Die chemischen Veränderungen des Roggens und Weizens beim Schimmeln und Auswachsen

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    16-Aug-2016

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  • 550 IL Scherpe, Veriinderungen des Roggens u. Weizens. [Zeil'sehr. f Untersnclmng [_d. lgahr . - 1.1. Gemlssml t te l .

    Es erttbrigt nur noeh, die Gestaltung des Embryos zu untersuehen. Aueh an

    diesem lassen sich charakter ist isehe Untersehiede erkennen. Der Keim dcs Bourbonkaffees (Fig. 34, V, C) ist ~tusserlich dem des arabischen Kaffces sehr ~ihnlich, das keu l ig ver laufendc Warze lchen tri~gt zwci herzfSrmige, fest anein- ander schl iessende Koty ledonen. Bci Coffea arab ica besitzen die letzteren einen

    starken Mittel- und zwci schwlichere Seitennerven; ich habe mich in ncuer l icher Untersuchung davon f iberzcugt, dass diescs Verhal ten das normale ist; in diesem Sinne ist daher die Angabe in mciner , ,Entwicklungsgeschichte dcr Frf ichte und

    des Samens des arabischen Kaffecs"~) zu ber icht igen. Beim Bourbonkaffce da- gegen zwcigen yon dem Mittelnerv sehr zarte Nebennerven ab, so dass die fieder-

    ncrv ige Bi ldung deut l ich ausgcsprochen ist. Am k larsten kann man dicses an

    Qucrschnittcn dcr Koty lcdonen beobachten. Fig. 34, V, A zcigt den Koty ledonar- querschnit t an Coffea arab ica ; g i s t der Mittelnerv, g~ dcr nur um weniges

    schw~tchere Seitennerv; in B, dem Querschnitt der Koty ledoncn yon Bourbon- kaffce, schen wir nur den Mittelnerv stark entwickelt , die Seitennerven dagegen

    sehwaeh angedeutet . Sehr seh(Sn kann die Nervatur an mit Jod behandel ten Objekten gesehen werden. Der Keim VOlU Bourbonkaffee ist sehr reich an

    St~irke, und an den in Jod getauchten Koty ledonen treten im dunk len Blatt-

    gewebe dic hel len Ncrven deut l ieh hervor. Aus dem Mitgethei lten dtirfte ersiehtl ieh sein, dass der Bourbonkaffee

    niemals berufen sein wird, als Ersatz des arabisehen Kaffee's dienen zu k6nnen, es w~ire denn, dass er in betrt iger ischer Absieht verwendet wird. Wie F roehner mitthei lt , haben F r a p p i e r und L e H 6 r y eine Kreuzung zwisehen Coffea arab iea L.

    und Coffea maur i t iana Lain. beobaehtet, dereu Same dem des ersteren ent- spreehen soll. Was auf Java als Coffea maur i t iana kul t iv i r t wird, seheiut nur

    eine Spielart der Coffea arab iea zu sein.

    Die chemischen Veriinderungen des Roggens und Weizens beim Schimmeln und Auswachsen.

    Won

    ])r. R. Scherpe.

    3i i tthei lul~g aus dcm chemischcn Lab()r ; t tor ium des Ka isc r l i chen Gesundhe i tsamtcs .

    Das Seh immeln ~) und das Auswachsen sind bekannt l ich die gewOhn- l ichen Arten des Verderbens yon Getreide; ersteres kanu bci fchlerhafter Aufbe- wahrung eintreten, letzteres wird dutch ungtinst ige Erutewi t terung hervorgerufen.

    1) Zeitschr. Nahrungsnl.-Untcr~uc|mng, Ilygicnc, Waarenk. lS95, 9, 293--298, 309--311 und 325--3'-)8.

    :) d. h. die Eutwickhmg yon Penicillinm glaucum. Gewbhnlich werden diescn Pilz andere Parasiten auf dem Getreide bcgleilen, (lie sich jedoch weniger attsbreiten uls dcr erstere und auf dic r Umwandluugen im Korn nur einen ianbcdcutenden Einfluss ausiiben werden.

  • Jahrgangjuli. 1899" l l~. Scherpe, Yeranderungen des Roggens u. Weizens. 551

    Die bisher ausgeitihrten Untersuchungen tiber die Veranderungen, welche Roggen und Weizen beim Schimmeln und Auswaehsen erfahren, erstreeken sich nur auf die Umwandlung einzelner Bestandtileile; sic betreffen z. B. den Am- moniakgehalt, den Gehalt an wasserl0slichen Kohlenhydraten, die Siturebildung, Eine eingehendere Behandlung der bezeichneten Frage erseheint indessen aus dem Grunde nicht tibertitissig, wcil das Vcrsci~immeln und Auswaehsen, wie vorauszusehen, einen Verlust an wesentlichen Bestandtheilen herbeiffihren, dessen Kenntniss namentlich dann wichtig erseheint, wenn das vom Schimmel befallene oder ausgewachsene Getreide noeh als mensehlichcs Nahrungsmittel oder Vieh- futter verwendbar gemaeht werden kann, was bei geeigneter Behandlung (Trocknen oder DSrren bei verschimmeltem Getreide) oft gelingt.

    Die Untersnehungen lassen sich noch in anderer Hinsicht verwerthen. Zur Priifung der Mehle auf Gebrauchsfahigkeit (Backfithigkeit) sind neben dem als sieherstcs Verfahrcn geltenden Backversueh aueh rein chemische Verfahren zur Anwcndung gelangt, welche darauf beruhen, dass eine Verminderung der Baekf}thigkeit gewOhnlich yon chemisehen Umwandlungen im Mehl begleitet ist. Da indesscn die Zuverliissigkeit dieser chemischen Untersuehungsverfahren (Be- stimmung der Acidit,'tt, des Ammoniakgebaltcs) noch nicht als erwiesen geltcn kann, so "bietet sich als wcitere Aufgabe, eine systematisch an mchreren Roggen-

    9 und Weizensorten durehgeftihrte Untersuchung tiber die Beziehungen zwischen dem Grade des Verderbens (Schimmelns und Auswachsens) und den hierdurch hervorgerufenen chemischen Umwandlungsvorg}ingen anzustellen.

    Es ist daher versucht wordcn, an einer Anzahl Roggen- und Weizensorten und zwar an

    Norddeutschem Roggen aus Wriezen a. O., mit dem Stickstoffgehalt 1,369 ~ Amerikanischem Stidrussischem Weissem norddcutschem (rheinisehem)Weizen - Sttdrussisehem Argentinisehem

    die nachstehcnden Aufgaben zu 15sen:

    1,ss5 % 2,174% 1,svo % 2,20s % 2,264 ~

    1. Den beim Schimmeln und Auswaehscn yon Roggen und Weizen ein- tretenden Stoffverlust fiberhaupt, sowie den Verlust an N~thrstoffen zu ermitteln. Bei dieser Untersuehung ist sehwi~eheres und st~trkeres Verderben in Betracht zu ziehen.

    2. Die im Roggen und Weizen bei schwachem und bei st~trkerem Sehimmeln, sowie bei sehwachem und st~trkerem Auswachsen stattfindenden chemisehen Umwandlungen m6glichst vielseitig an mehreren Sorten zu untersuchen, ins- besondere festzustellen, welehe Bestandtheile bezw. ehemische Konstanten auch bei sehwaehem Verderben sich in erheblichem Grade ver~ndern.

    Eine ausftihrliche Darstellung der Versuche wird demn~ehst in den ,,Ar- beiten aus dem Kaiserliehen Gesundheitsamt" verSffentlicht werden. Einzcl- heiten in Betreff Methodik, die Zahlcnergebnisse nebst deren Bespreehung sind

  • 552 R. Scherpe, Ve~nderungen des Roggens u. Weizens. [Zoltsehr. f. lhltersuchuug , kd . Nahr . - u . Genussmittel.

    dort naehzulesen, wahrend hier nur kurze Angaben fiber die Art der Unter- suchung und die wesentlichen Ergebnisse gemaeht werden sollcn.

    Bei der Aufstellung des Versuchsplanes sind die in neuester Zeit yon J. K6n ig t) und E. Schu lze -~) gemaehten Vorsehlage zur Verbesserung der Untersuehungsmethoden fttr pflanzliehe Nahrungs- und Futtermittel berfiek- siehtigt worden; es sei besonders bemerkt, dass aueh die Bestimmung der Pento- sane, welehe man, den Ausfiihrungen yon J. K6n ig folgend, jetzt wohl als wesentliche Bestandtheile pflanzlicher Nahrungsmittel ansehen kann, in die analytisehen Untersuehungen mit aufgenommen worden ist.

    Die Untersuchungen fiber den Substanzver]ust beim Schimmeln und Aus- waehsen wurden in der Weise gefahrt, dass

    1. die Ver~tnderungen des Gewichtes der Trockensubstanz, o. die Gewiehtsveranderungen der wesentlichen Bestandtheile:

    a) des Stickstoffs, b )der St~irke nebst den wasserlOs]ichen Kohlen- hydraten (diastase-16sliche Kohlenhydrate), c) der Pentosane, d) des Zellstoffs, e) des Fettes und der Aetherextraktivstoffe

    festgestellt wurden. Die Untersuehungen fiber die ehemisehen Umwandlungen erstreekten

    sich auf a) die Aciditat, b) das Ammoniak, e) die wasser]6sliche Substanz, deren Stiekstoff- und Aschengehalt, d) die wasserl6sliehen Kohlenhydrate, e) den Rein-Protein-Stiekstoff, f) Fett und Aetherextrakt.

    Soweit angangig, sind bei den analytischen Bestimmungen, die in den ,,Vereinbarungen zur einheitliehen Untersuehung yon Nahrungs- und Genuss- mitteln" angegebenen allgemeinen Untersuchimgsverfahren zur Anwendung ge- kommen; in mehreren Fallen mussten jedoeh, der Natur des Untersuchungs- stoffes zufo]ge, die zweckmassigsten Verfahren erst festgestellt werden.

    Untersuchungsverfahren.

    A. Untersuehungen iiber den Stoffverlust.

    1. Best immung der S tarke . -- Entspreehend denl Vorsehlage yon E. S ch ul z e 3), welcher in den yon Wile y*) und seinen Mitarbeitcrn ausgeffihrten zahlreichen vergleiehenden Untersuehungen der Starkebestimmungsverfahren eine Stfitze gefunden hat, wurde die St~rke mittels Diastase (Dyastase-Glycerin) aufgesehlossen und nach Ucberffihrung in Glukose gewichtsanalytisch bestimmt.

    ~) J. K6nig: Die Notln~endigkeit derUmgestaltung der jetzigen Fuller-und Nahrungs- mittelanalyse. Landw. Ver6.-St'm 1897. 48, 81.

    '2) E. Sehulze, Die Umgestaltung der Futter- und Nahrungsnfittehnlalyse. Ebenda 1898, 49, 419.

    3) I. e. S. 434. 4) W. \Viley and W. Krug, Comparison of t.he st'mdard methods for the e~timation

    of starch. -- Jaurn. Amerie. Chem. Soe. 1898, 20, 253.

  • ,~'ahrgang 1899.'] [~. Scherpe, Ver/~nderungea des Roggens u. Wcizens. 553 ,Tuli. .J

    2. Die Pentosane wurden nach dem Verfahren yon To l l cns t) unter Anwendung yon Phloroglucin,

    3. der Zellstoff nach dem yon J. KSn ig :) angegebenen Verfahren (Er- hitzen mit schwefels~turehaltigem Glycerin) bestimmt.

