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Futtermittel oder Futtermittelzusatz und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft Futtermittel und Futtermittelzusätze in gepreßter Form auf
der Basis von festen, strukturierten, landwirtschaftlichen Nebenprodukten und Zusatzstoffen
und Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Die Verfütterung von Getreide- und Leguminosenstroh an Wiederkäuer
und in gewissem Umfang auch an Schweine als Ballastgeber ist bekannt. Da Stroh jedoch
ein großes Volumen hat und sein Futterwert nur gering ist, wird es nur in Notzeiten
für Fütterungszwecke verwendet. In den letzten Jahren wurde die Landwirtschaft stark
umstrukturiert und spezialisiert, und in vielen Fällen wurde die Viehwirtschaft
aufgegeben, und stattdessen werden Getreide und Leguminosen angebaut. So fällt Stroh
in sehr großen Mengen an. Oft liegen Bodenverhältnisse vor, die eine UnterpflUgung
des gesamten Strohs unmöglich machen. Die Verbrennung solcher Strohüberschüsse wird
aus Gründen des Umweltschutzes immer weniger möglich.
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Stroh konnte sich bis jetzt als Viehfutter nicht durchsetzen. Der
Futterwert von Stroh wird durch den Gehalt an Ligninen begrenzt, und durch das Lignin
und dessen Bindungen an andere Kohlenhydrate wird die Verwertung des Strohs weitgehend
unmöglich. Man hat daher Verfahren entwickelt, um das Stroh durch Behandlung mit
starken Alkalien, wie Natriumhydroxid oder Natriumhydrogencarbonat, aufzuschließen.
Dieser Aufschluß wurde technisch so verfeinert, daß der Futterwert bzw. die Verdaulichkeit
von Stroh von bisher ca. 35 bis 50 auf 60 bis 70% gesteigert werden konnte Evergl.
z.BP Kulhydratkildens og neutralisationes betydning for udnyttelse af natriumhydroxydbehandlet
halm hos malkekver; Licentiatafhandling i Kvaegets fording PETER STIGSEN, Afdeling
for Kvaegets Avl og Fodring Husdyrbrugsinstituttet, Den kongelige Veterinaer- og
Landbohskole; Kobenhavn 1975; Halmlutning i Norge. N.J.F. Expertmede 5.-5.Dez. 1972;
Enhedsfoder til kvaeg, E. FYILIEV, 1973; K.Vestergaard THOMSEN, Finn REXEN, V.Friis
KRISTENSEN; Ugeskrift for agronomer og hortonomer-J Nr. 25, 23.6.1973; K. Vestergaard
THOMSEN, Finn REXEN, V.
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Friis KRISTENSEN; Saertryk af ugeskrift for agronomer og hortonomer,
1973, Nr. 25, S.26-27, 436-440, 467-470). Das auf diese Weise aufgeschlossene Stroh
besitzt jedoch den Nachteil, daß es vom Vieh nur ungern gefressen wird. Es muß daher
mit Kraftfutter vermischt werden, um vom Vieh angenommen zu werden. In dem Kraftfutter
kann es in nur geringen Anteilen vorhanden sein. Stroh besitzt außerdem den Nachteil,
daß es trotz seines hohen Gehalts an Kohlenhydraten keine nennenswerten anderweitigen
Nährstoffe und nur wenig verwertbares Eiweiß und wenig Mineralien enthält.
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Es ist jedoch ein großer Vorteil von Stroh, daß es als Strukturelement,
solange seine Struktur ausreichend erhaltenbleibt, Vieh und insbesondere Wiederkäuer
sättigt und daß durch seine Kohlenhydrate bei der Verdauung in Wiederkäuern, bevorzugt
bei Milchvieh, die Essigsäurebildung im Pansen und damit die Milchfettproduktion
gesteigert wird.
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Bei der Herstellung von Getreidekorn und Leguminosenfrüchten fällt
Stroh als strukturiertes, landwirtschaftliches Nebenprodukt in großen Mengen an.
Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften, nämlich der Struktur, des Sättigungsvermögens,
der bevorzugten Essigsäurebildung, besitzt es als Viehfutter einen essentiellen
Wert.
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Es ist weiterhin bekannt, daß zahlreiche verdaubare, industrielle,
unstrukturierte Nebenprodukte, Nachprodukte und Rückstände mit Nährwert anfallen
wie beispielsweise Molke, eiweißangereicherte Rückstände der Milohaufbereitung,
Melasserestschlempe oder Vinasse, andere Schlempen, Fang- oder Spuckstoffe, «-Cellulose,
Stärke Bierhefe, Treber, Brauereirückstände, Brennereirückstände, Fermentationsrückstände,
Trub und Kleselgurrückstände und andere Rückstände C vergl. z.B.
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Recycling von Sonderabfällen, dargestellt am Beispiel des industrialisierten
Wirtschaftsraums Nordbaden/Norwürttemberg: Abschlußbericht zum Thema Bierhefe; Studie
für das Bundesministerium für Forschung und Technologie; Doniier System GmbH, Friedrichshafen,
Dez. 1975]. Diese Produkte sind prinzipiell futtertauglich, jedoch infolge ihrer
Einseitigkeit und ihrer besonderen Eigenschaften bisher kaum einer sinnvollen und
finanziell tragbaren Verwertung zugeführt worden.
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Bei der Zerlegung der Milch in hochwertige Produkte der menschlichen
Ernährung fallen zahlreiche Nebenprodukte an, wie beispielsweise in der Käserei
Labmolke. Die Labmolke wird in großen Mengen zu Süßmolkenpulver verarbeitet. Außer
der Labmolke fallen aber viele, schwieriger unterzubringende Nachprodukte an. Aus
der spezialisierten Quarkherstellung fallen stark milchsaure Molken, aus der Milchzuckerei
bzw. Lactosegewinnung fallen entzuckerte und auch enteiweißte Molken an. Dazu kommen
Rückstände moderner, biologisch schonender Verfahren, wie aus der Ultrafiltration,
der Umkehrosmose und der Elektrodialyse. Solche Nachprodukte sind immer einseitig
und
technisch schwierig zu verarbeiten. Bereits stark milchsaure oder salzsaure Molken
setzen den nachfolgenden Verarbeitungsprozessen erhebliche Schwierigkeiten entgegen.
