DE2625283B2 - Bienenfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bienenfutter, das frei ist von für Bienen toxischen Substanzen und dessen Gehalt an Polysacchariden, Mineralsubstanzen und Umkehrprodukten unter jenen Werten liegt, bei denen diese Substanzen für die Bienen unverträglich sind.

Bislang verwenden die Bienenzüchter als Bienenfutter entweder reinen Honig oder Saccharose, wobei die letztere häufig in Form eines Sirups oder in Form des kristallisierten Zuckers oder als Kandiszucker eingesetztwird.

Aufgrund des weltweiten Zuckermangels besteht ein akutes Bedürfnis für weniger kostspielige und leichter zugängliche Ersatzprodukte.

Theoretisch sollte die Lösung dieses Problems keine Schwierigkeiten verursachen, da die durch die Hydrolyse von Stärke gebildeten Zuckerprodukte die von Haus aus geeigneten Produkte sein sollten, mit denen man Saccharose ersetzen könnte.

In der Praxis sind die Schwierigkeiten, die sich dem Forscher entgegenstellen, der ein in der Bienenzucht zum Ersatz von Saccharose geeignetes Produkt finden will, erheblich, da ein solches Produkt nur dann zur Ernährung der Bienen geeignet ist, wenn es gleichzeitig appetitanregend ist, nicht toxisch ist, von den Bienen ohne Hinterlassung beträchtlicher Rückstände verdaut werden kann und selbst in Form einer weichen Paste wenig kristallisierbar ist oder kristallisiert.

Aus der DE-PS 6 70 170 geht hervor, ein Bienenfutter im wesentlichen aus Maltosesirup aufzubauen. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß ein derartiger Nährstoff sich als unbefriedigend erwiessn hat. In der Entgegenhaltung wird dies /war darauf zurückgeführt, daß es sich um einseilig eiweiüfreie Zusammensetzungen handele. Es ist jedoch eher anzunehmen, daß der tatsachliche Grund für die Unbrauchbarkeit darin zu sehen ist, daß die damals zur Verfugung stehenden Maltosesirupe für die Bienen toxische Substanzen enthalten, die bei der Hydrolyse von Stärke mit Säuren gebildet werden.

Bei Untersuchungen der Anmelderin, die im Laboratorium und im Freien durchgeführt wurden, wurde nun überraschenderweise ein Produkt gefunden, das sämtliche oben erwähnten Bedingungen erfüllt.

Die im Laboratorium durchgeführten Untersuchungen bestehen darin. Gruppen von 50 in Käfigen gehaltenen Bienen mit dem zu untersuchenden Produkt zu ernähren. Die verwendeten Käfige besitzen die Abmessungen 8,5 χ 10 χ 6 cm. Man bewahrt sie in einem Wärmeschrank hei 30⁰C auf. In den Käfigen ist ein künstliches Bienenwabenfragment angeordnet, in dem die Bienen das ihnen angebotene Produkt lagern können. Nach dem Auszählen der toten Tiere berechnet man die Halbwertzeit des Bienenschwarms, das heißt die Anzahl der Tage, die nach dem Beginn der Untersuchung bis zum Tod von 50% des in dem Käfig vorhandenen Bienenvojkes abgelaufen sind. Bei den Bienen handelt es sich entweder um junge Bienen oder um Arbeiterinnen unbestimmten Alters, da es sich um Untersuchungen nur kurzer Dauer handelt. Die Vergleichsgruppen umfassen Bienen, die mit Saccharosesirup ernährt werden.

Die im Freien durchgeführten Untersuchungen erfolgen im Bienenhaus an Bienenvölkern, die eine Königin besitzen und eine so große Anzahl von Tieren umfassen, daß sie zum Ende des Sommers 5 Dadant-Rahmen bedecken (wobei ein Dadant-Rahmen ein Standardrahmen mit den Abmessungen 27 χ 42 cm ist). In diesen Bienenhäusern ersetzt man die Bienenvorräte durch Vorräte, die: aus dem zu untersuchenden Produkt bestehen und das die Bienen aus dem Futter entnehmen. Der Wert des untersuchten Produkts wird an dem Zustand des Bienenvolks nach dem Überwintern abgeschätzt.

Bei diesen Untersuchungen hat sich definitiv die Mehrzahl der als geeignet erschienenen Produkte, darunter reine Maltose, als nicht zufriedenstellend erwiesen, und es wurde überraschenderweise gefunden, daß die durch die enzymatische Hydrolyse von Stärke gewonnenen, Maltose enthaltenden Sirupc, die frei sind von toxischen Substanzen, wie Hydroxymethylfurfurol, überraschend vorteilhaft sind.

Gegenstand der Erfindung ist daher das Bicnenfutter gemäß Anspruch I.

Diese Lehre wird die DE-PS 6 70 ' 70 in keiner Weise nahegelegt, da nach diesem Stand der Technik ein Bienenfutter vorgeschlagen wird, das aus Zuckerablauf, Malzextrakt, Hefcauszug und Honig besteht und der angesprochene Maltosesirup als ungeeignet angesprochen wird.

Dabei wird erfindungsgcmaß ein durch enzymatische Hydrolyse von Starke gewonnener Maliosesirup eingesetzt, der überraschende Vorteile mit sich bringt, indem er nicht die für Bienen toxischen Hydrolyseprodtikte enthält, die bei der sauren Stärkehydrolyse anfallen, wie Hydroxymethylfurfurol. Dieser erfindungsgemäß eingesetzte Maltosesirup kristallisiert weiterhin bis zu einem Trockenmasscgehalt von 85% oder mehr nicht aus, während beispielsweise ein Glucoscsirup schon bei einem Trockensubslanzgehalt von 60% zur Kristallisation neigt.

Das erfindungsgemäCie Bicnenfutter ist wesentlich billiger als das natürliche Futter, denen es in vielen

wesentlichen Punkten nahekommt, und vermeidet die notwendige Aufkonzentration durch die Bienen, wodurch ein hierfür notwendiger Energieverbrauch der Bienen verhindert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält das erfindungsgemäße Bienenfutter neben Maltose einen glucosereichen Sirup, Glucose, isomerisierte Glucose, Fructose oder auch Saccharose.

Weitere Ausgestallungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 3 und 4 genannt.

Es enthalten z. B. die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bienenfutter eingesetzten Maltosesirupe Maltose in einer Menge von etwa 40 bis 45%, jedoch in einer Menge unterhalb jener Menge, bei der das Produkt durch die überschüssige Maltose zu kristallisieren beginnt, wobei das Futter auch Maltotriose Glucose, Isoinaltose und Polysaccharide (Zucker, die mehr als 3 Hexosen enthalten) enthält.

Der Gehalt dieser Sirupe an Mineralstoffen bzw. mineralischen Materialien (insbesondere K, Na, Ca, Fe) liegt unterhalb 1% und am besten bei 0,1%. Der isomaiiüsegehalt ist am besten geringer als 3%. Der Maltotriosegehalt ist nicht besonders beschränkt, da diese Substanz von den Bienen verdaut wird, was durch Untersuchungen gezeigt werden konnte. Der Gehalt des Bienenfutters an Polysacchariden ist umso geringer, je höher deren Molekulargewicht ist, da die Verdaulichkeit dieser Produkte mit zunehmendem Molekulargewichtabnimmt.

Das erfindungsgernüße Bienenfutter besitzt selbstverständlich einen Wassergehalt, der ähnlich dem der natürlichen Moni^ ist, das heißt einen Wassergehalt, der zwischen 15 und 25% liegt und am besten etwa 20% beträgt. Durch Einstellen des Wassergehaltes des Futters auf jenen des natürlichen Honigs nimmt man den Bienen die Arbeit des Aufkonzenlriercns ab und erhöht in dieser Weise ihre Aktivität. Außerdem wird dadurch der Feuchtigkeitsgehalt des Bienenstocks vermindert, was die Gesundheit der Bienen begünstigt.

Es versteht sich jedoch, daß ein größerer Wassergehalt angewandt werden kann, wenn dies von Vorteil ist. So ist es insbesondere im Frühling vorteilhaft, ein stimulierendes Produkt zur Verfügung zu haben. Zu diesem Zweck verwendet man ein Produkt bzw. Biencnfutter mit einem Wassergehalt von etwa 30%. Die Umwandlung eines konzentrierten Produkts zu einem stärker verdünnten Produkt kann durch einfache Zugabe von Wasser in der gewünschten Menge erfolgen.

Die erfindungsgemäßen Futter mit geringem Wassergehalt besitzen eine ähnliche Konsistenz wie Honig. Sie kristallisieren selbst bei Temperaturen im Bereich von 4'C nicht. Ihre Viskosität nimmt in der Wärme ab, was die Handhabung des Futters erleichtert. Auf Grund ihres geringen Wassergehalts sind sie gut hallbar und unterliegen nicht der normalerweise auftretenden Gärung. Dennoch ist es selbstverständlich möglich, ein Konservierungsmittel in einer Menge von etwa 0,4 g/l des Futters zuzusetzen, beispielsweise Kaliumsorbat.

Kin crfir.dungsgemäßes Biencnfutter, das zu guten Ergebnissen führt und im folgenden als »Sirup A« bezeichnet wird, enthält eine wirksame Menge Maltosesirup, der aus einem cnzymatischcn Maisstärkehydmlysat stammt und der die folgende Zusammensetzung (Trockenmalcrial) besitzt:

Glucose
Polysaccharide

2,5%
8%

Maltose
Maltotriose

68%
21%

Noch bessere Ergebnisse erzielt man mit Bienenfuttern, die — neben dem genannten Sirup A oder einem äquivalenten Sirup — einen stark glucosehaltigen Sirup oder Glucose, insbesondere isomerisierte Glucose, enthalten, wobei die Menge des Maltosesirups stets dazu ausreicht, die Kristallisation der Mischung zu verhindern. Diese Produkte können zusätzlicri auch Saccharose enthalten.

Ein Beispiel eines solchen erfindungsgemäßen Futters (Ai) besteht aus einer Mischung aus ²Ii des Maltosesirups A, dessen Zusammensetzung oben angegeben ist, und Vi eines Simps, dessen Trocken material zu 95% aus Dextrose besteht, wobei der Wassergehalt dieser Mischung etwa 20% beträgt. Der Maltosegehalt des Trockenmaterials dieses Produkts beträgt somit 46%, während der Dextrosegehalt 30% ausmacht.

Zur Herstellung der genannten Maltosesirupe, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bienenfutter eingesetzt v-xrdcn, kann man entweder ein Stärkehydrolysat, das man durch Einwirkenlassen einer «-Amylase und anschließendes Einwirkenlassen einer /3-Amylase erhalten hat und das etwa 55% Maltose und 35 bis 40% Grenzdextrine enthält, anreichern, wozu man das Fraktionierverfahren anwenden kann, das Gegenstand der FR-PS 69 25 784 ist, mit dem man ohne weiteres einen Maltosegehalt des Endprodukts von 77% bis 85% erreichen kann; oder ein durch Einwirkenlassen einer x-Amylase auf Stärke erhaltenes Stärkehydrolysat mit verschiedenen Maltose liefernden Λ-Ι,ο-Glucosidaseenzymen behandeln, beispielsweise Pullulanase oder Isoamylase. die häufig zusammen mit der /J-Amylase vorkommt.

Die bei der Herstellung der crfindungsgemäßen Futter eingesetzten Maltosesirupe sind sehr appetitanregend, kristallisieren selbst nach einer Lagerung während mehrerer Monate bei 5"C nicht (während die reine Maltose und die Sirupe, in de:.en das Verhältnis von Maltose zu Glucose zu niedrig ist, leicht kristallisieren) und werden gut von den Bienen verdaut.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Bienenfutler zur Annäherung seiner Zusammensetzung, abgesehen von den Kohlehydraten, an diejenige des natürlichen Honigs, zusätzlich Maisquellwasser, das durch in der Stärkefabrik angewandte Mazeralion erhalten worden ist.

Das Maisquellwasscr enthält eine große Vielzahl von Substanzen, insbesondere Aminosäuren, Proteine. Mineralsalze, Vitamine und organische Säuren. Dieses Mi'isquellwasser ist der Ort einer natürlichen Gärung, die insbesondere eine Milchsäuregärung ist. |c nach dem Fortschritt des Gärungsverfahren ändert sich die Zusammensetzung des Maisqucllwassers. Insbesondere nimmt während des Ablaufs der Gärung der Gehalt an reduzierenden Zuckern ab, während der Gehalt an Säuren zunimmt, ebenso wie der Stickstoffgehalt der Aminosäuren in bezug auf den Gesamtstickstoffgehalt.

Am besten verwendet man ein Quellwasser, dessen Gärung so weit fortgeschritten ist, daß der Gehalt an reduzierenden Zuckern stark vermindert ist. Dieser Gehalt beträgt am günstigsten weniger als 2,5 Gew.% des gesamten Trockenmaterials des Maisqucllwassers.

