DE19941511A1 - Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels aus Zuckerrübenschnitzeln - Google Patents

Abstract

Bei der Zuckergewinnung aus Zuckerrüben fallen Preßschnitzel an, die bereits weitgehend mechanisch von restlichem Extraktionssaft befreit sind. Ferner fällt in einem anderen Verfahrensschritt Zuckermelasse an. Beide Produkte werden unmittelbar nach ihrer Entstehung in einem Zustand von 50 C bis 70 C eingesetzt und miteinander vermischt. Es entsteht so ein Futtermittel, das ohne eine äußere Melasseschicht und damit gut handhabbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels aus Zuckerrübenschnitzeln und ein mit diesem Verfahren hergestelltes Futtermittel.

Bei der Zuckerherstellung fallen als Reststoffs u. a. ausgepreßte Zuckerrüben­ schnitzel an. Diese werden häufig als Futtermittel verwendet. Nach dem Aus­ laugevorgang während der Zuckerherstellung sind die Zuckerrübenschnitzel noch recht feucht und können daher nicht gelagert werden, da sie sofort in Fäulnis und Zersetzung übergehen. Eine sofortige Verfütterung der noch feuchten Zuckerrübenschnitzel unmittelbar während der Zuckerrübenkampagne stößt auf praktische Hindernisse und ist nur für geringe Mengenanteile möglich.

Der Rest der Zuckerrübenschnitzel wird bisher sehr aufwendig getrocknet, um lagerfähig zu werden. Der hohe Zuckergehalt und das faserige Substrat der Preßschnitzel eignen sich nämlich im feuchten Zustand hervorragend als Nährboden für Mikroorganismen aller Art. Verluste an Masse und Nährwert sind entsprechend hoch. Für diese Trocknung muß sehr viel Energie und auch ma­ schineller Aufwand betrieben werden. Die Trocknung von Preßschnitzeln erfolgt klassisch im direkten Kontakt mit Rauchgasen aus Heißgaserzeugern oder neuerdings mittels überhitztem Dampf aus Dampferzeugern jeweils auf der Basis des Verbrennens fossiler Brennstoffe. Um überhaupt Abnehmer für die Zuckerrübenschnitzel zu finden, müssen diese noch mit anderen Bestandteilen, beispielsweise mit Mais oder Heu, vermischt werden, ehe sie an die landwirtschaftlichen Betriebe und Abnehmer geliefert werden können.

Die Futtermittel werden in erster Linie an Milch-, an Mast-, und Jungvieh, an Schafe und in geringerem Umfang auch an andere Tiere verfüttert. Zur Fütterung werden die getrockneten Preßschnitzel in der Regel mit Wasser aufgeweicht, weil die getrocknete und pelletierte Form der Schnitzel den Tieren zu hart ist. Um den Nährstoffgehalt zu erhöhen und zugleich auch die Attraktivität des Futtermittels für das Vieh zu steigern, ist es bereits bekannt, die Zuckerrübenschnitzel mit Melasse zu bestreichen und in Pellets zu pressen. Melasse ist ein anderer bei der Zuckerverarbeitung anfallender Reststoff, der noch einen sehr hohen, beispielsweise 50% betragenden Zuckeranteil aufweist, der jedoch nicht mehr mit wirtschaftlichen Mitteln zu gewinnen ist. Melasse ist bei Raumtemperatur eine sehr zähe und klebrige Flüssigkeit, die sich außerordentlich schwer verarbeiten läßt. Aus der DE 27 31 285 C2 ist es bereits bekannt, ein Überstreichen der Zuckerrübenschnitzel mit Melasse und ein anschließendes Pelletieren vorzunehmen. Die so entstehenden melassierten Pellets sind zwar ein attraktiveres Produkt, aufgrund ihrer nach wie vor klebrigen Außenhülle aber schlecht zu transportieren und zu lagern.

Es ist bereits auch aus der DE 36 31 137 A1 bekannt, daß die Melasse neben der Erhöhung der Attraktivität als Futtermittel auch die Konservierbarkeit der aus der Zuckerrübenverarbeitung stammenden Preßschnitzel verbessert.

In der DE PS 12 29 826 wird vorgeschlagen, noch feuchte und etwa 60°C bis 70°C heiße Zuckerrübenschnitzel zu verwenden. Die Melasse wird mit Harnstoff vermischt und ebenfalls auf eine Temperatur von 70°C bis 80°C aufgeheizt. Danach werden die Zuckerrübenschnitzel mit der Melasselösung bei dieser Temperatur besprüht.