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So wird in der DT-PS 1 492 787 ein Verfahren zur Herstellung von
Futtermitteln beschrieben, bei dem als Milchverarbeitungsprodukt Sauermolke und/oder
Buttermilch eingesetzt werden. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Sauermolke
und/oder die Buttermilch mit proteinhaltigen, kohlenhydratreichen und/oder fettreichen
Zusatzstoffen in Gelform versetzt. In dem dabei erhaltenen Futter liegt der Anteil
proteinhaltiger, kohlenhydratreicher Zusatzstoffe nicht mehr in strukturierter Form
vor, und dadurch ist der Sättigungsgrad dieses Futters nicht zufriedenstellend.
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Stark milchsaure oder salzsaure Molken können nur mit besonderen
Kunstgriffen verarbeitet und verwertet werden (vergl. DT-PS 1 492 787).
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Auch bei der Zuckerproduktion, der Holzherstellung, bei Brauereiverfahren
und Brennereiverfahren sowie bei Fermentationsverfahren fallen zahlreiche Rückstände
an, deren Beseitigung schwierig ist und die grundsätzlich einen Nährwert besitzen,
so daß sie als Futtermittel verwendbar wären. Die Beseitigung derartiger Nebenprodukte,
Nachprodukte oder REckstände über das Abwasser stellt für die Produktionsbetriebe
erhebliche wirtschaftliche Belastungen dar. Versuche, solche Rückstände über vorhandene
Einrichtungen als eingedickte Konzentrate oder sprühgetrocknete Pulver zu gewinnen,
scheitern häufig daran, daß die dabei entstehenden Kosten über den Markterlös nicht
gedeckt werden können.
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So ist es beispielsweise bekannt, aus Melassen, den Rückständen der
Zuckerindustrie, Glutaminsäure oder Citronensäure zu gewinnen, wobei als Rückstand
Melassenschlempe oder
Vinasse verbleibt. Dieser Rückstand ist prinzipiell
futtertauglich, aber technisch nur schwer weiterzuverarbeiten.
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Bei der Verarbeitung von Holz fällt Fang- oder Spuckstoff an. Dies
ist reine, futtertaugliche a-Cellulose, die an Wiederkäuer mit demselben Erfolg
wie Stärke verfüttert werden könnte. Eine Verfütterung der Fang- oder Spuckstoffe
ist Jedoch praktisch nicht möglich, da das feucht-krümelige Produkt weder schmackhaft
noch gut verarbeitbar ist. Es wird daher zur Zeit verbrannt oder den Mülldeponien
kostenpflichtig zugeführt.
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Bei Großbrauereien fallen Bierhefen und Treber, Trub und Kieselgurrückstände
an. Vielfach sind dies hochwertige Futter; sie können jedoch wegen ihrer hohen Restfeuchte
nicht auf üblichem Wege bei der Fütterung verwendet werden.
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Die oben beschriebenen, festen, strukturierten, landwirtschaftlichen
Nebenprodukte und die oben ebenfalls beschriebenen, verdaubaren, industriellen,
unstrukturierten Nebenprodukte, Nachprodukte oder Rückstände mit Nährwert sind:
(1) im Prinzip futtertauglich, aber einseitig und bedürfen daher einer sinnvollen,
tiergerechten Ergänzung und Strukturierung; (2) können in kleineren anfallenden
Mengen traditionell verfüttert werden, jedoch nicht mehr in den heute gegebenen
regionalen und örtlichen Anhäufungen, so daß sie zu Umweltproblemen werden; (3)
auf den am Ort ihrer Entstehung vorhandenen Anlagen nicht mehr endgültig veredelt
werden oder zu brauchbaren Endprodukten umgewandelt werden; und sind (4) nur mit
erweiterten und spezialisierten Anlagen am Ort ihrer Entstehung in Endprodukte umzuwandeln.
Der dabei entstehende Mehraufwand wird aber nicht mehr vom Endprodukt über einem
möglichen Markterlös bedeckt. Es entstehen also Verluste.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Futtermittel
oder Futtermittelzusätze und Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, bei denen
feste, strukturierte, landwirtschaftliche Nebenprodukte und verdaubare, industrielle,
unstrukturierte Nebenprodukte, Nachprodukte oder Rückstände mit Nährwert, die in
großen Mengen anfallen, leicht zu beschaffen sind und prinzipiell futtertauglich
sind, verwendet werden können. Die Stoffe sollen dabei einer optimalen Verwertung
durch das Vieh zugeführt werden, so daß einerseits die Kosten der Erzeugung tierischer
Veredelungsprodukte, wie Milch und Fleisch, gesenkt werden können und andererseits
die Kosten für die Beseitigung solcher RÜckstände, die sich oft als Belastung für
die Hauptprodukte auswirken, bei deren Entstehung sie anfallen, ebenfalls erheblich
verringert werden können. Die landwirtschaftlichen, strukturierten Nebenprodukte
und die verdaubaren, industriellen, unstrukturierten Nebenprodukte, Nachprodukte
oder Rückstände sollen in eine Form gebracht werden, in der sie in größeren Mengen
als bisher einer Verfütterung zuzuführen sind.
