CH621466A5

CH621466A5 -

Info

Publication number: CH621466A5
Application number: CH204076A
Authority: CH
Inventors: Theodor Dr Beck; Friedrich Dr Gross
Original assignee: Plate Bonn Gmbh
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1976-02-19
Publication date: 1981-02-13
Also published as: DE2507067C2; US4073889A; IT1055980B; JPS51114270A; JPS5650543B2; FR2301181B1; DE2507067A1; GB1535233A; AT344496B; ATA118576A; FR2301181A1; DD125576A1; SU668574A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Mittel zur Verhinderung von aeroben Abbauvorgängen im Gärfutter, wodurch die aeroben Abbauvorgänge im Gärfutter im Silo sowie nach der Auslagerung des Gärfutters verhindert werden können. Das erfindungsgemässe Verfahren ist im Anspruch 1 und das erfindungsgemässe Mittel im Anspruch 7 definiert.

In den letzten Jahren häufen sich die Beobachtungen, dass im Gärfutter guter Qualität unerwünschte Nachgärvorgänge einsetzten. Besonders Anwelksilagen und kohlenhydratreiche Silagen wie Mais- und Zuckerrübenblattsilagen erwärmen sich mehr oder weniger schnell, entweder schon im Gärfutterbehälter selbst an den der Luft zugänglichen Stellen oder unmittelbar nach der Auslagerung. Damit verbunden ist ein rascher Substanzabbau, die Abnahme der während der anaeroben Gärphase gebildeten organischen Säuren und eine im Gefolge des pH-Anstieges einsetzende Eiweisszersetzung. Derartiges Gärfutter bewirkt schon bei nur schwach einsetzenden Nach-gärvorgängen Verdauungsschwierigkeiten, und die Futteraufnahme wird bei fortgeschrittener Erwärmung auf 40° C und darüber zumeist von den Tieren verweigert. Als Verursacher solcher nachträglichen aeroben Abbauvorgänge in gut gelungenen Silagen wurde 1964 von Beck und Gross (Das wirtschaftseigene Futter 10, 4) erstmals eine Reihe spezieller Hefen mit der Fähigkeit zur Laktatassimilation erkannt. In Silagen nur mässiger oder schlechter Qualität treten keine Nachgärerscheinungen auf, da bereits geringe Mengen Buttersäure die Entwicklung von Hefen verhindert.

Derzeit sind von allen herkömmlichen Silierhilfsmitteln, die Fehlgärungen verhindert, nur 2 Möglichkeiten bekannt, die auch eine Verhinderung der aeroben Abbauvorgänge bewirken können:

a) Zusatz von Propionsäure in einer Konzentration, die eine Hefeentwicklung verhindert (fungistatische Wirkung) und b) Zusatz von Konservierungsmitteln mit fungizider Wirkung, z. B. Nitrit und Hexamethylentetramin.

Beide Verfahren sind im Prinzip gleichermassen wirksam, ihre praktische Anwendbarkeit scheitert jedoch bei der Propionsäure an der notwendigen hohen Konzentration und der damit verbundenen UnWirtschaftlichkeit, bei den bisher eingesetzten fungiziden Präparaten an der Tatsache, dass sie während des Gärverlaufes schnell abgebaut werden und das Gärfutter danach ungeschützt gegenüber Sekundärinfektionen bei Luftundichtigkeit des Behälters ist.

An ein Konservierungsmittel, das auch unter Praxisbedingungen risikofrei eine Verhinderung der aeroben Abbauvorgänge in gut gelungenen Silagen gewährleistet, sind folgende Forderungen zu stellen:

1. Völlige Entwicklungshemmung aller laktatassimilierenden Silagehefen unter aeroben Bedingungen;

2. keine ins Gewicht fallende Wachstumshemmung von Milchsäurebakterien unter aeroben Bedingungen;

3. kein Abbau oder Inaktivierung während der aeroben Gärphase;

4. ernährungsphysiologische Unbedenklichkeit bei der Verfüt-terung solcher Konservierungsstoffe enthaltenden Silagen;

5. Kosten, die einen wirtschaftlichen Einsatz ermöglichen. Mikrobiologische Versuche zur Prüfung einer grossen Zahl von organischen und anorganischen Verbindungen führten zu dem Ergebnis, dass nur sehr wenige Verbindungen die oben aufgeführten Forderungen erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Konservierungszusatz zu entwickeln, der aufgrund einer sinnvollen Kombination von Einzelsubstanzen, die einzeln keine befriedigende Wirkung haben, über eine synergistische Wirkung aerobe Nachvorgänge völlig unterdrückt.

Das variable Wirkstoffverhältnis wird bestimmt:

a) von der Konzentration, die eingesetzt werden kann, um Milchsäurebakterien nicht zu hemmen,

b) von der zu erwartenden Reaktion des Gärfutters (pH) nach Abschluss der Gärphase und c) der Stärke der synergistischen Wirkung der genannten Verbindungen untereinander.

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich:

a) Die Benzoesäure und ihre Salze sowie Ca-formiat hemmen auch in sehr hohen Konzentrationsbereichen (0,1 bzw. 0,2 %) die anaeroben Gärerreger (Laktobazillen) nur geringfügig. Natriumdisulfit führt jedoch je nach Reaktion des Substrats bereits ab 0,05 bis 0,07 % zu einer leichten bis mässig starken Verzögerung des Wachstums der Milchsäurebakterien. Heterofermentative Milchsäurebakterien (L. buchneri) sind empfindlicher gegenüber Disulfithemmung als homofermentative Milchsäurebakterien.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

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b) Die synergistische Wirkung sowohl zwischen der Benzoe- beiden Substanzen mit Natriumdisulfit ist ausserordentlich säure und ihren Salzen und Ca-formiat wie auch dieser stark.

Tabelle 1

Wirkung von Konservierungsstoffen auf die Verhinderung aerober Abbauvorgänge in Maissilage und auf das Wachstum von Milchsäurebakterien in Flüssigkeitskultur

Nr.

Konservierungsstoff mg 02-Aufnahme 20 g Maissilage 25 °C

nach nach

2 Tagen 4 Tagen

Wachstum von Milchsäurebakterien (unbehandelt = 100)

Lactob. Lactob.

pl. arab. buchneri

1

unbehandelt

420

>500

—

2

Na-Benzoat 0,025%

317

425

100

3

Na-Benzoat 0,050%

122

310

100

4

Na-Benzoat 0,075%

79

278

100

85

5

Na-Benzoat 0,100%

22

155

85

65

6

Ca-formiat 0,05 %

340

>500

100

7

Ca-formiat 0,10%

228

396

100

8

Ca-formiat 0,20%

164

294

95

100

9

Na-disulfit 0,050%

7

27

80

65

10

Na-disulfit 0,025%

39

104

95

80

11

Na-disulfit 0,010%

117

205

100

3+8

8

17

100

3+7

23

54

90

85

3+8 + 10

4

7

90

80

8+10

12

36

85

90

Aus Tabelle 2 ist die sehr starke Reaktionsbezogenheit der hefeinhibierenden Wirkung dieser 3 Konservierungsstoffe zu entnehmen.

Tabelle 2

Reaktionsabhängigkeit der Wirkung von Konservierungsstoffen; Grenz-Konzentration (ppm) der Konservierungsstoffe, bei der keine Hefeentwicklung eintritt für pH:

ph 3,75 4,0 4,5 5,0 6,0

Na-Benzoat 150 300 500 850 1500

Ca-formiat 1200 2000 >2000 >2000 >2000

Na-disulfit < 250 < 250 250 300 1000

Während die Benzoesäure und das Ca-Formiat in wirtschaftlich vertretbaren Konzentrationen nur in sehr sauren Silagen (z. B. besonders für Mais) eingesetzt werden kann,

wirkt Na-disulfit auch noch in weniger saurem Milieu um pH 5,0, der in Anwelksilagen vorherrschend ist.

