CH628214A5 - Verfahren zur herstellung eines futtermittels oder futtermittelzusatzes. - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels oder Futtermittelzusatzes.
Die Verfütterung von Getreide- und 'Leguminosenstroh an Wiederkäuer und an Schweine als Ballastgèbër ist bekannt. Da Stroh jedoch ein grosses Volumen hat und sein Futterwert nur gering ist, wird es nur in Notzeiten für Fütterungszwecke verwendet. In den letzten Jahren wurde die Landwirtschaft stark umstrukturiert. In vielen Fällen wurde die Viehwirtschaft aufgegeben, und statt dessen werden Getreide und Leguminosen angebaut. So fällt Stroh in grossen Mengen an. Oft liegen Bodenverhältnisse vor, die eine Un-terpflügung des gesamten Strohs unmöglich machen. Die Verbrennung solcher Strohüberschüsse wird aus Gründen des Umweltschutzes immer weniger möglich. ;
Stroh konnte sich bis jetzt als Viehfutter nicht durchsetzen. Der Futterwert von Stroh wird durch den Gehalt an Li-gninen begrenzt. Durch das Lignin wird die Verwertung des Strohs weitgehend unmöglich. Man hat Verfahren entwickelt, um das Stroh, durch Behandlung mit starken Alkalien aufzuschliessen. Dieser Aufschluss wurde technisch so verfeinert, dass der Futterwert bzw. die Verdaulichkeit von Stroh von bisher ca. 35 bis 50% auf 60 bis 70% gesteigert werden könnte. Das so aufgeschlossene Stroh besitzt jedoch den Nachteil, dass es vom Vieh nur ungern gefressen wird. Es muss daher mit Kraftfutter vermischt werden, um vom Vieh angenommen zu werden. Stroh besitzt ausserdem den Nachteil, dass es trotz seines hohen Gehalts an Kohlenhydraten keine nennenswerten anderweitigen Nährstoffe und nur wenig verwertbares Eiweiss und weniger Mineralien enthält.
Es ist ein Vorteil von Stroh, dass es als Strukturelement, solange seine Struktur ausreichend erhalten bleibt, Vieh und insbesondere Wiederkäuer sättigt und dass durch seine Kohlenhydrate bei der Verdauung in Wiederkäuern, bevorzugt bei Milchvieh, die Essigsäurebildung im Pansen und damit die Milchfettproduktion gesteigert wird. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften, nämlich der Struktur, des Sättigungsvermögens, der bevorzugten Essigsäurebildung, besitzt Stroh als Viehfutter einen essentiellen Wert.
Bei der Ernte von Futtergetreide, insbesondere bei Mais, geht man dazu über, Teile der Pflanzen, die bisher zusammen mit dem Stroh oder anderen Abfällen verworfen wurden, wie die Fruchtstände der Getreidekörner oder die abdeckenden Blätter, zusammen mit den Körnern zu ernten, um die Struktur und die Rohfaseranteile zu erhalten und zu erhöhen und den Nährwert der Pflanzen voll auszunützen.
Dies gilt insbesondere für die Futtermaisgewinnung. Bei der Maisernte werden die, die Maiskörner abdeckenden Blatteile, genannt Lieschen, und die Fruchtstände, genannt Spindeln, zusammen mit den Körnern geerntet und verarbeitet. Es wird also ein Teil der bisher anfallenden landwirtschaftlichen Nebenprodukte zur Körnermasse zugeschlagen. Das dabei erhaltene Produkt wird als Maislieschenkolben-gemenge bzw. Maislieschenkolbenschrot oder als Maisspindelgemisch oder Maisspindelsehrot oder auch als Korn-Cob-Mix (Maiskorn mit Spindel und/oder Hüllblatt bzw. Lie-sche) bezeichnet. Der Einfachheit halber wird im folgenden nur von «Maislieschkolbenschrot» gesprochen. Dieser Ausdruck soll sämtliche, obengenannten Ausdrücke und auch alle Arten von Gemengen und Gemischen aus Teilen der Maispflanze umfassen.
Entsprechendes gilt, wenn ändere Getreidearten, z.B. Hafer, Futterweizen, Futterroggen, auf ähnliche Weise, wie oben beschrieben, geerntet werden, so dass beim Ernten ein Gemisch bzw. ein Gemenge anfällt, das neben den Körnern auch noch andere Pflanzenteile, wie z.B. Fruchtstände oder Blätter enthält, die bisher als Stroh oder andere Rückstände verworfen wurden. Solche Gemenge aus Körnern und
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anderen Pflanzenteilen, die ausschliesslich zum Zwecke der Fütterung von Tieren gewonnen werden, werden in der vorliegenden Anmeldung als «Futtergetreidegemisch» bezeichnet. Es ist jedoch ein Nachteil dass der Eiweissgehalt dieser Futtergemische sehr niedrig ist.
Flachs ist eine der ältesten Faser- und Nahrungspflanzen. Er wird auch heute noch vielfach angebaut. Bei der Gewinnung der Faser aus der Flachspflanze fallen Schäben und Kapseln an, die vielfach verworfen werden.
Ein grosser Teil der auf der Welt anfallenden Zitrusfrüchte wird nicht direkt an den Verbraucher geliefert, sondern in Konserven- und Saftfabriken zu Büchsenobst, Saft oder Saftextrakten und ähnlichen Nahrungsmittelprodukten aufbereitet. Auch Bananen werden von vielen Nahrungsmittel-Fabriken direkt verarbeitet. Beispielsweise stellt man aus Bananen oft Kindernahrung und Trockenfrüchte her.
Auch viele andere Obstsorten werden in Fabriken zu Kompotten, Obstsalaten, Trockenfrüchten, Säften und ähnlichen Produkten verarbeitet.
Bei der grosstechnischen Verarbeitung von Zitrusfrüchten, Bananen und anderen Obstsorten fallen grosse Mengen an Schalenanteilen an. Diese Schalenanteile von Zitrusfrüchten, von Bananen und anderer strukturierten Obsttre-ster wurden in der Vergangenheit nicht weiter verwertet, da sie schnell faulen und ihre Beseitigung war mit grossen Schwierigkeiten verbunden.
Ein weiteres strukturiertes Zwischenprodukt das in der Vergangenheit verworfen und nicht weiter ausgenutzt wurde, sind die auf vielen Gebieten insbesondere bei der Malzbierherstellung anfallenden Malzkeime.
Es ist weiterhin bekannt, dass zahlreiche verdaubare, industrielle, unstrukturierte Nebenprodukte, Nachprodukte und Rückstände mit Nährwert anfallen, wie beispielsweise Molke, eiweissangereicherte Rückstände der Milchaufbereitung, Melasserestschlempe oder Vinasse, andere Schlempen, Fang- oder Spuckstoffe, a-Cellulose, Stärke, Bierhefe, Tre-ber, Brauereirückstände, Brennereirückstände, Fermentationsrückstände, Trub- und Kieselgurrückstände und andere Rückstände. Alle diese Produkte sind prinzipiell futtertauglich, jedoch infolge ihrer Einseitigkeit und ihrer besonderen Eigenschaften bisher kaum einer sinnvollen Verwertung zugeführt worden.
Bei der Zerlegung der Milch in hochwertige Produkte der menschlichen Ernährung fallen Nebenprodukte an, wie beispielsweise in der Käserei Labmolke. Die Labmolke wird in grossen Mengen zu Süssmolkenpulver verarbeitet. Ausser der Labmolke fallen aber viele, schwieriger unterzubringende Nachprodukte an. Bei der Quarkherstellung fallen stark milchsaure Molken, bei der Milchzuckerei bzw. Lactose-gewinnung fallen entzuckerte und auch enteiweisste Molken an. Dazu kommen Rückstände moderner, biologisch schonender Verfahren, wie aus der Ultrafiltration, der Umkehrosmose und Elektrodialyse. Solche Nachprodukte sind schwer zu verwenden.
In der DT-PS 1 492 787 ist ein Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln beschrieben, bei dem als Milchverarbeitungsprodukt Sauermolke und/oder Buttermilch eingesetzt werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Sauermolke und/oder die Buttermilch mit proteinhaltigen, kohlenhydratreichen und/oder fettreichen Zusatzstoffen in Gelform versetzt. In dem dabei erhaltenen Futter liegt der Anteil proteinhaltiger, kohlenhydratreicher Zusatzstoffe nicht mehr in strukturierter Form vor, und dadurch ist der Sättigungsgrad dieses Futters nicht zufriedenstellend. Stark milchsaure oder salzsaure Molken können nur mit besonderen Kunstgriffen verarbeitet und verwertet werden (vgl. DT-PS 1 492 787).
Auch bei der Zuckerproduktion, der Holzherstellung, bei Brauereiverfahren und Brennereiverfahren sowie bei Fermentationsverfahren fallen zahlreiche Rückstände an, deren Beseitigung schwierig ist und die grundsätzlich einen Nährwert besitzen, so dass sie als Futtermittel verwendbar wären.
Es ist bekannt, aus Melassen, den Rückständen der Zuk-kerindustrie, durch bakterielle Verfahren Glutaminsäure oder Zitronensäure zu gewinnen; der dabei in technischen Mengen anfallende Rückstand wird im Handel als «Melasseschlempe» oder «Vinasse» bezeichnet und ist als solcher futtermitteltauglich. Da der Zuckeranteil der Melasse bei der Bildung dieser Rückstände grösstenteils von den die Glutamin- bzw. Zitronensäure bildenden Bakterien verbraucht wird, ist der Eiweissanteil in der Melassenschlempe oder Vinasse relativ erhöht.
Ein bei der Verarbeitung von Holz bzw. Zellstoff in technischen Mengen entstehendes Abfallprodukt ist im Handel als «Fangstoff» oder «Spuckstoff» bekannt. Diese Bezeichnungen leiten sich daher ab, dass bei einigen Verfahren die Rückstände der Celluloseherstellung in Klärbecken zum Absinken gebracht und darin mit am Boden entlanglaufenden Scharen (Pflügen) gesammelt, d.h. «gefangen» werden. Dieser Schlamm, der mit Schnecken oder Bändern aus den Absetzbecken herausgefördert wird, wird als «Fangstoff» bezeichnet. Bei anderen Verfahren werden Filtermaschinen («Percolatoren») eingesetzt, die die abfiltrierten, teilweise entwässerten Rückstände in Abständen «ausspucken», weshalb diese Rückstände als «Spuckstoff» bezeichnet werden. Fang- und Spuckstoffrückstände bestehen allgemein aus Wasser und kurzfaserigen Cellulosefäden; als Verunreinigung können geringe Reste von neutralisierter Schwefelsäure (Gips) auftreten, die jedoch bekanntlich unbedenklich sind und kaum ins Gewicht fallen.
Der hauptsächliche Feststoffanteil von Fang- und Spuckstoffen ist aber praktisch reine a-Cellulose, die an Wiederkäuer mit gleichem Erfolg wie Stärke verfüttert werden könnte. Eine Verfütterung der Fang- und Spuckstoffe war jedoch bisher praktisch nicht möglich, da das meist feucht--krümelige Produkt weder schmackhaft noch gut verarbeitbar ist. Es wird daher verbrannt oder den Mülldeponien kostenpflichtig zugeführt.
Bei Grossbrauereien fallen Bierhefen und Treber, Trub-und Kieselgurrückstände an. Vielfach sind dies hochwertige Futter; sie können jedoch wegen ihrer hohen Restfeuchte nicht auf üblichem Wege bei der Fütterung verwendet werden.