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Das erfindungsgemäße Futtermittel oder der erfindungsgemäße Futtermittelzusatz
soll einen hohen Sättigungswert besitzen und gleichzeitiguem Vieh gut angenommen
werden.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Futtermittel oder Futtermittelzusatz
in-gepreßter Form auf der Basis von festen, strukturierten, landwirtschaftlichen
Nebenprodukten und Zusatzstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es (a) mindestens
ein zerkleinertes, festes, strukturiertes Nebenprodukt, (b) mindestens ein verdaubares,
industrielles, unstrukturiertes Nebenprodukt, Nachprodukt und/oder Rückstand mit
Nährwert und (c) gegebenenfalls geringe Mengen Restfeuchtigkeit enthält.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
von. Futtermitteln und Futtermittelzusätzen aus festen, strukturierten, landwirtschaftlichen
Nebenprodukten und Zusatzstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man mindestens
ein festes, strukturiertes, landwirtschaftliches Nebenprodukt zerkleinert, vor,
während oder nach dem Zerkleinern mindestens ein wasserhaltiges, flüssiges oder
feuchtes, verdaubares, industriellen, unstrukturiertes Nebenprodukt, Nachprodukt
und/oder Rückstand mit Nährwert und gegebenenfalls Wasser zumengt, das so erhaltene
Gemisch gegebenenfalls nach weiterem Vermischen auf einer an sich bekannten GrUnfutter-oder
Schlammtrocknungsanlage trocknet und anschließend in an sich bekannter Weise zu
Preßfutter oder Preßfuttermittelzusätzen verarbeitet.
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Erfindungsgemäß wird es somit möglich, strukturierte, landwirtschaftliche
Nebenprodukte, die bisher nur schlecht verwendbar waren, und verdaubare, industrielle,
unstrukturierte Nebenprodukte, Nachprodukte oder Rückstände mit Nährwert auf sinnvolle
Weise zu verwerten.
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Das erfindungsgemäße Futtermittel oder der erfindungsgemäße Futtermittelzusatz
ist für alle Arten von Tieren geeignet. Bevorzugt wird es an Wiederkäuer verfüttert.
Es kann jedoch auch zur Fütterung von Pferden, Schweinen und jeglichen Arten von'Tieren
in Tiergärten und zur FUtterung von Wild, insbesondere im Winter, verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Futtermittel kann als solches direkt verfüttert
werden oder es kann als Futtermittelzusatz normalen Futtermitteln beigemischt werden.
Wird das'erfindungsgemäße Futtermittel als Futtermittelzusatz verwendet, so kann
man es eiweißarmen oder eiweißreichen Kraftfuttermitteln oder den Grundfuttermitteln,
wie Wiesenheu,, Trockenschnitzel, Troblako, Melassen, Kartoffeln usw., beimischen.
Wird der erfindungsgemäße
Futtermittelzusatz zusammen mit anderen
Futtermitteln verfüttert, so variiert seine Menge in Abhängigkeit von dem speziellen
verwendeten Futtermittel und den gegebenen Futtererfordernissen. Bei der Verwendung
als Futtermittelzusatz können beliebige Mengen beigemischt werden. Zur Ergänzung
von Grundfuttermitteln wird das erfindungsgemäße Futtermittel im allgemeinen in
Mengen von 20 bis 60 Gew.%, bevorzugt 20 bis 50 Gew.%, bezogen auf die gesamte Trockenmasse,
dem Grundfuttermittel beigemischt. Wird das er- -findungsgemäße Futtermittel zusammen
mit Kraftfuttermitteln verwendet, können seine Mengen stark variieren und im Bereich
von 10 bis 90 Gew.%, bevorzugt 20 bis 70 und am meisten bevorzugt von 20 bis 50
Gew.%, bezogen auf die Kraftfutterration, liegen.
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Die erfindungsgemäßen Futtermittel oder Futtermittelzusätze enthalten
als festes, strukturiertes, landwirtschaftliches Nebenprodukt Getreidestroh, Leguminosenstroh,
MaisspIndeln und Analoge oder ihre Gemische und als verdaubare, industrielle, unstrukturierte
Nebenprodukte, Nachprodukte oder Rückstände mit Nährwert Molke, eiweißangereicherte
Rückstände der Milchaufbereituag, Melasserestschlempe oder Vinasse, andere Schlempen,
Fang- oder Spuckstoffe, a-Cellulose, Stärken, Bierhefe, Treber, Brauereiriickstäade,
Brennereirückstände, Fermentationsrückstände, Trub, Kle selgurrückstände; Chitine
oder ihre Gemische. Die Zusammensetzung des Futtermittels wird sich dabei nach den
örtlichen Gegebenheiten richten.
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In den Futtermitteln oder Futtermittelzusätzen ist das feste, strukturierte,
landwirtschaftliche Nebenprodukt in Mengen von 25 bis 80 Gew.%, bevorzugt von 30
bis 80 Gew.%, und am meisten bevorzugt von 30 bis 65 Gew.%, vorhanden. Das verdaubare,
industrielle, unstrukturierte Nebenprodukt, Nachprodukt oder der Rückstand mit Nährwert
ist in Mengen von 75 bis 20 Gew.%, bevorzugt 70 bis 20 Gew.% und am meisten bevorzugt
in
Mengen von 70 bis 35 Gew.%, vorhanden. Die Mengenangaben beziehen sich alle auf
die Trockenmassen. Verwendet man weniger als 25 Gew.% festes, strukturiertes, landwirtschaftliches
Nebenprodukt, wie Getreidestroh oder Leguminosenstroh, so läßt sich das Futter nur
noch kompliziert herstellen, und verwendet man mehr als 80 Gew.% Getreidestroh oder
Leguminosenstroh oder Maisspindeln, so wird der Nährwert des Futters nicht ausreichen.
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In dem erfindungsgemäßen Futtermittel oder Futtermittelzusatz liegt
das feste, strukturierte, landwirtschaftliche Nebenprodukt, z.B. Stroh, in zerkleinerter
und zerfaserter Form vor, im allgemeinen in einer Länge zwischen 10 und 160 mm,
bevorzugt 90 bis 20 mm und darunter-.fln.der auf die Beispiele folgenden Tabelle,
werden die Stücklängenund Gewichtsverhältnfssn der Anteile mit unterschiedlicher
Lange angegeben.
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Das Futtermittel oder der Futtermittelzusatz kann gegebenenfalls
geringe Mengen an Restfeuchtigkeit, z.B. von 12 Gew.%, enthalten. Es enthält jedoch
im allgemeinen Restfeuchtigkeitsmengen, die.unter 10, bevorzugt um 8 Gew. s liegen.
