DE1492865C

DE1492865C - Verfahren zur Herstellung praktisch faserfreier Grunpflan zenkonzentrate als Beifuttermittel

Info

Publication number: DE1492865C
Application number: DE19651492865
Authority: DE
Inventors: Janos Prof Dr Zagyvai Istvan Koch Lehel Budapest Hallo
Original assignee: Budapesti Muszaki Egyetem, Budapest
Priority date: 1965-09-27
Filing date: 1965-09-27
Publication date: 1973-02-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung praktisch faserfreier Grünpflanzenkonzentrate als Beifuttermittel durch Zerkleinern und Pressen von Grünpflanzen und darauffolgender Absonderung des Preßsaftes.

Mit grünen Kraftfuttermitteln wurden Forschungen mit dem Ziel der Entwicklung solcher Stoffe durchgeführt, welche an die Qualität und an den biologischen Wert der Eiweißfutter tierischer Herkunft (z. B. Fischmehl), bzw. der aus Samen stammenden, spezialen Eiweißfutter (z. B. Soja, Erdnuß) mindestens herankommen ■ und dabei aus Kulturpflanzen, evtl. auch

ίο aus den massenhaft auftretenden Unkräutern erzeugt werden können.

Bei den bisher zu diesem Zweck bekannten Verfahren werden gehäckselte, vollständig entwickelte Kulturpflanzen, die also die sogenannte generative Phase erreicht haben, oder Teile davon mit Rauchgas von 600 bis 700° C Eintrittstemperatur getrocknet und darauffolgend evtl. gemahlen. (Advances in Agronomy, Volume IL, 1950). Zufolge der derart durchgeführten Trocknung tritt eine wesentliche Verminderung des biologischen Wertes auf, welche die im Laufe der sonstigen Vorgänge auftretenden Schädigungen noch steigern. Das so erzeugte Produkt weist auch einen unvorteilhaft hohen Fasergehalt auf.

Es ist auch ein industriell bisher nicht eingeführtes Verfahren bekannt, bei welchem die Aufarbeitung einer aus grünen Kulturpflanzen durch Feinmahlen gewonnen Pulpe von 12 bis 13% Trockengehalt zu einem für menschliche Ernährung geeigneten, eiweißhaltigen Nahrungs- oder zu Fütterungsmittel derartig durchgeführt wird, daß hieraus die Proteine im Wege von Koagulation mittels Wärme abgeschieden werden (J. Sei. Food e. a. Agricult, 1961., pp. 302 bis 312., Premier congres international des industries ägricoles et alimentaires des zones tropicales et subtropicales.

Abidjan, 13-19 decembre 1964),· oder daß das Mahlgut getrocknet wird. (Agrartudomany I.,9.) Entsprechende Versuche haben aber bewiesen, daß dieses Vorgehen einen wesentlichen Verlust an biologisch wertvollen Stoffen verursachen würde, da die Polypeptide von weniger als 10.000 Molekulargewicht, die freien Aminosäuren, sowie die sonstigen äußerst wertvollen pflanzlichen Stoffe, die im Wasser löslichen Vitamine, Mineralstoffe und Kohlenhydrate in dem Endprodukt nicht mehr enthalten sind. Es ist also nicht überraschend, daß der durchschnittliche Proteingehalt der im Handel vertriebenen Kraftfutter, die von grünpflanzlicher Herkunft sind, genauer gesagt ausschließlich aus Kulturpflanzen zubereitet werden, weniger als 20% und ihr Rohfasergehalt mindestens 17% beträgt, wobei in den meisten Fällen 50% des ursprünglichen Protein- und Nährstoffgehaltes der Ausgangspflanze oder des Pflanzenteils im Laufe der Arbeitsvorgänge, z. B. der natürlichen Trocknung, verloren geht.

Zusammenfassend kann daher gesagt werden, daß nach dem Stand der Technik Grünpflanzen grundsätzlich nach folgenden zwei Möglichkeiten aufbewahrt bzw. in Futtermittel aufgearbeitet werden:
a) durch Einsilieren,

b) durch Trocknen auf natürliche Weise oder mittels Rauchgasen erhöhter Temperatur.

Die Nachteile der so gewonnenen Futtermittel bestehen darin, daß die Produkte wegen ihrem erhöhten . Fasergehalt nur für Wiederkäuer geeignet sind.- Der Verlust an Nährstoffen und an aus biologischem Standpunkt wichtigen Komponenten beträgt bei den bekannten Grünpflanzenaufarbeitungsmethoden einen hohen Prozentsatz. Die durch Einsilieren aufbewahr-

ten Pflanzen können nur am Standort verabreicht Verfahren zur Verwertung von Obst- und Gemüseab-

werden. Wenn die Grünpflanzen bei erhöhten Tempe- fällen beschrieben. Bei diesem Verfahren wird der

raturen, wie z.B. bei der Luzernenverarbeitung, wo Ausgangsstoff eingewässert, gequetscht oder gewalzt,

die Luzerne mittels eines Rauchgases, welches 600 worauf ein Kochen und eine Behandlung mit verdünn-

bis 700° C Eintrittstemperatur aufweist, getrocknet ⁵ ter Alkalilösung folgt. Schließlich wird der Saft von

werden, dann kann ein Produkt mit 20 bis 25 % Roh- dem Faserstoff getrennt. Der Hauptnachteil dieses

faser, 10 bis 12% Feuchtigkeit und insgesamt 17 bis Vorgehens besteht darin, daß die wärme- und laugen-

20% Roheiweißstoff-Gehalt hergestellt werden. Das empfindlichen Stoffe, wie Karotin, Vitamine und

bedeutet, daß bei der bekannten Aufarbeitung ein be- Eiweißstoffe zerstört bzw. denaturiert werden. Die

deutender, biologischer Wertverlust auftritt, der teils ¹⁰ Herstellung von biologisch vollwertigen Futtermit-

durch Vortrocknen, teils durch Trocknen bei erhöhter teln ist daher nach diesem Verfahren nicht möglich.

Temperatur bedingt ist. Wegen dieser Umstände kön- In der deutschen Patentschrift 1,130,680 wird ein

nen die aus Grünpflanzen hergestellten Futtermehle, Verfahren beschrieben, bei welchem aus pflanzlichen

sogar Luzernenmehl, nur in beschränktem Maße als Rohstoffen, z.B. Erdnüsse, ausschließlich die echten

Geflügel- und Schweinefuttermittel verwendet werden. ¹⁵ Eiweißstoffe und die lipoiden Komponenten abge-

Schließlich sind die bekannten Produkte für die Fütte- trennt werden. Diese Komponenten enthalten aber

rung der Jungtiere nicht geeignet. keine Kohlenhydrate, Salz, Spurenelemente und was-