    B. Untersuehungen fiber die ehemisehen Umwandlungen.

    1. Die Bcst immung der Acidit=At wurde nach dem yon Pr io r ftir Bier- untcrsuchungen angegebcncn Verfahrcn 3) ausgcffihrt.

    2. Zur Best immung der wasser l6s l i chen Substanz wurde das ge- mahlcne Korn li~ngere Zeit mit eiskaltein Wasscr behandelt, die Fliissigkeit filtrirt und ein aliquoter Theil der L6sung zur Bestimmung der Gesammt- mcnge der wasser lSs l i chen Substanz , des S t i cks to f fgeha l tes und der A s c h e verwendet.

    3. Um die wasser l0s l i chen Koh lenhydrate zu bestimmen, wurde ein aliquoter Theil des wie angegeben bereiteten Auszuges mit Salzs/~ure erhitzt, wobei die in L6sung befindlichen Kohlenhydrate in Monosaccharide tibergingen. Lctztere wurdcn dann gewichtsanalytisch bestimmt und nach der Tabel le yon Wein als St/trkc berechnet.

    4. Zur Best immung des Re in -Pro te in -S t i cks to f f s wurde das Verfahren yon A. S tu tzer 4) angewendet. - - Es ergab sich aus einer Reihe yon Vorver- suchen, dass es, um tibereinstimmende Werthe zu erhalten, nothwendig war, die F~llung mittels Kupferhydroxyd (nach vorherigem Zusatz yon Alaun, um die Phosphors~ure unschadlich zu machen) in v611ig neutraler L6sung und jedes Mal mit genau der gleichen Menge vorzunehmcn. Bei Anwendung" eines Ueber- schusses yon Kupferhydroxyd fallen die Werthe ffir Rein-ProteYn-Stickstoff zu hoch aus, was wahrscheinl ich dadurch veranlasst wird, dass gewisse, nicht den wahren Protc'/nstoffen angeh6rcnde Bestandtheile, wie die Albumosen (und Pep- tone?), durch fiberschiissiges Kupferhydroxyd z. Th. gefi~llt werdenS). Folgendc Zahlen lassen erkennen, wie der Werth fiir den Rcin-ProteYn-Stickstoff yon dcr Menge des zur Ftil lung verwendcten Kupferhydroxyds abhangt.

    l~ein-P rote~n-Stickstoff mIt 0~35 g Kupfer- mtt einer grSsseren

    Menge Kupfer- hydroxyd gef'~llt hydroxyd gefallt

    Norddeutscher Roggen, verschimmelt, 1. Stadium 1,152 (~/o, 1,184 ~ , 1,388 % Stidrussischer ausgewachsen, - 1,668 - 1,667 - 2,199 -

    1) Zeit.schr. angew. Chem. 1896, 41. ~) Diese Zeitschrift 1898, 1, 3. 9 ~) Bayr. Braueljourmd 1892, 387. 4) j. K5 nig, Chemic tier menschl. N~hrungs- und Genussmittel, 3. Aufl., Berlin, J ul i u s

    Springer, 1893, 2, 15. ~) Vergl. E. Weiske, Landw. Vcrs.-Stat. 1886, 83, 147; Laszczynsk i , Zeitschr. ges.

    Br'mwes(,n ]899, 22, 123.

  • 554 R. Scherpe, Verfinderungen des Roggens u. Weizens. [-Zeltschr. f. Untersuchung [d. b:ahr.- u. Oenussmitte l .

    Bere i tung des Untersuchungsm&ter la ls .