Mit Vorteil konzentriert man zur Vereinfachung der l.iigerungsproblemü und der Transporlproblcmc das Maisciuellwasser derart auf. daß es einen erhöhten

TrockenmiUenalgehalt besitzt. Um das Risiko eines Abbaus der empfindlichen Bestandteile dieser Maisquellwässer zu verhindern, erfolgt die Aufkonzentration üblicherweise durch Eindampfen bei vermindertem Druck und bei Temperaturen, die 60 bis 70°C nicht übersteigen. Man verwendet in dieser Weise Quellwässer, deren Trockenmaterialgehalt zwischen etwa 45 und 55% liegt. Wenn man ein in dieser Weise konzentriertes Quellwasser verwendet, liegt die Menge, in der dieses Material in das Futter eingebracht wird, vorteilhafterweise zwischen 0,5 und 5 Gew.-°/o des Endproduktes, am besten zwischen 1 und 2 Gew.-%. Ein gutes erfindungsgemäßes Produkt (Ai) besteht aus der Sirupmischung Ai, die man mit 1 bis 2%, bezogen auf die Gesamtzusammer.setzung. Maisquellwasser der oben erwähnten Art (dessen Trockenmaterialgehalt 50% beträgt) versetzt hat. Die Zusammensetzung dieses erfindungsgemäßen Futters besitzt eine starke Analogie zu den natürlichen Honigen. Dies ergibt sich aus der folgenden Tabelle I, in der ein Honig und ein erfindungsgemäßes Bienenfutter einander gegenübergestellt sind, wobei in das letztere 1% eines Ouellwassers eingearbeitet worden ist, das einen Trockensubstanzgehalt von 50% besitzt.

Tabelle 1

Honig

Bicncniuttcr

Wasser	18	20
Kohlenhydrate	80	79,20
Proteine	0,26	0,23
Aminosäuren	0,11	0,23
Mineralsubstanzen	0,20	0,10
Gesamte Säuren	1,20	0.12
Verschiedene Produkte	0,23	0.12

pH-Wert

3,9

4,1

chen Zustand vorliegen wie die Völker, die mit Saccharose überwintert haben. Der verwendete Maltosesirup wurde sehr schnell von den Bienen aufgenommeii, was für seine gute appetitanregende Wirkung spricht,

4, Maltosesirup + Dextrose + Maisquellwasser (A2)

Bei den folgenden Untersuchungen, bei denen die Bienenfuttcr mit Maisquellwasser angereichert sind, werden die Kontrolltiere mit den nichtangereicherten Produkten (A 1) ernährt.

Eine erste Untersuchung beginnt am 25. August. Man verwendet 24 Bienenstöcke, die in 4 Gruppen (A, B, C und T) von jeweils 6 Stöcken aufgeteilt sind. In allen Fällen ist die Zusammensetzung des Sirups die gleiche. Der Sirup besitzt einen Trockenmaterialgehalt von 80% und besteht aus ²Zi eines durch enzymatischc Hydrolyse von Maisstärke gebildeten Sirups (dessen Trockenmalerial 68% Maltose, 21% Maltotriose, 2,5% Glucose und 8% Polysaccharide enthält) und '/3 Glucosesirup (dessen Trockenmaterial 95% Glucose enthält).

Im Fall der Gruppen A. B.>./nzw. T wird der Sirup mit 0,1, 0.2, 1 bzw. 0% (Kontrolle) emes Maisquellwassers versetzt, das auf einen Trockenmaterialgehalt von 50% aufkonzentrierl worden ist und dessen Trorkenmaterial etwa die folgende Zusammensetzung besitzt:

Die folgenden Untersuchungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Sie wurden unter Anwendung der weiter oben beschriebenen Bedingungen durchgeführt.

1. Maltosesirup (A)

Eine erste, im August durchgeführte Untersuchung zeigt, daß die Lebcnshalbwertzeit 39 Tage gegenüber 40,5 Tagen für den als Kontrollmaterial eingesetzten Saccharosesirup heträgt. Eine zweite, im September durchgeführte Untersuchung ergibt eine Halbwertszeit der Lebensdauer de^r Tiere von 51 Tagen gegenüber 56 Tagen für das Kontrollmaterial, wobei die Differenz als statistisch nicht signifikant anzusprechen ist. -,·,

2. Maltosesirup + Dextrose (Ai)

Die im März im Laboratorium durchgeführte Untersuchung der Zusammensetzung aus ²h Maltosesirup und '/3 Dextrosesirup (Sirup Ai) zeigt eine _h(l Halbwertszeit von 50,3 Tagen, während die Halbwertszeit der Kontrolltiere 49,6 Tage beträgt.

3. Langzeituntersuchungen

Die im Bienenhaus während des Herbstes und des _h-, Winters durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß die mit aus Maltosesirupen bestehenden Vorräten überwinterten Bienenvölker im wesentlichen im glei-

Gesamlsäurc	24%
Milchsäure = 20%)	7.4%
Gesamtstickstoff	2,6%
Aminostickstoff	20%
Glührückstand	3,5%
Phosphor	300 mg/kg
Eisen	10 mg/kg
Kupfer	40 mg/kg
Mangan	100 mg/kg
Zink

Der pH-Wert dieses Quellwasscrs beträgt etwa 4. Der enthaltene Stickstoff liegt zu etwa '/3 in Proteinen und zu etwa ²Ii in verschiedenen Aminosäuren vor, von denen Glutamin, Alanin, Prolin und Leucin überwiegen. Dieses Quellwasser enthält auch andere Elemente, darunter insbesondere Vitamine der Gruppe B.

Die Ergebnisse dieser ersten Untersuchung sind in der folgenden Tabelle Il zusammengestellt, in der auch die Ergebnisse einer zweiten Untersuchung angegeben sind, die am 14. Oktober 1975 begonnen und unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wurde, wobei in diesem Fall Bienenfuttcr eingesetzt wurden, die höhere Gehalte an Maisquellwasser aufwiesen, nämlich im Fall der Gruppen E. F, G bzw. H Mengen von I, 2, 5 bzw. 10%.

Tabelle Il	Maiscjucll-	Mittlere 1 IaIb-	Stiiniliird-
Hienenfuttcr	wasser	werts/eit	abweichung
		(Lebensdauer)
	(%)	(Tage)
	0,1	44,17	20,85
Λ	0,2	45,50	10,89
B	1	62,67	6,65
C = E	2	60,83	4,49
F	5	48,00	6,78
G	IO	36,50	6,06
Il	0	45,17	14,16
T

Aus der Tabelle geht hervor, daß, wenn der Zusatz in geringer Menge erfolgt, praktisch kein Einfluß auf die mittlere Lebensdauer der Bienen erfolgt. Dies trifft auf die ersten beiden Gruppen zu (0,1 bzw. 0,2% Maisquellwasser). Im Gegensatz ergibt ein Zusatz von 1 ι oder 2% des Maisquellwasserkonzentrats eine Steigerung der Halbwertszeit der Lebensdauer der Bienen um etwa 30%. Der niedrige Wert der berechneten StandarcJabweichung verdeutlicht die Konkordanz der Ergebnisse und läßt einen eindeutigen Schluß auf die in Wirksamkeit der untersuchten Zubereitung auf das Verhalten der Bienen zu.

Diese Ergebnisse zeigen schließlich, daß nach dem Durchlaufen eines Maximums die Lebensdauer mit zunehmendem Anteil des Maisquellwassers wieder nachläßt.

Bei analogen Untersuchungen hat sich ferner gezeigt daß die mit Saccharosesirup ernährten Bienen keine vergleichbar lange Lebensdauer erreichen, wie man sie mit dem erfindungsgemäßen Bienenfutter erzielt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Bienenfutter, das frei ist von für Bienen toxischen Substanzen und dessen Gehalt an ι Polysacchariden, Mineralsubstanzen und Umkehrprodukten unter jenen Werten liegt, bei denen diese Substanzen für die Bienen unverträglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß es einen durch enzymatische Hydrolyse von Stärke erhalte- in nen Maltosesirup enthält, der einen das Futter nicht kristallisieren lassenden Maltosegehalt aufweist, und der Gesamtgehalt an Trockenmaterialien zwischen 70 und 85% liegt.

   Z Bienenfutter nach Anspruch 1, dadurch r> gekennzeichnet, daß es neben Maltose einen glucosereichen Sirup, Glucose, isomerisierte Glucose, Fructose oder Saccharose enthält

   3. Bienenfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zur _>u Annäherung seiner Zusammensetzung, abgesehen von ucn nOHicniiyuraicn, an uicjcnigc ucs natürlichen Honigs zusätzlich Maisquellwasser, das durch in der Stärkefabrik angewandte Mazeration erhalten worden ist, enthält. ;-,

   4. Bienenfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Maisquellwasser, das zuvor auf einen Trockenmaterialgehalt von 50% aufkonzentriert worden ist, 0,5 bis 5% des Futters ausmacht. m