Gemäss der Erfindung werden also die oben definierten Komponenten in den in den Ansprüchen 1 und 7 definierten Mengen zugesetzt bzw. gemischt. Bevorzugt beträgt die Menge an zugesetzter Benzoesäure oder deren Salze mindestens etwa 300 ppm, höchstens aber 600 ppm. Die untere Grenze für die zugesetzte Menge an Formiat liegt vorzugsweise bei 1000 ppm, und die obere Grenze vorzugsweise bei 2500 ppm. Die Salze der schwefligen Säure werden vorzugsweise in einer Menge von mindestens 100 ppm und höchstens 250 ppm zugesetzt. Als Salz der Benzoesäure wird Natriumbenzoat bevorzugt, und zwar aus wirtschaftlichen Gründen und weil es in Wasser leicht löslich ist und deshalb bei der Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung leicht und vollständig in Lösung geht. Als Formiat wird gemäss der Erfindung aus wirtschaftlichen Gründen Calciumformiat bevorzugt, weil es ein leicht zugängliches Handelsprodukt ist. Aus den gleichen Gründen wird Natriumdisulfit bevorzugt.

Bei den angegebenen Mengen und Verhältnissen handelt es sich um Gewichtsmengen bzw. Gewichtsverhältnisse, sofern nichts anderes angegeben ist. Die angegebenen Mengen beziehen sich auf Natriumbenzoat, Calciumformiat bzw. Natriumdi-45 sulfit. Bei Verwendung anderer Verbindungen sind diese in den entsprechenden äquivalenten Mengen einzusetzen. Je nach der am Ende der anaeroben Gärphase vorliegenden Reaktion (z.B. Mais pH 3,7 bis 3,8; Gärheu pH 4,5 bis 5,5) wird ein Konzentrationsbereich im Sinne der Aussage in Tabelle 2 so gewählt. Die Kombination der angegebenen Konservierungsstoffe führt zu einer erheblichen Verringerung der Anwendungskonzentration, die bei Einzelanwendung notwendig wäre.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist bevorzugt an-55 wendbar auf Silagen, deren pH-Wert unterhalb 5,5, vorzugsweise unter 5 und besonders bevorzugt unter 4,5 liegt. In diesen Fällen sind relativ geringe Mengen der Zusatzstoffe gemäss der Erfindung ausserordentlich hoch wirksam. Ganz besonders vorteilhafte Ergebnisse werden gemäss dem Verfahren der 60 Erfindung erzielt beim Einsilieren von Mais. In jedem Fall ist es bevorzugt, die Zusatzstoffe gemäss der Erfindung bei der Einlagerung des Grünfutters zuzusetzen. Wie aber bereits oben ausgeführt, kann es auch der Silage bei der Auslagerung noch beigefügt werden, um die Abbauvorgänge zu verhindern. 65 Zur Verbesserung der Rieselfähigkeit und der Lagerfähigkeit der Zusatzstoffe gemäss der Erfindung, insbesondere dann, wenn sie in Form einer Mischung zugesetzt werden, kann es zweckmässig sein, diesen Wirkstoffen noch Trägerstoffe

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4

zuzusetzen, die ohne schädlichen Einfluss auf das Siliergut sind oder die deren Futterwert verbessern. Derartige Trägersubstanzen können auch die Handhabung des gemäss der Erfindung verwendeten Mittels erleichtern. Mit der vergrösserten Menge an zugesetzten Stoffen lässt sich eine gleichmässigere Verteilung im Siliergut, insbesondere Grünmaterial erreichen, zumal auch die Rieselfähigkeit des Mittels verbessert wird. Beispiele für Trägerstoffe sind gemahlenes Rohphosphat, Knochenfuttermehl, Tricalciumphosphat, Bolus, Talcum, Stea-rate der Erdalkalien, Kochsalz, Steinsalz oder sonstige für die Verfütterung geeignete Mineralstoffe.

Unabhängig von den gemäss der Erfindung zugesetzten Stoffen kann dem Futter ein übliches Siliermittel zugefügt werden. Derartige Siliermittel sind z. B. Mischungen von Nitriten und Hexamethylentetramin (DE-OS 2 158 946), Mischungen aus Nitriten, Hexamethylentetramin und Benzoesäure (DE-OS 2 335 253) und Mischungen von Formiaten und Hexamethylentetramin (deutsche Patentanmeldung P 26 02 626.6 = DE-OS 2 602 626). Diese Silierhilfsmittel dienen zur Steuerung des Gärverlaufes. Teilweise enthalten diese Silierhilfsmittel die gleichen Wirkstoffe, wie sie gemäss der vorliegenden Erfindung zugesetzt werden. In diesem Fall sollen sich die gemäss der vorliegenden Erfindung verwendeten Höchstmengen auf die im Sinne der Erfindung zugesetzten Wirkstoffe beziehen, d.h. ohne Berücksichtigung der Mengen an gleichen Wirkstoffen, die in Form von Siliermitteln zugefügt werden. Bevorzugt soll jedoch die Gesamtmenge an Wirkstoffen, z. B. an Benzoat und Formiat, die oben angegebenen Höchstmengen von 1000 ppm Benzoat und 3000 ppm Formiat nicht überschreiten. In jedem Fall soll die Menge an Salzen der schwefligen Säure nicht über 750 ppm liegen.

