Eine bebilderte Anleitung für den Bau für einen Bienenfutter-Bereiter. Nachdem nun Haushaltszucker wieder erschwinglich ist, lohnt es sich für Imker, insbesondere das Winterfutter für Ableger selbst herzustellen.
Achtung: Der Sirup-Durchlauf-Prozess ist nichts für Eilige … und hin und wieder muss man sich um die Hygiene des Behälters kümmern.
Stand: 12.10.2024
Funktionsweise des Bienenfutter-Bereiters
Der Bienenfutter-Bereiter stellt laufend eine gesättigte Zuckerwasserlösung (etwas konzentrierter als 3:2) als Bienenfutter zur Verfügung. Das Bienenfutter kann über einen Quetschhahn bequem abgenommen werden. Das Zuckerwasser ist gesättigt, da sich die gesamte Lösung im Behältnis mit noch nicht gelöstem Zucker im Gleichgewicht befindet. Der noch nicht gelöste Zucker ist vom fertigen Bienenfutter im unteren Teil des Behältnisses durch eine Filterinrichtung bestehend aus einer gelochten Holzplatte und einem Abtrockenhandtuch in einen Bienenfutterbereich und einem Zuckerbereich getrennt, jedoch können Bienenfutterbereich und Zuckerbereich Flüssigkeit und gelösten Zucker durch – langsame – Strömung und Diffusion austauschen. Der Bienenfutterbereich ist unten, der Zuckerbereich ist oben, der Transport des Bienenfutters aus dem Zuckerbereich in den Bienenfutterbereich erfolgt über Schwerkraft. Beim Abzapfen des Binenfutters entsteht im Bienenfutterbereich ein Unterdruck, der nicht schnell genug durch Nachfluss aus dem Zuckerwasserbereich ausgeglichen werden kann. Für den Ausgleich ist ein Belüftungsrohr vom Luftraum oberhalb des Zuckerbereichs in den Bienenfutterbereich montiert (Abb. 1). Im laufenden Betrieb wird oben Zucker und Wasser im Gewichtsverhältnis von etwa 2:1 entsprechend 66% Zucker nachgefüllt.
Abb. 1: Schematische Zeichnung des Bienenfutter-Bereiters. Es bedeuten: (1) Behältnis für Sirup, Wasser und Zucker (2) obere Füllkante (3) Haushaltszucker, ungelöst (4) Belüftungsrohr (5) Abtrockentuch als Filter (6) gelochte Holzplatte als Sieb (7) Quetschhahn (8)Bienenfutterbereich (9) Zuckerbereich ACHTUNG UPDATE: Das Belüftungsrohr sollte unten mit der Holzplatte abschließen.
Baubeschreibung
Material
Diese Materialien werden benötigt (Beschaffungslinks weiter hinten):
- Ein Gefäß mit Ablaufhahn (das kann ein Maischebottich sein oder wie in diesem Beitrag ein Honig-Abfüll-Hobbock (Abb. 2). Das Gefäß sollte eine konisch zulaufende Stelle haben, damit die Holzplatte hält).
- Eine runde Holzplatte mit Löchern (Abb. 3, im Prinzip fungiert die Holzplatte in Verbindung mit dem Abtrockentuch als Filter)
- Ein Abtrockentuch (das Tuch lässt als Filter nur Sirup, aber keine Zuckerkörnchen durch)
- Ein Rohr oder ein Schlauch zur Belüftung. Dazu zwei Edelstahlschrauben oder eine Edelstahlklemme zur Arretierung (Abb. 4)
Benötigtes Werkzeug
für die Holzplatte
- eine Stichsäge
- eine Bohrmaschine
- ein 10er-Bohrer
- ein 20mm-Förstner Bohrer (oder anderes Maß entsprechend des Belüftungsrohres)
- Schleifpapier mit 80er Körnung
Für die Montage des Quetschhahns
- ein sehr großer Innensechkant
oder
- eine Handsäge (z. B. ein Fuchsschwanz)
- ein Kantholz 4cm x 4 cm
Zum Ablängen des Belüftungsrohrs
- eine Handsäge (z.B. eine Puksäge)
Anfertigung der runden Holzplatte
Die runde Holzplatte dient dazu, eine stabile Unterlage für das Abtrockentuch bereit zu stellen. Geeignet ist z.B. eine Kiefern- oder Fichtenholzplatte in der Stärke von 2cm. Andere Bauanleitungen verwenden Fichte Nut und Federbretter. Die Holzplatte kann nach dem Anzeichnen z.B. mit einer elektrischen Stichsäge ausgesägt werden. Die Holzplatte sollte einen Durchmesser so haben, dass sie sich an der Grenze zum unteren Drittel des Gefäßes einklemmt. Der hier verwendete Hobbock ist leicht konisch und ein Durchmesser von 33,2cm liefert das gewünschte Ergebnis. Im Abstand von 4 cm werden Löcher mit einem Durchmesser von 1cm in die Runde Holzplatte gebohrt.
Die Außenkante der runden Holzplatte kann – wenn die Stichsäge das zulässt – leicht konisch, also mit einem kleinen Winkel, gesägt werden. Die Außenkante (Schnittkante) ist nach dem Sägen sorgfältig mit Schleifpapier abzurunden, so dass die Materialbelastung für das Behältnis möglichst gering ausfällt.
Präparation des Belüftungsrohrs
Das Belüftungsrohr wird auf eine Länge abgeschnitten, so dass nur wenig in den Bienenfutterbereich hineinragt und oben knapp unter der Kante des Behältnisses abschließt. Damit das Belüftungsrohr nicht nach unten durchrutscht, können als Arretierung zwei Edelstahlschrauben bei 11cm (oder alternativ eine Edelstahl-Schlauchklemme) angebracht werden.
Zusammenbau des Hobbocks und des Quetschhahns
Der Quetschhahn besteht aus zwei Teilen, einem Außenteil mit Verschluss und Dichtung, sowie einem Innenteil, dessen Bohrung als Sechskant ausgestaltet ist (Abb. 5). Innenteil und Außenteil werden durch die Bohrung in der Außenwand des Behältnisses verschraubt. Der hier verwendete Hobbock weist das passende Loch schon auf. Verwendet man ein anderes Gefäß, z.B. ein Maischefass, wird für die Bohrung ein entsprechender Topfbohrer benötigt.
Das Verschrauben erfordert ein Werkzeug in Form eines großen Innensechskants. I.d.R. wird ein solches Werkzeug nicht vorhanden sein, in diesem Fall sägt man sich aus einem Vierkantholz ein passendes Werkzeug zurecht (siege Abb. weiter unten)
Einbau der Holzplatte und des Belüftungsrohrs
Legen Sie die runde Holzplatte möglichst waagerecht in das Behältnis hinein (Abb. 8). Drücken Sie die Holzplatte zunächst Vorsicht, dann fester, so nach unten, dass sie waagerecht im Behältnis verklemmt. Die Holzplatte ist nun schwer zu entfernen. Sollten Sie die Holzplatte rausnehmen wollen, können Sie mit dem Dorn des Stockmeißels durch ein äußeres 1cm-Loch die benötigte Hebelkraft aufbringen (Abb. 9).
Stecken Sie das Rohr in die vorgesehene Öffnung.
Einbau des Abtrockentuchs (besser Nylon-Seihtuch)
Schneiten Sie in die Mitte des Abtrockentuchs / des Seihtuchs ein Loch so, dass das Belüftungsroh gerade hindurchmüsst. Das Abtrockentuch legen Sie mittig auf die Holzplatte so, dass die Ränder an der Gefäßwand nach oben anliegen (siehe Abb. 1, Abb. 10). Bei der späteren Erst-Befüllung mit Zucker achten Sie darauf, dass die Ränder vom Zucker an die Gehäusewand angedrückt werden.
Inbetriebnahme
erste Befüllung
- Füllen Sie Zucker zunächst so ein, dass sich ein Kegel mit der Kegelspitze am Belüftungsrohr bildet.
- Füllen Sie weiteren Zucker am Rand des Gefäßes so ein, dass der Rand des Abtrockentuchs an die Gefäßwand gedrückt wird (Abb. 12). Das stellt im späteren Betrieb die Abdichtung des Filters dar.
- Für die weiteren Schritte können Sie mit Leitungswasser oder mit angesäuertem Leitungswasser (Abb. 16) oder mit angesäuertem Leitungswasser mit Invertase (Abb. 15) arbeiten
- Füllen Sie nun das Gefäß mit Zucker komplett auf, so dass die Öffnung des Belüftungsrohrs frei bleibt. Die Oberfläche des Zuckers sollte glatt und waagerecht sein (Abb. 13).
- Füllen Sie nun etwa die Hälfte des Zuckergewichts an Wasser langsam ein. Ggf. sind dazu zwei Anläufe erforderlich. Nach einiger Zeit sollte Sirup in den Bienenfutterbereich tropfen. Warten Sie einen Moment, bis der erste Sirup durchgelaufen ist.
- Füllen Sie 2kg Zucker nach. Die obere Kante der Füllung sollte sich abgesenkt haben. Insgesamt ist darauf zu achten, dass die Gesamtzuckerkonzentration inkl. ungelöstem Zucker nie unter 70% fällt.
- Entnehmen Sie den Sirup und schütten Sie ihn wieder oben in das Gefäß für den zweiten Durchlauf. Das muss nur bei der Erstbefüllung erfolgen.
- Warten Sie, bis der Sirup wieder nach unten durchgelaufen ist.
- Füllen Sie nun oben wieder mit Zucker bis knapp (5 cm) unter den Rand auf.
- Füllen Sie mit Wasser soweit auf, dass der Zucker soeben mit Wasser bedeckt ist.
- Wiederholen Sie die Schritte sooft, bis das Behältnis bis etwa 5 cm unterhalb des Belüftungsrohr gefüllt ist. Es sollte sich stets ungelöster Zucker im Zuckerbereich befinden. Der Zucker sollte stets mit etwas Wasser, später Sirup, überdeckt sein.
Dauerbetrieb
Füllen Sie nach jeder Entnahme von Bienenfutter in Form von Zuckersirup den Bienenfutter-Bereiter wieder auf. Die Zugaben von Zucker und Wasser sollten etwa im Verhältnis 2 zu 1 sein, auf 2kg Zucker 1L Wasser. Ggf. sollten Sie hin und wieder mehr Zucker hinzufügen (z.B. 3:1 entsprechen 75% Zucker), das die Zucker-Konzentration des Bienenfutters 66% übersteigen kann.
Erfahrungsberichte aus der Nutzung
Erster Feld-Test: Der erste Test für Mini Plus Völker erfolgte Ende September (es hat sich bei meiner Betriebsweise am Niederrhein bewährt, Mini Plus Völker behutsam und spät einzufüttern). Eine Entnahme aus dem Futterbereich füllt einen Kanister mit etwa 8 Liter Invertzuckersirup mit einem Zuckergehalt von 67% (Abb. 18, 19). Nach Tabellen har der Sirup eine Dichte von 1,32 kg/L. Das entspricht einer Zuckermenge von etwa 7 kg. Der Bienenfutter-Bereiter wurde sofort wieder mit 6kg Zucker und 2 kg Wasser aufgefüllt (Ziel ist eine Lösung von mehr als 70% Zucker zu erhalten). Der Sirup fließt nicht sofort in den Futterbereich nach, sondern tröpfelt eher hinein, Realistisch scheint mit der aktuellen Konfiguration eine Abnahme von zwei Kanistern pro Tag. Damit eigentlich sich der Bienenfutter-Bereiter eher für ein paar Ableger, weniger für einen Nebenerwerb mit vielen Wirtschaftsvölkern.
Die Bienen waren an dem Futter sofort interessiert. Die Abnahmegeschwindigkeit durch die Bienen bleibt zu beobachten.
Nach drei Wochen: Die Bienen nehmen das Futter gern und auch schnell ab
Behälterhygiene nach mehreren Wochen Betrieb: Oben im Zuckerbereich befindet sich nach Neubefüllung eine Zucketrlösung mit unter 50% Zuckergehalt – der hohe Zuckergehalt stellt sich erst durch den Durchfluss des Wassers durch das Zuckerreservoir ein. Das kann dazu führen, dass sich an der oberen Wasserkanten ein unansehnlicher schwarzer Rand und ggf. einzelne schwarze Pünktchen auf der Flüssigkeit bilden. Dabei handelt es sich um den allgegenwärtigen Aspergillus niger (siehe Glossar weiter hinten). Inwieweit das schädlich für die Bienen ist, konnte ich noch nicht abschließend klären. Auch in der Beute ist Aspergillus niger ein ständiger Begleiter. Es gibt Käfer, die von Aspergillus niger leben und ihn abweiden. ich vermute daher, dass die Bienen gut mit einer geringen Aspegillus niger Belastung zurechtkommen. Trotzdem ist das unschön. Vor jeder Neubefüllung entferne ich nun den Belag mit einem feuchten Küchenkrepp.
Bilder
Abb. 2: Material: Der Hobbock mit montiertem Quetschhahn
Abb. 3: Material: Gelochte Holzplatte, Belüftungsrohr und Abtrockentuch. Das Belüftungsrohr hat bereits zwei Edelstahlschrauben, so dass es durch das Loch in der Holzplatte nicht ganz durchrutschen kann. ACHTUNG UPDATE: Das Belüftungsrohr ist zu lang. UPDATE: Sobald der Sirup das Belüftungsrohr erreicht und verschließt, fließt kaum noch Sirup vom Zuckerbereich nach. Die untere Seite sollte nur so lang sein, dass sie mit dem Brett unten abschließt
Abb.4 : UPDATE: Das Belüftungsrohr abgehängt und eingesägt. Dadurch wird sichergestellt. dass jegliche Luft unterhalb des runden Holzbretts entweichen kann. Nur dann tropft Sirup vom Zuckerbereich in den Futterbereich. Mit einem scharfen Küchenmesser lassen sich die letzten grünen Rohrfitzel entfernen.
Abb. 5: Der Quetschhahn aus der Nähe. Zu sehen ist der Innensechskant des inneren Bauteils.
Abb.6 : Der Quetschhahn liegt dem Hobbock bei und ist noch zu montieren. Das äußere Stück hat flexible Dichtungen, das innere Gegenstück hat innen einen großen Sechskant, um es mit dem äußeren Stück verschrauben zu können. Das selbstgefertigte Werkzeug aus Holz ist hier im Einsatz gezeigt. Das Bild zeigt den Blick von oben in den Hobbock beim Befestigen des Quetschhahns.
Abb.7 : Sechskant-Werkzeug. Zur Befestigung des Imgut-Quetschhahns im Hobbock wird im Prinzip ein riesiger Innensechskant-Schlüssel benötigt. Einen solchen Schlüssel werden die wenigsten Imker haben. Mit einem Kantkolz und einem Fuchsschwanz ist dieses Werkzeug jedoch schnell gebaut. Kreuzweise Löcher nehmen einen großen Schraubendreher als Hebel auf.
Abb. 8: Die montierte runde Holzplatte mit dem Belüftungsrohr
Abb. 9: Falls die runde Holzplatte einmal entfernt werden soll, ist ein Stockmeißel mit Dorn wertvoll Die Holzplatte klemmt sehr fest im Hobbock und kann ohne Werkzeug nicht mehr entfernt werden.
Abb. 10: Das Abtrockentuch erhält in der Mitte ein Loch für das Belüftungsrohr und wird auf die gelochte Holzplatte gelegt. ACHTUNG UPDATE: Der Fluss durch das Abtrockentuch ist sehr langsam. Ggf. ist ein Honig-Seihtuch besser geeignet. Das wird noch getestet. UPDATE Ein Nylon Seihtuch scheint etwas schneller zu sein.
