FI72034C - Konserveringsmedel foer faerskt foder samt dess framstaellningsmetod och anvaending. - Google Patents

Description

72034

Vihantarehun säilöntäaine sekä sen valmistus ja käytte

Konserveringsmedel för farskt foder s a m t ees s framställ-ningsmetod och användning

Esilläoleva keksintö kohdistuu säilöntäaineeseen vihan-tarehun käsittelemiseksi ja säilöntäaineen valmistusmenetelmään sekä menetelmään käsitellä vihantarehua tällä säilöntäaineella. Säilöntäaine vaikuttaa säilönnän lisäk-5 si lisäävästi rehun ravintoarvoon sekä sen maistuvuutee n.

On ennestään tunnettua säilöä vihantarehua erilaisin säilöntäainein. 1920-luvulla kehitettiin ns. AIV-menetelmä, jonka alkuperäismuodossa vihantarehua säilöttiin rikkihapon ja suolahapon seoksella. Säilyvyys perustuu happa-10 muuden puskuroimiseen sellaiselle alueelle, että rehua pilaava bakteeritoimin ta estyy. Koska mainitut hapot vievät pH: n niin alas, että se oleellisesti huonontaa rehun maistuvuutta, on rikkihappo-suolahappoyhdistelmästä vähitellen luovuttu ja korvattu se paremmin tarkoitukseen 15 soveltuvilla orgaanisilla hapoilla, esim. muurahaishapolla. Muurahaishapon käyttöön liittyy kuitenkin huomattavia työsuojelullisia vaikeuksia, koska se on syövyttävää, helposti haihtuvaa sekä allergista herkistymistä aiheuttavaa. On myös kokeiltu sokeripitoisten säilöntäai-20 neiden, mm. melassin sekä erilaisten puusokereiden käyttöä rehusäilöntään hyvälläkin menestyksellä. Melassi on kuitenkin osoittautunut hankalaksi käsitellä tchmeuten-sa takia; mm. annostelu vihantarehun korjausvaiheessa on vaikeata.

25 Suomalaisen patenttihakemuksen FI 801270 mukaan on tunnettua käyttää sulfiittikeittoprosessin jätelientä tuo-reviljan tai nurmirehun säilöntään, vesilioksena esikui-vatun nurmirehun säilöntään ja pulverina niittotuoreen nurmirehun säilöntään. Patenttihakemuksen mukaan on myös 2 72034 tunnettua käyttää kuivattua sulfiittijätelientä rehuteollisuudessa rehurakeiden sitomiseen jäteliemen 1i imaavien ominaisuuksien avulla.

Suomalaisen patenttijulkaisun FI 66281 mukaan en tunnet-5 tua käyttää 2-vaiheisen sellunkeiton yhteydessä suoritetussa hydrolyysivaiheessa saatua neutraloitua ja väkevöityä h ydrolysaattia kostean rehuviljan säilö n näesä.

Neuvostoliittolaisen patenttijulkaisun SU 323116 mukaan on tunnettua käyttää su 1 faa11is e 11 un valmistusprosessis-10 ta saatavaa väkevää hydrolysaattia mm. heinän, rehuviljan ja ruohojauheen sitomiseen. Epäkohtana rehun sanonnassa yllä mainituin menetelmin on kuitenkin se, että tuoreen rehun runsasravinteinen liemi valuu hukkaan, kun säilöntäaineen nestemäärä ei ole sopivassa suhteessa re-15 hun nestemäärään, aiheuttaen täten huomattaviakin ravin-nehäviöitä sekä ympäristöllisiä haittoja.

Keksinnön mukaisella uudentyyppisellä, kaksiko m ponentti-sella vihanta rehun säilöntäaineella ja menetelmällä käsitellä näitä rehuja aikaansaadaan ratkaiseva parannus 20 edellä esitettyihin epäkohtiin. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle säilöntäaineelle, joka on valmistettu toisarvoista puuainesta, kuten sahanpurua, hienomurskei-ta, kuoripitoista tai pienpuuhaketta tms. hydrolysoitaessa saadusta hydrolysaatista ja hydrolyysijätteestä, on 25 tunnusomaista, että se koostuu kahdesta komponentista.

