DE3208134C2 - - Google Patents
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Description
Der Einsatz von Säuren als Konservierungsmittel bei der Frischfutterkonservierung
ist eine allgemein bekannte Methode zur Herstellung
hochwertiger Silage. Die bekannteste und zuverlässigste Verfahrensweise
basiert auf dem sog. AIV-Verfahren, nach dem der
pH-Wert der Futtermasse durch Säurezusatz auf den Bereich 3-4 gesenkt
wird. Beim AIV-Verfahren wurden anfangs ausschließlich starke
Mineralsäuren eingesetzt, etwa ein Salzsäure-Schwefelsäure-Gemisch;
später ist jedoch an deren Stelle vornehmlich Ameisensäure
getreten. Ameisensäure hat man auch als Salz mit Calcium, Magnesium
und Natrium als Kation zusammen mit Phosphat, wie Harnstoffphosphat
und/oder Monocalciumphosphat, eingesetzt.
Infolge der Pufferwirkung des zu konservierenden Futters hat sich
in der Praxis bereits das Senken auf pH 4 direkt durch Säurezusatz
wegen der großen erforderlichen Säuremenge als unrationell
erwiesen. Das Einstellen auf den angestrebten pH-Wert bleibt somit
den im Futter stattfindenden säurebildenden Gärungsprozessen
überlassen, von denen sich die reine Milchsäuregärung, bewirkt von
den niedrige pH-Werte gut vertragenden Milchsäurebakterien, am günstigsten
gestaltet. Die wesentliche Bedeutung des Säurezusatzes
besteht somit in erster Linie darin, daß durch die pH-Senkung die
reine Milchsäuregärung gefördert wird. Weiterhin müssen Wachstum und Aktivität
der schlechter säureverträglichen, schädliche Gärungen
bewirkenden Mikroben und vor allem die den Futtergebrauchswert und die Futterqualität
stark mindernden, hohe Nährstoffverluste verursachenden
Buttersäurebakterien gehemmt oder verhindert werden. Daher ist die
Konkurrenz der übrigen Mikroben mit den Milchsäurebakterien um
die gemeinsame Energiequelle, die im Futter enthaltenen Zucker, zu
verringern oder auszuschalten.
Ein ideales Konservierungsmittel
unterdrückt neben unmittelbar pH-senkender Wirkung auch die Lebensfunktionen
der mit den Milchsäurebakterien um die Energiequelle
konkurrierenden Mikroorganismen spezifisch, ohne jedoch
die reine Milchsäuregärung zu beeinträchtigen. Dabei wird der angestrebte
definitive Aziditätsgrad (pH) auf die günstigst mögliche
Weise durch Umwandlung von Futterzuckern in Milchsäure auf intensivste
Art und unter möglichst geringem Zuckerverbrauch erzielt.
Aus der DE-OS 16 92 470 ist bereits ein Mittel zur Haltbarmachung
von landwirtschaftlichem
Rohfutter aus einem Gemisch
aus einer anorganischen Säure und einer organischen
Säuresubstanz bekannt, das gegebenenfalls eine Geschmackssubstanz
enthält. Die anorganische Säure kann mehr als die
Hälfte, vorzugsweise 55 bis 80%, und die organische Säuresubstanz
15 bis 30% des Gewichts des Gemisches ausmachen.
Auch kann Benzoesäure zum Einsatz kommen, um Bakterien abzutöten.
Genaue Mengenangaben der Mischungskomponenten sind
dieser Druckschrift nicht zu entnehmen. Ihr Hauptzweck
liegt darin, Bakterien- und Schimmelwachstum im Futter
wirksam zu vermindern und dessen Haltbarkeit wesentlich zu
erhöhen. Weiterhin sollen die Erhaltung des β-Carotins,
der Proteine und anderer Näherstoffe sowie
eine Verbesserung des Geschmacks des Futters erzielt
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Konservierungsmittel für die Verwendung bei der Silierung
von frischem Wiesenfutter zu finden, das zunächst den pH-Wert des Futters
vermindert, um somit Bedingungen zu
schaffen, unter denen durch reine Milchsäuregärung der pH-
Wert auf einen angestrebten Wert weiter abgesenkt wird, und
gleichzeitig dafür
sorgt, daß schädliche Gärungen, insbesondere im Hinblick
auf den Zucker- und Trockensubstanzverlust des Futters,
gehemmt werden, und zwar ohne Beeinträchtigung der Milchsäuregärung.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in der Verwendung
eines Konservierungsmittels gemäß dem Patentanspruch.