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Die erfindungsgemäßen Futtermittel oder Futtermittelzusätze können
weiterhin bis zu 5 Gew.%, bezogen auf die Trockenmasse aus festem, strukturiertem,
landwirtschaftlichem Nebenprodukt und verdaubarem, industriellem, unstrukturiertem
Nebenprodukt, Nachprodukt oder Rückstand mit Nährwert, üblicher Zusatzstoffe, wie
Antibiotika, Fermente, Hormone, Spurenelemente, Mineralien, Vitamine, Pharmazeutika,
Konservierungsmittel oder ihre Gemische, enthalten. Als Zusatzstoffe können z.B.
alle die in Ullmann's Encyklopädie, Band 7 Seiten
731ff, beschriebenen
Zusatzstoffe verwendet werden.
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Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Futtermittel-Grundsystem enthält,
ausgedrückt als Trockenmasse im Endprodukt: stark zerkleinertes Stroh 25 bis 75%
milchzuckerarme und eiweißangereicherte (ammonisierte) Molke oder einen anderen
analogen Milchrückstand 75 bis 2596 Diesem Futtermittel-Grundsystem kann man andere
wasserhaltige Rückstände beimischen. Ein weiteres, bevorzugtes erfindungsgemäßes
Futtermittelsystem enthält, ebenfalls ausgedrückt als Trockenmasse im Endprodukt:
stark zerkleinertes Stroh 35 bis 50% milchzuckerarme und eiweißangereicherte (ammonisierte)
Molke 15 bis 36% Fang- und Spuckstoffe, bevorzugt a-Cellulosen und/oder Chitin 2
bis 10% Vinassen (auch klebend) 2 bis 8% Bierhefen, bevorzugt eingedickte Bierhefen
5 bis 20% ungetrocknete Biertreber 20 bis 35X Diesem Futtermittelsystem kann man
als weitere Zusatzstoffe beimischen, ebenfalls ausgedrückt als Trockenmasse im Endprodukt:
Fette und Fettsäuren 1 bis 4% Mineralstoffe 2 bis 5% Vitamine und/oder andere Wirkstoffe
bis 2% Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die erforderlichen
Mengen an Getreidestroh, Leguminosenstroh, Maisspindeln oder ihren Gemischen in
geeigneten Vorrichtungen zu der angegebenen Länge zerkleinert. Als Zerkleinerungsvorrichtungen
kann man z.B. Hammermühlen, Zentrifugalmühlen
oder Planscheibenmühlen
verwenden. Die verdaubaren, industriellen, unstrukturierten Nebenprodukte, Nachprodukte
oder Rückstände mit Nährwert, die in flüssiger, feuchter oder krümeliger Form vorliegen,
können dem festen, strukturierten, landwirtschaftlichen Nebenprodukt vor der Zerkleinerung
zugegeben werden. Man kann aber auch diese Materialien in die Zerkleinerungsvorrichtungen
einleiten, wobei in den Zerkleinerungsvorrichtungen gleichzeitig eine Durchmischung
stattfindet. So kann man beispielsweise Molke oder andere milchzuckerarme, eiweißangereicherte
Milchrückstände in die Austragsschnecken der Hammermühlen einleiten.
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Liegen die verdaubaren, industriellen, unstrukturierten Nebenprodukte,
Nachprodukte oder Rückstände in flüssiger Form vor, so kann man sie auch nach der
Zerkleinerung auf das feste, strukturierte, landwirtschaftliche Nebenprodukt aufsprühen
oder dieses darin dispergieren. Das Vermischen der beiden Futterbestandteile ist
kritisch und muß intensiv erfolgen, da die teilweise auftretende starke Klebrigkeit
der unstrukturierten, flüssigen Rückstände entweder durch mechanisches Einarbeiten
in die Strukturphase oder durch eine ausreichende Verweilzeit im Transport zur Einsickerung
in die Strukturphase so gemindert werden muß, daß, im später folgenden Trocknungsvorgang
eine Belagbildung im Trockner vermieden wird oder in tragbaren Grenzen bleibt.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei Verwendung von
Grüntrocknungsanlagen, bei weniger intensiver Mischung, die Zerkleinerung und Mischung
so nach vorwärts in Richtung der Transportorgane verlegt werden, daß durch die damit
erreichten längeren Transportzeiten'in den Fördereinrichtungen und Mengen-Regulationen
eine Einsickerung möglich ist.
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Alternativ wird dies erfindungsgemäß auch erreicht, wenn längere
Verweilzeiten auf die vorstehend beschriebene Weise infolge baulicher Umstände nicht
erzielt werden können und daher die Einsickerungsperiode verkürzt werden muß, indem
der Vermengvorgang intensiviert wird. Dies wird erreicht durch Spezialgeräte, wie
z.B. Planscheibenmühlen, die gröber vorgeschnittene, strukturierte Rückstände gleichzeitig
auffasern, mit flüssigen Rückständen innig verreiben und vermengen können, so daß
über diesen Weg ein zeitsparender, der Einsickerung vergleichbarer Effekt erzielt
wird.
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Der Zeitaufwand für die Einsickerung sollte mindestens 10 Minuten
betragen. Dieses Zeitintervall entspricht dem Förderweg, wenn übliche Grüntrocknungsanlagen
auf höchste Durchsatzleistung einreguliert sind. Bevorzugt sollte das Passieren
des Gemenges über den Förderweg jedoch bei 15 bis 25 Minuten liegen, was bei normaler
Durchsatzleistung als gegeben vorausgesetzt werden kann.
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Verwendet man geringere Anteile an strukturierten, landwirtschaftlichen
Rückständen (Stroh etc.) und größere Anteile an unstrukturierten Anteilen, kann
die'Einsickerungs periode oder die Mischintensität gesteigert werden. Das gleiche
gilt, wenn die Klebrigkeit der flüssigen Zusätze, beispielsweise bei Vinassen oder
noch milchzuckerreichen Molke, ausgeprägt hoch liegt.
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Bei sehr hoher, unvermeidbarer Klebrigkeit der flüssigen Zusätze
(hoher Zuckergehalte der Melassen oder Molken), wenn gleichzeitig sowohl eine intensivierte
Mischung nicht durchgeführt werden kann oder eine längere Einsickerphase ebenfalls
nicht möglich ist, ist es bevorzugt, solche strukturierten und unstrukturierten
Produkte zu verwenden, durch die die Klebrigkeit vermindert wird, z.B. Maisspindeln
und a-cellulosehaltige, feinfaserige Produkte oder chitinhaltige
Produkte
und Treber und Bierhefen.
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Man kann auch die Milchrückstände, insbesondere Molken, über die
Fermentation verstärkt im Milchzucker abbauen, wodurch gleichzeitig bei Ammonisierung
ihr Eiweißgehalt, also die Eiweißanreicherung, erheblich erhöht werden kann.
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Damit wird indirekt proportional die Klebrigkeit aus den Lactoseresten
herabgesetzt und die Verarbeitbarkeit erleich-Wert. Anschließend ermöglicht diese
technisch bedingte Eiweißerhöhung eine Verringerung der Anteile an Flüssigphase
und eine Erhöhung der Anteile an strukturierter Phase.
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Bei Klärschlammtrocknern zeigen sich diese Probleme weniger ausgeprägt,
können jedoch im Prinzip in gleicher Weise mit Erfolg bewältigt werden.
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Das Gemisch wird anschließend in einer üblichen Trocknungsanlage
für Gras, Grünmais oder anderes Grüngut getrocknet und in an sich bekannter Weise
zu Preßfutter oder Preßfuttermittelzusätzen verarbeitet, die direktem Verbraucher
zugeführt werden können.
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Gras- und/oder Grüntrocknungsanlagen sind in natürlichen Grünlandgebieten
oder Gebieten mit natürlichen Grünland- und Ackerlandanteilen weit verbreitet, da
in den letzten Jahrzehnten die künstliche Trocknung von Grünfutter erheblich an
Bedeutung gewonnen hat. Die normalen Anlagen sind so angelegt, daß übliches Gsüngut,
wie Wiesen- und Weidebewuchs, grunes Getreide, Grünmais usw., aufgenommen werden
kann, das weiche Material gegebenenfalls zerkleinert werden kann und auf leistungsfähige
Weise getrocknet wird. Der Wassergehalt des Grünguts von 60 bis 80% wird auf einen
Rest von 12 bis 14% vermindert, und anschließend wird dieses getrocknete Grüngut
zu Preßfutter verarbeitetW
Es ist ein wesentlicher Vorteil des
erfindungsgemäßen Verfahrens, daß das Gemisch aus zerkleinertem, festem, strukturiertem,
landwirtschaftlichem Nebenprodukt und verdaubarem, industriellem, unstrukturiertem
Nebenprodukt, Nachprodukt oder Rückstand mit Nährwert auf solchen Spezialanlagen
für Trockengrünfutter weiterverarbeitet, d.h. getrocknet und verpreßt werden kann.
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Der Wassergehalt des Gemisches wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
auf der Grüntrocknungsanlage bis auf einen Restgehalt von ca. 8 bis 14 Gew.%, bevorzugt
10 bis 12 Gew.%, vermindert. Die Restfeuchtigkeit kann im allgemeinen sogar zwischen
8 und 18 Gew.% liegen und richtet sich nach den örtlichen Gegebenheiten und nach
dem Wassergehalt des Ausgangsgemisches.
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Der Wassergehalt des Gemisches ist vor der Trocknung, verglichen
mit dem üblicherwdise bei -Grüntrocknungsanlagen vorgelegten Grüngut (das durchschnittlich
zwischen 60 und 80% Wasser enthält), erheblich vermindert und liegt durchschnittlich
zwischen mindestens 20 und maximal 60% und vorzugsweise zwischen 25 und 40%. Auf
diesen Wert sind die Brennereinstellungen und die Luft' führung einzustellen, was
in den Aggregaten durch Wechsel auf Düsen mit geringerem Heizmitteldurchsatz und
Verringerung der Ventilatorleistungen leicht erreicht werden kann.
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Mit dieser Umstellung wird eine Reihe von Vorteilen erreicht. Zunächst
kann damit der Verbrauch an Wärmeenergie pro Einheit fertigem Preßfutter erheblich
verringert werden.
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Durchschnittlich wird der Energieverbrauch zur Trocknung bei Grunfutterpreßlingen
je 100 kg mit 30 bis 35 kg Heizöl angesetzt. Bei Preßlingen, getrocknet nach dem
erfindungsgemaßen Verfahren und seinen Zusammensetzungen, senkt sich dieser Verbrauch
in den Bereich zwischen 8 und 15 kg Heizöl je
100 kg Cobs herab.
Des weiteren wird durch die Verringerung des Luftdurchsatzes die Verweildauer des
voluminöseren erfindungsgemäßen Gemenges im Trockner erhöht und damit den notwendigen
Trocknungsvorgängen voll Rechnung getragen, wobei gleichzeitig der Energieaufwand
des Ventilators ganz erheblich reduziert werden kann und für den Zerkleinerungsaufwand
am strukturierten Material zur Verfügung steht.
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Die Restfeuchte der bei der Grüntrocknungsanlage gewonnenen Endprodukte,
also beispielsweise bei Grüncobs, liegt durchschnittlich im Bereich von 10 bis 18
Gew,96, bevorzugt zwischen 12 und 15 Gew.%. Die Restfeuchte der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren und den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gewonnenen Endprodukte liegt
erfahrungsgemäß etwas niedriger, durchschnittlich zwischen 7 und 15 Gew.%, bevorzugt
zwischen 8 und 12 Gew.%. Ausgedehnte Anteile von beispielsweise Stroh haben die
Tendenz zu niedrigeren Restfeuchtegehalten.
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Nachdem das Material getrocknet ist, wird es in einem Abscheider,
wie in einem Zyklon, von der Luft getrennt.