Die oben beschriebenen, festen, strukturierten, landwirtschaftlichen Nebenprodukte und die oben ebenfalls beschriebenen, verdaubaren, industriellen, unstrukturierten Nebenprodukte, Nachprodukte oder Rückstände oder Rückstände mit Nährwert sind:
(1) im Prinzip futtertauglich, aber einseitig und bedürfen daher einer sinnvollen, tiergerechten Ergänzung und Strukturierung;
(2) können in kleineren anfallenden Mengen traditionell verfüttert werden, jedoch nicht mehr in den heute gegebenen regionalen und örtlichen Anhäufungen, so dass sie zu Umweltproblemen werden;
(3) auf den am Ort ihrer Entstehung vorhandenen Anlagen nicht mehr endgültig veredelt werden oder zu brauchbaren Endprodukten umgewandelt werden; und sind
(4) nur mit erweiterten und spezialisierten Anlagen am Ort ihrer Entstehung in Endprodukte umzuwandeln. Der dabei entstehende Mehraufwand wird aber nicht mehr vom Endprodukt über einem möglichen Markterlös gedeckt. Es entstehen also Verluste.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Futtermittel oder Futtermittelzusatz zu schaffen, bei welchem Neben- und Abfallprodukte der oben beschriebenen Art verwendet werden können, die in grossen Mengen anfallen, leicht zu beschaffen und prinzipiell futtertauglich sind. Die Stoffe sollen dabei einer optimalen Verwertung durch das Vieh zugeführt werden, so dass sich die Kosten für die Erzeugung tierischer Veredlungsprodukte, wie Milch und Fleisch, senken lassen; ferner sollen dadurch auch die Kosten für die Rückstandsbeseitigung vermindert werden können.
Das erfindungsgemäss erhältliche Futtermittel oder der erfindungsgemäss erhältliche Futtermittelzusatz soll einen hohen Sättigungswert ermöglichen und gleichzeitig vom Vieh gut angenommen werden können.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man (a) mindestens ein festes, strukturiertes landwirtschaftliches Neben- oder Abfallprodukt mit © mindestens einem verdaulichen unstrukturierten industriellen Neben- oder Abfallprodukt zur Bildung einer wasserhaltigen Mischung verarbeitet und die Mischung trocknet und ver-presst.
Die strukturierte Komponente (a) kann gewünschtenfalls vorgängig zerkleinert werden. In diesem Fall kann das Zugeben des unstrukturierten Produktes (b) und gegebenenfalls des Wassers vor, während oder nach dem Zerkleinern erfolgen.
Das erfindungsgemäss erhältliche Futtermittel oder der erfindungsgemäss erhältliche Futtermittelzusatz ist für alle Arten von Tieren geeignet. Bevorzugt wird es an Wiederkäuer verfüttert. Es kann auch für Pferde, Schweine, Tieren in Tiergärten und zur Fütterung von Wild, insbesondere im Winter, verwendet werden.
Das erfindungsgemäss erhältliche Futtermittel kann als solches direkt verfüttert werden oder es kann als Futtermittelzusatz normalen Futtermitteln beigemischt werden. Wird das Futtermittel als Futtermittelzusatz verwendet, so kann man es eiweissarmen oder eiweissreichen Kraftfuttermitteln oder den Grundfuttermitteln, wie Wiesenheu, Trockenschnitzel, Troblako, Melassen, Kartoffeln usw., beimischen. Wird der Futtermittelzusatz zusammen mit anderen Futtermitteln verfüttert, so variiert man zweckmässig seine Menge in Abhängigkeit von dem speziellen verwendeten Futtermittel und den gegebenen Futtererfordernissen. Bei der Verwendung als Futtermittelzusatz können beliebige Mengen beigemischt werden. Zur Ergänzung von Grandfuttermitteln wird das erfindungsgemäss erhältliche Futtermittel z. B. mit Vorteil in Mengen von 20 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Trockenmasse, dem Grundfuttermittel beigemischt. Wird das Futtermittel zusammen mit Kraftfuttermitteln verwendet, können seine Mengen stark variieren und im Bereich von 10 bis 90 Gew.-% bevorzugt 20 bis 70 und am meisten bevorzugt von 20 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Kraftfutterration, liegen.
Bevorzugte Komponenten (a) sind Getreidestroh, Leguminosenstroh, Maisspindeln und Analoge, Maislieschkolbenschrot, Futtergetreidegemisch, Schäben und Kapseln der Flachspflanze, Schalenanteile von Zitrusfrüchten, Schalenanteile von Bananen, andere strukturierte Obsttrester, Malzkeime oder ihre Mischungen; bevorzugte Komponenten (b) sind Molke, eiweissangereicherte Rückstände der Milchaufbereitung, Melasserestschlempe oder Vinasse, andere Schlempen, Fang- oder Spuckstoffe, a-Cellulose, Stärken, Bierhefe, Treber, Brauereirückstände, Brennereirückstände, Fermentationsrückstände, Trub, Kieselgurrückstände, Chitine oder ihre Mischungen. Die Anteile der Komponenten können sich dabei nach den örtlichen Gegebenheiten richten. Die
Futtermittel enthalten allgemein 25-95 Gew.-% Komponente
(a) und 75-5 Gew.-% Komponente (b).
In den Futtermitteln oder Futtermittelzusätzen, die Getreidestroh, Leguminosenstroh, Maisspindeln oder ihre Mischungen als strukturiertes Produkt enthalten, ist die Komponente (a) vorzugsweise in Anteilen von 25-80 Gew.-%, vorzugsweise von 30-80 Gew.-%, und am meisten bevorzugt 30-65 Gew.-%, enthalten. Die Komponente (b) wird vorzugsweise in Anteilen von 75-20 Gew.-%, vorzugsweise ' 70-20 Gew.-% und am meisten bevorzugt in Mengen von 70-35 Gew.-%, verwendet. Die genannten Anteile beziehen sich alle auf die Trockenmassen. Verwendet man weniger als 25 Gew.-% Komponente (a), wie Getreidestroh oder Leguminosenstroh, so wird das Verfahren komplizierter;, verwendet man mehr als 80 Gew.-% Getreidestroh oder Leguminosenstroh oder Maisspindeln, so ist der Nährwert des Futters unter Umständen nicht ausreichend.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Futtermittel, die als Komponente (a) Maislieschkolbenschrot und/oder ein Futtergetreidegemisch und/oder Schäben und Kapseln der Flachspflanze und/oder Schalenanteile von Zitrusfrüchten und/oder Schalenanteile von Bananen und/oder andere strukturierte Obsttrester und/oder Malzkeime allein oder in Mischung mit den oben für die Komponente (a) erwähnten strukturierten Nebenprodukten enthalten, können 25-80 Gew.-% Komponente (a) und 75-20 Gew.-% Komponente
(b) enthalten; vorzugsweise enthalten sie jedoch 55-95 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse, Maislieschkolbenschrot oder Futtergetreidegemisch, allein oder in Mischung mit den anderen für Komponente (a) erwähnten Nebenprodukten und 45-5 Gew.-% der Komponente (b). Alle Gewichtprozente sind auf die Trockengehalte bezogen.
In dem erfindungsgemäss erhältlichen Futtermittel oder Futtermittelzusatz liegt die Komponente (a), z. B. Stroh, im allgemeinen in zerkleinerter und zerfaserter Form vor, z. B. mit Teilchenlängen zwischen 10 und 160 mm, bevorzugt 90-20 mm und darunter.
In der folgenden Tabelle sind die Stücklängen und Gewichtsverhältnisse am Beispiel von Stroh angegeben, die man erhält, wenn man verschiedene Zerkleinerungsvorriehtungen verwendet.
Stücklängen und Gewichtsverhältnisse des Strohs
Systeme fangen mittlere Längen ™fn mm % mm *% mm %
Häcksler für
Grüngut 400 15 250 40 150 35
Häcksler für Grüngut, umgebaut 130 30 70 40 30 30
Planscheibenmühle (nach dem Vorhäcks-ler, der für Grüngut umgebaut wurde) 90 5-10 50 20-30 20 75-60
Spezialgerät «Tubgrinder»
(Hammermühle) 50 10 20-30 70 20 20
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Die erfindungsgemäss erhältlichen Futtermittel können beispielsweise Schalenanteile von Zitrusfrüchten, beispielsweise von Grapefruits, Pampelmusen, Mandarinen, Zitronen, Limonellen, Apfelsinen bzw. Orangen oder Pomeranzen enthalten.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Futtermittel und Futtermittelzusätze können, wie angegeben, auch Chitine enthalten. In der vorliegenden Anmeldung wird Chitin als verdaubares, industrielles, unstrukturiertes Nebenprodukt, Nachprodukt oder als Rückstände bezeichnet. Aus Chitin bestehen die Panzer, d.h. die Aussenskelette von z. B. Krebsen und Insekten, ferner die Zellwände von Algen, Hefen, Pilzen und Flechten. Chitin kommt weiterhin in Krill vor. In den Futtermitteln kann Chitin aus allen Quellen verwendet werden. Bevorzugt wird jedoch Chitin verwendet, das bei der Aufarbeitung von Krill anfällt.
Ein bevorzugtes Futtermittel enthält Stroh, Molke und Krillrückstände.
Das Futtermittel oder der Futtermittelzusatz kann gegebenenfalls geringe Mengen an Restfeuchtigkeit, z.B. von 12 Gew.-% enthalten. Es enthält jedoch im allgemeinen Restfeuchtigkeitsmengen, die unter 10, bevorzugt um 8 Gew.-% liegen.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Futtermittel oder Futtermittelzusätze können weiterhin bis zu 5 Gew.-% bezogen auf die Trockenmasse aus festem, strukturiertem, landwirtschaftlichem Nebenprodukt und verdaubarem, industriellem, unstrukturiertem Nebenprodukt, Nachprodukt oder Rückstand mit Nährwert, üblicher Zusatzstoffe, wie Antibiotika, Fermente, Hormone, Spurenelemente, Mineralien, Vitamine, Pharmazeutika, Konservierungsmittel oder ihre Gemische, enthalten. Als Zusatzstoffe können z. B. alle die in Ullmann's Enzyklopädie, Band 7, Seiten 731ff., beschriebenen Zusatzstoffe verwendet werden. Sie können auch Konservierungsstoffe z. B. Propionsäure und ihre Derivate enthalten.
Ein bevorzugtes erfindungsgemäss erhältliches Futtermittel-Grundsystem enthält, ausgedrückt als Trockenmasse im Endprodukt:
stark zerkleinertes Stroh 25 bis 75%
milchzuckerarme und eiweissange-
reicherte (ammonisierte) Molke oder einen anderen analogen Milchrückstand 75 bis 25%
Diesem Futtermittel-Grundsystem kann man andere wasserhaltige Rückstände beimischen. Ein weiteres, bevorzugtes Futtermittelsystem enthält, ebenfalls ausgedrückt als Trok-kenmasse im Endprodukt:
stark zerkleinertes Stroh
35
bis
50%
milchzuckerarme und eiweissangereicherte
(ammonisierte Molke
15
bis
36%
Fang- und Spuckstoffe, bevorzugt
a-Cellulosen und/oder Chitin
2
bis
10%
Vinassen (auch klebend)
2
bis
8%
Bierhefen, bevorzugt eingedickte
Bierhefen
5
bis
20%
ungetrocknete Biertreber
20
bis
35%
Diesem Futtermittelsystem kann man als weitere
Zusatz-
stoffe beimischen, ebenfalls ausgedrückt als Trockenmasse im Endprodukt:
Fette und Fettsäuren 1 bis 4%
Mineralstoffe 2 bis 5%
Vitamine und/oder andere Wirkstoffe bis 2%
Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäs-sen Verfahrens werden die erforderlichen Mengen an Getreidestroh, Leguminosenstroh, Maisspindeln oder ihren Gemischen in geeigneten Vorrichtungen zu der angegebenen Länge zerkleinert. Als Zerkleinerungsvorrichtungen kann man z. B. Hammermühlen, Zentrifugalmühlen oder.Plan-scheibenmühlen verwenden. Die Komponente (b) kann vor oder nach der Zerkleinerung der Komponente (a) zugegeben werden. Man kann aber diese Materialien in die Zerkleinerungsvorrichtungen einleiten, wobei in den Zerkleinerungsvorrichtungen gleichzeitig eine Durchmischung stattfindet. So kann man Molke oder andere milchzuckerarme, eiweissangereicherte Milchrückstände in die Austragsschnek-ken der Hammermühlen einleiten. Liegt die Komponente (b) in flüssiger Form vor, so kann man sie auch nach der Zerkleinerung auf die Komponente (a) aufsprühen oder diese darin dispergieren. Das Vermischen der Komponenten erfolgt vorzugsweise möglichst intensiv, da eine allfällig auftretende starke Klebrigkeit der Komponente (b) entweder durch mechanisches Einarbeiten in die Strukturphase oder durch eine ausreichende Verweilzeit im Transport zur Einsickerung in die Strukturphase so gemindert werden sollte, dass im später folgenden Trocknungsvorgang eine Belagbildung im Trockner vermieden wird oder in tragbaren Grenzen bleibt.
Dies kann auch dadurch erreicht werden, dass bei Verwendung von Grüntrocknungsanlagen, bei weniger intensiver Mischung, die Zerkleinerung und Mischung so nach vorwärts in Richtung der Transportorgane verlegt werden, dass durch die damit erreichten längeren Transportzeiten in den Fördereinrichtungen und Mengenregulationen eine Einsik-kerung möglich ist.
Alternativ kann man dies auch durch Spezialgeräte erreichen, wie z. B. Planscheibenmühlen, die gröber vorgeschnittene, strukturierte Rückstände gleichzeitig auffasern, mit flüssigen Rückständen innig verreiben und vermengen können, so dass über diesen Weg ein zeitsparender, der Einsickerung vergleichbarer Effekt erzielt wird.
Der Zeitaufwand für die Einsickerung sollte vorzugsweise mindestens 10 Minuten betragen. Dieses Zeitintervall entspricht dem Förderweg, wenn übliche Grüntrocknungsanlagen auf höchste Durchsätzleistung einreguliert sind. Bevorzugt sollte das Passieren des Gemenges über den Förderweg jedoch bei 15 bis 25 Minuten liegen, was bei normaler Durchsatzleistung als gegeben vorausgesetzt werden kann.
Verwendet man geringere Anteile an Komponente (a), (Stroh usw.) und grössere Anteile an Komponente (b), kann die Einsickerungsperiode oder die Mischintensität gesteigert werden. Das gleiche gilt, wenn die Klebrigkeit der flüssigen Zusätze, beispielsweise bei Vinassen oder noch milchzuckerreichen Molken, ausgeprägt hoch liegt.
Bei sehr hoher, unvermeidbarer Klebrigkeit der flüssigen Zusätze (hoher Zuckergehalte der Melassen oder Molken), ist es bevorzugt, solche strukturierten und unstrukturierten Produkte zu verwenden, durch die die Klebrigkeit vermindert wird, z. B. Maisspindeln und a-cellulosehaltige, feinfaserige Produkte oder chitinhaltige Produkte und Treber und Bierhefen.
Man kann auch die Milchrückstände, insbesondere Molken, über die Fermentation verstärkt im Milchzucker abbauen, wodurch gleichzeitig bei Ammonisierung ihr Eiweiss-gehalt erheblich erhöht werden kann. Damit wird indirekt auch die Klebrigkeit herabgesetzt und die Verarbeitbarkeit erleichtert.
Das Gemisch wird anschliessend, z. B. in einer üblichen Trocknungsanlage für Gras, Grünmais oder anderes Grüngut, getrocknet und in an sich bekannter Weise zu Pressfut-
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ter oder Pressfuttermittelzusätzen verpresst, die direkt dem Verbraucher zugeführt werden können.
Gras- und/oder Grüntrocknungsanlagen sind in natürlichen Grünlandgebieten oder Gebieten mit natürlichen Grünland- und Ackerlandanteilen weit verbreitet, da in den letzten Jahrzehnten die künstliche Trocknung von Grünfutter erheblich an Bedeutung gewonnen hat. Die normalen Anlagen sind so angelegt, dass übliches Grüngut, wie Wiesen-und Weidebewuchs, grünes Getreide, Grünmais usw., aufgenommen werden kann, das weiche Material gegebenenfalls zerkleinert werden kann und auf leistungsfähige Weise getrocknet wird. Der Wassergehalt des Grünguts von 60 bis 80% wird auf einen Rest von 12 bis 14% vermindert, und anschliessend wird dieses getrocknete Grüngut zu Pressfutter verarbeitet.
Es ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, dass das Gemisch aus den Komponenten (a) und (b) auf solchen Spezialanlagen für Trockengrünfutter weiterverarbeitet, d.h. getrocknet und verpresst werden kann.
Vorzugsweise wird der Wassergehalt des Gemisches in der Grüntrocknungsanlage bis auf einen Restgehalt von ca. 8 bis 14 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 12 Gew.-%, vermindert. Die Restfeuchtigkeit kann im allgemeinen sogar zwischen 8 und 18 Gew.-% liegen und richtet sich nach den örtlichen Gegebenheiten und nach dem Wassergehalt des Ausgangsgemisches.
Der Wassergehalt des Gemisches ist vor der Trocknung, verglichen mit dem überlicherweise bei Grüntrocknungsanlagen vorgelegten Grüngut (das durchschnittlich zwischen 60 und 80% Wasser enthält), meist erheblich vermindert und liegt durchschnittlich zwischen mindestens 20 und maximal 60% und vorzugsweise zwischen 25 und 40%. Auf diesen Wert können die Brennereinstellungen und die Luftführung eingestellt werden, was in den Aggregaten durch Wechsel auf Düsen mit geringerem Heizmitteldurchsatz und Verringerung der Ventilatorleistungen leicht erreicht werden kann.