Die Benzoesäure und ihre Salze sowie gewisse Abkömmlinge sind als
Konservierungsmittel bereits bekannt und auch zum Silieren von
Frischfutter erprobt worden, wobei jedoch unbefriedigenden Ergebnisse erzielt wurden.
Die mit dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel erzielbaren
besseren Resultate sind aus den Ausführungen ersichtlich.
Als die
Wasserstoffionenkonzentration steigernde Komponente dienten verschiedene
Mengen Chlorwasserstoffsäure beziehungsweise Ameisensäure entweder
ohne oder mit quantitativ zwei verschiedenen Benzoesäurezusätzen.
In sämtlichen Versuchen wurde die Benzoesäure als
Ammoniumsalz zugesetzt. Zum Vergleich ist eine entsprechende Konservierung
ohne eine die Wasserstoffionenkonzentration steigernde Komponente
angeführt.
In der nachstehenden Tabelle 1 ist der Silage-Milchsäuregehalt in
Gewichtsprozent und in Klammern in Äquivalenten, bezogen auf die
Tonne Silage, angegeben.
Tabelle 1 zeigt, daß innerhalb jedes Zusatz-Niveaus "sonstige Säure",
Null-Niveau inbegriffen, in der Silage etwa die gleiche Menge
Milchsäure gebildet wurde, was beweist, daß die Milchsäuregärung
durch den Benzoesäurezusatz nicht beeinträchtigt wurde. Hingegen
hat sich mit zunehmender Dosis "sonstiger Säure" immer weniger
Milchsäure gebildet, und in dieser Beziehung wirkt Ameisensäure
stärker als Chlorwasserstoffsäure. Aus den in Tabelle 1 in
Äquivalenten angegebenen Milchsäuremengen ist zu ersehen,
daß eine äquivalente Zunahme der Chlorwasserstoffsäure-Dosis die
Milchsäuremenge äquivalent etwa im gleichen Maße reduziert. Hingegen
wird bei Steigerung der Ameisensäure-Dosis die Milchsäure
äquivalent deutlich stärker verringert.
Tabelle 2 zeigt den gewichtsprozentualen Gehalt der Silage an reduzierenden
Zuckern am Ende der Gärung. Wie ersichtlich, verringert
die Kombination des Benzoesäurezusatzes mit die Wasserstoffkonzentration
steigernden Säuren bei allen Dosierungs-Niveaus der
letzteren den Zuckerverlust durch im Hinblick auf die Konservierung
schädliche Gärungen. Die restliche Zuckermenge war in den günstigsten
Fällen gleich dem ursprünglichen Zuckergehalt des Frischgrases
oder lag sogar darüber. Dies läßt sich nur so erklären,
daß sich aus anderen Kohlehydraten des Futters Zucker gebildet
haben, die dann unverbraucht erhalten geblieben sind.
Aus Tabelle 2 geht hervor, daß das erfindungsgemäß verwendete
Konservierungsmittel die günstige Wirkung hat, die Zucker
vor im Hinblick auf die Konservierung ungünstigen oder schädlichen
Gärungen zu bewahren. Diese Wirkung ist beim Arbeiten mit der Mischung
deutlich stärker als bei getrenntem Einsatz der Komponenten.
Diese günstige kombinatorische Wirkung geht aus dem
unteren Teil der Tabelle 2 hervor. Wie ersichtlich, ging bei alleinigem Zusatz
von Ameisensäure mit steigender Dosis die Restzuckermenge
zurück, während bei alleinigem Zusatz von Chlorwasserstoffsäure genau
das Gegenteil der Fall war. Betrachtet man dagegen den Einfluß
der Benzoesäure, allein und in Verbindung mit Ameisensäure
zugesetzt, auf die Restzuckermenge, so stellt man fest, daß der
Zuckergehalt durch die Wirkung des Benzoesäurezusatzes im besten Fall
doppelt so gut (oberste Zeile) und bei Hinzunahme von Ameisensäure
entsprechend nahezu zweieinhalb mal so gut wie bei der Bezugsprobe
war.
Tabelle 3 zeigt den Trockensubstanzverlust des Futters bei der
Konservierung. Die in dieser Tabelle zusammengestellten Versuchsergebnisse
bringen einen weiteren Beweis dafür, daß die günstige
Wirkung der Benzoesäure in dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel
mehr als nur additiv ist. Bei allen Chlorwasserstoffsäure-
Dosierungsniveaus hat nämlich die Benzoesäurekomponente
den Trockensubstanzschwund deutlich stärker reduziert
als bei ihrem alleinigen Zusatz.
Das oben Gesagte gilt gleichermaßen bezüglich des Verlustes an
organischer Substanz, denn bei dem beschriebenen Versuch ging aus
den Silos kein Sickersaft ab. Mineralstoffverluste traten somit
keine auf, und der Verlust an organischer Substanz kann auf die
Gärung zurückgeführt werden.
Tabelle 4 enthält die Untersuchungsergebnisse bezüglich der alkoholischen
Gärung, die eine der Ursachen für die oben aufgeführten Verluste
sein kann. Die Resultate in Tabelle 4 zeigen, daß die Benzoesäure,
zusammen mit Chlorwasserstoffsäure eingesetzt, die
Äthanolbildung deutlich stärker eindämmt als allein. Benzoesäure,
in Verbindung mit Ameisensäure zugesetzt, ergibt eine
gleichartige, wenn auch teilweise relativ schwächere Wirkung. Die
Erklärung dafür scheint in der überraschenden äthanolbildungsfördernden
Wirkung der Ameisensäure zu liegen.
Zur Klärung der Eignungsfähigkeit des erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittels
wurde der Einfluß reichlicherer Benzoesäuremengen
auf Geschmack und Verdaulichkeit der Silage getestet,
der Einfluß der Säuren in dieser Beziehung ist bereits
bekannt. Für den Test wurde Gras siliert, wobei als Konservierungsmittel
in dem einen Falle 1 kg und im anderen Falle 2 kg
Benzoesäure je Tonne Frischfutter, d. h. also 0,1 bis 0,2 Gew.-%,
zugesetzt wurden. Zum Vergleich wurde auch Futter
ohne Konservierungsmittel beziehungsweise unter Zusatz von
5 Liter 86prozentiger Ameisensäure siliert.
Ein mit Schafböcken durchgeführter
Schmackhaftigkeits- und Verdaulichkeitsversuch ergab weder bezüglich
der Schmackhaftigkeit des Futters noch bezüglich der Verdaulichkeit
der organischen Substanz zwischen den Silagen statistisch
signifikante Unterschiede. Da die Versuchstiere ausschließlich
Silage angeboten bekamen, ist die Schlußfolgerung
begründet, daß dem zu konservierenden Frischfutter Benzoesäure
als Konservierungsmittel-Komponente bis zu einer Menge
von 2 kg je Tonne Futter zugesetzt werden kann.
Das erfindungsgemäß
verwendete Konservierungsmittel
weist also günstige Eigenschaften auf,
wie man sie in dieser Vielgestaltigkeit bei den bereits bekannten
Frischfutter-Konservierungsmitteln oder deren Kombinationen
nicht findet. Es ist somit nun möglich, durch vergleichsweise geringe
Benzoesäuremengen den Einsatz
von den pH-Wert senkender Säure ohne Beeinträchtigung
des Konservierungsergebnisses oder sogar unter
gleichzeitiger Verbesserung desselben wesentlich zu reduzieren.
Dieser Umstand wirkt sich, erfolgt die pH-Einstellung mit organischer
Säure, etwa Ameisensäure, auch wirtschaftlich vorteilhaft
aus. Beim Arbeiten mit billigeren Mineralsäuren wiederum bedeutet
die Möglichkeit, die Säuremenge herabzusetzen, insofern
einen besonderen Vorteil, als diese Säuren, in den üblicherweise
reichlichen Mengen zugesetzt, bei Verabreichung reichlicher Futterportionen
für das Tier physiologisch nachteilige Wirkung haben.
Da die den pH-Wert regulierende Komponente in ihrer Intensität und
Wirkung ohne nachteilige Folgen reduziert werden kann, können
in dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel als pH-regulierende
Komponente statt freier Säuren auch saure Salze oder
deren Mischungen verwendet werden. Dies öffnet weitere
Möglichkeiten, um auf den Einsatz der schwierig zu handhabenden
flüssigen Säuren und deren Kombinationen zu verzichten.
Die Benzoesäurekomponente kann entweder aus Benzoesäure oder deren
Salz oder deren Derivat, das eine adäquate Wirkung wie die Säure
oder ihre Salze hat, bestehen. Brauchbare Derivate sind beispielsweise
die Parahydroxibenzoesäure sowie deren Methyl- und Äthylester.
Das Konservierungsmittel kann entweder als
Lösung oder in fester Form verwendet werden. Da Benzoesäure in Säuren wie
Chlorwasserstoffsäure und Ameisensäure nicht löslich ist, wird
sie in der Säure unter Einsatz von Eindickungs-
und Geliermittel, wie z. B. Agar-Agar, Alginate, Zellulosederivate,
Stärkedextrin oder Pektin, zu einer möglichst homogenen Suspension
suspendiert.
In dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel können auch
andere Zusätze enthalten sein,
wie z. B. Zucker oder zuckerhaltige Stoffe, Milchsäurebakterien,
zellulose- und stärkespaltende Enzyme, das Futteraroma beeinflussende
Mittel oder die Löslichkeit der Futtereiweiße regelnde
Stoffe.
Die Menge der einzelnen Komponenten in der
Mischung können je nach zu konservierendem Gut und dessen
Eigenschaften innerhalb ziemlich weiter Grenzen variieren.
Die größeren Mengen im Rahmen des
angeführten Bereichs sind bei eiweißreichen und in ihrer mineralischen
Zusammensetzung stark überwiegend basischen Futtermitteln,
wie z. B. Leguminosen, zu empfehlen. Die kleineren Mengen
wiederum sind ausreichend für eiweißarme und in ihrer mineralischen
Zusammensetzung weniger basische oder neutrale Futterarten.
Bei dem Konservierungsmittel mit Ameisensäure als einziger
wesentlicher pH-regulierender Komponente empfiehlt es sich jedoch,
unabhängig vom zu konservierenden Futter die Benzoesäurekomponente
in den höheren Dosen einzusetzen.
Die pH-senkende Komponente des Konservierungsmittels beträgt
mengenmäßig vorzugsweise 20-60 Säureäquivalente je Tonne
Futter. Sowohl die größeren als auch
die kleineren Mengen im Rahmen des angeführten Bereichs werden
durch die gleichen Grundsätze bestimmt wie vorangehend bezüglich
der Benzoesäurekomponente angeführt.
Claims (1)
- Verwendung eines Konservierungsmittels aus einem Gemisch aus a) 40-98 Gew.-% Mineralsäure oder Ameisensäure oder einem Salz der Ameisensäure zusammen mit einer sauren Phosphatverbindung sowie b) 2-60 Gew.-% Benzoesäure, deren Salz oder Derivat, gerechnet als Benzoesäure, zum Silieren von frischem Wiesenfutter unter Luftabschluß mit der Maßgabe, daß je Tonne frischen Wiesenfutters 20 bis 60 Säureäquivalente a) und 100 bis 1000 g b), gerechnet als Benzoesäure, vorliegen.
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