DE69430677T2

DE69430677T2 - Futter und verfahren zur herstellung von futter, das lipide mit niedriger schmelztemperatur enthält, insbesondere futter für wasserorganismen

Info

Publication number: DE69430677T2
Application number: DE69430677T
Authority: DE
Inventors: Kirsti Ladstein; Fred Thorsen
Original assignee: Nutreco Aquaculture Research Centre AS
Current assignee: Nutreco Aquaculture Research Centre AS
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2014-09-03
Also published as: AU7625694A; JP3351531B2; NO178714B; NO933160D0; FI961017A; WO1995007028A1; FI119750B; NO933160L; CA2170993A1; JPH09502101A; ES2176255T3; CA2170993C; US5770253A; DE69430677D1; DK0793423T3; EP0793423B1; FI961017A0; EP0793423A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Futtermittel, das Lipide mit einem niedrigen Schmelzpunkt enthält, insbesondere ein Futtermittel für aquatische Organismen, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Futtermittels.
Der Gehalt an Energie, Mikronährstoffen und Proteinen in Futtermitteln für aquatische Organismen wie z. B. von Fischen schwankt von Art zu Art. Es wurde gefunden, dass Salmoniden ein Futtermittel mit relativ hohem Energiegehalt benötigen. Die Energie kann dabei aus Proteinen, Lipiden und Kohlenwasserstoffen stammen, wobei im Hinblick auf Nährwert und Futterersparnis Lipiden der Vorzug gegeben wird.
Zur Gewinnung eines Futtermittels, das ein Gemisch aus Lipiden und Proteinen aufweist, zufriedenstellendes Wachstum gewährleistet, aus möglichst billigem Ausgangsmaterial erhalten werden kann und die erwünschten physikalischen Eigenschaften aufweist, wie z. B. geringe Sinkgeschwindigkeit in Wasser, werden flüssige Lipide einem trockenen und porösen Pellet zugeführt. Die Lipide werden dann absorbiert und in den Poren des Pellets festgehalten.
Günstig im Hinblick auf den Nährwert sind aus Meerestieren gewonnene Öle. Die gewöhnlich verwendeten Öle sind bei Raumtemperatur flüssig. Diese Öle treten jedoch aus den Poren aus, was sich mit zunehmender Temperatur verstärkt. Dadurch wird der Nährwert herabgesetzt und das Öl bewirkt gleichzeitig eine Verschmutzung und kann zu Funktionsstörungen bei den Zuspeisungsvorrichtungen und bei anderen landwirtschaftlich verwendeten Anlagen führen. Zum Ölaustritt kann es sogar beim Herstellungsverfahren kommen, was einen weiteren Nachteil für die Futtermittelhersteller bedeutet.
Die Entwicklung geht in jüngster Zeit in zunehmendem Maße in Richtung eines lipidreicheren Futtermittels für Salmoniden. Der Ölaustritt begrenzt die Menge an einen geringen Schmelzpunkt aufweisenden Lipids, welches das Futtermittel aufweisen kann, was die Produktentwicklung auf dem vorliegenden Gebiet begrenzt hat. Wieviel ein Pellet an Öl zu halten vermag, hängt in erster Linie von seiner Porosität, der Art des Öls und der Umgebungstemperatur ab.
Um bevorzugte, aus Meerestieren gewonnene Öle mit niedrigem Schmelzpunkt verwenden zu können, haben Futtermittelhersteller zur Verhütung des Ölaustritts eine Reihe von Maßnahmen ergriffen. Eine dieser Maßnahmen besteht darin, dass man versucht, verschiedene Feststoffe zu verwenden, um Struktur und Porosität des trockenen Pellets zu verbessern und damit das Absorptionsvermögen für Öl zu steigern. Die Zugabe von Öl wurde auf unterschiedlichen Stufen des Produktionsprozesses versucht. Außerdem wurde die Produktionsanlage abgeändert. Ferner wurde ein Verdickungsmittel wie Lecithin dem Öl zugesetzt. Bisher konnte mit keiner dieser Maßnahmen der Ölaustritt unter Aufrechterhaltung so wichtiger Futtermitteleigenschaften wie Geschmack, Nährwert und Verdaulichkeit auf ein annehmbares Maß herabgesetzt werden.
Die JP 3-108 454 beschreibt ein extrudierbares Gemisch und ein Verfahren zur Herstellung von Fischfutterpellets. Dabei werden dem Ausgangsfuttermittelpulver im erwärmten Spritzgehäuse flüssiges Öl und ein Glycerinfettsäureester oder ein Polyglycerinfettsäureester zugesetzt. Das Gemisch wird dann extrudiert und getrocknet, um die Pellets zu bilden.
Die US 3 129 102 betrifft Erdnussbutter und ihre Stabilisierung durch Zugabe bestimmter Stoffe auf der Basis von pflanzlichen Ölen.
Die GB 22 217 175A offenbart trockene, in Teilchenform vorliegende Gemische aus in Caseinat verkapseltem Lipid. Diese Gemische werden als Komponenten in pelletierten Fischfuttern verwendet, bevor sie extrudiert werden. Die Gemische werden durch Trocknen einer wässrigen Emulsion aus Caseinat und Lipid hergestellt.
Die EP 0 425 213 A betrifft die Gemische aus der GB 2 217 175A, jedoch unter Zugabe einer Stärke, wie z. B. von Dextrin.
Die US 4 053 646 offenbart trockene, in Teilchenform vorliegende Gemische aus in Stärke verkapseltem Lipid. Die Gemische werden durch Trocknen einer wässrigen Suspension von Stärke und Lipidmaterial hergestellt.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Lipide mit niedrigem Schmelzpunkt enthaltenden Futtermittels bei gleichzeitiger Verminderung der Austrittsgefahr. Ein weiterer Zweck ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Futtermittels.
Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Futtermittel bereit, das Pellets uned Lipide umfasst, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lipide dem pelletierten Futtermittel zugesetzt sind und von einer kristallinen Struktur getragen werden, die von anderen Lipiden, Emulgatoren oder einem Gemisch aus Lipiden und Emulgatoren gebildet ist.
Die kristalline Struktur kann durch ein gehärtetes Öl, vorzugsweise gehärtetes Rapssamenöl, gebildet werden.
Die kristalline Struktur kann außerdem durch ein Mono-, Di-, Triglycerid oder ein Gemisch daraus gebildet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die kristalline Struktur durch ein gehärtetes Öl im Gemisch mit einem Mono-, Di- und/oder einem Triglycerid gebildet werden.
Die Erfindung stellt außerdem ein Futtermittel bereit, das einen Futterstoff in pelletierter Form umfasst, der (i) Lipide, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, und (ii) ein weiteres Lipid oder weitere Lipide, einen Emulgator oder ein Gemisch davon enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Lipid bzw. die weiteren Lipide, der Emulgator oder das Gemisch daraus in den Pellets des Futterstoffes eine kristalline Struktur bilden, so dass die Lipide (i) von dieser kristallinen Struktur getragen werden.
Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Futtermittel stellen die Lipide, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, ein aus Meerestieren gewonnenes Öl dar.
Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen Futtermittels bereit, welches das Mischen des (ii) weiteren Lipids bzw. der weiteren Lipide, des Emulgators oder des Gemisches daraus mit den (i) Lipiden, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, wobei (1) und (ii) interaktiv ein Gemisch ergeben, das bei der höchsten Gebrauchs- und Lagerungstemperatur des Futtermittels zumindest teilweise kristallisiert, die Erwärmung des Gemisches aus (i) und (ii) bis zur Verflüssigung und die Vereinigung der Flüssigkeit mit den porösen Pellets umfasst, wobei die Pellets nach Absorption einer gewünschten Menge des Gemisches auf Raumtemperatur abgekühlt werden.
Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen stellen die Lipide, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, ein aus Meerestieren gewonnenes Öl dar.
Die Erfindung wird nachfolgend zuerst allgemein und dann anhand von drei Ausführungsformen beschrieben.
Das Hauptprinzip der Erfindung beruht darauf, dass Lipide, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen, d. h. in Form eines Öls vorliegen, in einer kristallinen Struktur gebunden werden, die nach Zugabe einer Zusatzkomponente mit Lipidnatur gebildet wird und die gewöhnlich einen höheren Schmelzpunkt aufweist als das Öl.
Die kristalline Struktur ist bei Temperaturen oberhalb der normalen Gebrauchs- und Lagerungstemperatur des Futtermittels beständig. Zusatz + Öl werden im flüssigen Zustand bei erhöhter Temperatur auf die porösen Pellets aufgebracht, wonach nach Abkühlung das kristallisierte Gemisch, wie deutlich gezeigt, in den Poren der Pellets, jedoch in fester oder gelartiger Form verbleibt. Versuche haben ergeben, dass Lipide mit einem Schmelzpunkt von über 50ºC und mit mehr als 5% Fettsäuren mit 20 oder mehr C-Atomen als Zusatzkomponente gut geeignet sind. Gute Ergebnisse wurden auch mit Mono- und Diglycerid-Emulgatoren sowie mit Triglycerid erzielt.
Lipide mit einem niedrigeren Schmelzpunkt bleiben in der kristallinen Struktur flüssig, wobei jedoch angenommen wird, dass ein Teil dieser Lipide ebenfalls in die kristalline Struktur aufgenommen wird. Vorausgesetzt, dass die Zusatzkomponente eine kristalline Struktur bildet, welche zur Aufnahme der jeweiligen Lipide befähigt ist, erscheint das Gemisch bei relativ hoher Umgebungstemperatur in fester oder gelartiger Form. Damit das Gemisch in die porösen Pellets tief eindringt, kann es notwendig sein, sowohl das Gemisch als auch die Pellets für eine gewisse Zeit bei erhöhter Temperatur zu halten. Zusatzkomponenten, die Mono-, Di- oder Triglycerid enthalten, scheinen das Eindringen in die Poren zu verbessern.
Dass eine kristallisierte Zusatzkomponente als Träger für flüssige Lipide dienen kann, lässt sich durch die Tatsache erklären, dass die Zusatzkomponente eine kristalline Struktur bildet, die aus vielen kleinen Kristallen, denn aus einigen wenigen großen Kristellen besteht, wodurch viele mikroskopisch kleine Kristallgrenzflächen mit Räumen für flüssige Lipide gebildet werden.
Die Fähigkeit einer kristallisierten Zusatzkomponente, sich bei einer gegebenen Temperatur auf dem Öl zu halten, kann durch Halten eines Gemisches aus Öl und Zusatzkomponente in einem Meßglas bei der jeweiligen Temperatur gemessen werden. Auf diese Weise bildet sich ein kristallisiertes Sediment, das einen größeren oder kleineren Teil des Öls trägt, wobei das freie Öl auf der Oberfläche des Sediments schwimmt. Nach etwa einem Tag werden die Höhe des Sediments, die sogenannte Kristallisationshöhe, und die Gesamthöhe bis zur Flüssigkeitsoberfläche abgelesen. Das Verhältnis zwischen den beiden Niveaus bzw. den beiden Höhen ist ein Maß für die Fähigkeit der Zusatzkomponente, sich bei der gegebenen Temperatur auf dem Öl zu halten. Versuche haben ergeben, dass zur Erzielung einer ausreichenden Bindung des Öls an das Futtermittel die Zusatzkomponente bei der höchsten Lagerungs- bzw. Gebrauchstemperatur eine Kristallisationshöhe ergeben sollte, die wenigstens der halben Gesamthöhe bei der oben beschriebenen Messung entspricht.
Die nachfolgende Tabelle fasst die Messungen der erzielten prozentualen Kristallisationshöhe bei unterschiedlichen Konzentrationen der einzelnen Zusatzkomponenten in einem aus Meeresorganismen gewonnenen Öl bei einer Temperatur von 40ºC zusammen.
In der Tabelle sind drei Zusatzkomponenten namentlich genannt und zusätzlich noch mit den Buchstaben A, B und C bezeichnet. Außerdem sind noch die Ergebnisse der Messungen aus den Versuchen unter Verwendung der Gemische aus den Zusatzkomponenten A und B sowie A und C angegeben. Die Tabelle zeigt, dass eine zufriedenstellende Bindung des Öls erreicht wird, d. h. eine Bindung, die einer Kristallisationshöhe von ca. 50% entspricht, wenn zwei bis vier Prozent der genannten Zusatzkomponenten dem Öl zugesetzt werden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird dem aus Seefischen gewonnenen Öl geschmolzenes, vollständig gehärtetes Rapssamenöl mit einem Schmelzpunkt von ca. 60ºC zugesetzt. Dies entspricht der Zusatzkomponente A in der Tabelle. Die Zusatzkomponente sowie das Seefischöl stellen somit Lipide dar. Das flüssige Gemisch aus gehärtetem Rapssamenöl und Seefischöl werden bei erhöhter Temperatur auf das trockene Pellet aufgebracht und von diesem aufgenommen, so dass die Kristallisation nicht vor der Aufnahme des Gemisches beginnt. Das Beschichtungsöl sollte eine Temperatur von wenigstens 40ºC haben, um ein homogenes Gemisch zu erzielen und zu verhindern, dass das Rapssamenöl sofort auskristallisiert. Die Kristallisation läuft bei 25 bis 35ºC ab, und zwar je nach der Abkühlungsgeschwindigkeit und der prozentualen Menge des zugesetzten Rapssamenöls.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wurde ein Monoglycerid eines gesättigten Pflanzenöls verwendet, das einen Schmelzpunkt von ca. 72ºC aufwies. Bei Zugabe von 3% Monoglycerid zum Seefischöl wird eine Kristallisationshöhe von über 50% erzielt, wie es für die Zusatzkomponente B in der Tabelle angegeben ist. Das Gemisch wird dem porösen Pellet bei erhöhter Temperatur, wie oben beschrieben, zugeführt.
Entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel ist festzustellen, dass ein Monodiglycerid, das keinen definierten Schmelzpunkt aufweist und ca. 50% Monoglycerid eines Pflanzenöls aufweist, zusammen mit dem Beschichtungsöl auskristallisiert und eine zufriedenstellende Kristallisationshöhe ergibt, wenn die Konzentration 3% übersteigt, wie dies in der Tabelle für die Zusatzkomponente C angegeben ist. Auch dieses Gemisch wird dem porösen Pellet bei erhöhter Temperatur zugesetzt.
Versuche haben ergeben, dass ein Gemisch aus gehärtetem Rapssamenöl und Monodi- und/oder Triglycerid als kristallisierende Zusatzkomponenten im Beschichtungsöl gute Wirkung zeigt, wie dies für die Gemische A+B und A+C in der Tabelle angegeben ist. Beim Mischen von Mono-, Di- und Triglycerid mit dem gehärteten Rapsöl kann die Menge des letzteren herabgesetzt werden, was ein tieferes Eindringen in die porösen Pellets ermöglicht. Außerdem ist in diesem Fall mit einer Verbesserung der Verdaulichkeit des Futtermittels zu rechnen. Ein erfindungsgemäß hergestelltes Fischfuttermittel zeigt keinen erheblichen Verlust an Nährwert, Verdaulichkeit bzw. Geschmackseigenschaften. Andererseits ist der Austritt und damit der Verlust an Lipiden stark herabgesetzt.

Claims

1. Futtermittel, das Pellets und Lipide umfasst, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lipide dem pelletierten Futtermittel zugesetzt sind und von einer kristallinen Struktur getragen werden, die von anderen Lipiden, Emulgatoren oder einem Gemisch aus Lipiden und Emulgatoren gebildet ist.

2. Futtermittel nach Anspruch 1, bei dem die kristalline Struktur durch ein gehärtetes Öl gebildet ist.

3. Futtermittel nach Anspruch 2, bei dem das gehärtete Öl gehärtetes Rapssamenöl ist.

4. Futtermittel nach Anspruch 1, bei dem die Kristallstruktur durch ein Mono-, Di- oder Triglycerid oder ein Gemisch davon gebildet ist.

5. Futtermittel nach Anspruch 1, bei dem die Kristallstruktur durch ein gehärtetes Öl im Gemisch mit einem Mono-, einem Di- und/oder einem Triglycerid gebildet ist.

6. Futtermittel, das einen Futterstoff in pelletierter Form umfasst, der (i) Lipide, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, und (ii) ein weiteres Lipid oder weitere Lipide, einen Emulgator oder ein Gemisch davon enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Lipid bzw. die weiteren Lipide, der Emulgator oder das Gemisch daraus in den Pellets des Futterstoffes eine kristalline Struktur bilden, so dass die Lipide (i) von dieser Kristallstruktur getragen werden.

7. Futtermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Lipide, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, ein aus Meerestieren gewonnenes Öl darstellen.

8. Verfahren zur Herstellung eines Futtermittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches das Mischen des (ii) weiteren Lipids bzw. der weiteren Lipide, des Emulgators oder des Gemisches daraus mit den (i) Lipiden, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, wobei (i) und (ii) interaktiv ein Gemisch ergeben, das bei der höchsten Gebrauchs- und Lagerungstemperatur des Futtermittels zumindest teilweise kristallisiert, die Erwärmung des Gemisches aus (i) und (ii) bis zur Verflüssigung und die Vereinigung der Flüssigkeit mit den porösen Pellets umfasst, wobei die Pellets nach Absorption einer gewünschten Menge des Gemisches auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Lipide, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und in Form eines Öls vorliegen, ein aus Meerestieren gewonnenes Öl darstellen.