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Dokumentenidentifikation DE60302082T2 20.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001338208
Titel Verfahren zur Herstellung einer Koji enthaltenden Futterzubereitung unter Verwendung von Ölen, und danach erhältliche Futterzubereitung
Anmelder Yamamoto, Masahiro, Kagoshima, JP;
Yamamoto, Noriko, Kagoshima, JP
Erfinder Yamamoto, Masahiro, Kagoshima-shi, Kagoshima-ken 890-0064, JP
Vertreter Betten & Resch, 80333 München
DE-Aktenzeichen 60302082
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.02.2003
EP-Aktenzeichen 031003742
EP-Offenlegungsdatum 27.08.2003
EP date of grant 02.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2006
IPC-Hauptklasse A23K 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse A23K 1/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A23K 1/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Futterzubereitung und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung, welche die Fähigkeit besitzt, eine Koji Zubereitung aus einem ölbehandelten organischen Rohmaterial herzustellen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Futterzubereitung, die durch dieses Verfahren hergestellt ist.

Derzeit wird nahezu der vollständige Abfall aus der Nahrungsmittelindustrie und der Nahrungsmittel verarbeitenden Industrie verworfen.

Diese Abfallart enthält große Mengen von organischem Material, die besser als eine Form des Recyclings wiederverwendet werden würde. Tatsächlich wird solcher Abfall manchmal ganz wirksam als Düngemittel verwendet.

Jedoch besitzt solcher Abfall normalerweise einen hohen Wassergehalt und besitzt die Nachteile, dass er schwierig zu lagern oder zu transportieren ist und einfach verdirbt. Aus diesem Grund wird diese Abfallart häufig nicht der wirksamen Verwendung zugeführt, sie wird dem Zerfall überlassen oder wird illegal entsorgt, was zu Boden- und Grundwasserkontamination oder zu Kontamination von Flusswasser führen kann.

Andererseits gibt es Verfahren zur Verwendung von Mikroben, um Düngemittel aus solchem Rohabfall herzustellen, aber solche Mikroben können für gewöhnlich nicht wirksam auf Rohabfall, der große Mengen an Ölen enthält, wirken, wodurch der Bereich von Rohabfall, der verarbeitet werden kann, verringert wird.

Obwohl mikrobielle Verarbeitung von Abfall für gewöhnlich von der Verwendung von thermophilen Bakterien abhängt, kann die Verwendung von thermophilen Bakterien zusätzlich die Abwassermenge von Shochu verringern, die jedes Jahr in den Ozean entsorgt werden. Während diese Shochu Abwasser einen Wassergehalt von mindestens 95 % besitzen und für Verderben extrem anfällig sind, enthalten sie vorteilhafte Aminosäuren, die aus Hefen stammen, und es wird von ihnen erwartet, dass sie wirksam in Futterzubereitungen verwendet werden können. Um den Grad des Verderbens ausreichend für eine stabile Verwendung als eine Futterzubereitung zu verringern, muss der Wassergehalt durch Trocknen auf 20 % oder weniger verringert werden. Jedoch besitzen Shochu Abwasser eine hohe Viskosität, und herkömmliche thermische Trocknungstechniken besitzen eine sehr niedrige Hitzeverwertungsrate von 15 % oder weniger, was es schwierig macht, sie irgendeiner praktischen Verwendung zuzuführen.

Andererseits hat der Anmelder eine Technik entwickelt, in der Koji Schimmel in Weizenkleie angezogen und verwendet wird, um gekochte Ölpaste zu zersetzen, was Fermentationswärme bildet, die sehr wirksam verwendet werden kann, um die Shochu Abwasser zu trocknen.

Die JP-A-62-179353 ist auf ein Verfahren zur Herstellung eines Futters für Zuchtfische gerichtet, umfassend das getrennte Einführen eines tierischen Rohmaterials und eines pflanzlichen Rohmaterials jeweils in ein tierisches Öl bzw. ein pflanzliches Öl, die auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 60°C in einem verschlossenen Behälter vorerhitzt wurden; Erhitzen der Öle bei reduziertem Druck, um die Feuchtigkeit aus den jeweiligen Ausgangsmaterialien zu dehydrieren; Durchführung einer Entölungsbehandlung an den jeweiligen Ausgangsmaterialien; Zusammenmischen der jeweiligen Ausgangsmaterialien nach der Entölungsbehandlung, um ein gemischtes Rohmaterial zu bilden; und Verwenden von Koji Schimmel oder ähnlichem, um das gemischte Rohmaterial zu fermentieren.

KURZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Betrachtungen erreicht und besitzt den primären Zweck, neue Mittel zur wirksamen Verwendung von Abfall bereitzustellen.

Zusätzlich besitzt die vorliegende Erfindung das Ziel, ein Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung bereitzustellen, wobei Abfall verarbeitet wird, um eine Koji Futterzubereitung herzustellen.

Außerdem besitzt die vorliegende Erfindung auch das Ziel, eine Koji Futterzubereitung, die durch das Verfahren hergestellt ist, bereitzustellen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist eine Koji Futterzubereitung eine Futterzubereitung, die durch Anziehen von Koji Schimmel in einem Rohmaterial, insbesondere einem, in dem Koji Schimmel dominant wächst, hergestellt wird.

Das Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Futterzubereitung umfasst Schritte des Durchführens einer Ölbehandlung durch Eintauchen mindestens eines Teils eines organischen Rohmaterials in heißes Öl und Extrahieren; Hinzufügen von Koji, um zu fermentieren; Reduzieren der Öle auf eine vorbestimmte Menge durch Fermentation durch den Koji Schimmel, wobei das ölbehandelte organische Rohmaterial mindestens 3 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 10 Gew.-% Öle bezüglich des Gesamtwassergehalts des organischen Rohmaterials enthält.

In der vorliegenden Erfindung betrifft "organisches Rohmaterial" zunächst organische Abfälle.

Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass Rohabfall, Nutztierdung und ähnliches, die herkömmlich entsorgt wurden, einer wirksamen Verwendung zugeführt werden.

Weil das erfindungsgemäße Verfahren außerdem Koji verwendet, benötigt die Verarbeitung wenig Zeit und ist wirksam.

Außerdem verwendet die vorliegende Erfindung, im Gegensatz zu Behandlungen unter Verwendung von thermophilen Bakterien, Koji Schimmel, so dass während Einiges des organischen Materials zu Kohlendioxid und Wasser zerkleinert wird, das Meiste davon zu vorteilhaften mikrobiellen Proteinen synthetisiert wird, während auch große Mengen an Verdauungsenzymen sekretiert werden, die in der Verdauungsabsorption helfen. Als ein Ergebnis wird eine Futterzubereitung mit hohem Nährwert erhalten, die zum Füttern von Nutztieren und ähnlichem geeignet ist. Dies bedeutet, dass während die Behandlung von organischen Abfällen unter Verwendung von Mikroben herkömmlich dem Zweck des einfachen Kompostierens der Abfälle dient, es das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt, nützliche Bestandteile durch den Koji Schimmel zu bilden, wodurch die Abfälle in der nützlichen Form einer Futterzubereitung wiederverwendet werden können.

Außerdem bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Abfällen, das keine schlecht riechenden Gase bildet.

Zusätzlich liefert die vorliegende Erfindung eine Koji Zubereitung, die das Mästen von Nutztieren fördert und gute Fleischqualität liefert. Diese Koji Futterzubereitung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten.

Die vorliegende Erfindung benötigt eine Ölbehandlung in dem Verfahren der Herstellung einer fermentierten Koji Futterzubereitung aus organischen Rohmaterialien unter Verwendung von Koji Schimmel. Das Öl wird herkömmlich für den Zweck des einfachen Zersetzens der Abfälle verwendet, das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, dass nützliche Bestandteile durch den Koji Schimmel gebildet werden, wodurch die Abfälle in der nützlichen Form einer Futterzubereitung wiederverwendet werden können.

Außerdem liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Abfällen, das keine schlecht riechenden Gase bildet.

Zusätzlich bietet die vorliegende Erfindung eine Koji Futterzubereitung, die das Mästen von Nutztieren fördert und gute Fleischqualität liefert.

Die vorliegende Erfindung benötigt eine Ölbehandlung in dem Verfahren der Herstellung einer fermentierten Koji Futterzubereitung aus organischen Rohmaterialien unter Verwendung von Koji Schimmel. Die Ölbehandlung wird durch Eintauchen mindestens eines Teils eines organischen Rohmaterials in heißes Öl und Extrahieren durchgeführt. Vorzugsweise wird das gesamte organische Material ölbehandelt. Die Ölbehandlung kann verwendet werden, um Öle mindestens in die Bereiche um die Oberflächen der organischen Rohmaterialien zu absorbieren.

Aufgrund des Einschlusses von Ölen kann der Koji Schimmel die Öle verbrauchen und sie wirksam in Fermentationswärme umwandeln, so dass keine Notwendigkeit besteht, insbesondere irgendwelche Nährstoffe für das Wachstum des Kojiv Schimmels hinzuzufügen, und die Öle wirken als eine Energiequelle, um das Zersetzen des organischen Rohmaterials und die Trocknungsgeschwindigkeit des Koji Schimmels stark zu verbessern. Außerdem gibt es wenige Mikroben, die in der Natur in der Lage sind, sich von Ölen zu ernähren, was es dem Koji Schimmel, der relativ empfänglich für Verunreinigung durch andere frei vorkommende Mikroben ist, erlaubt, die Vorherrschaft zu behalten.

Die Hitzebehandlung durch Eintauchen in Öl besitzt zusätzlich zu den oben genannten Wirkungen auch eine gewichtsreduzierende Wirkung durch Reduzieren der Feuchtigkeit und/oder Sterilisieren des Rohmaterials. Außerdem erlaubt die Verwendung von organischen Abfällen, die durch dieses Verfahren behandelt wurden, dass die Bildung von schlecht riechenden Gasen im Vergleich zu herkömmlichen Behandlungen von organischen Abfällen unter Verwendung von Koji Schimmel stark verringert wird, wobei nur der angenehme Geruch von Koji spürbar ist. Wenn es zum Zweck der Sterilisierung durchgeführt wird, sollte die Temperatur des Öls vorzugsweise mindestens 60°C, und weiter bevorzugt mindestens 70°C betragen. Als ein Ergebnis sollte die Temperatur des Abfalls selbst vorzugsweise auf ungefähr 60–100°C und weiter bevorzugt 70–100°C erhitzt werden. Die Rohmaterialien, die in diesem Temperaturbereich behandelt werden, sind am besten für Koji Fermentation geeignet. Wenn der Zweck darin liegt, die Feuchtigkeit zu verringern, sollte die Temperatur der Öle vorzugsweise ungefähr 80–130°C betragen. Die Wirkungen der Gewichtsverringerung, Feuchtigkeitsverringerung und Sterilisierung, die durch diese Hitzebehandlung bereitgestellt werden, erlauben die einfache Bewegung und den Transport des organischen Abfalls und vermeiden die Notwendigkeit für Kühlung, um den organischen Abfall auf die nächste Stufe der Koji Verarbeitung zu bringen.

