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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Nichtprotein-Stickstoffuttermittel und
befaßt sich insbesondere mit einem Futtermittel auf Harnstoffphosphatbasis, das
als Nährmittel für Wiederkäuer verwendet wird.
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Man ist heute in der Nahrungsmittelproduktion bestrebt, Tiere mit
schnellem Wachstum zu züchten. Dies ermöglicht eine schnelle Vermarktung der Tiere
und bringt dem Erzeuger wirtschaftliche Vorteile. Ein paralleler Trend läuft auf
eine höhere Milchausbeute sowie eine gesteigerte Reproduzierbarkeit dieser Ausbeute
bei Milchvieh hinaus. Ausführliche Untersuchungen des Futterbedarfs von Tieren haben
zu der Entwicklung von Nahrungstechnisch aufeinander abgestimmten Futtermitteln
geführt, welche die entsprechenden Mengen an Protein, Kohlehydraten, Fetten, Mineralien
und Vitaminen gewährleisten.
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Es laufen fortwährend Untersuchungen zur Entwicklung neuer Erkenntnisse
auf dem Gebiet der Futtermittel sowie der Futtermittelergänzungsmittel, um aus einer
Futtermitteleinheit maximale Vorteile zu erzielen.
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Das Verdauungssystem von Wiederkäuern ist einzigartig. Infolge des
Fermentationssystems sind Rinder in einem großen Ausmaße von Nahrungsmitteln unabhängig,
die der Mensch essen kann.
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Nichtproteinstickstoff kann in Protein durch Mikroorganismen in dem
Pansen umgewandelt werden. Einfache Verbindungen, wie Harnstoff, wurden für diesen
Zweck verwendet. In verschiedenen Veröffentlichungen wird der Einsatz von Nichtprotein-Stickstoffergänzungsmitteln
für Wiederkäuer beschrieben. Gemäß der US-PS 3 600 189 besteht das Futterergänzungsmittel
aus Harnstoff, Tricalciumphosphat, Natriumchlorid, Schwefel und Calciumcarbonat.
Futterergänzungsmittel mit hohem Stickstoff und Phosphorgehait für Wiederkäuer werden
in der US-PS 3 551 162 beschrieben. Es handelt sich um fluide Aufschlämmungen, die
aus einer Mischung aus Harnstoff, Ammoniak etc.
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bestehen. Rinder mögen jedoch nicht den Geschmack von Harnstoff, wobei
darüber hinaus Harnstoff toxisch sein kann, wenn
eine zu große Menge
an Ammoniak in dem Blut adsorbiert wird, das aus Harnstoff durch bakterielle Urease
freigesetzt wird.
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Diese Probleme lassen sich dadurch lösen, daß Harnstoffphosphat oder
Mischungen aus Harnstoffphosphat und Harnstoff eingesetzt werden.
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Harnstoffphosphat ist ein wertvolles Nährmittel für Wiederkäuer, da
es eine kombinierte Quelle für Phosphor und Stickstoff darstellt. Es ist eine aktive
Phosphorquelle, welche die Pansenmikroflora stimuliert und damit zu einem wirksameren
Fermentationsprozeß beiträgt. Es wurde gefunden, daß eine Verabreichung von Harnstoffphosphat
an Rinder und Schafe geringere Ammoniakkonzentrationen in dem Blut bedingt als sie
dann gefunden werden, wenn äquivalente Mengen an Stickstoff und Phosphor in Form
von Harnstoff und Dicalciumphosphat zur Verfügung gestellt werden.
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Zusätzlich zu Phosphor müssen Tiere auch entsprechende Mengen an Calcium
aufnehmen, wobei ein geeignetes Verhältnis zwischen Phosphor und Calcium vorliegen
sollte. Liegt ein großer Überschuß an Calcium oder Phosphor vor, dann können nachteilige
Wirkungen auftreten, und zwar auch dann, wenn bestimmte Mengen an anderen Mineralien
vorliegen, die unter gewöhnlichen Bedingen adäquat sind. Vermahlener Kalkstein ist
die am häufigsten verwendete Calciumquelle, da dieses Material im allgemeinen billig
und fast überall leicht verfügbar ist.
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Einer der Faktoren, welcher einer Verwendung von Harnstoffphosphat
als Futter für Wiederkäuer in großem Ausmaß im Wege steht, ist seine Neigung, sogar
in trockenem Zustand mit den herkömmlichen Calciumquellen zu reagieren, die in derartigen
Futtermitteln eingesetzt werden, wie beispielsweise Calciumcarbonat.
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Diese Reaktion bildet M'onocalciumphosphat, Dicalciumphosphat und
Harnstoff. Obwohl keine schädlichen Komponenten bei der vorstehenden Reaktion gebildet
werden und man derartige Mittel gefahrlos einsetzen kann, bieten diese Mittel nicht
die dem Harnstoffphosphat innewohnenden Vorteile. Zur Herstellung einer Vormischung
oder eines Konzentrates sollte man es daher
vermeiden, Harnstoffphosphat
und Calciumcarbonat ohne vorherige Verdünnung in direkten Kontakt zu bringen. Die
Richtlinie besteht darin, diese zwei Verbindungen nur zusammenzubringen, wenn eine
oder vorzugsweise beide Verbindungen mit anderen Bestandteilen verdünnt worden sind.
Diese Methode ist nur anwendbar, wenn ein Mischfutter hergestellt wird, da in diesem
System sowohl Harnstoffphosphat als auch Calciumcarbonat kräftig mit anderen Bestandteilen
verdünnt werden können und es nur erforderlich ist, die. Reihenfolge der Vermischung
zu steuern. Beispielsweise wird eine Vormischung, die Harnstoffphosphat zusammen
mit den anderen Bestandteilen (Harnstoff, Salze, vermahlenes Korn etc.) enthält,
zuerst hergestellt, worauf sie der fertigen Mischung zugesetzt wird, in der Calciumcarbonat
enthalten ist. Harnstoffphosphat macht normalerweise bis zu 30 % der Vormischung
aus. 50 bis 100 kg der Vormischung kann man in das Mischfutter einmengen. Dieses
ist jedoch nicht möglich, wenn man Mineralproteinkonzentrate, Leckblöcke, Silageadditive
etc. herstellen will, die eine hohe Konzentration an Harnstoffphosphat aufweisen
sollten, wobei der Verhältnisbereich von Ca:P zwischen 0,2:1 und 2:1 schwanken und
der Rohproteinbereich zwischen 25 und 125 % variieren sollte. Dies würde im allgemeinen
10 bis 75 % Harnstoffphosphat und 10 bis 25 % Calciumcarbonat erfordern.
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Als Calciumquelle kann man gegebenenfalls auch ein stabiles neutrales
Salz verwenden, beispielsweise Calciumchlorid oder Calciumsulfat. Die zuerst genannte
Verbindung ist jedoch hygroskopisch und läßt sich in geeigneter Weise nur in flüssigen
Futterzubereitungen verwenden. Die letztere Verbindung ist eine ausgezeichnete Schwefelquelle,
jedoch von begrenztem Wert als Calciumquelle im Hinblick auf die hohen verfügbaren
Schwefelmengen.
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Durch die Erfindung wird ein Futtermittel auf Harnstoffphosphatbasis
geschaffen. Ferner wird durch die Erfindung ein Futtermittel auf Harnstoffphosphatbasis
geschaffen, die eine Calciumquelle enthält, wobei keine Reaktion zwischen den zwei
Bestandteilen erfolgt und der Gehalt an löslichem Phosphor
auch
nach einer längeren Zeitspanne konstant bleibt. Die Erfindung betrifft ein Nichtprotein-Stickstoffuttermittel,
das ein gewünschtes P:Ca-Verhältnis enthält und aus einer Mischung aus Harnstoffphosphat
und entfluoriertem Gesteinphosphat in einem Gewichtsverhältnis zwischen 1:10 und
10:1 besteht, wobei dieses Mittel gegebenenfalls andere Bestandteile, Harnstoff,
Mineralien oder Vitamine enthält.
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Es hat sich in unerwarteter Weise herausgestellt, daß entfluoriertes
Gesteinphosphat trotz seiner Alkalinität und seines hohen Ca:P-Verhältnisses mit
Harnstoffphosphat vermischt werden kann, ohne daß dabei eine Umsetzung in einem
merklichen Ausmaße erfolgt. Dies ist insofern äußerst überraschend, wenn man die
Tatsache berücksichtigt, daß Harnstoffphosphat einen sauren Charakter hat. Der pH
einer 1-%igen Lösung beträgt 1,5 bis 1,7. Untersuchungen konzentrierter erfindungsgemäß
hergestellter Mittel auf der Basis von Harnstoffphosphat haben ergeben, daß ihr
Gehalt an löslichem Phosphor während einiger Wochen konstant ist, woraus sich die
vollständige Inertheit zwischen Harnstoffphosphat und entfluoriertem Gesteinphosphat
ergibt. Andere Bestandteile, die normalerweise derartigen Mitteln zugesetzt werden,
sind folgende: Natriumchlorid, Calciümsulfat, Mehl, Melassen, Magnesiumoxid, Magnesiumphosphat,
Tricalciumphosphat, geeignetes Kornmaterial, Bentonite, Stärke, Harnstoff, Vitamine,
Mikroelemente, Mineralöle etc.
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Es wurde gefunden, daß der Harnstoff in Harnstoffphosphat selbst eine
sichere und wirksame NPN-Quelle (Nichtprotein-Stickstoffquelle) ist und darüber
hinaus die gleichen günstigen Eigenschaften auf weiteren Harnstoff ausübt, der mit
Harnstoffphosphat vermischt wird. Daher können 1,5 Gew.-Teile Harnstoff zu 1 Teil
Harnstoffphosphat zugesetzt werden, wobei die Mengen an Ammoniak in dem Blut von
Wiederkäuern merklich niedriger sind als die Gehalte, die auf ähnliches N:P-Mittel
auf der Basis von Dicalciumphosphat und Harnstoff zurückgehen.
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Harnstoffphosphat ist eine bekannte Verbindung, die direkt in kristalliner
Form aus festem Harnstoff und konzentrierter Phosphorsäure hergestellt werden kann
(vgl. die Israel-PS 46624). Es enthält 19,0 % Phosphor und 17 % Stickstoff, sein
Rohproteinäquivalent beträgt 106 %. Die deutlichen Vorteile von Harnstoffphosphat
gegenüber Harnstoff allein sind bekannt. Neben der verminderten Toxizität und erhöhten
Genießbarkeit ist auch ein erhöhter Wirkungsgrad festzustellen, der sich in einer
höheren Stickstoffretention zu erkennen gibt. Diese Vorteile können mit einer erhöhten
mikrobiellen Aktivität in dem Pansen in Gegenwart von Harnstoffphosphat in Zusammenhang
gebracht werden.
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EntfluoriertesPosphat (DFP) ist eine wichtige Quelle für weltweit
erzeugten ergänzenden Phosphor, das im allgemeinen 18 % P, 32 % Ca und gewöhnlich
2 bis 7 % Na enthält. Das Hauptverfahren zur Herstellung von DFP ist die thermische
Zersetzung von Gesteinphosphat, gewöhnlich in Gegenwart von Phosphorsäure, Siliciumdioxid
und Natriumionen.
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Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Futtermittel ist in der Tatsache
zu sehen, daß verschiedene Verhältnisse P:Ca eingehalten werden können, so daß ein
maßgeschneidertes Mittel entsprechend den jeweiligen Anforderungen hergestellt werden
kann, ohne daß dabei irgendeine Gefahr einer unerwünschten Reaktion zwischen den
Bestandteilen besteht. Zusätzlich zu der Flexibilität bei der Herstellung derartiger
Mittel können diese Mittel dazu dienen, ein nahrungsmitteltechnisch ausgewogenes
Konzentrat und ein wissenschaftlich formuliertes Futter herzustellen.
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Die Verhältnisse zwischen Harnstoffphosphat und entfluoriertem Gesteinphosphat
können innerhalb eines breiten Bereiches schwanken, und zwar je nach den spezifischen
Anforderungen bei der Verwendung der Futtermittel. Im allgemeinen liegt dieses Verhältnis
Harnstoffphosphat zu entfluoriertem Phosphatgestein zwischen 1:10 und 10:1 und vorzugsweise
zwischen 1:3 und 3:1. Das Gewichtsverhältnis zwischen Harnstoffphosphat
und
entfluoriertem Phosphatgestein gestattet die Einstellung gewünschter Verhältnisse
Ca:P in dem Futtermittel, das im allgemeinen in den breiten Bereich zwischen 0,2:1
bis 2:1 fällt.