In den österreichischen Patentschriften 186,511, serlösliche Vitamine. Das bedeutet, daß ebenfalls das 197,188 und 208,202 wird die Herstellung von zucke- Endprodukt vom biologischen Standpunkt aus gese-; rigen Säften oder Kunsthonig sowie von zur Fütte- ²⁰ hen, unvollkommen ist. Ein weiterer Nachteil besteht rung geeigneten Cellulosestoffen beschrieben. Bei die- darin, daß das Endprodukt instabil ist und trotz seisem Verfahren werden die zerhäckselten und von den ner schonenden Trocknung zerfällt. Blättern befreiten Sprghumstengel in einer kontinuier- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Hch arbeitenden Schneckenpresse zerquetscht Der die Nachteile der bekannten Verfahren zu überwin-. Preßrückstand wird gegebenenfalls mit den Blättern ²⁵ den und insbesondere ein Verfahren zur Verfügung vermischt,' einsiliert (Österreichische Patentschrift zu stellen, in welchem biologisch wertvolle, praktisch 186,511) oder getrocknet (Österreichische Patentschrift faserfreie Grünpflanzenkonzentrate als Beifuttermittel 208,202). Vor dem Pressen wird der zerhäckselte hergestellt werden können. Gemäß der Erfindung soll j Stengelrohstoff eingewässert (österreichische Patent- ferner bezweckt werden, auch zur Fütterung ur-) schrift 197,188). Der Hauptanteil dieser bekannten ³⁰ sprünglich ungeeignete Pflanzen, die aromatische und j Verfahren liegt darin, daß die damit herstellbaren Pro- giftige Substanzen enthalten, zu vollwertigen Beifutter- ; dukte die pflanzlichen Nährstoffkomponenten nur mitteln zu verarbeiten. · ; zum Teil enthalten, da nur der Stengel gepreßt wird. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. : Weiterhin ist der so gewonnene zuckerige Saft biolo- Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren gisch und vom Fütterungstandpunkt aus unvollkom- ³⁵ zur Herstellung praktisch faserfreier Grünpflanzenmen, da die wasserlösliche Stofffraktion hauptsächlich konzentrate als Beifuttermittel durch Zerkleinern und nur Kohlenhydrate enthält, während nach diesen be- Pressen von Grünpflanzen und darauffolgender Abkannten Verfahren Eiweißstoffe nicht erhalten werden sonderung des Preßsaftes, das dadurch gekennzeichkönnen. Schließlich sind diese bekannten Verfahren net ist, daß man den nach der Absonderung des Preßzur Aufbereitung beliebiger Pflanzen nicht geeignet. ⁴⁰ saftes erhaltenen faserhaltigen Rückstand mit einer

In der deutschen · Patentschrift 580,122 wird ein - Wassermenge von 20 bis 30%, bezogen auf das Ge-

Verfahren zur Saftgewinnung aus Zuckerrohr be- wicht des grünpflanzlichen Ausgangsmaterials,

schrieben. Das Rohr wird mittels einer Schneidevor- aufschlämmt, wiederum auspreßt, sodann* den ur-

richtung zerteilt und der mechnisch aufgeschlossene sprünglichen Preßsaft mit den Preßsäften aus dem

Stoff und die Begleitstoffe werden mit Kalk behandelt ⁴⁵ faserhaltigen Rückstand vermischt, daraus die ätheri-

und die Flüssigkeit wird durch Abschleudern ge- sehen Öle, Alkaloide oder Glykoside und uner-

trennt. Auf diese Weise wird ein Halbprodukt, wel- wünschte saure oder basische Stoffe ausscheidet und

ches in der Zuckerindustrie verwendet wird und ein schließlich diesen so gereinigten Gesamtpreß saft bei

Nebenprodukt erhalten, welches mit Kalk verunrei- einer Temperatur von 50 bis 140° C auf einen Troknigt ist und das gegebenenfalls als Celluloserohstoff ⁵⁰ kensubstanzgehalt von 40 bis 80% eindickt, die im

verwertet werden kann. Dagegen ist eine Aufbewah- Laufe der Eindickung ausgeschiedenen Chloroplast-

rung der biologisch wertvollen Komponenten bei die- Teile mittels Separation oder Zentrifugierung abson-

sem Verfahren nicht beabsichtigt und kann auch dert, die derart gewonnene pulpig-feste Fraktion des

nicht erreicht werden. ■ im Laufe der Eindickung gewonnenen Klarsaftkonzen-

Die deutsche Patentschrift 702,218 befaßt sich mit ⁵⁵ trats am Ende der Eindickung untermengt und dieses

dem Aufbereiten von Malztreber. Nach diesem Ver- so gewonnene Konzentrat bei einer Temperatur von

fahren wird ein wäßriger, aus der Brauerei stammen- 50 bis 140° C, wobei die Temperatur höchstens 5 Mi-

der Ausgangsstoff verrieben und mit viel Wasser nuten über 80° C liegen darf, auf einen Feuchtigkeits-

durchgewaschen. Nach der Behandlung mit Wasser gehalt von höchstens 12% trocknet,

werden die einzelnen Fraktionen filtriert oder sedimen- ⁶⁰ Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde,

tiert. Das Endprodukt enthält aber neben Eiweißstof- daß ein mit den erwähnten Proteinträgern, wie Fisch-

fen noch in erheblichem Maße Faserstoffe. Weitere mehl, Soja, Erdnuß usw. vollständig gleichwertig, ja

Nachteile liegen darin, daß die biologisch wertvollen sogar hinsichtlich der Proteinzusammensetzung und

Stoffe im Laufe der wäßrigen Zerkleinerung und der des biologischen Wertes noch besseres und während

Trennung der wäßrigen Suspensionen verloren ge- ⁶⁵ einer langen Zeit ausgezeichnet, ohne Wertverminde-

hen. Somit ist im Hinblick auf den Rohstoff das End- rung lagerbares Produkt erzeugt werden kann, wenn

produkt nicht vollkommen. man von einer in solcher Wachstumsperiode, bzw.

In der deutschen Patentschrift 331,005 wird ein Entwicklungsphase befindlichen Kultur- oder auch

Unkrautpflanze, bzw. Pflanzenanteilen ausgeht, in welcher Periode deren Proteingehalt und Qualität an die tierischen Eiweiße am nächsten herankommt und deren biologisch wichtiger Stoffgehalt auch am geeignetsten ist. Aus diesen wird der biologisch wertvolle KomplexstofF derart herausgewonnen, daß im Laufe der Arbeitsvorgänge die wertvollen Stoffe im höchsten Grad geschont, bzw. die Proteine konserviert werden und gleichzeitig der Fasergehalt des Produktes praktisch beseitigt wird.

Zur wässerigen Imbibition kann man auch Wasser von geringem Gehalt an mineralischer oder organischer Säure (z.B. 2% Oxalsäure) oder gegebenenfalls die aus dem mittels der ersten Pressung gewonnenen Preßsaft abgesonderte Reinflüssigkeit verwenden.

Die vereinigten Preßsäfte bilden eine praktisch homogene oder ähnliche Phase, nachdem die Gerüstsubstanzen der Pflanzen (der Pflanzenteile), wie Zellulose, Hemizellulose, Lignin, entfernt worden sind. Aus dieser homogenen Lösung, Emulsion oder Suspension werden die ätherischen Öle, Alkaloide oder Glykoside aufgrund des Unterschiedes des spezifischen Gewichts oder mit Hilfe einer Vakuumeindampfung beseitigt. Die Absonderung der ätherischen Öle kann auch mit Hilfe von mittels Salzbildung durchgeführter Konzentrationserhöhung möglich sein.

Gegebenenfalls wird der abzusondernde Stoff im Wege von Zerlegung oder Salzbildung und darauffolgender Separation, bzw. im Wege von Umwandlung oder Zersetzung zu einer im Preßsaft nicht löslichen Verbindung und darauffolgender Separation aus den vereinigten Preßsäften entfernt. Saure oder basische Stoffe können mit Hilfe von Ionenaustauscherharz entfernt werden.

Das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugte Beifuttermittel, das die Proteine in verdaulichem und nativem Zustand enthält, enthält auch sämtliche anderen in der Grünpflanze befindlichen, biologisch wertvollen Stoffe (Xanthophyll, Karotin, Vitamine, Wachstumsstoffe, Folsäure, organische Metallsalze, anorganische Stoffe, Spurenelemente, usw.) praktisch ohne Wertminderung, die verdaubaren Kohlenhydrate inbegriffen.

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Vergleich zwischen dem Wert des erfindungsgemäß erzeugten Beifuttermittels und den Angaben des mittels des bisher besten Verfahrens erzeugten Grünpflanzen-Proteinmehls.

	Luzernenmehl	Konzentrat nach
		Beispiel 2
Rohprotein	17,0%	35,0%
Rohfaser	25,0%	1,0%
Asche	11,0%	18,0%
Feft	2,0%	3,0-3,5%
Vit.E	180 mg/kg	230- 250 mg/kg
Vit. B₂	15 mg/kg	20- 25 mg/kg
Niacin	30 mg/kg	50- 60 mg/kg
Cholin	880 mg/kg	1300-1500 mg/kg
Folsäure	7 mg/kg	10- 15 mg/kg
Pantothen
säure	30 mg/kg	■ 50- 60 mg/kg
Beta-Karotin	200-250 mg/kg	300- 350 mg/kg·
Xanthonphyll	400-500 mg/kg	800- 900 mg/kg
Eisen		250- 500 mg/kg
Kupfer		10- 15 mg/kg

Dabei ist der als Beiprodukt anfallende faserhaltige

Preßrückstand nicht wertlos, sondern kann als Heu schwächerer Qualität oder zweckmäßig mit Karbamid komplettiert zur Fütterung von Wiederkäuern eingesetzt werden.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher veranschaulicht.

Beispiel 1

10 Tonnen Roggen, vor dem ährigen Zustand abgeschnitten, werden zur Beseitigung von Stein- und . Eisenverunreinigungen mit Wasser gewaschen. Der gewaschene Rohstoff wird gehäckselt und danach grob aufgeschlossen. Das aufgeschlossene Gut wird danach gepreßt. Falls teilweise periodisch arbeitende Pressen angewandt werden, ist das Verfahren wie ■ folgt.

a/ als Vorpresse wird eine periodisch arbeitende Niederdruckpresse (z. B. Weinpresse) angewendet.

b/ Als Endpresse wird eine periodisch oder kontinuierlich arbeitende Hochdruckpresse (z. B. eine in der Pflanzenölindustrie gebräuchliche Schneckenpresse) gebraucht.

Das gehäckselte Gut wird in die Presse al geschickt, deren Korb von z.B. 40 hl Fassungsvermögen ist. Das in der Vorpresse al befindliche Gut wird bis zur Erzielung eines ca. 50%igen Saftertrages gepreßt, und zwar derart, daß man zuerst mit einem niedrigen Druck (1 atü) solange preßt, bis der Saftertrag unter 5 bis 10 l/min./t fällt. Danach wird der Kuchen aufgelockert und die weitere Pressung bei einem höheren Druck (2 bis 3 atü) durchgeführt. Dieser Arbeitsvorgang wird bei einem höheren Druck wiederholt.

Der Preßrückstand wird aus der Maschine derart entladen, daß auf den aufgelockerten Rückstand Wasser gespritzt wird, und zwar 10 bis 30% Ausgangsrohstoff (bei insgesamt zwei Imbibitionen), im vorliegenden Fall also 500 kg. Nach der Befeuchtung läßt man das Gut bis zur weiteren Bearbeitung zweckmäßig eine Stunde lang stehen und preßt dann.

Danach wird der Preßsaft durch ein Sieb von 0,5 bis 1 mm Maschenweite durchgelassen und somit von den aus den Pressen hinzukommenden Faserteilen abgesondert.

Nach der Separation kommt die abgeschiedene Reinflüssigkeit in einen mehrstufigen Eindicker, wo sie bis zu einem 80%igen Trockensubstanzgehalt eingedickt wird.

Dem Konzentrat wird danach die im Laufe der Separation gewonnene Chloroplast-Fraktion beigemengt. Sodann wird das Gemenge in einen Zerstäubungstrockner, gespeist, in welchem der Trocknungs-Vorgang mittels Luft von unter 95° C liegender Austrittstemperatur durchgeführt wird. Das austretende feste Produkt wird granuliert

Die Menge des derart erzeugten Produktes beträgt 1,4 Tonnen und hat folgende Zusammensetzung:

Rohprotein 30%

Rohfaser 1%

Asche .... 12%

Rohfett 2%

N-freie Extratstoffe ' 54%

Wasser 1%

Beta-Karotin 350 mg/kg

Xanthophyll 900 mg/kg

	1	492	865	8
7				Beispiel3
Beispiel 2

10 Tonnen Luzerne, in der vegetativen Phase vor der Blüte wird nach dem Abschneiden in der unter Beispiel 1 beschriebenen .Weise aufgearbeitet. Das Volumgewicht der aufgeschlossenen Luzerne ist höher als dasjenige des Roggens, infolgedessen wird die Leistung der Pressen ansteigen. Bei Anwendung einer kontinuierlich arbeitenden pneumatischen Presse als Vorpresse wurde mittels zweier Imbibitionen und einer darauffolgenden Pressung mit Hilfe einer Hochdruck-Schneckenpresse 1,6 t Konzentrat erzeugt.

Die Zusammensetzung des derart gewonnen Produkts ist in der ersten Tabelle aufgezeigt.

Tonen Schilf in der entsprechenden vegetativen Phase wird laut Beispiel 1 aufgearbeitet Das gewonnene Endprodukt von 1,1 t Gewicht ist von folgender Zusammensetzung:

Rohprotein = 28%

ίο Rohfaser 1%

Asche 18%

Rohfett 1%

N-freie Extraktstoffe 51%

Wasser 1%

209686/160

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung praktisch faserfreier Grünpflanzenkonzentrate als Beifuttermittel durch Zerkleinern und Pressen von Orünpflanzen und darauffolgender Absonderung des Preßsaftes, dadurch gekennzeichnet, daß man den nach der Absonderung des Preßsaftes erhaltenen faserhaltigen Rückstand mit einer Wassermenge von 20 bis 30%, bezogen auf das Gewicht des grünpflanzlichen Ausgangsmaterials, aufschlämmt, wiederum auspreßt, sodann den ursprünglichen Preßsaft mit den Preßsäften aus dem faserhaltigen Rückstand vermischt, daraus die ätherischen Öle, Alkaloide oder Glykoside und unerwünschte saure oder basische Stoffe ausscheidet und schließlich diesen so gereinigten Gesamtpreßsaft bei einer Temperatur von 50 bis 140° C auf einen Trockensubstanzgehalt von 40 bis 80% eindickt, die im Laufe der Eindickung ausgeschiedenen Chloroplast-Teile mittels Separation oder Zentrifugierung absondert, die derart gewonnene pulpig-feste Fraktion des im Laufe der Eindickung gewonnenen Klarsaftkonzentrats am Ende der Eindickung untermengt und dieses so gewonnene Konzentrat bei einer Temperatur von 50 bis 140°C, wobei die Temperatur höchstens 5 Minuten über 80° C liegen darf, auf einen Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 12% trocknet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem zur Aufschlämmung des nach der Absonderung des Preßsaftes erhaltenen faserhaltigen Rückstandes verwendeten Wasser eine geringe Menge einer Mineralsäure oder einer organischen Säure zusetzt

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschlämmung des nach der Absonderung des Preßsaftes erhaltenen faserhaltigen Rückstandes mit der nach der Abtrennung des ausgeschiedenen Chloroplast-Stoffes und der evtl. isolierten Substanzen erhaltenen reinen Flüssigkeit durchführt

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als grünpflanzliches Ausgangsmaterial vor der generativen Periode abgepflückte Pflanzenteile von Grünpflanzen verwendet

5.. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Eindickung des gereinigten Gesamtpreßsaftes bei einer Temperatur von 80 bis 95° C vornimmt.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Eindickung unter vermindertem Druck vornimmt.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das getrocknete Konzentrat mit anderem Futter zusammen in an sich bekannter Weise granuliert oder zu kleinen Kuchen verpreßt.