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Das Trockengut besitzt im allgemeinen beim Austritt eine Temperatur
von, 75 bis 90°C, und über Transport- und Dosierschneckeneinrichtungen wird es in
eine Presse geleitet, wo das getrocknete Gut zu Preßfutter, im allgemeinen zu kompakten
Körpern mit fester Form und gleichmäßigem Querschnitt und unterschiedlicher Länge,
verpreßt wird. Die kleineren dieser Körper nennt man Pellets und Körper mit einem
mittleren Durchmesser von 10 bis 30 mm nennt man Cobs und noch größere Briketts.
Das erfindungsgemäße Futtermittel oder der Futtermittelzusatz kann dann in an sich
bekannter Weise verpackt und an den Verbraucher geliefert werden. Das erfindungsgemäße
Futtermittel ist lange Zeit lagerbar, ohne daß es sich zersetzt.
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Bei höheren Anteilen an eiweißangereicherten Milchrückständen, Milchzucker
und Zuckeranteilen aus Melassen kann bei offener Lagerung im Haufen in den oberen
Schichten eine Feuchtigkeitsaufnahme und Erweichung eintreten. Diese wird mit Sicherheit
ausgeschlossen und eine lange Haltbarkeit wird gewährleistet, wenn eine Abdeckung
(Folie, Stroh, Heu usw.) erfolgt.
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Auch der Gebrauch von Konservierungsmitteln, z.B.
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von Propionsäure und ihren Derivaten, kann beitragen,bei lagerungsgefährdeten
Gemengeteilen in den erfindungsgemäßen Gemengen die Endprodukte besonders lagerfähig
zu machen. Solche Maßnahmen empfehlen sich in Klimaten mit überdurchschnittlichen
Niederschlägen, hohen relativen Luftfeuchten oder in Lagerräumen, die feucht und
warm-sind.
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Ein wesentliches Handicap der bekannten Grüntrocknungsanlagen liegt
darin, daß in der Vergangenheit nur in der Grüngutsaison, also von Mai bis Oktober,
diese Anlagen genutzt werden konnten. Diese nur halbjährige Nutzungsmöglichkeit
ist nachteilig, da die ganzjährigen fixen Kosten auf der Halbjahresproduktion lasten
müssen.
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Grüntrocknungsanlagen konnten bisher für die Verarbeitung von Stroh
und für die Verarbeitung von flüssigen, unstrukturierten Rohstoffen nicht verwendet
werden. tfberraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch geeignete Auswahl der
zerkleinerten, festen, strukturierten, landwirtschaftlichen Nebenprodukte und der
verdaubaren, industriellen, unstrukturierten Nebenprodukte, Nachprodukte oder Rückstände
mit Nährwert und durch geeignete Auswahl der Gewichtsanteile Gemische erhalten werden,
die über die Grüntrocknung geleitet werden können und ein hochwertiges und preiswürdiges
Preßfutter ergeben. Uberraschenderweise wurde gefunden, daß z.B. Gemische aus Stroh
und Molke auf einfache Weise auf solcher bestehenden Grünfuttertrocknungsanlage
getrocknet werden können.
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Es kann im allgemeinen vorausgesetzt werden, daß die flüssige Phase
von Seiten des Milchwerks komplettiert der Trocknungsanlage zugeführt wird.
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Sollte sich herausstellen, daß bei einregulierten Anlagen das System
durch das erfindungsgemäße Verfahren und seine Zusammensetzungen einen zu hohen
Gehalt an Trockenmasse für den Aggregatsteil des Trockners anbietet, so braucht
die Charge nicht verworfen zu werden. Durch Zusatz von Wasser, alternativ und vor
der Zerkleinerung der Strukturphase (z.B.
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Stroh) oder durch Verdünnung der unstrukturierten, flüssigen Phase
(Molke oder Molkenkonzentrat + Zusätzen) am Ort der Trocknungsanlage und mit Wasser,
kann der benötigte Wassergehalt für den optimalen Trocknungsvorgang eingestellt
werden.
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Das gleiche gilt für den Preßvorgang.
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Besonders gilt diese nachträgliche Verdünnung mit Wasser für Systeme,mit
denen sowohl eine Grüntrocknungsanlage wie auch gleichzeitig eine Klärschlammtrocknung
beaufschlagt werden sollen, da Klärschlammtrockner naturgemäß einen etwas höheren
Wassergehalt und dickbreiige Konsistenz vor der Trocknung fordern.
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Bei der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt geringwertige Rückstände
der Milchindustrie in flüssiger Phase verwendet. Besonders geeignet sind stark milchsaure
Molken, andere stark saure Molken und Milchzuckermelassen mit hohem Säuregehalt.
Falls solche nicht vorliegen, kann die Säuerung über die Einbringung von Milchsäurekulturen,
wie
sie in der Käserei verwendet werden, erreicht werden.
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Dadurch wird ein hoher Gehalt an Säure und ein entsprechend niedriger
Gehalt an Milchzuckerrest erhalten. Diese Molken und Rückstände werden dann mit
Ammoniak neutralisiert, wodurch Ammoniumlactat oder andere Ammoniumverbindungen
erhalten werden, die als NPN-Quelle und als Eiweißanreicherung für das Endprodukt
dienen.
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Ein aus zerkleinertem Stroh und eiweißangereicherter, eingedickter
Molke mit verringertem Milchzuckeranteil hergestelltes Futtermittel oder Futtermittelzusatz
ist besonders für die Fütterung an Wiederkäuer geeignet.
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Es bevorzugtes erfindungsgemäßes Futtermittel besteht zu 25 bis 80%
aus Getreide- oder Leguminosenstroh und zu 75 bis 20% aus Molke, bezogen auf die
Trockenmasse. Bei der Herstellung eines solchen Futters können zwei Probleme auftreten,
nämlich die, daß (a) die ausreichenden Strohmengen nicht beschaffbar sind oder daß
(b) die ausreichenden Mengen an abwertigen Molken nicht greifbar sind. Man kann
dann als Ersatz für die fehlende Molke Melasserestschlempen, Bierhefen, Treber oder
andere Brauereirückstände, Schlempen aller Art mitverwenden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird von stark quarksaurer, nachgesäuerter
Quarksolke ausgegangen. Falls solche nicht, nicht ausreichend oder nicht ausreichend
gesäuert für die erwünschten Neutralisationsvorgänge vorliegt, können die Molken
durch Einsetzen von Milchsäurebildnern künstlich nachgesäuert werden, oder süße
und Labmolken können durch Einsetzen von Milchsäurebildnern in milchsaure Molken
umgewandelt werden.
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In den vorhandenen Tankkapazitätigen kann die Fermentation durch
Milchsäurebildner bis zu maximal 18% Trockensubstanz
in den Molkensubstraten
durchgeführt werden. Dies kann durch eine Voreindickung der Molke insgesamt, aber
auch durch Verschnitt mit höherer Konzentration und nativen Molken erfolgen. Man
kann auch quarksaure, labsüße Molken mit konzentrierten Milchzuckermelassen und
Permeat aus Filtration und Osmose vermischen.
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Der Fermentationsbereich wird dabei in optimalen pH-Bereichen und
Temperaturenbereichen dadurch gehalten, daß nach Erreichen eines pH-Wertes unter
5,0 ständig Ammoniak oder Ammoniakwasser zugegeben wird, um eine ständige Neutralisation
und Erwärmung aus der exothermen Reaktion zu erreichen und damit die Fermentation
und den NPN-Aufbau zu beschleunigen.
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Eine Fermentation bis zu 50% der vorgegebenen Lactose ist leicht
zu erreichen, so daß bei Normalgehalten von 70 bis 75 Gew.% Lactose in der Trockensubstanz
zuzüglich des nativen Proteins der Molken von 11,510/ Trockensubstanz unschwer Gesamteiweißwerte
von (11,5 + 35 = 46,5 oder 11,5 + 37,5 = 49) 45 bis 50%/Trockensubstanz aus den
Milchsäurerückständen erhalten werden können.
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Durch all diese Maßnahmen ist es möglich, den Molkeanfall je nach
Betriebslage und erwunschtem Futtersystem innerhalb eines Tages und anpaßbar zu
erfindungsgemäßen Futtermitteln zu verarbeiten.
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Erfindungsgemäß ist es somit möglich, ein Futtermittel oder einen
Futtermittelzusatz auf einfache Weise herzustellen, das einen hohen Nährwert besitzt
und vom Vieh als Futter gut angenommen wird.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind: (1) Die Umweltprobleme,
die durch Anfall großer Mengen von Stroh, abgewerteten Molken und Milchrückständen
wie auch von Melasserestschlempen, Vinassen, Brauereinachprodukten und Holzverarbeitungsnachprodukten
entstehen, werden gelöst.
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(2) Kapazitäts- und Auslastungsprobleme von Restmilchverarbeitungsbetrieben
und Grüntrocknungs-Saisonbetrieben werden gelöst.
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(3) Die Futterprobleme in hochleistenden Rinderbeständen bezüglich
des Rationsausgleichs in Acetat- und Pröpionatbildnern auf Grundlage der Kopplung
von Strukturrohfaser aus Stroh und Energie- und Eiweißanreicherung aus der Flüssigphase
durch Molke usw. werden gelöst.
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(4) Die Wirtschaftlichkeit der bisherigen Verwertung dieser Abfallprodukte
wird für alle Beteiligten verbessert.
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Die folgenden Beispiele erläutern, die Erfindung.
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13Beispiel 1 40 000 1 quarksaure Molke mit einer Dichte von 1,023
(=40 920 kg),einem Trockensubstanzgehalt von 5,5%(=2250 kg) und einem SH-Wert von
700 werden mit 25%igem Ammoniakwasser (Dichte 0,91, Trockengehalt 3546 NH3) neutralisiert.
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Der SH-Wert bedeutet den Soxhlet-Henkelwert und ein SH-Wert von 42,50
entspricht 1% Milchsäure in der Flüssig'-keit.
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Ein SH-Wert von 700 ergibt einen Milchsäure anteil von ca. 29,5%
in der Molkentrockenmasse; dies entspricht 659 kg Milchsäure. Bei der Neutralisierung
verbraucht man für 90 Gew.Teile Milchsäure 17 Gew.Teile Ammoniak. Dies entspricht
659
kg Milchsäure und 125 kg NH3 = 784 kg Ammoniumlactat. Der Eiweißwert dieser Nicht-Protein-Stickstoffquelle
(NPN-Quelle) beträgt 0,81 = 635 kg Eiweiß.
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Bei der Neutralisierung von 40 000 1 quarksaurer Molke erhält man
40 920 kg Material mit einem Gehalt an 2 250 kg Trockenmasse. Die Trockenmasse enthält
11,5% Eiweiß; dies entspricht 259 kg.
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Die Trockenmasse der Molke wird so(durch NH3)auf2375 kg erhöht; darin
jetzt (259 + 635 kg Eiweiß) = 894 kg = 37,6% Eiweiß/Trockensubstanz.
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Nach der Neutralisation wird die Molke im Milchwerk auf einen Trockengehalt
von 33% im Konzentrat eingedampft.
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Das Konzentrat besitzt eine Dichte von 1,15 und einen pH-Wert von
6,5.
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In einer Grüntrocknungsanlage wird Stroh bis zu einer Teilchengröße
von 20 bis 50 mm zerkleinert und bei Verlassen der Zerkleinerungsaggregate wird
dem Stroh das Molkenkonzentrat aus dem Milchwerk in der Austragseinrichtung zugeführt.
Das Molkenkonzentrat wird mit Stroh in einem Gewichtsverhältnis von 40:60 vermischt.
Das entstehende Gemisch wird auf! einer Fördereinrichtung der Grüntrocknung zugeführt
und bei Heizgastemperaturen im Bereich von ca. 170 bis 2200C auf der Trommel bis
zu einer Restfeuchte von ca. 12% getrocknet.