Die Öle sind vorzugsweise pflanzliche oder tierische Öle und sollten vorzugsweise Speiseöle sein. Während der Geruch häufig eine Abneigung gegenüber der Behandlung von Rohabfall verursachen kann, führen diese Hitzebehandlungen, insbesondere jene, die Bratöle verwenden, zu dem normalen Geruch des Frittierens, was die Verarbeitung selbst in Restaurants oder ähnlichem erlaubt, was den zusätzlichen Vorteil besitzt, dass sie sofort verarbeitet werden. Darüber hinaus ist das Öl vorzugsweise ein Abfallöl, was somit gleichzeitig die Verarbeitung von Abfallölen erlaubt.

Zusätzlich schließen Beispiele von Koji Schimmel Asp. oryzae, Asp. awamori, Asp. sojae und ähnliche ein, von denen Asp. oryzae kawachii und Asp. awamori kawachii (erhältlich von Kirishima Kogen Beer KK) bevorzugt sind. Normalerweise enthalten organische Abfälle, wie Rohabfall eine große Menge an Ölen und können deshalb nicht in herkömmlichen Kompostieranlagen verarbeitet werden, sie sind die Art von Abfall, der am meisten vermieden wird. Durch Verwenden dieser Arten von Koji Schimmel erlauben die hohen lipolytischen Eigenschaften jedoch die hervorragende Verarbeitung der oben beschriebenen ölbehandelten Abfälle. Zusätzlich können sie in Kombination mit anderen Schimmelarten verwendet werden, die für Zersetzung geeignet sind.

Wenn der Koji Schimmel wächst und die Fermentation beginnt, bewirkt die Fermentationswärme darüber hinaus, dass die Abfälle trocknen, so dass eine Koji Futterzubereitung mit einem gewünschten Wassergehalt oder weniger erhalten wird. Zu diesem Zeitpunkt kann die Geschwindigkeit und die Menge des Trocknens durch Einblasen von heißer Luft, falls es benötigt wird, verbessert werden. Der Endwassergehalt der Koji Futterzubereitung beträgt vorzugsweise höchstens 30 Gew.-%, weiter bevorzugt höchstens 20 Gew.-% und noch weiter bevorzugt höchstens 15 Gew.-%.

Außerdem bietet die vorliegende Erfindung eine Koji Futterzubereitung, die durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren erhalten wird. Diese Koji Futterzubereitung besitzt einen extrem hohen Nährwert und ist geeignet, um Nutztiere, wie Rinder, Schweine, Geflügel und ähnliches zu füttern. Weil der Koji Schimmel Öle als eine Energiequelle verwendet, werden die Öle verbraucht und dadurch verringert. Darüber hinaus werden auch lipolytische Enzyme von dem Koji Schimmel in dem Futtermaterial enthalten sein. Während das Überangebot an Ölen Diarrhöe in Nutztieren verursachen kann, kann dieses Problem vollständig durch die Anwesenheit von lipolytischen Enzymen gelöst werden, wodurch der Nährwert der Futterzubereitungen steigt und das Mästen von Nutztieren fördert. Darüber hinaus bewirkt die Wirkung des Koji Schimmels, dass große Menge an Enzymen, wie Amylasen, Proteasen und aktive Sauerstoff zersetzende Enzyme in der Futterzubereitung angereichert werden, die stark in der Verdauung des Nutztieres, das mit dieser Futterzubereitung gefüttert wird, helfen, was dadurch auch Stress verringert. Die Futterzubereitung besitzt auch die Wirkung, dass sie den Geruch des Nutztierdungs unterdrückt.

Darüber hinaus kann das Verfüttern einer Futterzubereitung an Nutztiere, die große Mengen an ungesättigten Fettsäuren enthält, eine Verringerung der Fleischqualität, wie Vergilbung bewirken, aber die Behandlung mit Koji Schimmel kann die Menge an ungesättigten Fettsäuren verringern, so dass Nutztiere, die mit einer solchen Futterzubereitung gefüttert wurden, von hoher Fleischqualität sein werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Zunächst ist das organische Rohmaterial in der vorliegenden Erfindung ein Rohmaterial, das vorzugsweise hauptsächlich aus einem organischen Abfall zusammengesetzt ist. Mögliche Beispiele von Abfall, die als das organische Rohmaterial verwendet werden können, schließen Abfall aus der Nahrungsmittelindustrie, Haushaltsabfall, Abfall aus der Nahrungsmittelverarbeitung, Nutztierabfall, Dung und Abfälle aus Quarantänestationen ein. Irgendein solcher Abfall kann ausgewählt werden, und sie können alleine oder in Kombination verwendet werden. Diese Abfallart enthält Aminosäuren im Überschuss, was den Nährstoffwert der Futterzubereitung erhöht.

Abfall aus der Nahrungsmittelindustrie und Haushaltsabfall schließt zum Beispiel Kochreste, Speisereste und ähnliches ein.

Abfall aus der Nahrungsmittelverarbeitung schließt zum Beispiel Fischbrühe, Fischeingeweide und ähnliches aus der Verarbeitung von Meeresfrüchten ein, die getrennt und von dem ganzen Fisch entfernt werden und für gewöhnlich während der Verarbeitung von Meeresfrüchten verworfen wird. Es gibt keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich des Teils des Körpers. Der niedrige Schmelzpunkt von ungesättigten Fettsäuren, die in Meeresfrüchten enthalten sind, werden als wachstumsfördernde Faktoren hoch geschätzt, und sie können einer wirkamen Verwendung zugeführt werden.

Nutztierabfall schließt alle Abfälle ein, die in der Aufzucht von Nutztieren anfallen, ebenso wie Kadaver und ähnliches.

Zusätzlich kann der Dung, der verwendet wird, Exkremente von Nutztieren, einschließlich Rindern, Pferden, Geflügel und ähnlichem sein, der in der Nutztierindustrie gebildet wird, ebenso wie Exkremente von anderen Tieren oder sogar Menschen.

Neben solchen Abfällen kann das organische Rohmaterial Tofurückstände, Cerealien oder ähnliches einschließen.

Wenn das Rohmaterial erhalten wurde, wird es als nächstes ölbehandelt.

Das hier verwendete Öl kann irgendeines Typs sein, das essbar ist und einfach zur Verfügung steht, wie Bratöl, Schmalz, Sojaöl, Abfallöl aus der Fleischfabrik, Olivenöl oder ähnliches, aber Bratöle sind bevorzugt, weil sie einfach aus Restaurants und ähnlichem zur Verfügung stehen und einfach gehandhabt werden können. Weil Koji Schimmel ein lipolytisches Enzym segregiert, das Öle, die in Wasser unlöslich sind, in wasserlösliche Fettsäuren abbauen kann, die anschließend in die Zelle aufgenommen und verwendet werden können, kann er sowohl pflanzliche als auch tierische Öle zersetzen. Zusätzlich werden Abfallöle, wie gut bekannt ist, mehr und mehr als eine Form von industriellem Abfall erkannt, dessen Behandlung zu einem Problem von großer Beachtung bezüglich der Verantwortlichkeit für Umweltverschmutzung führt. Durch die Verwendung der oben beschriebenen Öle als Abfallöle kann dieses Problem wirksam gelöst werden.

Die Ölbehandlung kann mittels eines Verfahrens durchgeführt werden, das normalerweise für Frittieren verwendet wird, das bedeutet, durch Eintauchen mindestens eines Teils eines organischen Materials in ein Öl, das auf eine geeignete Temperatur für einen vorbestimmten Zeitraum eingestellt wurde, und anschließendes Extrahieren. Die Temperatur des Öls kann entsprechend dem Zweck eingestellt werden. Wenn es zum Beispiel der Zweck ist, die Feuchtigkeit zu verdampfen, ist eine Temperatur von ungefähr 80–130°C bevorzugt, wohingegen, wenn der Zweck die Sterilisierung ist, eine Temperatur von mindestens ungefähr 70°C ausreichend ist. Das organische Rohmaterial wird Öle in mindestens den Bereichen nahe der Oberfläche enthalten, und das organische Rohmaterial kann direkt nach der Extraktion verwendet werden, aber der Ölgehalt des organischen Rohmaterials sollte vorzugsweise eingestellt werden, zum Beispiel durch Einführen eines Siebes, Auspressen der Öle oder Hinzufügen von Ölen auf mindestens ungefähr 3 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-% und weiter bevorzugt mindestens 10 Gew.-% bezüglich des Gesamtwassergehalts des organischen Rohmaterials. Während das gesamte organische Rohmaterial vorzugsweise ölbehandelt werden sollte, um das Einmischen von frei vorkommenden Mikroben zu verhindern, kann etwas Rohmaterial, das nicht ölbehandelt wurde, auch hineingemischt werden. Der Koji wird anschließend mit dem organischen Rohmaterial gemischt, vorzugsweise nachdem eine geeignete Temperatur erreicht wurde. Vorzugsweise wird das Rohmaterial zu dem Koji hinzugefügt.

Das Verfahren zum Erhalten einer Futterzubereitung durch Fermentieren des Koji Schimmels kann auf irgendeinem Verfahren basieren, das herkömmlich bekannt ist. Zum Beispiel gibt es ein Verfahren mit a) Hinzufügen des Rohmaterials zu Koji und gut mischen, b) Fortsetzen des Rührens während eine Temperatur von ungefähr 30–50°C unter Verwendung eines statisch belüfteten Koji bildenden Apparats aufrechterhalten wird, um die Fermentation zu erlauben bis der Wassergehalt auf 20 Gew.-% oder weniger verringert ist, und c) Hinzufügen von weiterem Rohmaterial, um den Wassergehalt der Mischung auf 20–35 Gew.% zu erhöhen und Fortsetzen der weiteren Fermentation und der Trocknung, und Wiederholen der Schritte b) und c) in einer geeigneten Anzahl von Wiederholungen, bis eine Koji Futterzubereitung mit einem Wassergehalt von 20 Gew.-% oder weniger erhalten wird.