    Die Bereitung des verseh imm el ten Getreides gesehah in der Weise, dass alas Getreide (4 kg), welches sieh in einer hSlzernen, kubisehen, zu 2/3 gefttllten Kiste befand, naeh Einsaat yon Schimmelsporen (yon Penieillium glaucum) in einem m~issig feuchten Zustande erhalten wurde, indem zugleieh dureh h~tufiges Misehen fiir geniigende Luftzufuhr gesorgt wurde. Eine zu starke Benetzung des Getreides musste sorgf~tltig vermieden werden, da anderenfalls leicht die Entwieklung anderer Sehimmelpilze (besonders Mucor) und eine sehnell ver- laufende Zerst6rung des Gctreides eintreten konnte. Die ~tusserlieh wahrnehm- baren VerSnderungen w~hrcnd des Schimmelns wa.ren, in zeitlieher Aufeinander- ~blge: das Auftreten des bckannten mulstrigen Geruehes, wonaeh sich alsbald die Schimmelentwieklung bemerkbar maehte, endlieh eine vorfibergehende Steigerung der Temperatur, welehe gew6hnlieh 32--34 ~ erreiehte. Diese Beob- aehtungen bereits maehten es wahrseheinlieh, dass im sehimmelnden Getreide die Athmung sehr gesteigert ist; ferner war anzunehmen, dass in Folge tier Befeuehtung das diastatisehe Ferment des Getreides in Wirksamkeit u'itt. In der That liessen aueh die KSrner, namentlieh die aus den minder verdorbenen Proben, einen deutlieh malzartigen Geruch erkennen.

    Zur Untersuehung gelangten yon jeder Getreidesorte: eine in geringem Grade versehimmelte Probe, die vor dem Eintreten der starken Temperatur- steigerung entnommen war; eine stSrker verschimmelte, deren K6rner in Folge starker Athmung vorfibergehend eine Temperatursteigerung bis 30 o und darttber erfahren batten.

    Die Proben yon in ger ingem Grade verseh immel tem Get rc ide unter- schieden sieh, obwohl auf ihnen im frischen Zustande dcutlieh Schimmel wahr- gcnommen werdcn konnte, nach dcm Trockncn 5usscrlich yon gesundem Ge- treide nieht; nur war an ihnen ein sehwaeher, malzartiger Geruch zu bcmcrken. Aueh gemahlen war solches Getreide, yon dem Geruche abgesehen, yon gleieher Besehaffenheit, wie gcsundes, also augenscheinlich noch als menschliches Nah- rungsmittel verwendbar.

    Die Proben yon st ' ,trker verdorbenem Gct re ide zeigten gemahlen eine hellbraunliche Farbe; der Geruch war auch nach dem Trocknen unangenehm. Bei diesen Probcn war das Verdcrben so welt vorgeschritten, dass nur eine Vcrwendung als Viehfutter mSglieh erschien.

    Die Bereitung des ausgewaehsenen Getreides wurde in ganz fiachen hSlzernen K~isten vorgenommen und dabei in dcr Wcisc verfahren, dass das Auswachsen unter den auf dem Felde obwaltenden Vcrh~tltnissen vor sich ging. Es wurde dahcr ffir mSglichste Durchlfiftung, gleichmSssige Feuchtigkeit und hinreichcnde Belichtung Sorge getragen, obendrein die Bereitung im Sommer vorgenommen.

    Aueh yon dem ausgewaehscnen Getreide wurden je 2 Proben, welchc ver- sehicdene Stadien des Auswaehsens darstellten, untersueht. Die erstc Probe be- stand aus K~rncrn mit 3--4 mm langem Keim und durehschnittlich 5 mm langen

  • J'ahrgangjuli. 1899.] 1{. Scherpe, Verrmderungen des Roggcns u. Weizens. 555

    Wurzelfasern, war also etwa von gleicher Beschaffenheit, wie das in geringer Beimischung auch in Handelswaare zul~tssigc ausgewachsene Getreide. Die zweite Probe bestand aus K6rnern Init 5 mm ]angem Keim und 1--2 cm langcn Wurzelfasern.

    Die zur Untersuchung bestimmten Getreideproben wurden an der Luft langere Zeit getrocknet, sodann durch Auslesen yon dcn Verunrcinigungen be- frcit (bei den Versuchen fiber den Substanzverlust musstc auch die Menge der Vcrunreinigungen bestimmt werden) und mittels einer Handmfihlc yon Gruson so rein als mOglich gemahlen, was selbst bci stark versehimmeltem und aus- gewa...

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