DE2809531A1 - PROCESS AND MANUFACTURING OF A FEED - Google Patents
PROCESS AND MANUFACTURING OF A FEEDInfo
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Description
DK. ING. F. AVUESTH O KK UR.IS. ν. MCGUMAIfX I)Ii. ING. 1). liKKRKA'S Di I'L·. INCi. K. CiOHTZ ϊ'ΑΤ Ε3ί ΤΛ XIV .Si)OO ΜΙΓΛΌΊΙΚΧ ί)Ο SCH WIiKiKKKTJlAHSK TKLKFON' COSO) THI.KX Ϊ5 2-i-OTO DK. ING. F. AVUESTH O KK UR.IS. ν. MCGUMAIfX I) II. ING. 1). liKKRKA'S Di I'L ·. INCi. K. CiOHTZ ϊ'ΑΤ Ε3ί ΤΛ XIV .Si) OO ΜΙΓΛΌΊΙΚΧ ί) Ο SCH WIiKiKKKTJlAHSK TKLKFON 'COSO) THI.KX Ϊ5 2-i-OTO
τι;γ.τ:ι;ιγλμμ κ ι iMcoTiiCT ιμτ κντ μ Cn cn KN τι; γ.τ: ι; ιγλμμ κ ι iMcoTiiCT ιμτ κντ μ Cn cn KN
1Α-501-50
Anmelder:Applicant:
Process Engineering Company SA Alte Landstraße 415 8708 Männedorf/SchweizProcess Engineering Company SA Alte Landstrasse 415 8708 Männedorf / Switzerland
Titel:Title:
Verfahren und Herstellung eines FuttermittelsProcess and production of a feed
809837/0768809837/0768
BK. IXO. KWUIiSTIIOFF I)U-K. ν. 1ΈΠΙ NfAXXBK. IXO. KWUIiSTIIOFF I) U-K. ν. 1ΈΠΙ NfAXX
I)Ii. INCJ. I). 15KIIUKXS I)I VU I XG. K. G OCTZ Ι'ΔΤ ICK T Λ N W ΛI Λ1 HI) ii. INCJ. I). 15KIIUKXS I) I VU I XG. K. G OCTZ Ι'ΔΤ ICK T Λ NW ΛI Λ 1 H
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Iä-50 614Iä-50 614
Beschreibungdescription
Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels Method for the production of a feed means
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels, insbesondere einer Futtermittelmxschung, ausThe invention relates to a method for producing a feed, in particular a feed mix from
von
den Rückständen/durch Hydrolyse aufgeschlossenen pentose-from
the residues / pentose decomposed by hydrolysis
haltigen Rohstoffen nach Abtrennung der vergärbaren Zucker.containing raw materials after separating the fermentable sugars.
Durch die Hydrolyse von pentosehaltigen Rohstoffen wie Stroh, Bagasse, Schilf, Sonnenblumen- und Baumwollhülsen, aber auch Laubholzfasern, Maissträngen und Alfagras wird der energetische Futterwert um mehr als 50 % erhöht. Durch den Aufschluß verlieren andererseits diese Stoffe vollständig ihren schon von Natur aus geringen Eiweissgehalt. Die auf diese Weise aufgeschlossenen Futtermittel sind daher nur als reines Kohlenhydratfutter anzusehen- Man ist deshalb dazu übergegangen, die Zucker, welche bei der Hydrolyse entstehen, von den nicht aufgeschlossenen Rückständen abzutrennen und mit Hilfe geeigneter Futterhefen auf Eiweißfutterhefe aufzuarbeiten. Eine Übersicht solcher Verfahren ist in der CH-PS 606.430 zusammengestellt. Dabei verbleiben jedoch immer noch große Mengen an ausgelaugten Rückständen, deren Weiterverwertung als unwirtschaftlich angesehen wird.Through the hydrolysis of raw materials containing pentose such as straw, bagasse, reeds, sunflower and cotton pods, but also Hardwood fibers, corn strands and alfa grass become the energetic Feed value increased by more than 50%. On the other hand, these substances completely lose their properties as a result of the digestion naturally low protein content. The feed digested in this way is therefore only considered pure To look at carbohydrate feed - they have therefore switched to to separate the sugars, which arise during the hydrolysis, from the undigested residues and with the help to work up suitable feed yeast on protein feed yeast. An overview of such processes is compiled in CH-PS 606.430. However, there are still large amounts of leached residues that can be reused as uneconomical is seen.
Es ist auch bekannt, daß durch aerobe Fermentation Einzeller-It is also known that aerobic fermentation causes unicellular
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proteine (SCP) wie Hefen, Bakterien oder Pilze hergestellt werden können. Als Ausgangsmaterialien werden sowohl natürliche Substrate wie Zucker, Melasse, Alkohole, Pentosen, Hydrolysate aus kohlehydrathaltigen Stoffen etc. verwendet oder aber synthetische Nährstoffe wie Paraffine, synth. Alkohole, Fette und andere kohlenstoffreiche Substanzen. Die Fermentation wird unter Belüftung durchgeführt, und die aus den Fermentoren kommenden Mikroorganismen anschließend in Zentrifugen eingedickt, eventuell zusätzlich eingedampft und anschließend getrocknet. Die Eindickung und Trocknung ist eine relativ kostspielige Verfahrens stufe.proteins (SCP) such as yeast, bacteria or fungi can be. The starting materials are both natural Substrates such as sugar, molasses, alcohols, pentoses, hydrolysates from substances containing carbohydrates, etc. are used or else synthetic nutrients such as paraffins, synthetic alcohols, fats and other carbon-rich substances. The fermentation will carried out with ventilation, and coming out of the fermentors Microorganisms then thickened in centrifuges, possibly additionally evaporated and then dried. Thickening and drying is a relatively expensive process stage.
Zur Abtrennung von Futterhefen nach der Vergärung aus dem Substrat wird zunächst das ca. 3 % Hefetrockensubstanz enthaltende Substrat über Zentrifugen auf ca. 16 % Trockenmasse entwässert und anschließend mit Vakuumtrommelfilter, mit beispielsweise Stärke als Filterhilfsmittel filtriert, um weiter entwässert zu werden. Die Verfahrensweise ist apparate-, energie- und arbeitsaufwendig. Die resultierende Hefe dient als Futtermittelkomponente und muß noch getrocknet werden.In order to separate feed yeast from the substrate after fermentation, the 3% dry yeast substance is first used Substrate dehydrated via centrifuges to approx. 16% dry matter and then with a vacuum drum filter, for example Starch filtered as a filter aid to be further dehydrated. The procedure is apparatus, energy and labor intensive. The resulting yeast serves as a Feed component and still needs to be dried.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Herstellung eines. Futtermittels unter Verwendung der cellulosehaltigen Hydrolyserückstände, die nach der Verhefung von vergärbaren Zuckern zurückbleiben, die Entwässerung zu verbessern,The invention is based on the object in the production of a. Feed using the cellulosic Hydrolysis residues left after fermentation of fermentable sugars to improve dehydration,
Die Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei dem Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels unter Verwendung der cellulosehaltigen Rückstände von durch Hydrolyse aufgeschlossenen pentosehaltigen Rohstoffen, die nach der Verhefung der vergärbaren Zucker verbleiben, bei dem die. bei der fermentativen Verhefung des bei der Hydrolyse enthaltenen Hydrolysats gewonnene Hefesuspension durch Anschwemmfiltration eingedickt und anschließend getrocknet wird, vor, daß die..rphfaserhaltigen entzuckerten Rückstände der Hydrolyse vor der Ver-The invention sees the solution to this problem in the method for the production of a feed using the cellulose-containing residues of digested by hydrolysis pentose-containing raw materials that remain after fermentation of the fermentable sugar, in which the. in the fermentative The yeast suspension obtained during hydrolysis is thickened by precoat filtration and then dried, before that die..rphfaserhaltigen desugarized residues from hydrolysis before
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wendung als Futtermittel als Filterhilfsmittel zur Filtration der Hefesuspension verwendet v/erden.Use as feed as a filter aid for filtration of the yeast suspension used.
Auf diese Weise kann die Eindickung und Trocknung beträchtlich verbilligt werden, wenn die aus den Fermentoren kommende Aufschlämmung der Mikroorganismen (Hefesuspension), welche z. B. eine Konzentration von 1 - 6 % T.S. aufweist, mit denjenigen Zusatzstoffen wie stärke-, cellulose- und fetthaltigen Grundfutterstoffen vermischt wird, welche anschließend ohnehin für die Verwendung als Nahrungs- oder Futtermittel beigemischt werden müssen. Eine solche Mischung läßt sich über Filterapparate filtrieren, do daß die Hauptmenge Wasser abgepreßt und nicht verdampft werden muß. Zu diesem Zweck werden die Zusatzstoffe durch Vermahlung so weit zerkleinert und vermischt, daß sie als Filterhilfsmittel wirken und die für die Filtration richtige Granulometrie aufweisen.In this way, the thickening and drying can be considerably cheaper if the slurry coming from the fermentors of the microorganisms (yeast suspension), which z. B. a concentration of 1 - 6% TS with those additives, such as starch, cellulose and fat-containing basic feed materials is mixed, which must subsequently be mixed in any case for use as food or feed. Such a mixture can be filtered through filter apparatus, so that most of the water has to be squeezed out and not evaporated. For this purpose, the additives are comminuted and mixed by grinding to such an extent that they act as filter aids and have the correct granulometry for filtration.
Da jedoch nur ein verhältnismäßig geringer Anteil der in großen Mengen bei der Hydrolyse, beispielsweise von Bagasse, anfallenden Rückstände zur Verwendung als Filterhilfsmittel in der Anschwemmfiltration von Hefe benötigt wird, verbleibt ein erheblicher Anteil ungenutzt und wird nach der Trocknung als Brennstoff verwendet.However, since only a relatively small proportion of the large quantities of the hydrolysis, for example of bagasse, are obtained Residues for use as filter aids in the precoat filtration of yeast are required, a considerable amount remains Share unused and used as fuel after drying.
In einer Ausgestaltung der Anwendung von Hydrolyserückständen pentosanhaltiger Rohstoffe als verbessertes Futtermittel wird den rohfaserhaltigen entzuckerten Hydrolyserückständen Melasse zugemischt. Durch Zumischung von Melasse in jedem beliebigen Verhältnis kann der Kohlehydratgehalt des gewünschten Futtermittels eingestellt werden. Eine Anreicherung mit Proteinen kann durch direkte Zugabe von Hefen erfolgen.In one embodiment, the use of hydrolysis residues of pentosan-containing raw materials as an improved feed is the crude fiber-containing desugarized hydrolysis residues molasses mixed in. By adding molasses in any one Ratio, the carbohydrate content of the desired feed can be adjusted. Enrichment with proteins can by adding yeasts directly.
Die Verfahrensweise soll anhand einer der eingangs genannten Rohstoffe, der Bagasse, erläutert werden.The procedure will be explained using one of the raw materials mentioned at the beginning, bagasse.
Bagasse ist der cellulosehaltige pentosanreiche Extraktions-Bagasse is the cellulosic pentosan-rich extraction
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rückstand, der bei der Zuckerrohrverarbeitung anfällt» Wegen des hohen Heizwertes wird Bagasse immer noch zur Energiegewinnung in den Zuckerrohrfabriken verwendet und nur ein Teil hydrolysiert und die daraus entstehenden Zucker verheft.residue from sugar cane processing »ways Due to its high calorific value, bagasse is still used to generate energy in the sugar cane factories and only one Partly hydrolyzed and the resulting sugars stapled.
172 kg Bagasse mit 92 % Trockensubstanz wurden einer Hydrolyse nach einem modifizierten Scholler-Verfahren unterworfen. Es wurde ein Hydrolysat erhalten, das aus 31,5 kg fermentierbarem Zucker und ca. 130 kg Rückständen, die zur Hauptsache aus Cellulose und wenig Lignin enthaltenden Fasern bestehen. Das Hydrolysat wurde mit den für die Verhefung notwäidigen Nährsalzen versetzt und über 2 Vorfilter und ein Sterilfilter mit einem Porendurchmesser von 0,4μπι steril filtriert und anschließend mit einer Candida utilis in bekannter Weise verheft.172 kg bagasse with 92% dry matter were subjected to hydrolysis according to a modified Scholler process. There was obtained a hydrolyzate consist of 31 5 kg fermentable sugar and about 130 kg residues containing mainly of cellulose and lignin fibers little. The hydrolyzate was mixed with the nutrient salts necessary for the fermentation and sterile filtered through 2 prefilters and a sterile filter with a pore diameter of 0.4μπι and then stitched with a Candida utilis in a known manner.
Die aus dem Fermenter austretende Hefesuspension mit 30,24 g Hefetrockensubstanz (HTS) pro Liter oder 15,12 kg Hefe wurde mit 55 g/1 bzw. 27,5 kg der als Abfall aus der Hydrolyse anfallenden Rückstände vermischt. Das Gemisch von Hefesuspension und Fasern wurde auf einem Vakuumtrommelfilter filtriert. Die dabei erreichte Kuchendicke von 3 cm brachte eine spezifische Filtrationsleistung von 480 1/m2 Filterfläche per Stunde. Das FiItrat war klar und frei von Hefezellen. Der getrocknete Filterkuchen enthält 16 % Hefeprotein und 7 % Wasser. Es wurden insgesamt 42,6 kg Futtermittel aus dem Filterkuchen gewonnen.The yeast suspension emerging from the fermenter with 30.24 g of dry yeast substance (HTS) per liter or 15.12 kg of yeast was mixed with 55 g / l or 27.5 kg of the residues resulting from the hydrolysis as waste. The mixture of yeast suspension and fibers was filtered on a vacuum drum filter. The cake thickness of 3 cm achieved in this way brought a specific filtration performance of 480 1 / m 2 filter area per hour. The filtrate was clear and free of yeast cells. The dried filter cake contains 16% yeast protein and 7% water. A total of 42.6 kg of feed was obtained from the filter cake.
Die cellulosehaltigen Hydrolyserückstände können vor der Verwendung als Filterhilfsmittel einer weiteren Vorbehandlung wie beispielsweise einer Oxydation mit chemischen Mitteln unterworfen werden. Als Oxydationsmittel kann beispielsweise Wasserstoffperoxid verwendet werden.The cellulose-containing hydrolysis residues can before use Subjected as a filter aid to a further pretreatment such as, for example, an oxidation with chemical agents will. Hydrogen peroxide, for example, can be used as the oxidizing agent.
Hefesuspension, deren Trockensubstanz 40 - 50 % Protein ent-Yeast suspension, the dry matter of which consists of 40 - 50% protein
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hält, verläßt den Fermenter mit einer Konzentration von 1 - 6 % TS. Sie wird mit 2 % fein gemahlenem rohem Maisschrot und 1 % eines gemahlenen Celluloseträger wie Weizenkleie oder Bagasse vermischt und auf dem Trommelfilter filtriert. Es resultiert eine krümelige, feuchte Masse, welche ausgepreßt und zu Pellets geformt werden kann. Die Pellets werden im Kanal nachgetrocknet und abgesackt. Es resultiert ein Futtermittel mit 22 - 25 % Protein und 60 - 70 % Kohlenhydrat und Cellulose. Zusätzlich können vor der Verpressung noch die nötigen Mengen an Fetten und Vitaminen zugemischt werden.holds, leaves the fermenter with a concentration of 1 - 6% TS. It is made with 2% finely ground raw corn meal and 1% of a ground cellulose carrier such as wheat bran or Bagasse mixed and filtered on the drum filter. It results a crumbly, moist mass that can be squeezed out and formed into pellets. The pellets are in the canal after-dried and sagged. The result is a feed with 22-25% protein and 60-70% carbohydrate and cellulose. In addition, the necessary amounts of fats and vitamins can be added before pressing.
Die so gewonnenen Futtermittel sind als Beifutter für Rinder, Kälber und Schweine und pelletisiert für Geflügel und Fische geeignet.The feed obtained in this way is used as supplement for cattle, calves and pigs and pelletized for poultry and fish suitable.
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