In diesem Fall sollte der Wassergehalt in Schritt a) vorzugsweise 50 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 25–40 Gew.-% betragen. Der Wassergehalt kann durch irgendein Verfahren eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Wassergehalt in dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Schritt des Erhitzens des Öls durch Mischen mit anderen Abfallarten, die relativ trocken sind, wie Sägemehl, Holzspäne, Weizenkleie, Reiskleie, Zuckerrübenschnitzel, Heu oder trockene Koji Futterzubereitung, die bereits durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt wurde, oder durch Trocknen durch Stehen lassen, Einblasen von warmer Luft oder Trocknen in der Sonne, verringert werden. In dem Fall, indem eine andere Substanz zum Mischen hinzugefügt wird, sollte der Stärkegehalt vorzugsweise mindestens 40 % betragen, und sie sollten in Kombination verwendet werden. Wenn es im Gegensatz dazu aufgrund der Ölbehandlung oder ähnlichem übermäßig trocken ist, kann der Wassergehalt durch Hinzufügen von Pflanzenteilen, Wasser oder ähnlichem erhöht werden. Somit ist der Wassergehalt des ölbehandelten organischen Rohmaterials nicht besonders beschränkt.

Der Koji Schimmel, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann irgendeiner Art sein, die herkömmlich verwendet wird, um Koji herzustellen, insbesondere Aspergillus oder Monascus, vorzugsweise Asp. oryzae, Asp. awamori, Asp. sojae und weiter bevorzugt Asp. oryzae kawachii und Asp. awamori kawachii (erhältlich von Kirishima Kogen Beer KK), welche die Eigenschaft aufweisen, dass sie eine hohe lipolytische Aktivität besitzen, sie können in Kombination mit anderen Schimmeln oder ähnlichem verwendet werden.

Während des Wachstums von Koji Schimmel wird Hitze unmittelbar nachdem der Koji Schimmel hinzugefügt wurde, gebildet, wobei die Produkttemperatur schrittweise steigt.

Folglich sollte das Produkt vorzugsweise bei 35–50°C in einem isothermen Tank gehalten werden, für diesen Zweck ist Kühlen durch Belüften wirksam. Darüber hinaus ist das Einblasen von Luft, die auf 50–60°C erwärmt wurde, zum Trocknen wirksam.

Wenn der Koji Schimmel die Fermentation beginnt, wird Wassergehalt durch die Fermentationswärme verdampft. Demzufolge kann eine Futterzubereitung mit dem benötigten Wassergehalt erhalten werden. Der Endziel Wassergehalt der Futterzubereitung sollte bei 30 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 20 Gew.-% oder weniger, und weiter bevorzugt 15 Gew.-% oder weniger liegen. Wenn der Wassergehalt des Futters höher als 30 Gew.-% ist, dann wird die Gesamtmenge übermäßig, was Schwierigkeiten in der Lagerung und dem Transport verursacht. Zusätzlich wird sie weniger geeignet für die Langzeitlagerung und ist anfällig für Verderben. Das organische Rohmaterial, das erfindungsgemäß getrocknet wird, kann direkt für eine Futterzubereitung verwendet werden.

Wenn zusätzlich der Wassergehalt der resultierenden Futterzubereitung weiter verringert werden muss, kann er unter Verwendung von Heißluft aus einem Dampfheizer oder ähnlichem getrocknet werden.

Wenn der Wassergehalt außerdem gefallen ist, vorzugsweise wenn der Wassergehalt ungefähr 20 % beträgt, kann ein Rohmaterial mit einem höheren Wassergehalt hinzugefügt und gerührt werden, um den Wassergehalt bei ungefähr 30 % einzustellen, um die Fermentation fortzusetzen, und dies kann einige Male wiederholt werden.

Weil die erfindungsgemäße Koji Futterzubereitung lipolytische Enzyme enthält, kann sie Öle enthalten, wobei der Ölgehalt vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 8 Gew.-% bezüglich der Gesamtmenge der Koji Futterzubereitung beträgt.

BEISPIELE

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter durch die angegebenen Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

100 kg Abfall aus einem Restaurant wurde in Bratöl bei ungefähr 105°C für 120 Minuten eingetaucht, um 20 kg eines trockenen Abfalls mit einem Wassergehalt von 7 % zu erhalten. 7 kg sterilisierte Pflanzenteile wurden dazu hinzugefügt, um den Wassergehalt auf 36 % einzustellen. Als nächstes wurde dies zu 100 kg Koji hinzugefügt und gut gemischt. Es bildete sich Wärme, sobald das Mischen begann. Diese Wärme wurde bei einer geeigneten Temperatur (30–50°C) durch Belüften, soweit notwendig, kontrolliert. 2–3 Stunden nach dem Hinzufügen des Koji erreichte das Wachstum des Koji Schimmels einen Gipfel, wobei die Temperatur der Mischung auf 45°C anstieg. Die Herstellung von Koji wurde weiter fortgesetzt, und heiße Luft, die durch einen Dampferhitzer geleitet wurde, wurde eingeblasen, um die Wirksamkeit des Trocknens in der zweiten Hälfte des Koji Herstellungsvorgangs zu verbessern. Als ein Ergebnis wurde ein fermentiertes Produkt (Futter) mit einem Wassergehalt von 10 % 24 Stunden nach dem Hinzufügen des Koji erhalten. Es wurden keine schlecht riechenden Gase während des gesamten Vorgangs freigesetzt.