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Nach dem Trocknen wird das Gut in einem Abscheider abgetrennt und
über die normalen Förderungseinrichtungen in die Presse geleitet. In der Presse
werden Cobs mit einem mittleren Durchmesser von 1'5 bis 30 mm hergestellt. Diese
Cobs können direkt an den Verbraucher abgegeben werden.
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Für das Vermischen des Molkenkonzentrat mit dem Stroh im Verhältnis
40:60 ergeben sich die folgenden Berechnungen auf Trockenmasse (abgekürzt als TS):
2 375 kg Molken-TS = 40% + 3 565 kg Stroh-TS = 60% 5 940 kg Gemisch-TS = 100% Da
Stroh etwa 89% TS enthält, werden ca. 4000 kg Stroh benötigt.
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Das erhaltene Endprodukt besitzt eine Trockenmasse von ca. 90 bis
91%, so daß aus 100 kg der Anlage zugeführter Trockensubstanz 110 kg Cobs entstehen.
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Nährstoffberechnung Produkt/Rohstoff Werte in der Trockenmasse Protein
R4hfaser Asche Fett Stärke % % % % einheiten Molke,quarksauer, neutralisiert 37,8
- 8,5 1,0 685 Stroh,Gerste + Sommer 4,0 43,4 6,0 1,8 310 Produkt-Gemisch-TS 40%
Molken-TS 15,1 - 3,4 0,4 275 60% Stroh-TS 2,4 26,1 3,6 1,1 186 1005' = 17,5 26,1
7,0 1,5 461 Fertigprodukt(mit 91% TS) = Cobs ca. 16,0 23-24 7,3 1,3 420 Vergleich
DLG-Standard I 16,0 550 + Wert nach neueren physiologischen Erkenntnissen
B
e i s p i e 1 e 2 bis 6 Man arbeitet im wesentlichen, wie in Beispiel 1 beschrieben,
wobei dem Gemisch aus Stroh und Molke noch verschiedene weitere Zusatzstoffe, die
in der folgenden Tabelle aufgeführt sind, zugesetzt werden.
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Die Trocknung erfolgt bei den gleichen Bedingungen wie in Beispiel
1.
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Beispiel 2 3 4 5 6 Teile des Gemisches Stroh 70 54 60 50 30 AL-Molke
(neutralis.)15 40 35 25 60 Bierhefe 10 - - -Biertreber - - - 22 -Vinasse 5 - 5 -Fangstoff
- 3 - 3 8 Fett - 3 - - 2 Nährstoffanteile Protein 12,6 16,0 20,0 25,2 30,4 Stärkeeinheiten
415 465 480 -495 580 Rohfaser 24,0 20,0 18,0 15,0 12,0 Rohasche 6,0 6,5 7,0 8,8
6,5 Fett 1,3 4,0 1,5 0,5 3,0 Rohstoffkosten (ohne Trocknungskosten) DM96 21,50 21,80
22,50 18,75 32,95 Vergleich ins an spreis für Verbraucher für DLG-Standard I II
III IV DM96 52,75 54,-- 59,75 64,--
Zur Herstellung von Futtermitteln,
die Zusatzstoffe, z.B. Mineralien, Spurenelemente oder Vitamine, enthalten, kann
man diese Zusatzstoffe dem Molkenkonzentrat zufügen.
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Die Zerkleinerungsaggregate, die in Grüntrocknungsanlagen für das
Grüngut vorhanden sind, sind üblicherweise starke Häcksler. Für das erfindungsgemäße
Verfahren sind sie nicht ausreichend. Selbst wenn die Zufuhrgeschwindigkeit in dem
Häcksler auf die Hälfte vermindert wird und die Schnittgeschwindigkeit oder Messerzahl
der Häcksler auf das Doppelte (6 bis 8 Messer) erhöht wird, können bestenfalls Gemische
aus Stroh:Molke von 80-70:20-30% erreicht werden.
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Wie bereits ausgeführt, ist es daher bevorzugt, Planscheibenmühlen
oder Hammermühlen zu verwenden.
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In der folgenden Tabelle sind die Stücklängen und Gewichtsverhältnisse
am Beispiel von Stroh angegeben, die man erhält, wenn man verschiedene Zerkleinerungsvorrichtungen
verwendet.
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Stücklängen und Gewichtsverhältnisse des Strohs Systeme größte Längen
mittlere Längen untere Längen mm q mm So mm Häcksler für Grüngut 400 15 250 40 150
35 Häcksler für Grüngut, umgebaut 130 30 70 40 30 30 Planscheibenmühle (nach dem
Vorhäcksler, der für Grüngut umgebaut wurde) 90 5-10 50 20-30 20 75-60 Spezialgerät
"Tubgrinder" (Hammermühle) 50 10 20-30 70 2o 20
Wie bereits angegeben
wurde, ist-es bevorzugt, bei der-vorliegenden Erfindung Planschibenmühlen und Hammermtihlen
zu verwenden. Nur wenn die Strohlängen in dem Bereich liegen, wie sie für die Planscheibenmühle
und die Hammermühle angegeben wurde, erhält man eine ausreichende Zerkleinerung
und eine Zerfaserung. Anstelle der Planscheibenmühlen oder Hammermühlen kann man
auch andere entsprechende Zerkleinerungsvorrichtungen verwenden, die die aufgeführten
Stücklängen ergeben.
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Die erfindungsgemäßen Futtermittel und Futtermittelzusätze können,
wie angegeben, auch Chitine enthalten. In der vorliegenden Anmeldung wird Chitin
als verdaubares, industrielles, unstrukturiertes Nebenprodukt, Nachprodukt oder
als Rückstände bezeichnet. Aus Chitin bestehen die Panzer, d.h. die Außenskelette
von z.B. Krebsen und Insekten, ferner die Zellw-nde von Algen, Hefen, Pilzen und
Flechten. Chitin kommt weiterhin in Krill vor. In den erfindungsgemäßen Futtermitteln
kann Chitin aus allen Quellen verwendet werden. Bevorzugt wird jedoch Chitin verwendet,
das bei der Aufarbeitung von Krill anfällt.
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Ein bevorzugtes Futtermittel enthält Stroh, Molke und Krillrückstände.