Toinen sisältää pääosan hydrolysaatin sokereista ja muista liuenneista aineista sopivimmin väkevöitynä ja toinen mieluummin ilmakuivaksi kuivattuna kaiken liukenemattoman ja osan liuenneesta aineesta.

30 Keksinnön mukaiselle menetelmälle valmistaa vihantarehun säilöntäainetta on tunnusomaista se, että hydrolysaatin ja hydrolyysijätteen sisältävä suspensio jaetaan suodattamalla kahteen komponenttiin, joista hyönoiysaatti e c e 1 - I! 3 72034 leen väkevöidään haihduttamalla ja jäte kuivataan. Erikoistapauksessa voidaan erotus jättää suorittamatta ja kuivata seos esim. rumpukuivaimella. Tämä edellyttää kuivaa rehua, jolloin nestettä sitovan komponentin tarve on vähäinen.

5 Keksinnön mukaisen säilöntäaineen käytölle on tunnusomaista se, että ilmakuivaa komponenttia ja väkevöityä neste-komponenttia lisätään rehun joukkoon niin paljon, että v i -hantarehun sisältämä hydrolyysissä liunneicen aineiden kuiva-ainemäärä on 10-30 kg/t, ja että vibantarehun kui-10 va-ainepitoisuus nousee vähintään 25 %:in.

Keksinnön mukaisen säilöntäaineen etuja ovat mm. seuraavat: -Säilöntäaineen sokerit ja orgaaniset hapot käynnistävät nopeasti vihantarehun säilönnälle tärkeän maitohappokäymisen.

15 -Säilöntätilan pH pysyy 3,7 - 4,2 välillä, jolloin haitalliset mikrobitoiminnat, kuten voihapp o käyminen estyvät.

-Happamuus ei myöskään lisäänny niin paljon, että se : haittaisi säilörehun maistuvuutta, kuten tapahtuu 20 esim. vahvoja happoja käytettäessä.

-Säilöntäaineen pienimolekyyliset orgaaniset yhdisteet ovat hyödynnettävissä olevaa ravintoa ja näin lisäävät rehun arvoa.

-Säilöntäaine ei sisällä komponentteja, jotka hait-25 taisivat karjataloustuotteiden edelleenjalostusta, esim. juuston valmistusta, kuten esim. formaliini-säilönnän väitetään tekevän.

-Säilöntäaine ei ole myrkyllistä, ei syövyttävää eikä se aiheuta allergisia oireita.

30 Keksinnön tärkeimpiä uusia etuja ovat seuraavat: -Tämä kaksikon)ponenttinen säilöntäaine mahdollistaa eri rehujen puristemehujen sitomisen optimaalisella säi1öntääinemääräl1ä.

u 72034 -Sitoessaan puristemehun säilöntäaine lisää rehun r a -vinnearvoa 4-10 %.

-Puristemehun sitominen estää myös sen mahdolliset ympäristöhaitat.

5 -Säilönrässä mukana oleva hydrolyysiiäte korvaa osittain märehtijöiden ruokinnassa tärkeän korsi-rehun. Kuivaheinän teko ei näin ole välttämätöntä karjatiloilla.

Seurasvassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin.

10 Keksinnön mukaisen vihantarehun säilöntäaineen raaka-aineena käytetään lignoselluloosamateriaalia, kuten hienojakoista jäte- tai metsähaketta, sahanpurua, lastulajit-relun hienomurskeita , vii1ujätteitä, kutteripurua tms. Myöskin yksivuotisia k orsi kasveja, kuten olkea voidaan 15 käyttää.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä hienojakoiseksi saatettu hemiselluloosaa, selluloosaa ja ligniiniä sisältävä kasvikuitu osaksi hydrolysoidaan sinänsä tunnetuilla, mutta tarkoitukseen sovelletuilla menetelmillä siten, että 20 hemiselluloosa lähes kokonaan ja selluloosa pieneltä osalta liukenevat yksinkertaisina mono-, di-, ja o 1igosakkari- o deina. Edulliseksi on osoittautunut hydrolyysi 140-160 C:n lämpötilassa-ja liuoksessa, joka sisältää 1-2 % rikkidioksidia. Liuokseen tulee tällöin myös muutama prosentti lig-25 niiniä:lignosulfonihappoina. Ligniinin osittaisiiukenemi-nen lisää myös hydrolysoitumattoman selluloosan sulavuutta eläinten ruuansulatuskanavassa.

On myös todettu edulliseksi käyttää rikkidioksidin ohella pientä määrää natriumhydroksidia tai magnesiumoksi-30 dia, jolloin hydrolyysiagenssina on hapan natrium-tai roag-nesiumbisulfiitti.

Säilöntäaineen vaikuttavina komponentteina vibantarehu-säilönnässä ovat hydrolyysiprosessissa liuenneet puun so- lf 5 72034 kerit sekä 1ignosu1 foni- ja muut orgaaniset, kuten etikka-muurahais- ja levuliinihapot, joita syntyy hydrolyysiprosessissa. Näiden kaikkien tiedetään ennestään toimivan erittäin tehokkaina säilöntäaineina. Yhtä oleellinen on liukenemat-5 ta jäänyt puuaine, hydrolyysijäte, joka kuivattuna on hyvin hygroskooppista. Se pystyy sitomaan 3-4 kertaa oman painonsa vettä ja sen pääasiallisena tehtävänä onkin sitoa vihantarehusäilönnässä runsain määrin syntyvä ns. puristemehu, joka normaalisti valuu ulos säilöntätilasta 10 ja aiheuttaa melkoisia ravinnetappioita ja ympäristönsuojelullisia haittoja.

Hydrolyysin jälkeen prosessissa saadusta suspensiosta erotetaan pääosa nesteestä puristimella, ja näin saatu suoe dos, vihantarehun säilöntäaineen nestekomponentti, joka 15 sisältää sokereita 10-15 %, väkevöidään haihduttamalla 40-80 %:n vahvuuteen. Jäljelle jäänyt kiinteä komponentti, hydrolyysijäte, kuivataan esim. rumpukuivaime 11 a 85-90 %:n kuiva-ainepitoisuuteen. Ennen säilöntää voidaan toiseen tai molempiin komponentteihin lisätä 1-2 % suo-20 la- tai muurahaishappoa.

Vihantarehua säilöttäessä siihen lisätään korjuu- tai säi-löntävaiheessa rehutonnia kohti väkevöityä nestekompo-nenttia niin paljon, että se sisältää sokereita ja muuta hydrolysaatin kuiva-ainetta 10-30 kg/t kosteata vihan-25 tarehua. Edelleen lisään kuivattua hydrolyysijätettä sen verran, että säilötyn vihantarehun kuiva-ainepitoisuudeksi tulee vähintään 25 %, jolloin siitä ei enää mainittavasti erkane puristemehua. Jätteen sisältämä hydrolysaatin kuiva-aine voidaan laskea mukaan em. 10-30 kg/t.

30 Jos vihantarehun alkuperäinen kuiva-ainepitoi s uus on 22 %, ja se nostetaan 27 %:in, niin imeytettävää puristemehua on 200 kg yhtä vihantarehutonnia kohti. Ilmakuivaa hydro-lyysijätettä tarvitaan tällöin n. 55-65 kg säilöttävää vihantarehutonnia kohti.

"*6............... : ·* 72034

Kuivattu hydrolyysijäte sisältää myös sokereita, joita siihen on jäänyt erotettaessa pääosa hydrolysaatista puristimella. