DE69307349T2 - Fisch- und krebstierfutter - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Bindematerialien, die bei der Herstellung von Futtermitteln verwendet werden, die sich zur Verwendung bei der Fisch- und/oder Krustentierzucht eignen.
• Es ist üblich, Fischfutter in Form von einzelnen Körnchen oder Pellets herzustellen, um die Handhabung der Futtermittel zu erleichtern, Staubentwicklung und Abfall zu verringern und die Größe und Dichte der Futterteilchen zu steuern. Zur Herstellung von solchem Fischfutter wurde seit vielen Jahren herkömmlicherweise ein polymeres Bindematerial als Teil der Zusammensetzung verwendet.
• Lignosulfonat wird weitverbreitet als Bindemittel verwendet, insbesondere beim Pelletieren von Anfangsfutter (für sehr junge, rasch wachsende Fische). Es werden auch Alginate und Guar Gum verwendet, und zwar im allgemeinen als Bindemittel in feuchtem Futter für größere Fische. Obwohl alle diese drei Materialien im allgemeinen als unschädlich angesehen werden, ist seit einigen Jahren bekannt, daß sie die Verdauung der Futterstoffe durch die Fische in bestimmtem Ausmaß beeinflussen. Dies wurde jedoch hingenommen, um die Futterstoffe in Teilchenform herstellen zu können. Es wird auch Stärke verwendet, insbesondere in stranggepreßtem Fischfutter für größere Fische, sie ist aber als Bindemittel weniger wirksam, sodaß eine beträchtliche Menge erforderlich ist. Sie wurde in Mengen von etwa 20% eingesetzt und stellt eine Energiequelle im Futtermittel dar; eine solche Stärkemenge entspricht allerdings nicht der natürlichen Ernährung der Fische. Folglich ist es als wünschenswert erachtet worden, die Stärkemenge zu reduzieren.
• Vom Stand der Technik zeigt die US-A-4.826.691 ein freifließendes, gepulvertes Material, das ein Anlockmittel (das Fischmeh sein kann) und ein Bindemittel (das ein nicht näher spezifiziertes PVP sein kann) enthält. Das Material ist zur Verwendung an einem Köder bestimmt und haftet durch Feuchtigkeit am Körper des Köders und bildet so einen Film, der sich langsam auflöst, wodurch Fische angezogen werden.
• In der JP-A-4.21 7.922 wird ein pelletierter Impfstoff geoffenbart. Er besteht aus "totem Pilzkörper" mit einem Bindemittel, das ein nicht näher spezifiziertes PVP sein kann.
• Im Gegensatz zu dieser gängigen Praxis stellt die vorliegende Erfindung pelletiertes Futter bereit, das sich zur Verwendung bei der Zucht von Fischen oder Krustentieren eignet und bei dem spezifische Vinylpyrrolidon-Polymere oder -Copolymere als Bindematerial für einen Nährstoff enthalten sind, der zumindest teilweise aus Fischmehl besteht. Daher enthält ein Futtermittel gemäß vorliegender Erfindung ein Gemisch aus Nährstoffen, die für Fische und/oder Krustentiere eßbar sind, zusammen mit einem Vinylpyrrolidon-Polymer oder -Copolymer mit einem K-Wert von 15 bis 120, das in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% der Pellets vorhanden ist.
• Es wurde festgestellt, daß solche Polymere zufriedenstellende Bindungseigenschaften aufweisen und daß die sie enthaltenden Pellets zu einem beträchtlich verbesserten Wachstum und einer geringeren Sterblichkeit der Fische führen.
• Das Polymer kann Vinylpyrrolidon-Homopolymer oder -Copolymer sein, und es kann sich dabei um ein lineares Polymer handeln. Wenn das Polymer ein Copolymer ist, sind vorzugsweise zumindest 50% oder sogar zumindest 80% der Monomereinheiten Vinylpyrrolidon.
• Polyvinylpyrrolidon-Homopolymer (PVP) ist in verschiedenen Kettenlängen und daher mit unterschiedlichem Molekulargewicht im Handel erhältlich. Diese unterschiedlichen Polyvinylpyrrolidon-Produkte sind oft durch K-Werte gekennzeichnet, die ein Maß für die Viskosität sind und daher mit dem Molekulargewicht und dem Polymerisationsgrad im Polymer in Zusammenhang stehen. Bei der vorliegenden Erfindung haben die Polymere einen K-Wert von zumindest 15 und bis zu 120. Es wird bevorzugt, Polymere mit einem K-Wert im Bereich von 20-100 einzusetzen.
• Die Nährstoffen, die im teilchenförmigen Fischfutter gemäß vorliegender Erfindung enthalten sind, können jene sein, die normalerweise für andere teilchenförmige Fischfutter verwendet werden. Häufig bestehen zumindest 30% der Formulierung und oft zumindest 50% der Formulierung aus Fischmehl.
• Teilchförmiges Fischfutter wird üblicherweise auf drei Arten hergestellt, die alle in irgendeiner Form das Strangpressen durch eine Düse umfassen. Die Verfahren werden üblicherweise als Druckpelletieren (auch als Dampfpelletieren bekannt), Extrusionspelletieren und Feuchtpelletieren klassifiziert.
