Zusammensetzung auf je iooo kg Grünfutter. Bei Verwendung
von Melasse als Nährsubstanz schlämmt man das Präparat vorteilhaft in so viel Wasser
auf, daß das Gewichtsverhältnis zwischen Melasse und Wasser ungefähr i: i wird.
Das Bakterien-Melasse-Gemisch wird dann z. B. durch Versprengen auf die verschiedenen
Futtermittelschichten verteilt. Hierbei zeigt es sich, daß ein gut gepacktes Futter
eine Temperatur von 2o bis 30' C aufwies, während ein weniger gut gepacktes
Futter eine Temperatur bis 40' C oder sogar etwas mehr aufwies.
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Beim Einsilieren von Rübenmasse, Zuckerrübenkraut, Futterrübenkraut,
Kohlrübenkraut oder rohen Kartoffeln, also von Stoffen, bei welchen keine Kohlehydratquelle
benötigt wird, kann das Präparat direkt in einer Menge Wasser aufgeschlämmt werden,
die zweckmäßig etwa o,5 0/0 der zu konservierenden Futterinenge beträgt.
Die Verteilung erfolgt z. B. in der oben angegebenen Weise. Zum Schluß wird das
Material zweckmäßig mit einer Schicht bedeckt, die den Zutritt von Luft verhindert.
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Die beiden folgenden Tabellen zeigen die PH-Werte, welche bei vergleichenden
Versuchen mit verschiedenen Milchsäurebakterien gefunden wurden.
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Dabei bezeichnen: I und II Stämme von Klee, der nach der bekannten
AIV-Methode, d. h. mit Salzsäure und Schwefelsäure, konserviert wurde; B
I, B II und B III Stämme von melassekonserviertem Klee; LF I und LF Ia Stämme, die
von frischer Luzerne isoliert worden sind; W I und W II Stämme von Wiesengras; FK
Bacterium cucumeris fermentati (Hennebergs Kiel); KI I, KI II, KI III, Kl V, KI
VI Stämme, die von frischem Klee isoliert worden sind; X Mischkultur sämtlicher
obiger Stämme, welche ein vorteilhaftes Präparat zur - Ausführung der Erfindung
darstellt.
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Lackmusmüch ist Milch, die mit dem blauen Lackmusfarbstoff versetzt
worden ist.
| Tabelle i |
| Pflanzenmilchsäurebakterienstämme in Lackmusmilch |
| gezüchtet |
| Baeerien- nach Pji |
| stamme i Tag 12 Tagen j,3 Tagen 1 4 Tagen 8 Tagen |
| ....... -- 6,o |
| II ..... -- 6,o |
| B I ..... |
| 4,4 |
| B II |
| + + + + + 3,9 |
| B III... + + - + + - |
| . . . 4,5 |
| LFI + + + + + + |
| . . . 4,9 |
| LF Ia +-- |
| - - - - - - + + + T7- 3,9 |
| WI --- --- --- ------- - - - 6,o |
| WII 6,o |
| FK + + - |
| + + + 4,6 |
| + 4- + ++- |
| + + + 4,4 |
| Ki II... + + |
| + + + 4,6 |
| KI 111 + ++- |
| + + 4,4 |
| KIV ++ -+ 4,7 |
| KIVI + + - |
| + 4,4 |
| X ...... - - - - - - - - - - - - - - - |
| --- --- i - - - - - - - - - 4,3 |
| Zeichenerklärung |
| unverändert, |
| + - blanweiß marmoriert, beginnende Reduktion, |
| + - - weiß mit rotem Oxydationsring, keine Koagulation, |
| - - - vollständige Reduktion, |
| + - - weiß mit rotem Oxydationsring, Koagulation, voll- |
| . . . ständige Reduktion, |
| . . . rot ohne Koagulation, keine Reduktion, |
| . . . rot mit Koagulation, keine Reduktion. |
Der Koagulationsgrad,
d. h. der Säuregrad, ergibt sich aus der unteren Zeichenreihe,
während die obere die Farbenänderung beim Versuch angibt.
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Aus dieser Tabelle ist deutlich ersichtlich, daß man die betreffenden,
für das vorliegende Verfahren geeigneten Bakterienstämme nicht mit guten Ergebnissen
auf Milch züchten kann. Lediglich die mit B II und LF Ia bezeichneten Bakterienstämme
gingen auf einen für Konservierungszwecke geeigneten pH-Wert herab, und auch dies
erst nach 3 Tagen, was eine viel zu lange Zeit ist.