Die Restfeuchte der auf Grüntrocknungsanlagen gewonnenen Endprodukte, also beispielsweise bei Grüncobs, liegt z, B. durchschnittlich im Bereich von 10 bis 18 Gew.-%, bevorzugt zwischen 12 und 15 Gew.-%. Die Restfeuchte der nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnenen Endprodukte liegt meist etwas niedriger, durchschnittlich zwischen 7 und 15 Gew.-%, bevorzugt zwischen 8 und 12 Gew.-%.
Nachdem das Material getrocknet ist, kann es in einem Abscheider, wie in einem Zyklon, von der Luft getrennt werden. Das Trockengut besitzt im allgemeinen beim Austritt eine Temperatur von 75 bis 90°C, und über Transport-und Dosierschneckeneinrichtungen wird es in eine Presse geleitet, wo das getrocknete Gut zu Pressfutter, im allgemeinen zu kompakten Körpern mit fester Form und gleichmässi-gem Querschnitt und unterschiedlicher Länge, verpresst wird.. Die kleineren, dieser Körper nennt man Pellets und Körper mit einem mittleren Durchmesser von 10 bis 30 mm nennt man Cobs und noch grössere Briketts. Das erfindungsgemäss erhältliche Futtermittel ist weist lange Zeit lagerbar, ohne dass es sich zersetzt.
Eine wesentliche Beschränkung der bekannten Grüntrocknungsanlagen liegt darin, dass sie in der Vergangenheit hur in der Grüngutsaison, also von Mai bis Oktober, genutzt werden konnten. Diese nur halbjährige Nutzungsmöglichkeit ist nachteilig, da die ganzjährigen fixen Kosten auf der Halbjahresproduktion lasten müssen.
Grüntrocknungsanlagen konnten bisher für die Verarbeitung von Stroh und von flüssigen, unstrukturierten Rohstoffen nicht verwendet werden. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass durch geeignete Auswahl der Komponenten (a) und (b) und durch geeignete Auswahl der Gewichtsanteile Gemische erhalten werden können, die über die Grüntrocknung geleitet werden und ein hochwertiges und preis würdiges Pressfutter ergeben können.
S Bei einer bevorzugten Ausführungsform, des Verfahrens werden als Komponente (b) geringwertige Rückstände der Milchindustrie in flüssiger Phase: verwendet. Besonders geeignet sind stark milchsaure Molken, andere stark saure Molken und Milchzuckermelassen mit hohem Säuregehalt. Falls io solche nicht vorliegen, kann die Säuerung über die Einbringung von Milchsäurekulturen, wie sie in der Käserei verwendet werden, erreicht werden. .Dadurch ist ein hoher Gehalt an Säure und ein entsprechend niedriger Gehalt an Milchzuckerrest erhältlich. Diese Molken und Rückstände können dann 15 mit Ammoniak neutralisiert und dadurch Ammoniumlactat oder andere Ammoniumverbindungen erhalten werden, die als NPN-Quelle und als Eiweissanreicherung für das Endprodukt dienen können.
Ein aus zerkleinertem Stroh., und eiweissangereicherter, 2o eingedickter Molke mit verringertem Milchzuckeranteil hergestelltes Produkt ist besonders für Wiederkäuer geeignet.
Ein bevorzugtes Futtermittel besteht zu 25 bis 80% aus Getreide-oder Leguminosenstroh und zu 75 bis 20% aus Molke, bezogen auf die Trockenmasse. Bei der Herstellung 25 eines solchen Futters können zwei Probleme auftreten, nämlich die, dass die ausreichenden Strohmengen nicht beschaffbar sind oder dass die ausreichenden Mengen an abwertigen Molken nicht greifbar sind. Man kann dann als Ersatz für die fehlende Molke Melasserestschlempen, Bierhefen, Treber 30 und andere Brauereirückstande, Schlempen aller Art mitverwenden.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird von stark quarksaurer, nachgesäuerter Quarkmolke ausgegangen. Diese Molken können durch Einsetzen von Milchsäurebildnern 35 künstlich nächgesäuert werden, oder süsse und Labmolken k können durch Einsetzen von Milchsäurebildnern in milchsaure Molken umgewandelt werden.
In den vorhandenen Tankkapazitäten kann die Fermentation durch Milchsäurebildner bis zu maximal 18% Trocken-.. 40 substanz in den Molkensubstraten durchgeführt werden. Dies kann durch eine Voreindickung der Molke insgesamt,, aber auch durch Verschnitt mit höher Konzentration und nativen Molken erfolgen. Man kann auch quarksaure, labsüsse Molken mit konzentrierten Milchzuckermelassen und Permeat 45 aus Filtration und Osmose vermischen.
Der Fermentationsbereich wird dabei zweckmässig in solchen pH-Bereichen und Temperaturenbereichen gehalten, dass nach Erreichen eines pH-Wertes unter 5,0 ständig Ammoniak oder Ammoniakwasser zugegeben wird, um eine stän-50 dige Neutralisation und Erwärmung aus der exothermen Reaktion zu erreichen und damit die Fermentation und den NPN-Aufbau zu beschleunigen.
Eine Fermentation bis zu 50% der vorgegebenen Lactose ist leicht zu erreichen, so dass bei Nörmalgehalten von 55 70 bis 75 Gew>-% Lactose in der Trockensubstanz zuzüglich des nativen Proteins der Molken von 11,5% Trockensubstanz unschwer Gesamteiweisswerte Von (11,5 + 35 = 46,5 oder 11,5 + 37,5 = 49) 45 bis 50% Trockensubstanz aus den Milchsäurerückständen erhalten werden können. 60 Durch all diese Massnahmen ist es möglich, den Molkeanfall je nach Betriebslage und erwünschtem Futtersystem innerhalb eines Tages und anpassbar erfindungsgemäss zu Futtermitteln zu verarbeiten.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind:
65
(1) Die Umweltprobleme, die durch Anfall grosser Mengen von Stroh, abgewerteten Molken und Milchrückständen wie auch von Melasserestschlempen, Vinassen, Brauereinach-
7
628214
Produkten und Holzverarbeitungsnachprodukten entstehen, werden gelöst.
(2) Kapazitäts- und Auslastungsprobleme von Restmilchverarbeitungsbetrieben und Grüntrocknungs-Saisonbe-trieben werden gelöst.
(3) Die Futterprobleme in hochleistenden Rinderbeständen bezüglich des Rationsausgleichs in Acetat- und Pro-pionatbildnern auf Grundlage der Kopplung von Strukturrohfaser aus Stroh und Energie- und Eiweissanreicherung aus der Flüssigphase durch Molke usw. werden gelöst.
(4) Die Wirtschaftlichkeit der bisherigen Verwertung dieser Abfallprodukte wird für alle Beteiligten verbessert.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
40 0001 quarksaure Molke mit einer Dichte von 1,023 (= 40 920 kg), einem Trockensubstanzgehalt von 5,5% (= 2250 kg) und einem SH-Wert von 70% werden mit 25%-igem Ammoniakwasser (Dichte 0,91, Trockengehalt 35% NH3) neutralisiert.
Der SH-Wert bedeutet den Soxhlet-Henkelwert und ein SH-Wert von 42,5° entspricht 1 % Milchsäure in der Flüssigkeit.
Ein SH-Wert von 70° ergibt einen Milchsäureanteil von ca. 29,5 % in der Molkentrockenmasse; dies entspricht 659 kg Milchsäure. Bei der Neutralisierung verbraucht man für 90 Gew.-Teile Milchsäure 17 Gew.-Teile Ammoniak.
Dies entspricht 659 kg Milchsäure und 125 kg NH3 = 784 kg Ammoniumlactat. Der Eiweisswert dieser Nicht-Pro-tein-Stickstoffquelle (NPN-Quelle) beträgt 0,81 = 635 kg Eiweiss.
Bei der Neutralisierung von 40 000 1 quarksaurer Molke erhält man 40 920 kg Material mit einem Gehalt an 2250 kg Trockenmasse. Die Trockenmasse enthält 11,5% Eiweiss;
dies entspricht 259 kg.
Die Trockenmasse der Molke wird so (durch NH3) auf 2375 kg erhöht; darin jetzt (259 + 635 kg Eiweiss) = 894 kg = 37,6% Eiweiss/Trockensubstanz.
Nach der Neutralisation wird die Molke im Milchwerk auf einen Trockengehalt von 33 % im Konzentrat eingedampft. Das Konzentrat besitzt eine Dichte von 1,15 und einen pH-Wert von 6,5.
In einer Grüntrocknungsanlage wird Stroh bis zu einer Teilchengrösse von 20 bis 50 mm zerkleinert und bei Verlassen der Zerkleirungsaggregate wird dem Stroh das Molkenkonzentrat aus dem Milchwerk in der Austragseinrichtung zugeführt. Das Molkenkonzentrat wird mit Stroh in einem Gewichtsverhältnis von 40:60 vermischt. Das entstehende Gemisch wird auf einer Fördereinirchtung der Grüntrocknung zugeführt und bei Heizgastemperaturen im Bereich von ca. 170 bis 220°C auf der Trommel bis zu einer Restfeuchte von ca. 12% getrocknet.
Nach dem Trocknen wird das Gut in einem Abscheider abgetrennt und über die normalen Förderungseinrichtungen in die Presse geleitet. In der Presse werden Cobs mit einem mittleren Durchmesser von 15 bis 30 mm hergestellt. Diese Cobs können direkt an den Verbraucher abgegeben werden.
Für das Vermischen des Molkenkonzentrats mit dem Stroh im Verhältnis 40:60 ergeben sich die folgenden Berechnungen auf Trockenmasse (abgekürzt als TS):
Das erhaltene Endprodukt besitzt eine Trockenmasse von ca. 90 bis 91 %, so dass aus 100 kg der Anlage zugeführter Trockensubstanz 110 kg Cobs entstehen.
Nährstoffberechnung
Produkt/ Rohstoff
10
Werte in der Trockenmasse Pro- Roh- Stärke-
tein faser Asche Fett ein-% % % % heiten
Molke, quarksauer, neutralisiert
15 Stroh, Gerste Sommer
Produkt-Gemisch-TS 40% Molken-TS
37,8 — 8,5 1,0 685 4,0 43,4 6,0 1,8 310*
15,1
3,4 0,4 275
60% Stroh-TS
20
25
100% =
Fertigprodukt
(mit 91% TS) = Cobs ca.
Vergleich DLG-Standard I
2,4 26,1 3,6 1,1 186
17,5 26,1 7,0 1,5 461
16,0 23-24 7,3 1,3 420
16,0
550
30
* Wert nach neueren physiologischen Erkenntnissen.
Beispiele 2 bis 6 Man arbeitet im wesentlichen, wie in Beispiel 1 beschrie-35 ben, wobei dem Gemisch aus Stroh und Molke noch verschiedene weitere Zusatzstoffe, die in der folgenden Tabelle aufgeführt sind, zugesetzt werden.
Die Trocknung erfolgt bei den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1.
40
45
50
55
60
2 375 kg Molken-TS = 40% + 3 565 kg Stroh-TS = 60%
5 940 kg Gemisch-TS = 100%
65
Da Stroh etwa 89% TS enthält, werden ca. 4000 kg Stroh benötigt.
628214
8
Beispiel
2
3
4
5
6
Teile des
Gemisches
Stroh
70
54
60
50
30
AL-Molke (neutraiis.)
15
40
35
25
60
Bierhefe
10
—
—
—"
—
Biertreber
—
—
—
22
—
Vinasse
5
—
5
—
- —
Fangstoff
—
3
—
3
8
Fett
—
3
—
—.
2
Ncihrstoff-an teile Protein
12,6
16,0
20,0
25,2
30,4
Stärkeeinheiten
415
465
480
495
580
Rohfaser
24,0
20,0
18,0
15,0
12,0
Rohasche
6,0
6,5
7,0
8,8
6,5
Fett
1,3
4,0
1,5
0,5
3,0
Rohstoffkosten
(ohne Trocknungskosten) DM%
21,50
21,80
22,50
18,75
32,95
Vergleich Einstandspreis für Verbraucher für DLG-Standard
I
II
III
IV
DM%
52,75
54.—
59,75
64.—
Zur Herstellung von Futtermitteln, die Zusatzstoffe, z. B. Mineralien, Spurenelemente oder Vitamine, enthalten, kann man diese Zusatzstoffe dem Molkenkonzentrat zufügen,
Beispiel 7
145 kg Maislieschkolbengemisch mit 50 Gew.-% Restfeuchte werden zusammen mit 80 kg konzentriertem Milchrückstand, der 65 Gew.-% Restfeuchte besitzt, vermischt. Das erhaltene Produkt wird auf einer Grüntrocknungsanlage getrocknet und in an sich bekannter Weise zu Cobs verpresst.
Das erhaltene Produkt besitzt eine Trockenmasse, die zu 72% von der Maispflanze und zu 28% aus dem Milchrückstand stammt.
Es enthält insgesamt 20,1 % Gesamtprotein, wovon 6,1 % aus dem Mais und 14,0% aus dem Milchrückstand stammen. Der Energieanteil beträgt insgesamt 660 STE, wovon 468 STE aus der Maispflanze und 192 STE aus dem Milchrückstand stammen. Die Rohfaser aus Mais beträgt 11%. Das erhaltene Produkt ist vergleichbar mit Kraftfutter für Milchvieh nach dem DLG-Standard II.
Beispiele 8 bis 10 Man arbeitet, wie in Beispiel 7 beschrieben. Die verwendeten Mengen und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
TABELLE
Beispiele 8 9 10
Nassgutgemenge vor dem Trocknen aus Maislieschkolben vermengt mit Eiweiss- Eiweiss-
Milchrückstand Vinasse
Maislieschkolben
(50% Restfeuchte)
120
162
145 kg
Milchrückstände, konz.
(65% Restfeuchte)
115(100)
/ —
— kg(L)
Vinassen
(30% Restfeuchte)
—
27(22)
39(31) kg(L)
Trockenmassezusammensetzung im Endprodukt nach Trocknung und Pressung
Trockenmasseanfeile: der Maispflanze
60
81
73%
der Milchrückstände
40
—- ..
der Vinassen
— "" "
19
27
Rohproteinanteile: aus Mais
5,1
6,9
6,2%
aus Milchrückstand
20,0
—
—
aus Vinassen
13,1
18,6
ergibt Gesamtprotein
25,1
20,0
24,8%
Energieanteile: aus Maispflanze
390
526
475 STE
aus Milchrückstand
274
— .
- —
aus Vinassen
_ —
.111
158
ergibt Gesamtenergie
664
637
653 STE
Rohfaser aus Mais 9,0 12,2 11,0%
vergleichbar mit Kräftfutter für Milchvieh nach DLG-Standard III II III
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
V

Claims (10)

628214
1. Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels oder Futtermittelzusatzes, dadurch gekennzeichnet, dass man (a) mindestens ein festes, strukturiertes landwirtschaftliches Neben- oder Abfallprodukt mit (b) mindestens einem verdaulichen unstrukturierten industriellen Neben- oder Abfallprodukt zur Bildung einer wasserhaltigen Mischung verarbeitet und die Mischung trocknet und verpresst.
2
bis
10
Gew.-%
Bierhefe
2
bis
10
Gew.-%
Vinasse
2. Verfahrennach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (a) Getreidestroh, Legu- ( minosenstroh, Maisspindeln, Maislieschkolbenschrot, ein Futtergetreidegemisch, Schäben und Kapseln der Flachspflanze, Schalenanteile von Zitrusfrüchten, Schalenanteile von Bananen, strukturierte Obsttrester, Malzkeime oder Mischungen hiervon und als Komponente (b) Molke, eiweissangereicher-te Rückstände der Milchaufbereitung, Melassenrestschlem-pe oder Vinasse, andere Schlempen, Fang- oder Spuckstoffe, a-Cellulosen, Stärke, Bierhefe, Treber, Brauereirückstände, Brennereirückstände, Fermentationsrückstände, Trub- und Kieselgurrückstände, Chitin oder Mischungen hiervon verwendet.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponente (a) vor dem Vermischen mit der Komponente (b) zerkleinert.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Trocknen der wasserhaltigen Mischung eine Grünfutter- oder Schlammtrocknungsanlage verwendet.
5
bis
20
Gew.-%
Biertreber
20
bis
35
Gew.-%
5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bidung der wasserhaltigen Mischung eine wasserhaltige Komponente (b) verwendet oder dass der Mischung Wasser zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponenten (a) und (b) in solchen Anteilen verwendet, dass die Mischung, bezogen auf Trockenmasse, 25 bis 95 Gew.-% feste, strukturierte Anteile, vorzugsweise Getreidestroh, und 75 bis 5 Gew.-% unstrukturierte Anteile, vorzugsweise Molke, enthält.
7. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Komponenten (a) und (b) in solchen Anteilen verwendet, dass die Mischung, bezogen auf Trocken-
masse, enthält:
zerkleinertes Stroh
35
bis
50
Gew.-%
milchzuckerarme, eiweiss-angereicherte Molke
15
bis
36
Gew.-%
Fang- und Spuckstoffe, bevorzugt a-Cellulose und/oder Chitin
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung, bezogen auf Trockenmasse, 1 bis 4 Gew.-% Fett oder Fettsäure, 2 bis 5 Gew.-% Mineralstoff und bis zu 2 Gew.-% Zusatzstoff, z.B. Vitamine, einverleibt werden.
9. Futtermittel oder Futtermittelzusatz hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1.
10. Futtermittel oder Futtermittelzusatz nach Patentanspruch 8, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 2.
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