Die Konservierungszusätze Benzoesäure, Ca-formiat und Nadisulfit sind bereits in einer grösseren Zahl von Silierversuchen auf ihre Eignung als Silierhilfsmittel zur Sicherung des Gärverlaufes bei der Gärfutterbereitung geprüft worden. Um Fehlgärungen des Gärprozesses zu verhindern, werden dabei

Anwendungskonzentrationen verwendet, die etwa lOfach höher liegen als zur Verhinderung der Nachgärvorgänge notwendigsind. Nach Untersuchungen (z.B. Luedke et al. 1959: Am. J. vet. Res. 20, 690-696) Weissbach und Laube (1967: 5 Arch. Tierernährung 17, 345—359) ist lediglich bedingt Na-Benzoat in hoher Konzentration, nicht jedoch Ca-formiat oder Na-disulfit für die Steuerung des Gärverlaufes geeignet. Dagegen sind bisher keine Untersuchungen über eine selektive Wirkung der genannten Konservierungsstoffe allein oder in io Kombination auf die aeroben Abbauvorgänge im Gärfutter durchgeführt worden.

Bedenken hinsichtlich einer unerwünschten ernährungsphysiologischen Wirkung der verwendeten Konservierungsstoffe in alleiniger oder kombinierter Anwendung bei der 15 Verfütterung des erfindungsmässig behandelten Futters bestehen nicht, wie zahlreiche Fütterungsversuche mit diesen Konservierungsstoffen mit z.T. bis zu 20fach höherer Konzentration gezeigt haben (z.B. Luedke et al. 1959: Am. J. vet. Res. 20, 690-696).

20 Die von uns durchgeführten Versuche haben ergeben, dass die Anwendungen der erfindungsgemäss hergestellten Mischungen von Konservierungsstoffen sowohl bei der Einlagerung des Futters als auch bei der Auslagerung der Silage mit dem gewünschten Erfolg einer Verhinderung aerober Abbauvor-25 gänge zugesetzt werden kann. Als Beleg dienen die in Tabelle 1 und 3 aufgeführten Werte für die aerobe Stabilität (die 02-Aufnahme bzw. die C02-Abgabe bei der aeroben Lagerung von Silage ist ein guter Gradmesser der eintretenden Abbauvorgänge). Die chemischen Eigenschaften für die Quali-30 tät der Silagen wie auch die auftretenden Verluste während der anaeroben Gärphase wurden in keinem Falle negativ be-einflusst, eher ist eine Verbesserung der Gärfutterqualität bzw. eine Verlustminderung zu erkennen. Es ist dies eine willkommene Nebenerscheinung, dieses speziell auf die Steuerung 35 bzw. Unterdrückung aerober Vorgänge in Gärfutter ausgerichteten Verfahrens.

Tabelle 3

Zusatz von Konservierungsstoffen zu Grünmais (TS = 23,4) bei der Einlagerung

Gärdauer 41/2 Monate

Nr. Zusätze Konzent. % Gärgasverlüste Aerobe Haltbarkeit ppm (6/500 g) mg/C02/20 g

2 Tage 6 Tage

1

Unbehandelt

3,2

145

>300

2

Na-Benzoat

500

2,8

13

82,5

3

Na-Benzoat

250

3,0

29

>300

4

Ca-formiat

2000

3,1

32

>300

5

Na-disulfit

250

2,6

8

22,5

6

Ca-formiat +

2000

89 \

2,8

7

11

Na-Benzoat

250

11 /

/

7

Ca-formiat +

2000

89 \

2,6

8

Na-disulfit

250

11/

8

Ca-formiat +

2000

80 ì

Na-Benzoat +

250

10

2,4

3

5

Na-disulfit

250

10 J

TS = Trockensubstanz

Beispiel 1

Beim Einsilieren von 100 m3, entsprechend 401 von stark angewelktem Wiesengras (30 bis 50% TS), werden mit Hilfe eines handelsüblichen Dosiergerätes am Förderungsgebläse kontinuierlich 0,25% = 100 kg einer Mischung bestehend zu 75% aus Ca-formiat und 20%' aus Na-disulfit und 5% Na-Benzoat zugesetzt.