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In Tabelle 2 sind die pii-Werte gezeigt bei Verwendung der gleichen
Bakterienstämme bei Züchtung auf einem Substrat von Malzmaische. Zum Vergleich ist
das Resultat nach
8 Tagen bei Züchtung derselben Bakterien in einem Milchzuckersubstrat
angegeben.
| Tabelle 2 |
| #dWerte- bei -Züchtung: |
| ICII- |
| auf einem Substrat von Malzmaische i#,.rck:er- |
| nach substrat |
| nach |
| 2 Tagen 3 Tagen 1 4 Tagen 18
Tagen 8 Tagen |
| LFI 3,6 3,5 3,45 3,3 4,9 |
| LF Ia 3,55 3,5 3,4 3,3 319 |
| WI 3,7 3,6 Gas 3,6 Gas 3,6 6 ' 0 |
| WII 3,7 3,6 Gas 3,6 Gas --3,6 6,o |
| FK 3,55 3,45 3,4 -3,4 4,6 |
| KI 1.. 3,55 3,4 3,3 3,3 44 |
| KI II - 3,6 3,4 3,35 3,3 4:6 |
| KI 111 3,5 3,4 3,3 3,3 4,4 |
| IZI V - 15 3,4 3,3 -3,3 4,7 |
| Kl VI 3,55 3,55 3,3 3,3 4"4 |
| I ..... 3,7 3,6 3,45 Gas 3,4 6,o |
| II ... 3,6 Gas 3,6 3,4 Gas 3,4 6,o |
| zurkh- |
| auf einem Substrat von Malzinaische ker- |
| nach substrat |
| nach |
| 2 Tagen 1 3 Tagen 14 Tagen j 8
Tagen 8 Tagen |
| B I... 3,5 3,4 3,3 3,3 4,4 |
| BII . 3,6 3,5 3,4 3,3 3,9 |
| B III - 3,5 3,35 3,?,5 3,25 4,4 |
| X .... 3,5 3,4 3,3 3,25 4,3 |
Im folgenden ist ferner in Tabellenform das Ergebnis einiger Konservierungsversuche
dargestellt, die mit und ohne Zusatz von Bakterienpräparat ausgeführt wurden. In
beiden Fällen wurde dem Futtennittel, das in diesem Falle Klee war, Melasse in geeigneter
Verdünnung zugesetzt. Die Tabelle zeigt deutlich, daß man beim Zusatz eines Bakterienpräparates
gemäß vorliegender Erfindung schon nach kurzer Zeit in befriedigender Weise auf
einen pH-Wert von 4 und noch weitem herabkommt, was eine Bedingung für eine befriedigende
Konservierung ist.
| Tabelle 3 |
| Konservierungsversucli mit Mee |
| ohne 1 mit |
| erfindungsgemäße(r) Verwendung eines Bakterienpräparates |
| nach 2o 48 72 - 96 x2o Std. 6 Tg. 20 48
72 96 i2o Std. 6 Tg. |
| pE-Werte pH-Werte |
| 1- 0,5 % Zucker 6,o 5,6 5,4 5,1 5,1 5,o 5,4 4,4
4,9- 4,1 4,0 4,0 |
| pz-Wert beim Öffnen nach 5 Monaten = 4,4 4,0 |
| 2. 1,0 0/, Zucker 6,0 5,0 4,7 4,3 4,3 4,3
5,6 4,1 4,0 3,9 3,9 3,9 |
| pR-Wert beim Öffnen nach 5 Monaten = 4,2
3,8 |
| ,3- 1,5 0/, Zucker 6, 1 5,6 4,4 4,3 4,3
- 4,0 5,6 4,5 4, 22 3,9 3,8 3,8 |
| pz-Wert - beim Öffnen nach 5 Monaten
= 4, 1 3,8 |
Ein wichtiger Vorteil des vorliegenden Konservierungsverfahrens besteht ferner darin,
daß man nicht so große Mengen Flüssigkeit zuzusetzen braucht wie bei bekannten Konservierungs--
oder Einsilierungsverfahren.
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Malzmaische enthälf nämlich nicht so viel Puffersubstanz wie grüne
Pflanzenteile, weshalb man auf Grund der grünen Puffersubstanzen der grünen Pflanzenteile
mit diesen Bakterien einen guten pu-Wert erzielt, der in günstigen Fällen
3,6 bis 4 beträgt, also ein py#-Gebiet, das die Konservierung garantiert.