• Beim Druckpelletieren wird das Gemisch aus Nährstoffen trockenem Dampf ausgesetzt, der es erwärmt und den Feuchtigkeitsgehalt erhöht, woraufhin es mit Hilfe einer Walze innerhalb einer Duse durch Löcher in der Düse gedrängt wird. Das Gemisch wird während dieses Durchtritts durch die Düse zusammengepreßt; das zusammengepreßte Extrudat wird beim Austritt aus der Düse in Stücke gehackt.
• Beim Extrusionspelletieren wird ebenfalls ein Strangpreßschritt eingesetzt, aber das erhitzte Gemisch hat stromauf der Düse einen deutlich höheren Druck als stromab der Düse. Das führt beim Austritt aus der Düse zur Ausdehnung und Verdampfung von Feuchtigkeit, was die Bildung von Lücken verursacht und die Dichte der Pellets verringert.
• Beim Feuchtpelletieren wird ein nasses Gemisch zu "Nudeln" stranggepreßt, die dann in Stücke geschnitten werden.
• Bei allen dreien dieser Verfahren können Vinylpyrrolidon-Polymere als Bindemittel verwendet werden, wobei das Bindemittel dem Nährstoffgemisch vor dem Strangpressen des Gemischs zugesetzt wird, im allgemeinen auf die gleiche Weise wie bei bisher verwendeten Bindemittelmaterialien. Bei stranggepreßten Pellets ist es zweckmäßig, das Vinylpyrrolidon-Polymer mit Wasser zu mischen und die resultierende Lösung oder Dispersion dann mit den Nährstoffen zu vermischen. Beim Feuchtpelletieren kann das Polymer während des Vermischens der Nährstoffe in Pulverform zugegeben werden.
• Die in ein Fischfutter eingearbeitete Menge an Polymer liegt im allgemeinen in einem Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%. Die mittlere Teilchengröße eines teilchförmigen Fischfutters kann nur 0,1 mm, vorzugsweise zumindest 0,2 mm, betragen, die Pellets können aber auch Abmessungen von bis zu 20 mm haben.
• Futterstoffe als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können bei der Zucht sowohl von Krustentieren als auch von Wirbelfischen und sowohl in Süß- als auch in Salzwasser eingesetzt werden.
• Die Erfindung wird nun durch das folgende Beispiel und Vergleichsbeispiel weiter veranschaulicht.
Beispiel
• Vier Fischfutter für junge Lachse wurden nach der Druckpelletierungstechnik hergestellt. Ihre Zusammensetzungen sind in nachstehender Tabelle 1 dargelegt. Wie aus der Tabelle zu entnehmen, enthielten die Futterstoffe entweder 2 oder 5 Gew.-% eines Bindematenals, das entweder Lignosulfonat oder Polyvinylpyrrolidon war. Das Polyvinylpyrrolidon war ein lineares Homopolymer von Vinylpyrrolidon mit einem K- Wert von etwa 30 und ist von International Specialty Products, Wayne, New Jersey, USA, als Plasdone K-29/32 erhältlich.
• Die mit Polyvinylpyrrolidon hergestellten Pellets erwiesen sich als zufriedenstellend, was Festigkeit und Härte betrifft. Sie schienen zumindest so hart wie Pellets zu sein, die unter Verwendung einer gleichen Menge an Lignosufonat als Bindemittel hergestellt wurden.
• Vier direkt analoge Futterstoffe wurden auf die gleiche Weise unter Einsatz modifizierter Anteile der Nährstoffe, aber mit den gleichen Bindemittelmengen hergestellt, um Fischfutter mit einem verringerten Fettgehalt (12% F.i.T.) herzustellen.
• Die Futterstoffe wurden für vergleichende Versuche eingesetzt, bei denen die Futterstoffe für einen Zeitraum von 112 Tagen als einziges Futter für junge Atlantik- Lachse in Süßwasser dienten. Als Fische wurden in diesen Vergleichsversuchen junge Lachse verwendet, da diese eine der empfindlichsten Spezies sind, was die Futtermittel bestandteile in der Anfangsphase der Fütterung betrifft.
• Für diesen Versuch wurden junge Atlantik-Lachse mit einem anfänglichen Durchschnittsgewicht von 0,2 g in nichtmetallischen Behältern gehalten, die mit Süßwasser mit 10-12ºC versorgt wurden und zu Beginn 600 Fische pro Behälter enthielten. Das Futter wurde 24 h pro Tag alle 10 min automatisch mit einer Zufuhrrate in den Behälter abgegeben, mit der die Fische mit einem Futterüberschuß versorgt werden sollten. Tote Fische wurden aus den Behältern täglich entfernt und gezählt. In Intervallen von 28 Tagen wurden 15 Fische aus jedem Behälter genommen und ihre Körperzusammensetzung analysiert. Am Ende des Versuchs wurden histologische Untersuchungen von Leber, Niere und Verdauungstrakt an Gruppen von jeweils 30 mit dem jeweiligen Futter gefütterten Fischen durchgeführt
• Während der zweiten, dritten und vierten Versuchs-Periode von 28 Tagen wurde jedes der in nachstehender Tabelle 1 angeführten Fischfutter als alleiniges Futter für eine Gruppe von drei Fischbehältern verwendet. Während der ersten 28 Tage-Periode wurden die entsprechenden Fischfutter mit 12% Fettgehalt eingesezt.
• Die Ergebnisse des Versuchs sind in nachstehender Tabelle 2 angeführt, worin "Endgewicht" das mittlere Lebendgewicht der Fische am Ende jeder Periode von 28 Tagen bezeichnet,
• "BWI" ("body weight increase") die mittlere Körpergewichtszunahme pro Fisch, als Prozentsatz des Endgewichts ausgedrückt, bezeichnet, "Verhältnis Futter:Zunahme" das Gewicht des zugeführten Futters dividiert durch die Gewichtszunahme der überlebenden Fische ist.