Abb. 11: UPDATE anderes Filtertuch. Nach dem ersten Test wurde dieses Nylon-Seihtuch statt des Abtrockentuchs eingebaut. Damit scheint es nun etwas schneller zu funktionieren.
Abb. 12: Zucker wird sorgfältig eingefüllt so, dass er das Tuch an die Gefäßwand drückt. ACHTUNG UPDATE: Das ist fummelig. bei präzise gesägten runden Brettern genügt es ggf., das Tuch vor dem Einlegen um die Kante zu schlagen. Das wird noch getestet.
Abb. 13: Die erste Befüllung mit Zucker bis knapp unter die Kante oben. 15kg passen initial in diesen hier gezeigten Aufbau. Mit einem Kunststoffschaber können Sie den Zucker schön waagerecht glatt streichen.
Abb. 14: Damit zwischen den Arbeitsschritten kein Staub in den Bienenfutter-Bereiter fällt, wird der Deckel aufgelegt.
Abb. 15: Eine Schutzkiste für den Bienenfutter-Bereiter. Das Gefäß wird frostsicher im Keller aufgestellt. Damit ein Missgeschick nicht zum GAU – 40 Liter Zuckersirup ausgelaufen im Keller – wird, kommt der Bienenfutter-Bereiter auf ein Ikea-Höckerchen (32 Jahre alt) und in eine Eurobox (140 Liter, 40 x 60 x60). Ein Abfüllkanister hat darin auch noch Platz. ACHTUNG UPDATE: Wer Platz hat sollte eine größere Kiste wählen. Es funktioniert so, der Platz für den Kanister ist allerdings begrenzt und erfordert Aufmerksamkeit beim Öffnen des Quetschhahns.
Abb. : Ein Liter Invertase, ausreichend für 500kg bis 1000kg Zucker. Die Invertase ist ein Enzym, das Haushaltszucker (chemisch Saccharose) teilweise in Fruchtzucker (Fruktose) und Traubenzucker (Glukose) aufspaltet. Wird der Zuckersirup in der Warmen Stube bereitet, schaffen 1-2ml pro kg Zucker das schon in eineinhalb Tagen. Bei kühlen Temperaturen hat Zuckerwasser hoher Konzentration nicht mehr die Gelegenheit, teilweise in Glukose und Fruktose aufzuspalten. Das von den Bienen eingelagerte Futter hat dann einen hohen Sachcharoseanteil und kann über den Winter auskristallisieren. Als Folge können die Bienen ihr Futter nicht aufnehmen und „Verhungern auf der vollen Wabe“. Das kommt zumindest am Niederrhein selten vor, aber es kommt vor. Vorinvertiertes Futter verhindert das, da Sirup mit einem höheren Fruktoseanteil so gut wie nicht auskristallisiert. Invertase hat ein Aktivitätsoptimum bei einem PH-Wert von 4,5 bis 5 (Schafer 2012, S.47) und einer Temperatur von etwa 40°C.
Abb.16 : Empirische Ermittlung des pH-Wertes von Zitronensäure der Abhängigkeit von der Gewichtskonzentration. Zur einfacheren Handhabung wurde zunächst eine 10% Zitronensäurelösung hergestellt (900g Wasser und 100g Zitronensäure. Einem Liter Wasser wird in 2ml-Schritten die Lösung zugegeben und der PH-Wert mit Indikatorpapier geprüft. Honig hat einen pH-Wert von im Schnitt 3,9. Invertase hat ein Aktivitätsmaximum von 4,5. Das spricht dafür, Wasser für Bienenfutter auf einen PH-Wert von 4,5 einzustellen und dazu 10 Liter Wasser etwa 40ml Zitronensäurelösung 10% zuzusetzen.
ml Zugabe ph-Wert auf 10L Wasser 0 7,0 0 ml 2 6,0. 20 ml 3 5,0. 30 ml 4 4,5 40 ml 6 4,0 60 ml 8 3,5 80 ml 10 3,0 100 ml
Abb.17 : Haushaltszucker ist Ende September 2024 mit 0,89€ wieder erschwinglich. Damit lohnt es sich für Imker, das Winterfutter selber anzumischen. Das Bild zeigt eine Kiste mit 25 kg-Pakete Haushaltszucker. Chemisch ist Haushaltszucker reine Saccharose. Die Bienen fügen bei der Verarbeitung Invertase aus körpereigenen Drüsen hinzu, damit das eingelagerte Futter teilweise in Fruktose und Glukose umgewandelt wird.
Abb.18 : Nach dem zweiten Durchlauf hat das Bienenfutter schon einen Zuckgehalt von 67 Grad Brix (=67 Gewichtsprozent ). das entspricht einem Wassergehalt von 32%. Mit einem „billigen“ Refraktometer kann man das messen. Das Bild zeigt eine Aufnahme des Blicks in das Refraktometer mit einem preiswerten WLAN-Mikroskop.
Abb. 19: Der Aufbau zur Dokumentation des Zuckergehaltes des frisch bereitete Bienenfutters. Das Refraktometer liegt etwas erhöht auf einer Unterlage (orange im Bild), Davor wird das WLAN-Mikroskop positioniert und in der Schärfe eingestellt. Die Bilder landen dann auf dem Smartphone.
Abb. 20: An der Grenzschicht zwischen Flüssigkeitsspiegel und Luft im Zuckerbereich ist die Zuckerkonzentration geringer und Feuchtigkeit kondensiert an der Behälterwandung. Dadurch kann sich ein schwarzer Belag – Aspergillus niger – bilden. Vor jeder Neubefüllung kann der Belag leicht mit einem angefeuchteten Küchenkrepp entfernt werden. Flecken auf dem Zucker nimmt man mit einem Teelöffel ab.
Anhang
Quellen und weiterführende Informationen
Hiervon wurde dieser Beitrag inspiriert: Winterfutterautomat von Herrmann Spiegel
Materialien
Hobbock (40L) mit Quetschhahn https://www.holtermann-shop.de/Honigernte/abfuell-eimer-haehne/Abfuell-Hobbock-40-kg.html
Polypropylenrohr zur Belüftung https://www.bauhaus.info/rohrleitungen/schweissrohr/p/13562806
Für die Holzplatte wurde ein 40 Jahre altes Brett des Ikea Ivar Lagerregals ausgesägt. Googelsuche mit „Ikea Ivar boden 50“ https://www.ikea.com/de/de/p/ivar-boden-kiefer-80318165/
Zur Invertase-Aktiviät: Schäfer, Barbara (2012) Untersuchungen zur Regulation der Invertaseaktivität und zu Invertaseinhibitoren aus Pflanzenextrakten. Würzburg, Dissertation. online Ressource: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/opus4-wuerzburg/frontdoor/deliver/index/docId/5924/file/Promotion_Schaefer_2012.pdf
Zitronensäure beim Lebensmittelchemischen Institut in Köln: https://www.lci-koeln.de/deutsch/veroeffentlichungen/lci-focus/organische-saeuren-teil-ii-citronensaeure.
Glosasar
Hobbock
Ein Hobbock ist ein Eimer ohne Henkel und mit zwei seitlichen Tragegriffen. Hobbocks werden für den Transport und die Lagerung z.B. chemisch-technischer Füllgüter oder Lebensmittel wie Honig verwendet und aus Blech oder Kunststoff gefertigt. Der Begriff „Hobbock“ geht auf das Fischerdorf Hoboken nahe New York zurück – . Die Fischer sollen die Fische in Metallbehältern mit seitlichen Griffen zu den Märkten getragen haben. Der Duden hingegen leitet die Bezeichnung von der englischen Firma Hubbuck (landwirtschaftliche Geräte) ab.
Quetschhahn
Ein Quetschhahn ist eine Vorrichtung zur Regelung des Abflusses von Flüssigkeiten wie Wasser, Sirup oder Honig. In der Imkerei findet man Quetschhähne an Honig-Abfüllbehältern.
Saccharose
Saccharose (auch: Sucrose) ist ein Zweifachzucker oder Disaccharid. Handelsüblicher Zucker (Haushaltszucker, Kristallzucker) besteht aus 100% Saccharose.. Saccharose besteht aus chemisch aus gleichen Anteilen von Glukose und Fruktose. Saccharose wird in Deutschland meist aus der Zuckerrübe gewonnen, kann aber auch mit Zuckerrohr erzeugt werden.
Glukose
Glukose (auch: Dextrose, Glucose, Traubenzucker) ist ein Einfachzucker oder Monosachcharid. Glukose ist die Hauptenergiequelle für das Gehirn und wesentlicher Bestandteil im Muskel-Stoffwechsel. Glukose kann durch Investierung aus Saccharose gewonnen werden. Bei Menschen und Tieren wird Glukose in Form von Glykogen gespeichert, bei Pflanzen als Stärke.
Fruktose
Fruktose ist, so wie Glukose, ein Monosaccharid oder Einfachzucker. Gemeinsam bilden ein Fruktose- und ein Glukose-Molekül Haushaltszucker (Saccharose). Fruktose schmeckt sehr süß und wird daher in der Getränkeindustrie eingesetzt. Einige Studien lassen vermuten, dass hohe Aufnahmen von Fruktose nachteilige Veränderungen im Energiestoffwechsel des Körpers verursachen können. Fruktose wird als ein Auslöser für Diabetes verdächtigt. Die meisten Menschen vertragen größerer Mengen von Fruktose schlecht. Fruktose hat technisch günstige Eigenschaften, so wird es als Feucwhthaltemittel in Lebensmitteln eingesetzt.
Invertase (Invertin, E1103)
Das Enzym Invertase spaltet Haushaltszucker (Saccharose) in Fruchtzucker und Traubenzucker auf. Der so gebildete Invertzucker neigt im Gegensatz zu Haushaltszucker in Lösungen nicht zur Kristallbildung. Invertzucker ist hygroskopisch und wird z.B. als Feucwhthaltemittel in Marzipan eingesetzt. Invertase gilt als gesundheitlich unbedenklich. In der EU ist Invertase als Lebensmittelzusatzstoff mit der Nummer E 1103 für alle Lebensmittel, die für Zusatzstoffe zugelassen sind, ohne Höchstmengenbeschränkung zugelassen. Die Invertaseaktivität von Honig ist ein Qualitätsmerkmal und weist auf nicht wärmebehandelten Honig hin.
Zitronensäure (E330, Summenformel: C6H8O7)
Zitronensäure gehört zu den Fruchtsäuren und wurde 1784 zum ersten Mal von Carl Wilhem Scheele isoliert, die Struktur wurde 1838 durch Justus Liebig aufgeklärt. Kristalline Zitronensäure schmilzt bei 100 °C. In Wasser ist Zitronensäure leicht löslich (Löslichkeit 145 g/100 g Wasser). Zitronensäure löst sich auch in Alkohol, nicht in organischen Lösungsmitteln wie Ether oder Chloroform. Zitronensäure wird von Bienen leicht verstoffwechselt, im Citratcyclus bei Menschen werden bis zu 2kg pro Tag umgesetzt. In geringen Mengen eingenommen fördert Zitronensäure indirekt das Knochenwachstum, in größeren Mengen wirkt sie jedoch toxisch (LD50 bei Ratten: 3 g/kg). Zitronensäure wird als Säuerungsmittel für Lebensmittel eingesetzt. Zitronensaft enthält 5–7 % Zitronensäure.