Beispiel 2

Beim Einsilieren von 200 m3, entsprechend 120 t Mais, werden bei der Ernte mit Hilfe eines handelsüblichen Dosier-65 gerätes am Feldhäcksler kontinuierlich 0,25% = 300 kg einer Mischung bestehend aus 80% Na-formiat, 10% Na-disulfit und 10% Benzoesäure zugesetzt.

5

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Beispiel 3

Beim Einsilieren von 100 m3, entsprechend 60 t von leicht angewelktem Wiesengras (25% TS), werden mit Hilfe eines Dosiergerätes oder von Hand am Förderband kontinuierlich 0,35% = 210 kg einer Mischung zugesetzt, die zu 50% aus einem herkömmlichen Silierhilfsmittel zur Verbesserung der Gärung (enthaltend 25% Na-Nitrit, 14% Hexamethylentetramin, 18% Ca-phosphat und 43% Füllstoffe), und 40% aus Ca-formiat, zu 5% aus Na-Benzoat und zu 5% aus Na-disulfit (zur Verhinderung des aeroben Abbaues) besteht.

Beispiel 4

Auf die Oberfläche einer zur Erwärmung neigenden Maissilage in einem Hochsilo oder auf die Oberfläche einer Stichwand im Flachsilo wird so viel einer Mischung bestehend aus 5 80% Ca-formiat, 10% Na-disulfit und 10% Na-Benzoat gestreut und mit dem Futter vermengt, dass die Oberfläche des Futters bis zu einer Tiefe von 10 cm der losen Silage 0,25% der Mischung enthält.

Claims

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1. Verfahren zur Verhinderung von aeroben Abbauvorgängen im Gärfutter, dadurch gekennzeichnet, dass dem Futter bei der Einlagerung der Silage bei der Auslagerung Benzoesäure und deren Salze, Formiate und Alkalisalze der schwefligen Säure einzeln oder gemischt in einer solchen Menge zu-gestzt werden, dass zwischen 100 und 1000 ppm Benzosäure, zwischen 500 und 3000 ppm Formiate und zwischen 75 und 750 ppm Salze der schwefligen Säure im Gärfutter enthalten sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Benzoat mindestens 300 ppm und höchstens 600 ppm beträgt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Formiat mindestens 1000 und höchstens 2500 ppm beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Salze der schwefligen Säure mindestens 100 und höchstens 250 ppm beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Futter Silierhilfsmittel zur Steuerung des Gärverlaufes enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Futter Mais ist.

7. Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Benzosäure oder deren Salze, Formiate und Salze der schwefligen Säure im Verhältnis zwischen 100 und 1000 Gewichtsteilen Benzosäure oder deren Salze, zwischen 500 und 3000 Gewichtsteilen Formiate und zwischen 75 und 750 Gewichtsteilen Salze der schwefligen Säure enthält.

8. Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es 300 bis 600 Gewichtsteile Benzoat auf zwischen 500 und 3000 Gewichtsteilen Formiate und zwischen 75 und 750 Gewichtsteilen Salze der schwefligen Säure enthält.

9. Mittel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es 1000 bis 2500 Gewichtsteile Formiat auf zwischen 100 und 1000 Gewichtsteilen Benzoesäure oder deren Salze, vorzugsweise 300 bis 600 Gewichtsteile Benzoat, und zwischen 75 und 750 Gewichtsteilen Salze der schwefligen Säure enthält.

10. Mittel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es 100 bis 250 Gewichtsteile Salze der schwefligen Säure auf zwischen 100 und 1000 Gewichtsteilen Benzoesäure oder deren Salze, vorzugsweise 300 bis 600 Gewichtsteile Benzoat, und zwischen 500 und 3000 Gewichtsteilen, vorzugsweise 1000 bis 2500 Gewichtsteile, Formiat enthält.