• Experimentelle Fehlerwerte sind Werte des "mittleren Standardfehlers", bei dem es sich um die Standardabweichung dividiert durch die Quadratwurzel der Anzahl an Beobachtungen handelt. Tabelle 1 Formulierung und chemische Zusammensetzung der Nahrung
• ¹Norse LT-94. Norsildmel, Bergen, Norwegen.
• ²NorSalmoil. Norsildmel, Bergen, Norwegen.
• ³Betain-reiches Nebenprodukt der Zuckerproduktion. Finsugar, Finnland.
• &sup4;Nutripur, Luca Meyer, Hamburg, Deutschland.
• &sup5;Storebakken und Austreng (1978b).
• &sup6;Borrebond. Borregaard Fabrikker, Sarpsborg, Norwegen.
• &sup7;Plasdone K-29/32. ISP, Wayne, NJ, USA. Tabelle 2 wachstum, Futterumsatz und Sterblichkeit der jungen Lachse während des Versuchs
• In obiger Tabelle 2 werden die lndices a, b und c in jeder horizontalen Reihe der Tabelle verwendet, um die Ergebnisse in Gruppen zu unterteilen, die sich voneinander erheblich unterscheiden. So unterscheidet sich beispielsweise in der ersten Zeile der Tabelle, die das Endgewicht der Fische nach 28 Tagen angibt, das Endgewicht von mit Nahrung 3 und 4 gefütterten Fischen nicht sehr, beide Werte sind aber deutlich höher als das Endgewicht von mit Nahrung 1 gefütterten Fischen, das wiederum beträchtlich höher ist als das Endgewicht von mit Nahrung 2 gefütterten Fischen.
• Wie aus Tabelle 2 zu entnehmen ist, war das Wachstum während des Anfangsperiode (der ersten 28 Tage) bei Fischen, die mit Nahrung 3 und 4 gefüttert worden waren, bei der PVP als Bindemittel eingesetzt wurde, erheblich besser als bei jenen, die mit Nahrung 1 und 2 gefüttert worden waren. In den darauffolgenden Perioden wuchsen Fische, die mit Nahrung 2 gefüttert wurden, die eine höhere Menge (5%) Lignosulfonat enthielt, weniger stark als jene, die mit den anderen Nahrungen gefüttert wurden.
• Die durch das Verhältnis Futter:Zunahme ausgedrückten Futterumsatzraten waren bei Fischen, die mit Nahrung 3 und 4 gefüttert wurden, bei denen PVP als Bindemittel eingesetzt wurde, ziemlich gut. Sie waren bei allen außer dem letzen 28 Tage-Zeitraum in allen Stadien des Versuchs besser als jene für Nahrung 2 mit 5% Lignosufonat und deutlich besser als jene für Nahrung 1 mit 2% Lignosulfonat.
• Die in der zweiten 28 Tage-Periode beobachteten niedrigen Werte für das Verhältnis Futter:Zunahme führten zu gewissen Zweifeln darüber, ob die Futtermenge die Fische tatsächlich wie beabsichtigt sättigte. Die Futtermenge wurde daher während der letzten beiden 28 Tage-Zeiträume für alle vier Nahrungen erhöht. Sie wurde von 120% der vorhergesagten Menge auf 130% der Menge erhöht, welche die Fische voraussichtlich sättigen würde.
• Die hohe Wachstumsrate von mit Nahrung 3 und 4 gefütterten Fischen war von einer hohen Überlebensrate begleitet. Fische mit Nahrung 1 (2% Lignosulfonat) unterlagen in der Anfangsperiode einer deutlich höheren Sterblichkeit, während jene Fische mit Nahrung 2 (5% Lignosulfonat) im gesamten Versuch eine beträchtlich höhere Sterblichkeit autwiesen als die mit Nahrung 3 oder 4 gefütterten Fische.
• Tabelle 3 zeigt die Körperzusammensetzung von während des Versuchs als Proben ausgewählten Fischen (chemische Analyse wurde durchgeführt, wie von Storebakken und Austreng (1987 Aquaculture, 60:189-206) beschrieben). Tabelle 3 Körperzusammensetzung (als % des Gesamtnaßgewichts des ganzes Fisches) der jungen Lachse während des Versuchs
• Im allgemeinen hatten mit Nahrung 2 gefütterte Fische eine magerere Körperzusammensetzung als die anderen Fischgruppen. Das entspricht dem geringeren Körpergewicht und Wachstum.
• Bei den histologischen Untersuchungen am Ende des Versuchs waren die Hämokritwerte des Bluts von mit Nahrung 3 und 4 gefütterten Fischen etwas höher als die Hämokritwerte des Bluts von Fischen, die mit Nahrung 1 und 2 gefüttert wurden, die Lignosulfonat enthielten, obwohl der einzige Vergleich von statistischer Signifikanz jener von Nahrung 3 und 4 zu Nahrung 2 war.
• Bei der Untersuchung der Eingeweide und der Nieren wurde für keine der vier Fischgruppen eine systemische lokale toxische Wirkung beobachtet. Bei der Untersuchung der Leber der Fische wurden zwischen einzelnen gewisse Schwankungen festgestellt, aber ein Auftreten von pathologischen Merkmalen wurde in jedem Fall nur in geringem Ausmaß beobachtet.
• Aus diesen Ergebnissen ist zu erkennen, daß die Futterstoffe, die Polyvinylpyrrolidon als Bindemittel in einer Menge von sowohl 2% als auch 5% enthielten, besonders in der Anfangsperiode im Vergleich zu Futterstoffen, die Lignosulfonat als Bindemittel enthielten, zu deutlich erhöhten Nahrungsumsatz-, Wachstums- und Überlebensraten führten.

Claims (8)

1. Teilchenmaterial, das Fischmehl und ein Polyvinylpyrrolidon-Bindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Fischfutter in Form von Pellets ist und daß das Bindemittel ein Vinylpyrrolidon mit einem K-Wert von 15 bis 120 ist, das in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% der Pellets vorhanden und in den Pellets verteilt ist, sodaß diesen Festigkeit und Härte in Wasser verliehen wird.

2. Material nach Anspruch 1, worin das Polymer ein lineares Polyvinylpyrrolidon- Homopolymer mit einem K-Wert im Bereich von 20-100 ist.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, das zumindest 30% Fischmehl umfaßt.

4. Material nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Menge des Polymers 1 bis 8 Gew.-% der Teilchen ausmacht.

5. Verfahren zum Züchten von Fischen oder Krustentieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Fische oder Krustentiere wiederholt mit einem Teilchen material nach einem der vorangegangenen Ansprüche gefüttert werden.

6. Verwendung von Polyvinylpyrrolidon mit einem K-Wert von 15 bis 120 als Bindematerial in einem pelletierten Futter für Fische oder Krustentiere, wobei die Pellets Nährstoffe enthalten, wovon zumindest ein Teil aus Fischmehl besteht, wobei das Bindemittel in den Pellets in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% der Pellets verteilt ist, um den Pellets Festigkeit und Härte in Wasser zu verleihen.

7. Verfahren zum Züchten von Fischen und Krustentieren in Wasser, umfassend das Füttern der Fische oder Krustentiere mit einer pelletierten Nährstoffzusammensetzung, die 30% Fischmehl und 0,5 bis 10 Gew.-% Polyvinylpyrrolidon mit einem K-Wert von 15 bis 120 umfaßt, um den Nährstoff in Form eines Pellets mit ausreichender Festigkeit und Härte in Wasser zu binden, damit die Fische oder Krustentiere zumindest während ihres frühen Wachstumsstadiums sich ausreichend von der Zusammensetzung ernähren können.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin der K-Wert des Polyvinylpyrrolidons 20 bis 100 beträgt.