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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer Futtermittelmischung, unter Verwendung der cellulosehaltigen Rückstände von durch Hydrolyse aufgeschlossenen pentosehaltigen Rohstoffen, die nach der Abtrennung der vergärbaren Zucker verbleiben, dadurch gekennzeichnet, dass die rohfaserhaltigen entzuckerten Rückstände der Hydrolyse als Filterhilfsmittel dienen und mit Hefemilch vermischt und filtriert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rohfaserhaltigen entzuckerten Hydrolyserückstände einer weiteren chemischen Vorbehandlung unterworfen werden.
3. Verwendung des nach Anspruch 1 erhaltenen Filterkuchens als Futtermittel.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Futtermittelmischung, unter Verwendung der cellulosehaltigen Rückstände von durch Hydrolyse aufgeschlossenen pentosehaltigen Rohstoffen, die nach Abtrennung der vergärbaren Zucker verbleiben.
Durch die Hydrolyse von pentosehaltigen Rohstoffen wie Stroh, Bagasse, Schilf, Sonnenblumen- und Baumwollhülsen, aber auch Laubholzfasern, Maissträngen und Alfagras wird der energetische Futterwert um mehr als 50% erhöht. Durch den Aufschluss verlieren anderseits diese Stoffe vollständig ihren schon von Natur aus geringen Eiweissgehalt. Die auf diese Weise aufgeschlossenen Futtermittel sind daher nur als reines Kohlenhydratfutter anzusehen. Man ist deshalb dazu übergegangen, die Zucker, welche bei der Hydrolyse entstehen, von den nicht aufgeschlossenen Rückständen abzutrennen und mit Hilfe geeigneter Futterhefen auf Eiweissfutterhefe aufzuarbeiten.
Eine Übersicht solcher Verfahren ist in der CH-PS 606 430 zusammengestellt. Dabei verbleiben jedoch immer noch grosse Mengen an ausgelaugten Rückständen, deren Weiterverwertung als unwirtschaftlich angesehen wird.
Es ist auch bekannt, dass durch aerobe Fermentation Einzellenproteine (SCP) wie Hefen, Bakterien oder Pilze hergestellt werden können. Als Ausgangsmaterialien werden sowohl natürliche Substrate wie Zucker, Melassen, Alkohole, Pentosen, Hydrolysate aus kohlehydrathaltigen Stoffen verwendet oder aber synthetische Nährstoffe wie Paraffine und andere kohlenstoffreiche Substanzen. Die Fermentation wird unter Belüftung durchgeführt, und die aus den Fermenten kommenden Mikroorganismen anschliessend in Zentrifugen eingedickt, eventuell zusätzlich eingedampft und anschliessend getrocknet. Die Eindickung und Trocknung sind relativ kostspielige Verfahrensstufen.
Zur Abtrennung von Futterhefen nach der Vergärung aus dem Substrat wird zunächst das ca. 3 % Hefetrockensubstanz enthaltende Substrat über Zentrifugen auf ca. 16 Cio Trocken- masse entwässert und anschliessend mit Vakuumtrommelfilter, mit beispielsweise Stärke als Filtermittel filtriert, um weiter entwässert zu werden. Die Verfahrensweise ist apparate-, energie- und arbeitsaufwendig. Die resultierende Hefe dient als Futtermittelkomponente und muss noch getrocknet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung eines Futtermittels, unter Verwendung der cellulosehaltigen Hydrolyserückstände, die nach der Abtrennung von vergärbaren Zuckern zurückbleiben, die Entwässerung zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäss nach Patentanspruch 1 erreicht und ist dadurch gekennzeichnet, dass die rohfaserhaltigen entzuckerten Rückstände der Hydrolyse als Filterhilfsmittel dienen und mit Hefemilch vermischt und filtriert werden.
Die Verfahrensweise soll anhand einer der eingangs genannten Rohstoffe, der Bagasse, erläutert werden.
Bagasse ist der cellulosehaltige pentosanreiche Extraktionsrückstand, der bei der Zuckerrohrverarbeitung anfällt.
Wegen des hohen Heizwertes wird Bagasse immer noch zur Energiegewinnung in den Zuckerrohrfabriken verwendet und nur ein Teil hydrolysiert und die daraus entstehenden Zucker verheft.
Beispiel
172 kg Bagasse mit 92% Trockensubstanz wurden einer Hydrolyse nach einem modifizierten Scholler-Verfahren unterworfen. Es wurde ein Hydrolysat erhalten, das aus 31,5 kg fermentierbarem Zucker und ca. 130 kg Rückständen, die zur Hauptsache aus Cellulose und wenig Lignin enthaltenden Fasern bestehen. Das Hydrolysat wurde mit den für die Verhefung notwendigen Nährsalzen versetzt und über 2 Vorfilter und ein Sterilfilter mit einem Porendurchmesser von 0,4 in steril filtriert und anschliessend mit einer Candida utilis in bekannter Weise verheft.
Die aus dem Fermenter austretende Hefesuspension mit 30,24 g Hefetrockensubstanz (HTS) pro Liter oder 15,12 kg Hefe wurde mit 55 g/l bzw. 27,5 kg der als Abfall aus der Hydrolyse anfallenden Rückstände vermischt. Das Gemisch von Hefesuspension und Fasern wurde auf einem Vakuumtrommelfilter filtriert. Die dabei erreichte Kuchendicke von 3 cm brachte eine spezifische Filtrationsleistung von 480 I/m2 Filterfläche per Stunde. Das Filtrat war klar und frei von Hefezellen. Der getrocknete Filterkuchen enthält 16% Hefeprotein und 7% Wasser. Es wurden insgesamt 42,6 kg Futtermittel aus dem Filterkuchen gewonnen.
Die cellulosehaltigen Hydrolyserückstände können vor der Verwendung als Filterhilfsmittel einer weiteren Vorbehandlung wie beispielsweise einer Oxidation mit chemischen Mitteln unterworfen werden.
Das so gewonnene Futtermittel ist als Beifutter für Rinder, Kälber und Schweine und pelletisiert für Geflügel und Fische geeignet.
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PATENT CLAIMS
1. A process for the production of a feed mixture using the cellulose-containing residues of pentose-containing raw materials digested by hydrolysis, which remain after the fermentable sugars have been separated off, characterized in that the crude fiber-containing desugared residues serve as filter aids for the hydrolysis and are mixed with yeast milk and filtered.
2. The method according to claim 1, characterized in that the crude fiber-containing desugared hydrolysis residues are subjected to a further chemical pretreatment.
3. Use of the filter cake obtained according to claim 1 as feed.
The invention relates to a method for producing a feed mixture, using the cellulose-containing residues of pentose-containing raw materials digested by hydrolysis, which remain after separation of the fermentable sugars.
Through the hydrolysis of pentose-containing raw materials such as straw, bagasse, reeds, sunflower and cotton pods, but also hardwood fibers, corn strands and alfa grass, the energetic feed value is increased by more than 50%. On the other hand, due to the digestion, these substances completely lose their naturally low protein content. The feed broken down in this way can therefore only be regarded as pure carbohydrate feed. It has therefore started to separate the sugars which are formed during hydrolysis from the undigested residues and to process them with the help of suitable feed yeasts on protein feed yeast.
An overview of such processes is compiled in CH-PS 606 430. However, there are still large amounts of leached residues, the recycling of which is considered to be uneconomical.
It is also known that single cell proteins (SCP) such as yeast, bacteria or fungi can be produced by aerobic fermentation. Natural substrates such as sugar, molasses, alcohols, pentoses, hydrolyzates from substances containing carbohydrates or synthetic nutrients such as paraffins and other carbon-rich substances are used as starting materials. The fermentation is carried out with aeration, and the microorganisms coming from the fermentation are then thickened in centrifuges, possibly additionally evaporated and then dried. Thickening and drying are relatively expensive process steps.
To separate feed yeast from the substrate after fermentation, the substrate containing approx. 3% dry yeast is first dewatered to approx. 16 Cio dry matter via centrifuges and then filtered with a vacuum drum filter, for example with starch as filter medium, to be further dewatered. The procedure is apparatus, energy and labor intensive. The resulting yeast serves as a feed component and still needs to be dried.
The invention has for its object to improve the dewatering in the manufacture of a feed using the cellulose-containing hydrolysis residues that remain after the fermentable sugars have been separated off.
The object is achieved according to the invention according to claim 1 and is characterized in that the crude fiber-containing desugared residues of the hydrolysis serve as filter aids and are mixed with yeast milk and filtered.
The procedure will be explained using one of the raw materials mentioned at the beginning, the bagasse.
Bagasse is the cellulose-containing pentosan-rich extraction residue that arises during sugar cane processing.
Because of the high calorific value, bagasse is still used to generate energy in the sugar cane factories and only a part is hydrolyzed and the resulting sugars are bound.
example
172 kg of bagasse with 92% dry matter were subjected to hydrolysis according to a modified Scholler process. A hydrolyzate was obtained which consisted of 31.5 kg of fermentable sugar and about 130 kg of residues, which mainly consist of cellulose and fibers containing little lignin. The hydrolyzate was mixed with the nutrient salts necessary for the fermentation and filtered through 2 pre-filters and a sterile filter with a pore diameter of 0.4 in sterile and then stitched in a known manner with a Candida utilis.
The yeast suspension emerging from the fermenter with 30.24 g of dry yeast substance (HTS) per liter or 15.12 kg of yeast was mixed with 55 g / l or 27.5 kg of the residues obtained as waste from the hydrolysis. The mixture of yeast suspension and fibers was filtered on a vacuum drum filter. The cake thickness of 3 cm achieved in this way resulted in a specific filtration performance of 480 I / m2 filter area per hour. The filtrate was clear and free of yeast cells. The dried filter cake contains 16% yeast protein and 7% water. A total of 42.6 kg of feed were obtained from the filter cake.
The cellulose-containing hydrolysis residues can be subjected to a further pretreatment, such as oxidation with chemical agents, before being used as a filter aid.
The feed obtained in this way is suitable as supplementary feed for cattle, calves and pigs and pelletized for poultry and fish.