Aspergillus niger
Aspergillus niger ist allgegenwärtig. Aspergillus niger ist ein Schimmelpilz, der im Bad auf Silikondichtungen oder bei Hautunreinheiten als kleine schwarze Pünktchen beobachtet werden kann. In Fahrrad-Trinkflaschen stelle er sich auch bald ein, wenn man nicht nur klares Wasser, sondern isotonische Getränke einfüllt. Auch Zuckerwasser 1:1 in Kanistern führt zu schwarzen Flecken im Kanister. Trivialnamen für Aspergillus niger sind z.B. Gießkannenschimmel oder Schwarzschimmel. Aspergillus niger ist ein opportunistischer Krankheitserreger, der also in einer Vielzahl von Innen- und Außenbereichen vorkommt (Rintala et al. 2012). Die Sporen von A. niger können leicht aerosoliert (in Luft verwirbelt) werden (Li et. al. 2019) und haben das Potenzial, sich in den Bronchiolen der menschlichen Atemwege abzulagern (White et al. 2020). Zu Beeinträchtigungen führt das i.d.R. nur bei einer Überempfindlichkeit. Bei erwachsenen Menschen mit intaktem Immunsystem kommen akute Aspergillosen nicht vor, bei Kindern sind sie sehr selten (Wikipedia, o.D.). Durch A. niger verursachte Infektionen können zur Entwicklung einer allergischen bronchopulmonalen Aspergillose (ABPA) oder einer invasiven Aspergillose führen, die beide bei anfälligen Patientengruppen tödlich verlaufen können (Barac et al. 2018, Person et al. 2010). Einige der 40 Aspergillus-Arten können auch für Insekten schädlich sein: Einige Aspergillus Arten können als fakultative Endoparasiten in Insekten leben. Die Pilze dringen dabei in die Insekten ein und ernähren sich von der Hämolymphe. Aspergillus flavus beispielsweise befällt Schmetterlingsarten wie den Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) oder Hyalophora cecropia, wurde aber auch schon in Springschrecken (Orthoptera) nachgewiesen, die wiederum auch regelmäßig von Aspergillus parasiticus befallen werden. Wirtschaftlichen Schaden verursachen vor allem Aspergillus fumigatus und Aspergillus ochraceus, die Honigbienen (Apis) befallen. Aspergillus Arten sind für das Auftreten der Steinbrut in Bienenstöcken verantwortlich (Seyedmousavi et al. 2015). Inwieweit Aspergillus niger in geringen Konzentrationen Honigbienen schädigt, ist nicht abschließend geklärt.
Quellen:
Rintala H, Pitkäranta M, Täubel M. (2012) Microbial communities associated with house dust. Adv Appl Microbiol 78:75–120. doi: 10.1016/B978-0-12-394805-2.00004-X.
Li X, Zhang T, Wang S. (2019) Aerosolization of Aspergillus niger spores from colonies on different positions of a circular tube. E3S Web Conf 111:e02030. doi: 10.1051/e3sconf/201911102030.
White JK, Nielsen JL, Madsen AM. (2020) Potential respiratory deposition and species composition of airborne culturable, viable, and non-viable fungi during occupancy in a pig farm. Atmosphere (Basel) 11:639. doi: 10.3390/atmos11060639.
Barac A, Ong DSY, Jovancevic L, Peric A, Surda P, Spiric VT, Rubino S. (2018) Fungi-induced upper and lower respiratory tract allergic diseases: one entity. Front Microbiol 9:583. doi: 10.3389/fmicb.2018.00583.
Person AK, Chudgar SM, Norton BL, Tong BC, Stout JE. (2010) Aspergillus niger: an unusual cause of invasive pulmonary aspergillosis. J Med Microbiol 59:834–838. doi: 10.1099/jmm.0.018309-0.
Seyedmojtaba Seyedmousavi, Jacques Guillot, Pascal Arné, G. Sybren de Hoog, Johan W. Mouton, Willem J. G. Melchers, Paul E. Verweij, Aspergillus and aspergilloses in wild and domestic animals: a global health concern with parallels to human disease, Medical Mycology, Volume 53, Issue 8, November 2015, Pages 765–797, https://doi.org/10.1093/mmy/myv067
Wikipedia (ohne Datum) Gießkannenschimmel. online Ressource https://de.wikipedia.org/wiki/Gie%C3%9Fkannenschimmel .