Die EP 0 113 384 B1 schlägt ein Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels vor, bei dem die Behandlung der Preßschnitzel unmittelbar nach dem Austritt aus der Preßvorrichtung bei etwa 40° bis 50°C erfolgt. Danach wird eine kleine Menge einer entzuckerten konzentrierten Melasseschlempe in dünner Schicht auf die Preßschnitzel aufgesprüht, die auf diese Weise in die noch offenen Po­ ren als Kapillaren der Preßschnitzel eindringt und fixiert wird. Danach wird der Rest der Melasseschlempe auf die Preßschnitzel als Pellets aufgegeben und angetrocknet.

Trotz der Vielzahl bereits bekannter Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln aus Zuckerrübenschnitzeln fallen unverändert in erheblichem Umfange mehr Preßschnitzel an, als wirtschaftlich weiter verarbeitet werden können. Es besteht unverändert ein Bedarf an verbesserten Futtermitteln aus den Restabfällen der Zuckerherstellung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verarbeitung der Zucker­ rübenpreßschnitzel vorzuschlagen, das noch weitere Vorteile bietet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die noch heißen, soeben aus der Ab­ pressung gelangenden Preßschnitzel mit einem Trockensubstanzgehalt von mehr als 23% vermischt werden mit noch heißer, soeben aus der in einem an­ deren Verfahrensschritt bei der Zuckergewinnung entstehenden Melasse in einem Zustand von 50°C bis 70°C.

Mit diesem Verfahren ist zwar einleuchtend, aber gleichwohl für den Fachmann überraschend, die Aufgabe lösbar.

Die Melasse ist bei diesen Temperaturen keineswegs zäh und klebrig und schwer zu behandeln, sondern sie besitzt eine recht niedrige Viskosität. Die ausgelaugten Zuckerrübenschnitzel besitzen hochporöse Zellwände, die vorher im Aufschluß gerade erzeugt worden sind, damit die Zuckermoleküle herausge­ laugt werden konnten. Durch genau diese porösen Zellwände tritt nun die Melasse wieder in die Zuckerrübenschnitzel ein. Beide Partner dieses Mischvor­ ganges befinden sich bei ungefähr gleicher Temperatur, so daß keinerlei ge­ genseitige Abkühlungseffekte oder Störungen eintreten können. Während des gesamten Vorganges bleibt die Melasse leicht behandelbar und flüssig und dringt in die Zuckerrübenschnitzel und ihre porösen Zellwände ein.

Wie Experimente zeigen, wird die Melasse bei diesem Vorgang sogar regelrecht wie bei einem Schwamm aufgesogen. Das Verfahren ist durch seine weit­ gehend konstante Temperatur auch gut regelbar und vorhersehbar und kann auch hinsichtlich seines zeitlichen Ablaufes auf diese Weise leicht gesteuert werden.

Das entstehende fertige Produkt ist ein mit sehr hohem Anteil an Melasse und damit zuckerdurchsetztes Zuckerrübenschnitzelprodukt. Es findet großen An­ klang bei dem damit gefütterten Vieh. Es ist aufgrund des konservierenden Effektes der Melasse sehr gut lagerfähig, Tests haben bereits eine Lagerfähig­ keit von mindestens einem halben Jahr nachgewiesen.

Unter Nutzung vorhandener Baulichkeiten ist es nunmehr möglich, melassierte Preßschnitzel ohne Trocknung nahezu verlustfrei so zu lagern, daß eine Fütte­ rungsperiode bis in den Sommer hinein betrieben werden kann. Für die Land­ wirte eröffnet sich hier die Möglichkeit, preiswert und in der Handhabung einfach die Tiere zu versorgen. Mischfuttersilagen eröffnen weitere Möglichkeiten der Versorgung der Tierbestände.

Die mit der Melasse vollgesogenen Zuckerrübenschnitzel sind nach dem an­ schließenden Abkühlungsprozeß sehr gut transportabel und keineswegs klebrig. Auch bei Zimmertemperatur ist das entstehende Produkt gut handhabbar. Von weiterem Vorteil ist dabei, daß die in den Zuckerrübenschnitzeln befindliche Melasse auch nicht wieder ausläuft, so daß kein Bodenablauf oder Sicker­ wasser entstehen kann.

Der gesamte Vorgang kostet praktisch keine zusätzlich zuzuführende Energie, da sämtliche verwendeten Bestandteile bereits in genau der gewünschten Temperatur zur Verfügung gestellt werden können. Es ist also nicht wie im Stand der Technik erforderlich, bestimmte Bestandteile zunächst auf bestimmte Temperaturen zu bringen, um die dortigen Verfahren durchzuführen.

Die Preßschnitzel fallen automatisch bei dem Verfahrensschritt unmittelbar nach dem Zerkleinern und Auspressen in der gewünschten Temperatur an. Die Melasse entsteht in einem anderen Abschnitt der Zuckerherstellung, nämlich kurz vor Abschluß bei der Trennung von dem eigentlich gewünschten End­ produkt, dem kristallinen Zucker.

In einem mehrstufigen Kochprozeß wird in einem letzten Schritt kristalliner Zucker von einem Restsirup, der Melasse, in Zentrifugen abgetrennt. Dieser letzte Trennprozeß findet bei Temperaturen von 55 bis 65°C statt. In diesem Temperaturbereich ist die Viskosität der Melasse noch nicht zu hoch, um das Abschleudern des Sirupfilms von den Zuckerkristallen nachhaltig zu er­ schweren.

Für gewöhnlich wird die Melasse dann in Lagertanks zur weiteren Vewendung gepumpt. Auf dem Weg dahin und in den Tanks kühlt die Melasse ab. Für weitere Verwendungen muß die Melasse wieder auf ca. 60°C aufgeheizt werden, um sie überhaupt förderfähig zu bekommen.

Bei der Erfindung dagegen wird die Melasse gleich nach Austritt aus den Zen­ trifugen ohne Umweg direkt auf die Preßschnitzel gegeben. Die Melasse kühlt auf dem Weg dahin nur unmerklich ab.

Besonders bevorzugt werden Preßschnitzel mit einem Trockensubstanzgehalt von 27% und mehr, insbesondere von 30% Trockensubstanzgehalt, eingesetzt. Man war bisher davon ausgegangen, daß eine Weiterverwendung von Preßschnitzeln mit einem derart hohen Trockensubstanzgehalt an sich aus­ geschlossen ist, da es an der Konservierungs- und Silierfähigkeit fehlt. Tests haben jedoch gezeigt, daß zumindest bei der erfindungsgemäßen Herstellung der melassierten Rübenschnitzel dies kein Problem darstellt. Dadurch entsteht ein deutlicher Vorteil, weil die entstehenden melassierten Zuckerrübenschnitzel deutlich trockener sind als solche, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die trockeneren melassierten Zuckerrübenschnitzel erzeugen dadurch bei Lage­ rung weniger Sickerwasser, was ökologisch sehr erwünscht ist. Da sie trockener sind, sind sie zugleich auch noch besser in der Lage, mehr Melasse aufzu­ nehmen und dadurch sowohl die Schmackhaftigkeit als auch den Nährgehalt insgesamt zu erhöhen.

Die Abpressung der Schnitzel geschieht durch Volumenkontraktion. Idealer­ weise geschieht diese mit Hilfe eines Kolbens in einem Zylinder. In den derzeit realisierten Maschinen erfolgt dieses in schneckenförmigen Doppel-Spindel­ pressen dadurch, daß sich der verbleibende Transportquerschnitt der Schneckenwendeln in den Spindelpressen zum Ausfall der Presse hin ständig verringert.

Je höher der Preßdruck ist, verursacht durch die oben angegebene Volumen­ kontraktion, desto höher ist die erreichbare Trockensubstanz. Zellflüssigkeit tritt durch die denaturierten Zellwände aus. Gleichzeitig wird das Zellmaterial der Rübe durch den Preßvorgang komprimiert.

Der hohe Trockensubstanzgehalt ermöglicht nun, daß die Melasse in hohem Maße in die Schnitzel eindiffundieren kann. Die Hauptwirkungen bestehen in der Kapillarwirkung des denaturierten Zellmaterials sowie in dem osmotischen Druck aufgrund der hohen Konzentrationsunterschiede an Zucker zwischen der Melasse und den extrahierten Preßschnitzeln. Die komprimierten Schnitzel­ teilchen unterstützen diesen Vorgang dadurch, daß sich das teilweise elastische komprimierte Zellmaterial wieder ausdehnt und eine Saugwirkung auf die Me­ lasse ausübt.

Es ist weiter bevorzugt, wenn die verwendete Melasse aus der Zuckerrübenver­ arbeitung mehr als 55%, insbesondere um etwa 84% Trockensubstanzgehalt besitzt.

Dies erhöht die Nährstoffgehalte weiter.

Bei dem Verfahren ist es weiter bevorzugt, wenn in die Vermischung auch Rübenabrieb und Rübenkleinteile eingemischt werden.

Dieses sind Substanzen, die ebenfalls bei der Zuckerrübenverarbeitung anfallen und die bisher praktisch ohne Weiterverarbeitung verblieben sind. Der Zuckeranteil dieser Bestandteile liegt bei etwa 16% und die Trockensubstanz bei 18%; es hat sich gezeigt, daß geringe Mengen von Rübenabrieb und Rübenkleinteilen mit in der Mischung verarbeitet werden können, ohne die Ge­ samtqualität relevant zu mindern.

Ähnliches gilt für die Untermischung von zerkleinertem Rübenkraut, daß bevor­ zugt ebenfalls mitverarbeitet werden kann. Der Anteil an Rübenabrieb, Rüben­ kleinteilen und zerkleinerten Rübenkraut an der Gesamtmenge sollte unter 10%, möglichst unter 8% betragen, um den Einfluß auf die Temperaturvorteile gering zu halten.

Bei der Rübenverarbeitung fallen etwa 18% Schnitzel bezogen auf die Gesamtrübenmenge aus den Schnitzelpressen an. Je nach Qulität der Rübenernte und Intensität der Rübenwäsche fallen etwa 1,5 bis 1,8% bezogen auf die Gesamtrübenverarbeitung kleine Bruchstückchen, Rübenabrieb und Kraut an. Das bedeutet, das bezogen auf die Preßschnitzel bis zu 10% Fremdteile hinzukommen.

Die Fremdteile sind anders als die Schnitzel nicht thermisch denaturiert und können folglich auch keine Melasse in die Zellkörper eindiffundieren lassen. Melasse legt sich allenfalls als dünner Film um diese Teile herum.

Das Endprodukt ist ein Gemenge bestehend aus melassierten Preßschnitzeln und aus sonstigen organischen Kleinteilen der Rübenaufbereitung. Gut durch­ mischt erscheint dieses Gemeinge makroskopisch als eine homogene Schnitzelmasse. Der melassene Oberflächenfilm auf den Kleinteilen beeinflußt das Handling im Gemenge nach den praktischen, vorliegenden Erfahrungen nicht.

Gleichwohl ist festzustellen, daß die Melasse auch die Konservierungs- bzw. Siliereigenschaften der Kleinteile positiv beeinflußt. Laborversuche mit melas­ sierten Rübenbruchstückchen zeigten dieses Verhalten eindeutig.

Es wird also möglich, auch diese bei der Zuckergewinnung anfallenden und normalerweise unverwertbaren Abfall darstellenden Nebenprodukte zu ver­ werten, da die Hauptbestandteile des Futtermittels ein derart geeignetes Gemenge bilden, das diese Nebenbestandteile die Qualität nicht beein­ trächtigen und damit die anfallende Gesamtmenge entsprechend erhöhen können, wobei gleichzeitig die sonst zu entsorgenden Mengen reduziert werden.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Futtermittel liegt nochmals her­ vorgehoben in der melassefreien Oberfläche. Rein optisch ist von außen prak­ tisch kein Unterschied zu Preßschnitzeln ohne Melasse zu erkennen, die ge­ samte Melasse ist in die Preßschnitzel hineindiffundiert. Der Vorteil allein schon bei der Verladung und bei dem Transport auf Lastkraftwagen ist offensichtlich. Die bisher übliche Verschmutzung durch mit Melassefilmen versehenen Preß­ schnitzeln, die an den Ladeflächen der Lastkraftwagen festkleben und Reste hinterlassen, ist vermeidbar.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels aus Zuckerrübenschnitzeln unter Verwendung von bereits mechanisch abgepreßten und von restlichem Extraktionssaft befreiten Zuckerrübenschnitzeln und unter Verwendung von Zuckermelasse, dadurch gekennzeichnet, daß die noch heißen, soeben aus der Abpressung gelangenden Preßschnit­ zeln mit einem Trockensubstanzgehalt von mehr als 23% vermischt werden mit noch heißer, soeben aus der in einem Verfahrensschritt bei der Zucker­ gewinnung entstehenden Zuckermelasse in einem Zustand von 50°C bis 70°C.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuckerrübenpreßschnitzel einen Trockensubstanzgehalt von 27% und mehr, insbesondere von 30%, besitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuckermelasse mehr als 55%, insbesondere etwa 84% Trocken­ substanzgehalt besitzt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die vermischten Substanzen auch Rübenabrieb und/oder Rüben­ kleinteile und/oder zerkleinertes Rübenkraut eingemischt werden.

5. Futtermittel, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche.