Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zubereitung eines Futtermittelrohstoffes für landwirtschaftliche Nutztiere.
Sie beruht auf der Erkenntnis, dass die bei der Kaffeeherstellung. insbesondere bei der Herstellung von wasserlöslichen Kaffee-Extrakten, anfallenden Extraktionsrückstände von Kaffeebohnen oder einem Gemisch von Kaffeebohnen und Zichorien noch einen beträchtlichen Gehalt an Nährstoffen aufweisen, die für die Fütterung von Tieren geeignet wären.
Es hat sich aber gezeigt, dass solche Extraktionsrückstände in dem Zustand. wie sie bei der Kaffee- oder Kaffee-Extrakt Herstellung entstehen, verhältnismässig rasch verschimmeln.
Daher können diese Extraktionsrückstände in ihrem Urzustand weder gelagert noch in Futtermischungen eingebaut werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, durch welches die bei der Kaffeeherstellung anfallenden Extraktionsrückstände unter Beibehal tung ihres Nährwertes haltbar und damit für den Transport, die Lagerung und die Verwendung als Futtermittelrohstoff brauchbar zu machen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin. dass man die bei der Kaffeeherstellung anfallenden Extraktionsrückstände von Kaffeebohnen oder einem Gemisch von Kaffeebohnen und Zichorien einer Flugtrocknung mittels eines erhitzten gasförmigen Mediums unterzieht, bis der Restfeuchtegehalt des Trockengutes weniger als 10 Gew. % beträgt.
Vorzugsweise wird die Trocknung bis zu einem Restfeuchtegehalt von 5 bis 6 Gew. % vorgenommen. Zur Trocknung können die Extraktionsrückstände mittels eines Heissluftstromes durch eine rotierende Trommel getragen werden, wobei man den Luftstrom unmittelbar vor dem Einblasen in die Trommel zweckmässig auf eine Temperatur von 1000 bis 1100 C erhitzt und beim Durchlauf durch die Trommel auf eine Temperatur im Bereich von 110 bis 135 C abkühlen lässt. Vorzugsweise werden die getrockneten Extraktionsrückstände gemahlen, bevor sie dem Tierfutter zugefügt werden.
Der mengenmässige Anteil der getrockneten Extraktionsrückstände im Mischfutter richtet sich nach der Art des Futters und nach der zu ernährenden Tiergattung; sie kann beispielsweise zwischen 2,5 und 25 Gew. % liegen.
Weitere Einzelheiten des Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
In der Zeichnung ist mit 10 ein Ofen bezeichnet, der durch die Flamme eines Ölbrenners 11 beheizt wird. Der Ofen 10 dient zur Erhitzung eines Luftstromes, der zusammen mit den Verbrennungsgasen des Brenners 11 in das eine Ende 12 einer zylindrischen Trocknungstrommel 13 eintritt.
Der Innenraum der Trocknungstrommel 13 ist durch zwei koaxial angeordnete Innenzylinder 14 und 15 sowie eine innere Abschlusswand 16 derart unterteilt, dass der Heissluftstrom gezwungen ist, dreimal annähernd die Länge der Trommel 13 zu durchlaufen, bevor er am gegenüberliegenden Ende 17 der Trommel aus dieser austreten kann. Die Trommel 13 weist Umfangsringe 18 auf, mit deren Hilfe die Trommel auf Rollen 19 drehbar gelagert ist. Ein Motor 20 ermöglicht, die Trommel 13 in Drehung zu versetzen. Die Trommel 13 hat z. B. einen Durchmesser von 2,5 m und eine Länge von 6 m.
Zwischen dem Ofen 10 und dem Eintrittsende 12 der Trommel 13 mündet eine Förderschnecke 22 in den Durch trittsweg der Luftströmung ein. Die Förderschnecke 22 dient zum Zuführen von zu trocknendem Gut aus einem Aufgabetrichter 23.
Das Austrittsende 17 der Trommel 13 steht über ein Rohrleitungsstück 25 mit einem Zentrifugalabscheider oder Zyklon 26 in Verbindung. Am oberen Ende des Zentrifugal abscheiders 26 sind ein Gebläse 27 und ein Ausblasrohr 28 angeschlossen. Das untere Ende des Zentrifugalabscheiders
26 ist über eine Schleuse 30 und eine Rohrleitung 31 an eine Schlagmühle 32 angeschlossen. Der Ausgang der Schlagmühle
32 ist über eine Rohrleitung 33 mit einem weiteren, kleineren Zentrifugalabscheider oder Zyklon 34 verbunden. Das obere Ende des Zentrifugalabscheiders 34 steht mit einem Gebläse 35 und einem Ausblasrohr 36 in Verbindung, während das untere Ende des Zentrifugalabscheiders 34 über eine Schleuse 38 mit einer Förderschnecke 39 verbunden ist.
Mit der beschriebenen Trocknungsanlage, deren Aufbau und Wirkungsweise an sich bekannt sind. Iässt sich das erfindungsgemässe Verfahren zur Zubereitung eines Futtermittelzusatzes beispielsweise wie folgt durchführen:
Zunächst werden der Brenner 11 und das Gebläse 27 in Betrieb gesetzt, um einen Heissluftstrom, vermischt mit den Verbrennungsabgasen des Brenners 11, zu erzeugen, der die Trocknungstrommel 14 gemäss den in der Zeichnung eingetragenen Pfeilen durchläuft. Der Luftdurchsatz beträgt z. B.
etwa 303 pro Minute. Der Motor 20 wird ebenfalls eingeschaltet, um die Trommel 13 mit 30 bis 50 Umdrehungen pro Minute in Drehung zu setzen. In den Aufgabetrichter 23 werden frische Extraktionsrückstände eingefüllt, die bei der Kaffeeherstellung, z. B. bei der Herstellung von wasserlöslichen Sofort-Kaffee-Extrakten, in Form eines feuchten Schrotes angefallen sind. Dieses Gut hat einen zwischen 70 und 75 Gew. % schwankenden Feuchtegehalt. Mittels der Förderschnecke 22 wird das Gut kontinuierlich und dosiert aus dem Aufgabetrichter 23 zum Eintrittsende 12 der Trocknungstrommel 13 gefördert, wo das Gut von dem im Ofen 10 auf
1000 bis 11000 C erhitzten Luft- und Verbrennungsabgasstrom erfasst und in die Trommel 13 hineingetragen wird.
Der Heissluftstrom dient dem Transport der Extraktionsrückstände durch die Trommel 13 und zugleich als Medium für die Aufnahme von Feuchtigkeit aus den Extraktionsrückständen. Die kontinuierliche Drehung der Trommel 13 hat eine Lockerung und gute Durchmischung der Extraktionsrückstände mit dem Heissluftstrom zur Folge. Gleichzeitig wird eine Trennung der leichteren und rascher trocknenden Parti keln von den schwereren, noch feuchten Partikeln der Extraktionsrückstände erzielt. Die leichteren Partikeln werden durch den Luftstrom rascher durch die Trommel 13 getragen, während die schwereren Partikeln länger dem Heissluftstrom ausgesetzt sind.
Da der Strömungsweg durch die Trommel 13 etwa das Dreifache der Trommellänge beträgt. ergibt sich eine ausreichend lange Verweilzeit der Extraktionsrückstände in der Trommel 13, um eine Trocknung aller Partikeln der Extraktionsrückstände bis zu einem Restfeuchtegehalt von weniger als 10 Gew.%, vorzugsweise von 5 bis 6 Gew.%, zu erzielen. Der mit Feuchtigkeit angereicherte Luftstrom hat bei seinem Austritt aus dem Ende 17 der Trommel noch eine Temperatur zwischen 110 und 135 C, vorzugsweise von 120 bis 125"C
Nach dem Verlassen der Trocknungstrommel 13 gelangen der Luftstrom und die mit ihm geförderten Extraktionsrückstände durch das Rohrleitungsstück 25 in den Zentrifugalabscheider oder Zyklon 26, in welchem eine Trennung des Luftstromes und der Extraktionsrückstände erfolgt.
Der mit Feuchtigkeit beladene Luftstrom wird oben mittels des Gebläses 27 durch das Ausblasrohr 28 ausgestossen, während die getrockneten Extraktionsrückstände nach unten über die Schleuse 30 abgezogen werden. Mittels des Gebläses 35 werden dann die Extraktionsrückstände durch die Schlagmühle 32 in den Zentrifugalabscheider oder Zyklon 34 gesaugt, in welchem eine Trennung des Luftstromes und der gemahlenen Extraktionsrückstände erfolgt. Während die Luft nach oben durch das Ausblasrohr 36 ausgestossen wird. gelangen die gemahlenen Extraktionsrückstände über die Schleuse 38 zum Schneckenförderer 39, der die Extraktionsrückstände zu Transport- oder Lagerbehältern fördert. Mit der beschriebenen Anlage können bis zu 5 t Wasser pro Stunde den zu trocknenden Extraktionsrückständen entzogen werden.
Das durch das beschriebene Verfahren erhaltene Mehl aus Extraktionsrückständen, die bei der Kaffeeherstellung anfallen, weist z. B. eine Korngrösse zwischen 0,25 und 1 mm (bei etwa 85 Gew. % der Partikeln), eine Feuchte von 5 bis 6 Gew. % und die folgenden Inhaltsstoffe auf:
Rohprotein 11 Gew. % Rohfaser 45 Gew. %
Rohfett 23 Gew. %
Asche 0,5 Gew.% stickstofffreie Extraktions stoffe 12 Gew.%
Der Energiegehalt beträgt:
Stärkeeinheiten 90/92 umsetzbare Energie 3100 kcal/kg
Die getrockneten und gemahlenen Extraktionsrückstände sind wegen ihres verhältnismässig geringen Feuchtegehaltes und wegen der bei dem Trocknungsvorgang eintretenden Sterilisation während mindestens 6 Monaten lager-, transportund verarbeitungstauglich.
Durch die Trocknung wird auch das Schüttgewicht der Extraktionsrückstände von 0,8-0,85 kg/dm3 im Frischzustand, auf 0,6-0,65 kg/dm3 im getrockneten und gemahlenen Zustand herabgesetzt, woraus zusätzlich der Vorteil geringerer Transportkosten resultiert. Die getrockneten und gemahlenen Extraktionsrückstände sind wegen ihres relativ hohen Nährwertes zur Verwendung als Rohstoff in Mischfutter für landwirtschaftliche Nutztiere, wie Rinder, Schweine, Schafe, Pferde, Kaninchen und Geflügel, vorzüglich geeignet. Die Beimengung liegt vorzugsweise zwischen 2,5 und 25 Gew.%, je nach Art des Futters und je nach Tiergattung.
In einer Ausführungsvariante des beschriebenen Verfahrens kann die Mahlung der getrockneten Extraktionsrückstände in der Schlagmühle 32 entfallen und das getrocknete Gut in Form von Schrot mit gröberer Körnung weiter transportiert oder gelagert werden. Das Schüttgewicht des Gutes beträgt dann nur 0,55 bis 0,6 kg/dm3. Je nach Bedarf kann dann das Mahlen des Gutes vor seiner Verwendung als Futtermittelrohstoff durchgeführt werden, was jedoch nicht in allen Fällen erforderlich ist.
Diese Verfahrensvariante bringt den Vorteil, dass die getrockneten Extraktionsrückstände noch länger, nämlich während mindestens 10 Monaten, lager- und transportfähig und als Futterrohstoff verwendbar bleiben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Schrotkörner, bezogen auf ihr Gewicht, eine kleinere Oberfläche als Mehlkörner aufweisen und daher in geringerem Mass den Einflüssen der Atmosphäre ausgesetzt sind.
Da zudem die Oberflächenzonen der Schrotkörner von der Kaffee-Extraktion her einen niedrigeren Fettgehalt als das Innere der Schrotkörner aufweisen, stellt sich bei der Lagerung der getrockneten Extraktionsrückstände in Form von Schrot eine geringere Fettoxydation ein als beim Lagern des Gutes in gemahlener Form, weil beim Vermahlen die Schrotkörner aufgebrochen und die fettreicheren inneren Partien der Schrotkörner freigelegt werden, so dass die Mehlkörner an ihrer Oberfläche verhältnismässig fettreicher und daher vermehrt der Oxydation ausgesetzt sind als die Schrotkörner. Schliesslich ist auch vorteilhaft, dass die getrockneten Extraktionsrückstände in Form von Schrot eine bessere Rieselfähigkeit zeigen und daher leichter gefördert werden können als in gemahlenem Zustand.
The invention relates to a method for preparing a feed raw material for agricultural animals.
It is based on the knowledge that the coffee making process. in particular in the production of water-soluble coffee extracts, resulting extraction residues from coffee beans or a mixture of coffee beans and chicory still have a considerable content of nutrients that would be suitable for feeding animals.
But it has been shown that such extraction residues in the state. as they arise during the production of coffee or coffee extract, mold relatively quickly.
As a result, these extraction residues can neither be stored nor incorporated into feed mixes in their original state.
It is therefore the object of the present invention to provide a method by which the extraction residues obtained during coffee production can be kept while maintaining their nutritional value and thus usable for transport, storage and use as feed raw material.
According to the invention, this object is achieved in this. that the extraction residues from coffee beans or a mixture of coffee beans and chicory are subjected to air drying by means of a heated gaseous medium until the residual moisture content of the dried material is less than 10% by weight.
The drying is preferably carried out to a residual moisture content of 5 to 6% by weight. For drying, the extraction residues can be carried through a rotating drum by means of a stream of hot air, whereby the air stream is advantageously heated to a temperature of 1000 to 1100 C immediately before being blown into the drum and to a temperature in the range of 110 to during passage through the drum 135 C to cool. The dried extraction residues are preferably ground before they are added to the animal feed.
The quantitative proportion of the dried extraction residues in the compound feed depends on the type of feed and the species of animal to be fed; it can for example be between 2.5 and 25% by weight.
Further details of the method emerge from the following description and the associated drawing of a preferred exemplary embodiment. The single figure shows schematically a system for carrying out the method according to the invention.
In the drawing, 10 denotes a furnace which is heated by the flame of an oil burner 11. The oven 10 is used to heat a stream of air which, together with the combustion gases from the burner 11, enters one end 12 of a cylindrical drying drum 13.
The interior of the drying drum 13 is divided by two coaxially arranged inner cylinders 14 and 15 and an inner end wall 16 in such a way that the hot air flow is forced to traverse approximately the length of the drum 13 three times before it can exit the drum at the opposite end 17 of the drum . The drum 13 has circumferential rings 18 with the aid of which the drum is rotatably mounted on rollers 19. A motor 20 enables the drum 13 to rotate. The drum 13 has, for. B. a diameter of 2.5 m and a length of 6 m.
Between the furnace 10 and the inlet end 12 of the drum 13, a screw conveyor 22 opens into the passage through the air flow. The screw conveyor 22 is used to supply material to be dried from a feed hopper 23.
The outlet end 17 of the drum 13 is connected to a centrifugal separator or cyclone 26 via a pipe section 25. At the upper end of the centrifugal separator 26, a fan 27 and an exhaust pipe 28 are connected. The lower end of the centrifugal separator
26 is connected to a hammer mill 32 via a lock 30 and a pipeline 31. The exit of the beater mill
32 is connected to a further, smaller centrifugal separator or cyclone 34 via a pipe 33. The upper end of the centrifugal separator 34 is connected to a fan 35 and an exhaust pipe 36, while the lower end of the centrifugal separator 34 is connected to a screw conveyor 39 via a lock 38.
With the drying system described, whose structure and mode of operation are known per se. The method according to the invention for preparing a feed additive can be carried out, for example, as follows:
First, the burner 11 and the fan 27 are put into operation in order to generate a hot air flow, mixed with the combustion exhaust gases from the burner 11, which passes through the drying drum 14 according to the arrows shown in the drawing. The air flow is z. B.
about 303 per minute. The motor 20 is also switched on to set the drum 13 in rotation at 30 to 50 revolutions per minute. In the feed funnel 23 fresh extraction residues are filled, which are used in the coffee production, for. B. in the production of water-soluble instant coffee extracts in the form of a moist meal. This material has a moisture content fluctuating between 70 and 75% by weight. By means of the conveyor screw 22, the material is continuously and metered from the feed hopper 23 to the inlet end 12 of the drying drum 13, where the material is removed from the furnace 10
1000 to 11000 C heated air and combustion exhaust gas flow is detected and carried into the drum 13.
The hot air stream serves to transport the extraction residues through the drum 13 and at the same time as a medium for absorbing moisture from the extraction residues. The continuous rotation of the drum 13 results in a loosening and thorough mixing of the extraction residues with the hot air stream. At the same time, a separation of the lighter and faster drying particles from the heavier, still moist particles of the extraction residues is achieved. The lighter particles are carried more quickly through the drum 13 by the air flow, while the heavier particles are exposed to the hot air flow for longer.
Since the flow path through the drum 13 is approximately three times the drum length. This results in a sufficiently long residence time of the extraction residues in the drum 13 to achieve drying of all the particles of the extraction residues to a residual moisture content of less than 10% by weight, preferably from 5 to 6% by weight. The air stream enriched with moisture still has a temperature between 110 and 135 ° C., preferably 120 to 125 ° C., when it emerges from the end 17 of the drum
After leaving the drying drum 13, the air flow and the extraction residues conveyed with it pass through the pipe section 25 into the centrifugal separator or cyclone 26, in which the air flow and the extraction residues are separated.
The air stream laden with moisture is expelled at the top by means of the fan 27 through the blow-out pipe 28, while the dried extraction residues are drawn off downwards via the lock 30. By means of the fan 35, the extraction residues are then sucked through the hammer mill 32 into the centrifugal separator or cyclone 34, in which the air flow and the ground extraction residues are separated. While the air is expelled upward through the exhaust pipe 36. the ground extraction residues pass through the lock 38 to the screw conveyor 39, which conveys the extraction residues to transport or storage containers. With the system described, up to 5 t of water per hour can be removed from the extraction residues to be dried.
The flour obtained by the method described from extraction residues, which arise in the coffee production, has z. B. a grain size between 0.25 and 1 mm (with about 85 wt.% Of the particles), a moisture content of 5 to 6 wt.% And the following ingredients:
Crude protein 11 wt.% Crude fiber 45 wt.%
Raw fat 23 wt.%
Ash 0.5% by weight nitrogen-free extraction substances 12% by weight
The energy content is:
Strength units 90/92 convertible energy 3100 kcal / kg
The dried and ground extraction residues can be stored, transported and processed for at least 6 months because of their relatively low moisture content and because of the sterilization that occurs during the drying process.
The drying also reduces the bulk weight of the extraction residues from 0.8-0.85 kg / dm3 when fresh to 0.6-0.65 kg / dm3 when dried and ground, which also has the advantage of lower transport costs. Because of their relatively high nutritional value, the dried and ground extraction residues are ideally suited for use as raw materials in compound feed for farm animals such as cattle, pigs, sheep, horses, rabbits and poultry. The admixture is preferably between 2.5 and 25% by weight, depending on the type of feed and depending on the species of animal.
In a variant of the method described, the grinding of the dried extraction residues in the hammer mill 32 can be dispensed with and the dried material in the form of coarse grist can be transported or stored. The bulk weight of the goods is then only 0.55 to 0.6 kg / dm3. Depending on requirements, the grinding of the material can then be carried out before it is used as feed raw material, which is not necessary in all cases.
This process variant has the advantage that the dried extraction residues can be stored and transported and can be used as feed raw material even longer, namely for at least 10 months. This is due to the fact that the meal grains, based on their weight, have a smaller surface area than flour grains and are therefore less exposed to the influences of the atmosphere.
Since the surface zones of the grist grains from coffee extraction have a lower fat content than the inside of the grist grains, there is less fat oxidation when the dried extraction residues are stored in the form of grist than when the goods are stored in ground form, because during grinding the meal grains are broken open and the fat-rich inner parts of the meal grains are exposed, so that the flour grains are comparatively richer in fat on their surface and therefore more exposed to oxidation than the meal grains. Finally, it is also advantageous that the dried extraction residues in the form of grist show better flowability and can therefore be conveyed more easily than in the ground state.