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Zur Verhinderung eines Zusammenbackens des Harnstoffphosphats können
kleine Mengen an entfluoriertem Phosphatgestein während der Herstellung von Harnstoffphosphat
zugesetztwerden.
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Soll dieses Harnstoffphosphat für Futtermittel verwendet werden, dann
kann man den Rest des entfluorierten Phosphatgesteins zusammen mit den anderen Bestandteilen
zugeben.
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Die erfindungsgemäßen Futtermittel können für Wiedekäuer als Mineralpro-teinkonzentrate
verwendet werden, die von dem Landwirt an Ort und Stelle durch Vermischen mit anderen
Bestandteilen eingesetzt werden, oder als Vormischungen eingesetzt werden, die in
ein Futtermittel in einer Futtermittelmühle eingemischt werden. Insbesondere eignen
sie sich zur Herstellung von Leckblöcken, bei denen ein relativ hoher Gehalt an
Phosphor und Stickstoff erforderlich ist, wobei der Ersatz von Calciumphosphat durch
Hårnstoffphosphat als vorteilhaft anzusehen ist. Ein anderer interessanter Verwendungszweck
für diese Futtermittel besteht in einem Einsatz als Silageadditive, wodurch der
erforderliche Nichtprotein-Stickstoff zur Verfügung gestellt wird.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
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Beispiel 1 Es wird eine Vormischung hergestellt, die 12 % P, 11,6
% Ca und 31,9 % Rohprotein enthält 100 kg einer Vormischung werden in 1 Tonne eines
pelletisierten Futtermittelgemisches eingemengt, wodurch 3 t- Rohprotein zu den
insgesamt 14 % beigetragen werden.
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Die Zusammensetzung der Vormischung ist wie folgt: Gew.-Teile Harnstoffphosphat
30 entfluoriertes Phosphat 35 Natriumchlorid 30 Natriumsulfat 5 Die Analyse der
Bestandteile in der Vormischung ergibt folgende Werte: % P (Gesamt) 12,0 % P (aus
Harnstoffphosphat) 5,7 % Ca 11,6 5,1 % Rohprotein 31,9 Nach 14 Tagen stellt man
fest, daß der Prozentsatz an Phosphor, der in Methanol löslich ist, 5,4 % beträgt,
woraus hervorgeht, daß der Gehalt an löslichem Phosphor in der Vormischung konstant
ist.
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Beispiel 2 Es wird folgende Vormischung hergestellt, die 7,4 % P,
6,4 % Ca und 107,5 % Rohprotein enthält. 30 kg pro Tonne werden in ein pelletisiertes
Futtermittelgemisch eingemengt, wodurch 3 % Rohprotein zu den insgesamt 14 % beigetragen
werden.
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Die Zusammensetzung der Vormischung ist wie folgt: Gew.-Teile Harnstoffphosphat
20 entfluoriertes Phosphat 20 Harnstoff 30 Natriumchlorid 25 Natriumsulfat 5
Die
Analyse der Bestandteile in der Vormischung ergibt folgende Werte: % P (Gesamt)
7,4 % P (aus Harnstoffphosphat) 3,8 % Ca 6,4 17,2 % Rohprotein 107,5 Nach 14 Tagen
beträgt der in Methanol lösliche Gehalt an Phosphor 3,6 % P, der im wesentlichen
der gleiche wie der Gehalt ist, der auf Harnstoffphosphat in der ursprünglichen
Vormischung zurückgeht.
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Beispiel 3 Die nachfolgend beschriebenen Futtermittel werden in der
Weise hergestellt, daß die angegebenen Bestandteile gründlich vermischt werden:
Mittel A gemaß vorliegender Erfindung und Mittel B, indem eine herkömmliche Calciumquelle,
und zwar Calciumcarbonat, eingesetzt wird. Diese Mittel enthalten 32 % Rohprotein.
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Die Zusammensetzungen enthalten folgende Bestandteile: Zusammentzung
A ZusaenSetzzng B Gew. -Teile Gew. -Teile Harnstoffphosphat 30,0 30,0 Calciuncarbonat
--- 30,9 entfluoriertes Phosphat 34,0 Natriumchlorid 17,2 17,2 Magnesiumoxid 2,1
2,1 weißes Mehl 16,7 19,8
Die Analyse der Bestandteile ergibt folgende
Werte: Zusaitmensetzung A ZusarrrYtnsetzung B % P (Gesamt) 11,8 5,7 % P (aus Harnstoffphosphat)
5,7 5,7 %N 5,1 5,1 % Ca 11,2 12,4 Nach 1 Monat stellt man fest, daß der Gehalt an
löslichem Phosphor in Methanol des Mittels A 5,7 % beträgt, während der Gehalt an
löslichem Phosphor in dem Mittel B nur 0,1 % beträgt.
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Der scharfe Abfall des Gehaltes an in Methanol löslichem Phosphor
im Falle des Mittels B, das eine herkömmliche Calciumquelle enthält, im Vergleich
zu dem konstanten Gehalt des Mittels A zeigt deutlich die Vorteile der erfindungsgemäßen
Mittel.
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Beispiel 4 In diesem Falle wird entfluoriertes Phosphat als Calciumquelle
(Mittel A) mit einem reinen Tricalciumphosphat (Mittel B) verglichen. Ein drittes
Mittel enthält die gleiche Menge an Harnstoff, löslichem Phosphor und Calciumcarbonat
als Calciumquelle.
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mittel A Mittel B Mittel C Gew.-Tle. Gew.-Tle. Gew.-Tle.
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Harnstoffphosphat 21,6 21,6 21,6 entfluoriertes Phosphat 24,0 Tricalciumphosphat
- 24,0 Calciu:carbonat - - 20,0 Harnstoff 27,4 27,4 27,4 Calciumsulfatdihydrat 10,0
10,0 10,0 Magnesiumoxid 5,0 5,0 5,0 Natriumchlorid 10,0 10,0 10,0 Melassen 2,0 Mehl
- 2,0 6,0 Die Analyse der Bestandteile in den drei Mitteln ergibt folgende Werte:
A B C % P205 (Gesamt) 19,3 18,0 9,4 % P205 (aus Harnstoffphosphat) 9,5 9,5 9,4 16,1
16,1 16,1 Ca 10,0 10,5 10,3 3,0 2,8 3,0 % S 1,9 1,9 1,9 %N 5,3 3,9 3,9 pH 10 % nach
1 Minute 2,8 3,5 7,1 pH 10 % nach 5 Minuten 4,9 5,5 7,1 % 2 05, löslich in Methanol
nach 9 5 6,7 0,3
Dieses Beispiel zeigt den Vorteil von entfluoriertem
Phosphat gegenüber Calciumphosphat und Calciumcarbonat als Calciumionenquelle, und
zwar aufgrund des konstanten P205-Gehaltes im Vergleich zu dem Gehalt, der dann
ermittelt wird, wenn Tricalciumphosphat oder Calciumcarbonat verwendet wird.
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Beispiel 5 Folgende Zubereitung wird zur Herstellung eines Leckblockes
verwendet: Gew.-Teile Harns toffphosphat 12,5 entfluoriertes Phosphat 13,3 Harnstoff
18,6 Calciumsulfatdihydrat 5,4 Natriumchlorid 13,0 Stärke 20,0 Melassen 12,0 Magnesiumoxid
3,0 Spurenelemente 2,0 Die Analyse der Bestandteile der Zubereitung ist wie folgt:
10,7 % P205 11,0 % Ca 6,3 % Na 5,9 % S 1,0 % Mg 1,8 Diese Zubereitung läßt sich
in erfolgreicher Weise als Leckblock verwenden, da es gute geschmackliche Eigenschaften
aufweist und bemerkenswerte Ergebnisse liefert.
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Beispiel 6 Es wird folgendes Silageadditiv hergestellt: Gew.-Teile
Harnstoffphosphat 25 Harnstoff 40 entfluoriertes Phosphat 35 Die Analyse der Zusammensetzung
ergibt folgende Werte: % P (Gesamt) 11,1 % löslicher P 4,8 % Ca 11,2 22,6 % Rohprotein
141,2 10 kg dieser Zusammensetzung werden 1 Tonne Mais während des Einfüllens in
das Silo zugesetzt. Es wird eine verbesserte Qualität der erhaltenen Silage festgestellt.