DE3032618A1 - Neue zusammensetzungen auf basis von lysin zur tierfuetterung und ihre herstellung. - Google Patents

Neue zusammensetzungen auf basis von lysin zur tierfuetterung und ihre herstellung.

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DE3032618A1 DE19803032618 DE3032618A DE3032618A1 DE 3032618 A1 DE3032618 A1 DE 3032618A1 DE 19803032618 DE19803032618 DE 19803032618 DE 3032618 A DE3032618 A DE 3032618A DE 3032618 A1 DE3032618 A1 DE 3032618A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft neue Zusammensetzungen auf Basis von Lysin zur Tierfütterung und ihre Herstellung.
Das Lysin ist eine essentielle Aminosäure für die Tiere mit nur einem Magen, das insbesondere bei der Tierfütterung verwendet wird.
Das Lysin kann entweder auf chemischem Wege oder auf biochemischem Wege hergestellt werden. Obzwar die biochemischen Verfahren ökonomisch besser sind als die chemischen Verfahren, erfordert die Extraktion des Lysins, welche mit relativ niedrigen Ausbeuten bewirkt wird, besondere Vorkehrungen und die Verwendung kostspieliger Produkte.
Das Lysin, wenn es zur Tierfütterung bestimmt ist, ist mit verschiedenen Futtermitteln vermischt,wie Getreide, deren Zusammensetzung ziemlich schlecht definiert ist, Unter diesen Bedingungen erscheint die Verwendung von gereinigtem Lysin nicht notwendig.
Es wurde gezeigt, daß die konzentrierten Fermentationsprodukte t welche das Lysin erzeugen,dieselben N^hreigenschaften besitzen wie das gereinigte Lysin. Die Biomasse und die verschiedenen
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Bestandteile des Fermentationsmilieus, welche zur Erzeugung des Lysins oder seiner Abbauprodukte erforderlich sind/ haben keine nachteilige Wirkung auf die behandelten Tiere. Jedoch sind diese Brühen viskose Flüssigkeiten, deren Vermischung mit den Tierfuttermitteln Schwierigkeiten bieten kann. Die gänzlich dehydratisierten Fermentationobrühen führen zu pastösen, klebenden und sehr hygroskopischen Produkten, welche infolgedessen schwierig zu handhaben sind.
Es wurde/daher insbesondere in dem SU-Patent 480 397 und dem FR-Patent 73.40738, veröffentlicht unter der Nummer 2 217 347, vorgeschlagen, feste Zusammensetzungen herzustellen, welche aus konzentrierten Fermsntationsbrühen von Lysin erhalten wurden, denen dehydratisierende Produkte, wie Siliciumdioxidpulver, geschäumter Perlit, Knochenmehl, Kleie, Calciumcsrbonat oder fluorfreies Phosphat zugesetzt sind. Diese Zusammensetzungen weisen nicht immer die erforderliche Stabilität auf, sind oft hygroskopisch oder machen die Verwendung eines Zusätze» in derartiger Monge notwendig, daß der Gehalt an Lysin in der endgültigen Zusammensetzung zu gering ist.
Es wurden zahlreiche mineralische Füllstoffe ausprobiert.Insbesondere ermöglichen gewisse Silicate wie T^lk,Calciumcarbonat (natürlich oder gefällt), Magnesiumoxid, Dicalciumphosphat, Calciumchlorid, Gips oder natürliches Magnesiumr-arbonat wie Gicbartit, wenn sie zu Lysinkonzentraten in Mengenverhältnissen gleich oder über 50 % (Verhältnis zwischem dem Gewicht des Zusatzes und dem Gewicht des Endprodukts) zugesetzt werden, nicht d.'.e Erzielung eines Produktes, das die gewünschten physikalischen Eigenschaften aufweist, gestatten.
Gemäß der Erfindung wurde nun gefunden, daß man eine stabile,feste, leicht handhabbare Zusammensetzung, welche in Gegenwart von Feuchtigkeit nicht klumpt,bzw. zusammenbäckt und einen erhöhten Lysingehalt hat, erhält,- indem man zu einer konzentriertrri Lysinorühe einen mine-
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rauschen Zusatz gibt, ausgewählt unter Talk in Gegenwart von Kohlendioxidgas, gefälltem Magnesiuincarbonat oder deren Gemischen. Es wurde ebenfalls gefunden, daß zu diesen mineralischen Zusätzen andere mineralische Füllstoffe gegeben v/erden können wie Siliciumdioxid (wie solches, das von der Rbone-Püultcnc Indust.unter dem Namen Tixolv?-.:, Tixosil oder Zeosil in den Handel gebracht wird, oder welche unter dem Namen Aerosil bekannt sind), Silicate (wie CaI-sil) oder Alumino-Silicate (wie geschäumter Perlit).
Die konzentrierten Brühen können durch Entfernung des Wassers durch Erhitzen, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, aus den Fermentationsbrühen des Lysins erhalten werden. Im Verlaufe dieses Erhitzens wird der das Lysin erzeugende Mikroorganismus inaktiviert. Industriell ist es besonders interessant, auch einen Mehrfacheffekt-Eindampfapparat zu verwenden. Die konzentrierten Brühen sind zeitlich stabil und das in diesen konzentrierten Brühen enthaltene Lysin wird im Verlaufe der Lagerung nicht abgebaut.
Die Lysinfermentationsbrühen können durch Fermentation eines Substrats auf 3asis von Melasse in Gegenwart eines geeigneten Lysinerzeugenden Mikroorganismus während 30 bis 100 Stunden erhalten werden. Die erzeugte Lysinmenge liegt im allgemeinen zwischen 50 und 100 g/l.
Die Behandlung einer konzentrierten Brühe mit den erfindungsgemäßen Zusätzen kann nach verschiedenen Techniken bewirkt werden insbesondere ist es möglich, wem: man ungelöschten und gelöschten Kalk verwendet, die folgenden Techniken einzusetzen:
Die einfachste Arbeitsweise besteht darin,ungelöschten Kalk mit einer konzentrierten, etwa 60 bis 85 Gew.-% Trockenmaterial enthaltenden Brühe entsprechend im allgemeinen einem Lysingehalt von 10-40 Gew.-% in einem Mischapparat zu vermischen.Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, daß man das Endprodukt ohne nachträgliches Trocknen direkt erhalt.Vorzugsweise verwendet man eine konzentrier-·
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te Brühe, deren Wassergehalt möglichst gering ist und beispielsweise zwischen 15 und 40 %, besonders zwischen 15 und 30 % liegt.
Es ist möglich, einen Teil des Endprodukts zu rocyeueren,um eine beträchtliche Verminderung der Dauer des Arbeitsganges zu erhalten una gegebenenfalls eine kontinuierliche Arbeitsweise zu ermöglichen.
Die konzentrierte Brühe kann auch mit gelöschtem Kalk vermischt werden, jedoch ist in diesem Falle ein Trocknen des Endprodukts notwendig, um zu einem Produkt zu gelangen, das die gewünschten Eigenschaften aufweist.
Eine andere Arbeitsweise besteht darin, einen wäßrigen Brei, welcher aus konzentrierter Brühe und Kalk besteht, in einem fluidisierten Bett zu zerstäuben. Man erhält so Granulate, welche getrocknet werden müssen. Zur Realisierung dieser Technik ist es notwendig, eine konzentrierte Brühe zu verwenden, deren Wassergehalt hinreichend ist, damit der Brei leicht durch die Zerstäuberdüse passieren kann.
Es ist auch möglich, einen wäßrigen Brei, der aus konzentrierter
ungstrockner
Brühe und Kalk besteht, in einem ZerstäubV zu zerstäuben. In diesem Falle muß de:- Brei genügend verdünnt sein, damit er leicht beförderbar ist. Im allgemeinen gibt eine Brühe mit 30 bis 70 % ' (besonders mit 30 bis 50 %) Wassergehalt besonders befriedigende Ergebnisse bei diesen beiden letztgenannten Varianten.
Diese verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung können industriell angewandt werden und insbesondere die beiden letztgenannten können kontinuierlich angewandt werden.
Die Menge an Kalk, ausgedrückt als CaO, welche die Erzielung eines befriedigenden Ergebnisses ermöglicht, liegt im allgemeinen zwischen 10 und 50 %. Es ist vorteilhaft, Kalk mit genügend feiner
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Körnung zu verwenden. Eine Körnung unterhalb von 100 μ liefert besonders zufriedenstellende Ergebnisse.
Bei den verschiedenen Ausfuhrungsformen ist es zur Erzielung eines Endprodukts der gewünschten Qualität unerläßlich, daß das Gemisch von Kalk und konzentrierter Brühe der Einwirkung von Kohlendioxidgas entweder nachher oder vorzugsweise während des Mischvorganges unterworfen wird. Beispielsweise führt das Vermischen der konzentrierten Brühe mit dem Kalk in einem luftdichten oder unter Stickstoffatmosphäre befindlichen Knetmischer nicht zu einem befriedigenden Produkt; umgekehrt erhält man ein zufriedenstellendes Produkt, wenn man unter einer Atmosphäre von Kohlendioxidgas arbeitet innerhalb einer Zeit, welche von einigen Minuten bis zu einer Stunde variieren kann, je nach der eingesetzten Menge an Kalk, dem Wassergehalt der konzentrierten Brühe und dem Recyclierungsgrad, die angewandt wurden; das Kohlendioxidgas kann ein solches sein, das in der Luft enthalten ist, kann jedoch, was vorzuzuziehen ist, von einer äußeiBn Quelle , gegebenenfalls unter Druck beigebracht v/erden. Das äußere Beibringen von Kohlendioxidgas ermöglicht eine sehr viel raschere Umsetzung und die Verwendung einer sehr viel geringeren Kalkmenge. Das so gebildete Calciumcarbonat ermöglicht die Herstellung eines Produkts der gewünschten Qualität, während das natürliche Calciumcarbonat, einer konzentrierten Brühe zugemischt, nicht zu einem so befriedigenden Ergebnis führt.
Im allgemeinen beträgt der Geaalt an Kohlendioxidgas in den Endprodukt in Form von Calciumcarbonat zwischen 2 und 30 % (berechnet als Calciumcarbonat).
Insbesondere liegen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auf Basis von Lysin und Kalk in Form von leicht handhabbaren Feststoffen vor, deren Gehalt an verschiedenen Bestandteilen folgendermaßen ist:
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Lysin: 10 bis 35 Gew.-%
Trockenmaterial aus der Brühe (anders als
Lysin): 20 bis 60 Gew.-%
Kohlendioxidgas (ausgedrückt als Calciumcarbonat; tatsächlich vorliegende Form): 4 bis 30 Gew.-% Calciv-fli insgesamt (im wesentlichen in Form von gelöschtem Kalk und Calciumcarbonat): 3 bis 35 Gew.-%
Wasser: 1 bis 25 Gew.-*
Von bedeutendem Interesse sind die Zusammensetzungen, in denen die verschiedenen Bestandteile in den folgenden Mengenverhältnissen vorhanden sind:
Lysin: . 20 bis 35 % Trockenmaterial .der Brühe (anders als
Lysin): 40 bis 50 %
CO _ (ausgedrückt als Calciumcarboiiat) : 8 bis 20 %
Gesamtcalcium: 7 bis 14 %
Wasser: 1 bis 5 %-
Derartige Zusammensetzungen sind durch eine ausgezeichnete Stabilität charakterisiert. Nach sechsmonatiger Lagerung bei einer Temperatur von etwa 200C ändert sich der Gehalt an Lysin des Endprodukts nicht.
Im übrigen ist die Anwesenheit von Calcium mit den Bedürfnissen bei der Tierfütterung verträclich und stellt keinen Nachteil dar.
Wenn man gefälltes Magnesiumcarbonat oder eine Mischung von Kalk unu gefälltem Magnesiumcarbonat oder auch ein Gemisch von Kalk und/oder gefälltem Magnesiumcarbonat mit anderen mineralischen Füllstoffen, wie Siliciumdioxid, Silicaten oder Aluir.ino-Silicaten verwendet, können dieselben Techniken angewandt v/erden.
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Die Gesamtmenge an zugesetztem mineralischen Füllstoff beträgt im allgemeinen 10 bis 50 % des Gewichts der Endzusammensetzung.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind besonders nützlich bei der Tierfütterung. Da sie fest sind uni in Gegenwart von Feuchtigkeit nicht klumpen bzw. zusammenbacken, können diese Zusammensetzungen vollkommen mit den Futtermitteln, welche an die Tiere gegeben werden, vermischt werden. Aufgrund der Stabilität dieser Zusammensetzungen ist es nicht nötig, die kompletten Futtermittel genau zum Zeitpunkt der Verwendung herzustellen.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie zu beschränken.
Beispiel 1
In einen Knetmische}' vom Typ Poistner, dessen Nutzinhalt 1,6 1 beträgt und der zwei Knetschnecken in Form eines j doppelter. Z mit schraubenförmigem Profil aufweist und mit einem > Doppelmantel versehen ist, worin eine Kaltwasserzirkulation auf- '
lenen Kalk. rechterhalten wird, gibt man 270 g ungelöschten,gemah/ Die Rotations-
geschwindigkeit des langsam laufenden Rotors ist mit 30 Umdrehungen/Minute eingestellt und diejenige des schnellen Rotors mit 60 Un- !
drehungen/Minute eingestellt.l-ian gießtdann konzentrierte Brühe (enthaltend 70 Gew.-% Feststoffe, deren Gehalt an Lysin 21 Gew.-% be- ■ trägt). Nach 5 Minuten—langem Mischen schickt man einen Kohlen- j dioxidgasstrom durch, der durch Sublimation von Kohlensäureschnee erhalten wurde. Das pasteuse Gemisch erhärteL nach und nach und riss ; Rühren wird schwierig. Nach etwa 30 Minuten trennt sich das Ge- ; misch und ergibt Blöcke unterschiedlicher Größe.Man erhält se j 850 g eines Produkts von hellbeiger Farbe, bestehend aus Pulver i und kleinan, mehr oder weniger harten, leicht zu manipulierenden · Blöcken. Dieses Produkt enthält 15 Gew.-% Lysin. Nach 8 Tagen j bei einer Temperatur von etwa 200C in einer wassergesättigten !
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ORIGINAL INSPECTED
Atnospliäre ergibt sich eine Feuchtigkeitsaufnahme von 6 bis 7 %, jedoch behält das Produkt sein ursprüngliches Aussehen und bleibt leicht pianipulisrbar.
Beispiel" 2
In einen Gr^nulationstrockner mit fluidisiertem Bett vom Typ Strea 1 der Societe Aeromatic gibt man 100g eines Produkts, erhalten unter den Bedingungen des Beispiels 1, das einen Gehalt an Kalk (CaO) -von etwa 35 % hat und das gemahlen und auf 500 μ gesiebt wurde.
Man stellt den Luftverbrauch derart ein, daß eine gute Fluidisierung erhalten wird. Die diffundierte Luft enthält Kohlendioxidgas, das von der Sublimation von Kohlensäureschnee stammt.
Man stellt einen Brei her, der aus 189 g gelöschtem, vorher auf 500 μ gesiebten Kalk und 438 g einer konzentrierten Fermentationsbrühe, enthaltend 63 % Wasser besteht, den man mit einem Verbrauch von 2 l/Stunde, bezogen auf das fluidisiarte Produkt, zerstäubt. Die Dauer der Zerstäubung beträgt 18 Minuten. Nährend der ersten S Minuten beträgt die Temperatur der fluidisierten Luft 350C und dann wire1, sie auf 48°C gebracht. Nach Beendigung der Zerstäubung wird die Luft auf 800C währ<?;id 10 Minuten erhitzt, um das Trocknen zu vervollständigen.
Man erhält so 494 g eines Produkts, das in Form von Granulat mit einer Größe unter 1 mm vorliegt und folgende Zusammensetzungen aufweist:.
Lysin: 15 %
Trockenmaterial der Brühe (anders als
Lysin): 30 %
Kalk ^Ca(OH)2_7: 35 %
Calciuracarbonat : 15 %
Wasser: 5 %
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Nachdem man 115 Stunden bei einsr Temperatur von etwa 200C in einer Atmosphäre mit 100 % relativer 'Feuchtigkeit gehalten hat, nimmt das Produkt 15 % Wasser auf, ohne daß sein Aussehen verändert wird. Insbesondere ist das FrodukL nicht klebend.
Beispiel 3
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Man verwendet einen Zerstäub/ vom Typ Lea ^beschrieben in den Informations Chimie Nr. 189 (Mai 1979)_7, ausgestattet iait einer biconischen Kammer ohne Doppelmantel, einer Ringdüse mit einem Innendurchmesser von 6 mm und einem Außendurchmesser von 8 mm, einem Propangasbrenner und einer pumpe zur Einführung des zu trocknenden Breies.
Man stellt einen Brei her, bestehend aus 2,24 kg gelöschtem Kalk, 8,32 kg einer Brühe, enthaltend 3,30 kg Wasser^und 0,6 kg Verdünnungswasser. Dieser Brei wird mittels der Pumpe in den Zerstäuber gebracht.
Die wichtigsten Arbeitsbedingungen sind die folgenden:
Luftverbrauch: 88 Nm /Std. Temperatur in der Äquatorialebene der biconischen
Kammer: von 170 bis 14^"1C
Eintrittstemperatur des Zyklons: von 148 bis 128°C
Liefermengen des Breies : 35 kg/Std.
Das Trockenprodukt wird an der Basis des Zyklons gesammelt. Das erhaltene Produkt liegt in Form eines milchkaffeefarbenen,dichten, nicht staubenden und ziemlich gut fließenden Pulvers vor. Es enthält:
Lysin: 20,2 %
Kalk /Ca (OH) J: 29,6 %
Calciumcarbonat: 2,7 %
Wasser: 2,5 %
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Beispiel 4
Man arbeitet unter den Bedingungen des Beispiels 1 und gibt 374 g konzentrierte Brühe {enthaltend 80 Gew.-% Feststoffe, deren Lysingehalt 22 Gew.-% baträgt) zu 160 g leichtem Magnesiumcarbonat von Prolabo. Nach 2 Minuten kann man das Rühren einstellen und man erhält 5 30 g eines hellbe.xgefarbenen freifließenden Pulvers.
Beispiel 5
Wenn man 50 Gew.-% des Magnesiumcarbonate durch gebrannten Kalk ersetzt und wie in Beispiel 4 arbeitet/ so erhält man ein Produkt in Form eines freifließenden Pulvers.
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Claims (13)

Dr. F. Zumsiein sen. - Dr. «Η. /»str-iann - Ο·\ R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun. PATENTANWÄLTE 8CX)O München 2 · Bräuhausstraße 4 · Telefon SammelNr. 22 53 41 -1 . .-gramme Zumpat · Telex 5 29979 303261 SC 4680 1 0/VJe Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer festen, stabilen, leicht handhabbaren Zusammensetzung, welche in "egenwart von Feuchtigkeit nicht klumpt bzw. keine Masse bildet, die zur Tierfütterung verwendbar ist und 10 bis 35 % Lysin enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man eine konzentrierte Fermentationsbrühe von der Lysinerzeugung zu einem mineralischen Zusatz, ausgewählt unter Kalk in Gegenwart von Kohlendioxidgas oder gefälltem Magnesiumcarbonat oder deren Gemisch,gegebenenfalls unter Zusatz eines mineralischen Füllstoffs, ausgewählt aus Siliciumdioxiden, Silicaten und Alumino-Silicaten/gibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierte Brühe mit dem Kalk vermischt und das Gemisch, nachher der Einwirkung von Kohlendioxidgas unterwirft.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man iii einem Knetmischer den mineralischen Zusatz, wie er in Anspruch 1 definiert ist, mit der konzentrierten Brühe vermischt und das erhaltene Produkt isoliert.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrierte Brühe 15 bis 40 % Wasser enthält.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch aekennzeichnec, daß man einen Brei, bestehend aus einem mineralischen Zusatz, wie in Anspruch 1 definiert, und der konzentrierten Brühe in einem fluidisierten Bett zerstäubt und das erhaltene Produkt trocknet.
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6.Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem Zerstäuber einen Brei,bestehend aus einem mineralischen Zusatz, wie in Anspruch 1 definiert, und der konzentrierten Brühe zerstäubt und das erhaltene Produkt trocknet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, . daß die konzentrierte Brühe 30 bis 50 % Wasser enthält.
8. Feste, stabile, in Gegenwart von Feuchtigkeit nicht zusammenbackende Zusammensetzung, enthaltend 10 bis 35 % Lysin, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Zusatz 10 bis 50 Gew.-% der Endzusammensetzung enthält.
10. Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10 bis 35 Gew.-% Lysin, 5 bis 35 % Calcium, im wesentlichen in Form von gelöschtem Kalk und Calciumcarbonat, 2 bis 15 % Kohlendioxidgas (das sind etwa 4 bis 30 % Calciumcarbonat) und 1 bis 25 % Wasser enthält, wobei der Rest aus den Produkten besteht, welche in den Fermentationsbrühen von der Lysinerzeugung enthalten sind;und gegebenenfalls aus einem mineralischen Füllstoff, ausgewählt aus den Siliciumdioxiden, Silicaten oder Alumino-Silicaten.
11. Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10 bis 35 Gew.-% Lysin, 10 bis 50 % gefälltes Magnesiumcarbonai und 1 bis 15 % Wasser enthält, wobei der Rest aus den Produkten besteht, welche In den Fermentaticnsbrühen von der Lysinerzeugung enthalten sind,und gegebenenfalls aus einem mineralischen Füllstoff, ausgewählt aus den Siliciumdioxiden, Silicaten oder Alumino-Silicaten.
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12. Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10 bis 35 Gew.-% Lysin,10 bis 50 % gefälltes Magnesiumcarbonat und Calcium in Form von gelöschtem Kalk und Calciuiticarbonat. und 1 bis 15 % Wasser enthält, wobei der Rest aus den Produkten besteht, welche in den Fermentationsbrühen von der Lysinherstellung enthalten sind7und gegebenenfalls aus mineralischen Füllstoff, ausgewählt unter den Siliciumdioxiden, Silicaten oder AIumino-Silicaten.
13.Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12 zur Herstellung von Tierfuttermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man den Futtermitteln eine wirksame Menge einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12 zusetzt.
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