Beispiel 2

100 kg Abfall aus einem Restaurant wurde in Bratöl bei ungefähr 105°C für 10 Minuten zur Sterilisierung eingetaucht. Dies wurde zu 600 kg Weizenkleie Koji mit einem Wassergehalt von 15 % hinzugefügt, anschließend gerührt, um einen Wassergehalt von 25 % zu erreichen. 30 Minuten später erreichte die Fermentationswärme von dem Koji Schimmel Intensität, und es wurde eine geeignete Belüftung durchgeführt, um die Produkttemperatur bei 40°C aufrechtzuerhalten, um 615 kg Koji Futterzubereitung mit einem Wassergehalt von 15 % 24 Stunden nach der Herstellung des Koji zu erhalten. Diese Behandlung wurde für 1 Monat fortgesetzt, um 650 kg Koji mit einem Wassergehalt von 15 % 1 Monat später zu erhalten. Es wurden absolut keine schlecht riechenden Gase während der Behandlung freigesetzt, noch gab es irgendeine Kontamination durch frei vorkommende Mikroben.

Beispiel 3

Die erfindungsgemäße Futterzubereitung wurde in einer Menge von 15 % mit einer herkömmlichen Standard Futterzubereitung gemischt und an Berkshire Schweine verfüttert, die mit Berkshire Schweinen verglichen wurden, die nur mit der Standard Futterzubereitung gefüttert wurden. Die Schweine, die mit der erfindungsgemäßen Futterzubereitung gefüttert wurden, zeigten gesteigertes Körpergewicht gegenüber jenen, die mit der herkömmlichen Futterzubereitung gefüttert wurden.

Beispiel 4

Zusätzlich wurde die erfindungsgemäße Futterzubereitung an Eier legende Hühner verfüttert. Während die Eierlegerate von Eier legenden Hühnern normalerweise nach einem Jahr ab dem Beginn des Eierlegens abfällt, behielten die Hühner, die mit Futter gefüttert wurden, das aus 50 % der erfindungsgemäßen Futterzubereitung bestand, eine stabile Eierlegerate, die ein Jahr überstieg, und der Effekt wurde noch deutlicher mit höheren Mischungsverhältnissen der erfindungsgemäßen Futterzubereitung.

Beispiel 5

Als nächstes wurde ein Experiment durchgeführt, das die lipolytische Aktivität von Koji Schimmel betraf.

266 g Hitze sterilisierter Rohabfall wurde mit 500 g Weizenkleie Koji gemischt, um den Wassergehalt auf 35,4 % einzustellen. 25 g Speiseabfallöle wurden außerdem hinzugefügt. Der resultierende Ölgehalt betrug 7,2 %. Weil die Produkttemperatur sofort nach dem Mischen anstieg, wurde Belüftung, wie benötigt, durchgeführt, um die Produkttemperatur bei 40°C oder weniger zu halten, wodurch 507,7 g einer Koji Futterzubereitung mit einem Wassergehalt von 14 % und einem Ölgehalt von 8,1 % 24 Stunden später erhalten wurde.

Während der Ölgehalt des Koji sofort nach dem Mischen des Rohabfalls und der Abfallöle 7,2 % betrug, hatte er sich auf 8,1 % 24 Stunden später geändert. Eine Berechnung bezüglich der absoluten Mengen führt zu einen Ölgehalt sofort nach dem Mischen von (500 + 291) × 7,2 % = 57 g Öle. Andererseits war nach 24 Stunden Koji Herstellung der Ölgehalt auf 507,7 × 8,1 % = 41 g gefallen. Während dieser Zeit war der Wassergehalt von 766 × 35,4 % = 271 ml auf 507,7 × 14 % = 71 ml gefallen. Dies zeigt, dass 57 – 41 = 16 g Abfallöle in dem Vorgang des Verdampfens von 271 – 71 = 200 ml Wasser verbraucht wurden. Dies zeigt, dass um 200 ml Wasser mit der Fermentationswärme von Koji zu verdampfen, 8 % des Wassergehalts, in anderen Worten 16 g Abfallöle benötigt werden.

Während außerdem der Iodwert der Abfallöle vor der Koji Herstellung 265 betrug, wurde der Iodwert der enthaltenen Öle nach 24 Stunden der Koji Herstellung auf 151 reduziert. Dies bedeutet, dass die ungesättigten Fettsäuren in den Abfallölen durch die Aktivität des Koji Schimmels weitgehend abgebaut wurden.

Beispiel 6 Experiment über die Trocknungseffizienz wenn Öle verwendet werden

Ein Shochu Abwasser wurde verwendet, um die thermische Trocknung, die herkömmlich verwendet wird, mit der Trocknung durch die Fermentationswärme von Koji Schimmel unter Verwendung von Abfallölen wie in der vorliegenden Erfindung zu vergleichen.

Verfahren

9 Tonnen Shochu Abwasser wurden mit 18 Tonnen Weizenkleie gemischt, und der Wassergehalt wurde auf 36 % eingestellt, anschließend für 60 Minuten bei 100°C unter Verwendung von Dampf sterilisiert. Nach dem Sterilisieren wurde diese Mischung aus Weizenkleie und Shochu Abwasser (die im Folgenden als Abwasser Koji bezeichnet werden sollen) belüftet, um die Produkttemperatur auf 40°C zu verringern, danach wurden 18 g eines Anzucht Koji (Asp. kawachii) hinzugefügt und für 1 Stunde gerührt, gefolgt durch weiteres Belüften, um die Temperatur auf 32°C abzusenken und aufrechtzuerhalten. 12 Stunden nach dem Hinzufügen des Anzucht Koji bewirkte das Wachstum des Koji Schimmels, dass die Produkttemperatur des Abwasser Koji auf mindestens 35°C anstieg, nachdem die Produkttemperatur innerhalb eines Bereichs von 30–35°C durch Belüften, wie benötigt, um den Koji herzustellen, aufrechterhalten wurde. Als ein Ergebnis war der Abwasser Koji auf einen Wassergehalt von 15 % oder weniger 120 Stunden nach dem Hinzufügen des Anzucht Koji getrocknet.

Anschließend wurden 3 Tonnen Shochu Abwasser und 150–300 l Speiseabfallölen zu dem Abwasser Koji hinzugefügt, um den Wassergehalt auf 26 % zu steigern. Außerdem verbrauchte der Abwasser Koji die Energie von den Speiseabfallölen, was dazu führte, dass die Wärmebildung intensiver wurde. Um die Produkttemperatur bei 30–35°C aufrechtzuerhalten, wurde eine geeignete Belüftung durchgeführt, woraufhin der Abwasser Koji Wärme aufgrund von Verdampfung durch Belüftung verlor, wodurch die Produkttemperatur fiel, während gleichzeitig der Wassergehalt verdampfte. Als ein Ergebnis war der Wassergehalt des Koji nochmals auf 15 % nach 24 Stunden verringert worden. Anschließend wurde dieser Vorgang wiederholt, und am Ende waren 210 Tonnen Shochu Abwasser und 1450 l Speiseöle hinzugefügt worden, um 21 Tonnen Abwasser Koji zu erhalten.

Dieser Abwasser Koji wurde hinsichtlich einer Bestandteile analysiert, während andererseits 15 g Koji verwendet wurden, um eine Extraktion für 1 Stunde bei 30°C in 100 ml Wasser durchzuführen. Der Extrakt wurde verwendet, um die Titerwerte für verschiedene Enzyme zu bestimmen, um die Enzymaktivität pro Gramm Koji zu berechnen.

Die Ergebnisse sind unten gezeigt.

  • Verwendetes Rohmaterial
  • Verwendete Leistung
  • 21554,6 kW
  • Hergestellter Abwasser Koji
  • 21.000 kg
  • Vergleich der Bestandteile
  • Enzymatische Aktivität pro Gramm Abwasser Koji
Analyse

Der Wassergehalt der Weizenkleie wurde verwendet, als die Kultur für den Koji Schimmel 18000 × 11,3 % = 2034 l betrug, der Wassergehalt in den 210 Tonnen von hinzugefügten Shochu Abwasser betrug 210000 × 95 % = 199500 l, und der Wassergehalt in den 21 Tonnen des hergestellten Abwasser Koji betrug 21000 × 24,2 % = 5082 l, was bedeutet, dass 199500 + 2034 – 5082 = 196452 l Wasser durch die Fermentationswärme verdampft wurden.

Andererseits betrug die Menge an Speiseabfallölen, die als die Wärmequelle verwendet wurden, 14500 l (spezifische Schwerkraft 0,92) = 13340 kg. Zusätzlich betrug der Ölgehalt in der Weizenkleie, die als eine Kultur verwendet wurde, 1800 × 4 % = 72 kg, und der Ölgehalt in dem resultierenden Abwasser Koji betrug 21000 × 11,7 % = 2457 kg. Somit wurden 72 + 13340 – 2547 = 10865 kg Abfallöl verbraucht.

Darüber hinaus betrugt die Menge an NFE, die in der ursprünglichen Weizenkleie enthalten war, 18000 × 54,6 % = 9828 kg, und dies wurde in der End Abwasser Koji Stufe auf 21000 × 16,4 % = 3444 kg verringert. Dies bedeutet, dass 9828 – 3444 = 6384 kg NFE in der Fermentationsstufe verbraucht wurden. Von diesem verbrauchten NFE wird angesichts der Eigenschaften des Koji Schimmels angenommen, dass es hauptsächlich Stärke war.

Der Energiewert der Speiseabfallöle betrug 9500 kcal, und der Energiewert der Stärke betrug 4371 kcal.

Die Menge der verbrauchten Energie aus den obigen Ergebnissen berechnet sich wie folgt:

Andererseits beträgt die latente Wärme des Verdampfens von 1 l Wasser bei 40°C 576 kcal. Weil 196452 l Wasser in diesem Experiment verdampft wurden, beträgt die latente Wärme des Verdampfens, die benötigt wurde, 576 × 196.452 = 113.156.352 kcal.

Somit beträgt die thermische Energieverwendungseffizienz des vorliegenden Prozesses 113.156.352/131.121.964 = 86,3 %, eine hohe Effizienzrate, die in herkömmlicher thermischer Trocknung undenkbar wäre.

Zusätzlich enthält der Abwasser Koji Phytasen und saure Proteanen, von denen, wenn sie an Nutztiere verfüttert werden, angenommen werden kann, dass sie die Möglichkeit besitzen, die Effizienz der Verwendung von phytischem Phosphor und Proteinen zu verbessern.

Beispiel 7

Um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu untersuchen, wurde eine Bestandteil Analyse an der Koji Futterzubereitung durchgeführt, und die Fleischqualität von Nutztieren, die mit der Koji Futterzubereitung gefüttert wurden, wurde untersucht.

1 kg Rohabfall wurde in 3 Liter Bratöl eingeführt, die bei einer Temperatur von 103°C gehalten wurden, anschließend wurden sie für 24 Stunden getrocknet. Anschließend wurde das Produkt aus dem Bratöl extrahiert und gepresst, um 260 g trockenes Produkt zu erhalten. Das getrocknete Produkt enthielt 60 g Öle. 146 ml Wasser wurden zu diesem trockenen Produkt hinzugefügt, um den Wassergehalt bei 36 % einzustellen, und 0,4 g Anzucht Koji wurden hinzugefügt und gerührt. Nach 6 Stunden begann die Produkttemperatur zu steigen, so dass das Rühren durch Belüften, soweit erforderlich, begleitet wurde, um die Temperatur bei 36°C aufrechtzuerhalten, und 40 Stunden später wurden 275 g eines Koji mit einem Wassergehalt von 15 % erhalten. Der Ölgehalt des Koji betrug 17 %. Dies bedeutet, dass 60 g der Öle auf 275 × 17 % = 46,8 g verringert wurden, was anzeigte, dass ungefähr 20 % der Öle durch den Koji Schimmel abgebaut worden waren. Eine Zusammensetzungsanalyse dieses Koji ergab, dass der Wassergehalt 15 %, Rohproteine 16 %, Rohfette 17 %, Rohfasern 6 %, Aschegehalt 4 % und NFE 42 % betrug.

Dieser Koji wurde als eine Futterzubereitung verwendet, der an Berkshire Schweine im Alter von 3 Monaten nach der Geburt verfüttert wurde, in dem 20 % der herkömmlichen Futterzubereitung ersetzt wurde. Während Berkshire Schweine normalerweise bis zu einem Körpergewicht von 110 kg nach 8 Monaten nach der Geburt wachsen, hatten jene, die dem vorliegenden Experiment unterworfen wurden, ein Körpergewicht von 110 kg im Alter von 6,5 Monaten erreicht. Während erwachsene Schweine normalerweise weiterhin 3 kg Futter am Tag fressen und 6 kg Dung ausscheiden, schieden die Schweine in dem vorliegenden Test nur 1,8 kg Dung aus. Dies bedeutet, dass es eindeutig ist, dass dieser Koji als eine Futterzubereitung sehr wirksam ist und dass er in der Lage ist, die Verdauungsabsorption zu fördern. Wenn darüber hinaus herkömmlich Schweine mit Futter gefüttert werden, das einen hohen Ölgehalt, wie Nahrungsmittelteile enthielt, können ihre Fettanteile gelb werden und verringerte Fleischqualität bewirken, aber im vorliegenden Experiment wurde eine solche Vergilbung überhaupt nicht beobachtet.

Wie aus den obigen Beispielen ersichtlich ist, während Futterzubereiqtungen, die aus Rohabfall zusammengesetzt waren, herkömmlich nur als ein minderwertiger Ersatz für normales Futter dienen konnten, besitzt die erfindungsgemäße Futterzubereitung einzigartige Wirkungen, welche die Fähigkeiten von normalen Futterzubereitungen bei weitem übersteigt.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung umfassend die Schritte Durchführen einer Ölbehandlung durch Eintauchen mindestens eines Teils eines organischen Rohmaterials in heißes Öl und Extrahieren; Hinzufügen von Koji, um zu fermentieren; Reduzieren der Öle auf eine vorbestimmte Menge durch Fermentation durch den Koji Schimmel, wobei das ölbehandelte organische Rohmaterial mindestens 3 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, weiter bevorzugt mindestens 10 Gew.-% Öle bezüglich des Gesamtwassergehalts der organischen Rohmaterialien enthält.
  2. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß Anspruch 1, wobei Wärme von der Fermentation verwendet wird, um den Wassergehalt zu reduzieren.
  3. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das ölbehandelte organische Rohmaterial eine ausreichende Menge an Ölen enthält, um Wärme aus Fermentation durch den Koji Schimmel zu bilden; die zum Trocknen des organischen Rohmaterials notwendig ist.
  4. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei die Koji Futterzubereitung lipolytische Enzyme aus dem Koji enthält.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß einem der Ansprüche 1–4, wobei die Öle mindestens in die Bereiche um die Oberflächen aller organischen Rohmaterialien absorbiert werden.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß einem der Ansprüche 1–5, wobei das organische Rohmaterial Rohabfall ist.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß einem der Ansprüche 1–6, wobei die heißen Öle auf eine Temperatur von mindestens 70°C erhitzt werden.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß einem der Ansprüche 1–7, wobei der Koji Schimmel lipolytische Aktivität aufweist.
  9. Koji Futterzubereitung, die erhältlich ist durch ein Verfahren zur Herstellung einer Koji Futterzubereitung gemäß einem der Ansprüche 1–8.
  10. Koji Futterzubereitung gemäß Anspruch 9, soweit er von Anspruch 4 abhängt, wobei der Ölgehalt mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 8 Gew.-% bezüglich der Gesamtmenge der Koji Futterzubereitung beträgt.
  11. Koji Futterzubereitung gemäß Anspruch 9, soweit er von Anspruch 4 abhängt, oder gemäß Anspruch 10, wobei der Wassergehalt der Koji Futterzubereitung höchstens 30 Gew.-% beträgt.
  12. Koji Futterzubereitung gemäß Anspruch 9, soweit er von Anspruch 4 abhängt, oder gemäß Ansprüchen 10 oder 11, wobei die lipolytischen Enzyme von dem Koji stammen.
Es folgt kein Blatt Zeichnungen






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