178501. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és keverék zöld növényeknek, valamint a mezőgazdasági és élelmiszeripar lédús melléktermékeinek tartósítására
5 178501 6 így a jelenleg ismert silózási technológiák szerint csupán a növényekben található oldható cukrokat használják fel tejsav termelésére. Ha cukrokban szegény növényeket kívánunk tartósítani, amilyenek különösen a hüvelyesek, a süózás gyakorlatilag nem 5 hajtható végre jó körülmények között. A tejsavbaktériumok ugyanis nem rendelkeznek a szaporodásukhoz szükséges mennyiségű tápanyaggal, a közeg savassága nem kielégítő, továbbá toxikus vegyületek keletkeznek, amelyek a takarmányt gyorsan a fo-10 gyasztásra alkalmatlanná teszik. A találmány feladata zöld növények, valamint a mezőgazdasági és élelmiszer ipar lédús melléktermékeinek tartósítására olyan eljárás és keverék létrehozása, amely lehetővé teszi a tejsavas eijedésnek más, biológiailag nem kívánt reakciók rovására való lefolytatását dy módon, hogy kialakítja az ehhez a fermentációhoz szükséges körülményeket, azaz a tejsavbaktériumok rendelkezésére bocsátja kívülről való beadagolás nélkül a növekedésükhöz szükséges és a 20 nem kívánt baktériumok elpusztítását elősegítő tápelemeket, továbbá amely még a legnehezebben kezelhető növények (például a káposzta, lucerna és cukorrépa) friss állapotban való tartósítására is használható, a tartósításon túl a tápértékét is növeli, 25 gyakodatilag meggátolja a vajsavas eijedést, meghosszabbítja a tartósítás lehetséges időtartamát és ennek révén ezt nagyobb mértékben függetlenné teszi a hőmérséklettől, valamint jelentősen javítja a növényi nitrogénnek az állatok által való hasznos!- 30 tását. A találmány a kitűzött feladatot olyan eljárás létrehozása révén oldja meg, amely eljárásnál a kezelni kívánt anyaghoz a silózás előtt baktériumokat adunk és ezáltal tejsavas eijesztést végzünk, és 35 amelynek jellemzője, hogy a tejsavas fermentáció elősegítésére, illetve előidézésére képes baktériumokat egy a magasabb glükozidok, közelebbről a cellulóz és a keményítő olyan cukrokká való lebontását elősegítő baktériumokkal és/vagy anyaggal egészítjük 40 ki, amelyek a tejsavas erjedést elősegítő baktériumok számára hasznosíthatók. így a találmány szerint a tárolni kívánt növényben levő összetett glükozidokat, pontosabban a cellulózt, pentozánokat, keményítőt stb. cukrokká ala- 45 kítjuk és ezeket a tejsavas erjesztést végző baktériumok rendelkezésére bocsátjuk. A tejsavas erjedés mértéke tehát nem lehet elégtelen és ez a fermentáció nem csökkenti a növényben rendelkezésre álló erjeszthető cukrok koncentrációját. 50 A magasabb glükozidok bomlását kiváltó tényezők lehetnek dyan baktériumok, amelyek ezeket a glükozidokat képesek megtámadni, de lehetnek megfelelő enzimek is. A találmány szerinti eljárás egyik foganatosítási 55 módjánál a silózás végzésével egyidejűleg a silóba legalább két baktérium törzset adagolunk. Az egyiket úgy választjuk meg, hogy képes legyen a magasabb glükozidoknak erjeszthető cukrokká való lebontására, a másikat pedig úgy, hogy ezeket az 60 erjeszthető cukrokat tejsavvá tudja átalakítani. így tehát a találmány szerint a növényhez vagy takarmányhoz adagolandó anyag legalább egy olyan mikroorganizmus törzset tartalmaz, amelyik a keményítőt maltózzá tudja lebontani és legalább egy 65 olyan másik mikroorganizmus törzset, amelyik a maltózt tejsavvá alakítja át. így a találmány lehetővé teszi, hogy a tejsav-termelő mikroorganizmusokat állandóan ellássuk olyan mennyiségű erjeszthető cukorral, amely elégséges ehhez a tejsav termeléshez. így a növény fajától függetlenül elég maltóz áll rendelkezésre a tejsav termelés megindítására és folytatására egészen 4,5 alatti pH értékekig. Ez a tejsav termelés gyorsítható olyan enzimek hozzáadásával, amelyek a magasabb glükozidokat lebontják. A találmány egyik lehetséges, előnyös foganatosítási módjánál egy vagy több kiegészítő hatású enzimet adagolunk, amelyek képesek a glükozidok, például a cellulóz, keményítő, pentozánok stb. erjeszthető cukrokká való lebontására. Ebből a szempontból különösen hasznos a hemicellulóz és az amilázok, valamint az amiloglükozidáz a maltóz képződés biztosítására, amely a baktériumok tejsav termeléséhez szükséges. Hemicelluláznak azt a gomba eredetű hemicellulolitikus komplexet nevezzük, amely galaktomannáz, pektináz, beta -glukanáz, xüanáz és celluláz típusú enzimes cukrosító hatású. Ez a sejtmembrán glükozid komponenseire és a dextrinekre hat az 5,5 és 2 közötti pH tartományban. Az amilázok különböző típusúak és eredetűek lehetnek. A gomba eredetű alfa- és beta-amilázok a keményítő alfa-( 1,4)-kötéseit hidrolizálják és főként maltózt, ezenkívül triózokat és határdextrineket (5—8 hexózvagy pentóz-molekulát tartalmazó polimereket) termelnek. Ez az amiláz nem bontja fel az alfa-(l,6> -kötéseket, azonban a feltárt keményítő szemcsékre hat. A keményítő szemcse kerületét valójában egy olyan membrán alkotja, amely az alfa- vagy beta-amilázok által meg nem támadható pentozánokból és magasabb glükozidokból áll. Ez az amiláz továbbá a 4—6,4 pH tartományban hat, tehát hatása megszűnik, mihelyt a silóban a pH 4 alá csökken. A gomba-amiláz hidrolizáló hatásának kiegészítésére a növények tartósítására szánt, találmány tárgyát képező készítményekhez, illetve keverékekhez egy bakteriális eredetű amilázt adunk. Ez az enzim az előző amilázok hatására elfolyósodott keményítőre hat és lényegében maltózt termel. Ez az enzim tehát az 5—8 pH tartományban hat. Az 1,6 kötések bontására, amelyeket az előző enzimek nem támadnak meg, egy harmadik amüolitikus enzimet adagolunk a találmány szerint a silózásra kerülő termékhez. Az amilo-glükozidázokról van szó, amelyek cukrosító enzim komplexet alkotnak. Ez az alfa-(l,4) és főként az alfa-(l,6) kötések hidrolízisét katalizálja a keményítő terminális láncaiban és határdextrinekből kündulva lényegében d-gjükózt termel. Ez az amiláz 3—6,8 pH értéken hat. Ezek a keverék alakjában adagolt enzimek tehát aktivitásuk révén egyaránt kiegészítő hatással vannak a legegyszerűbb és a legbonyolultabb glükozidok hidrolízisére, a 7—2 közötti pH tartományban. Az egyes enzimek aktivitás maximuma a pH csökkenés függvényében egymás után lép fel (mimellett a pH a Silóban nem csökken 3,5 alá) a 10-30 °C hőmérséklet intervallumban, amely a siló körülményeivel összhangban áll. 3
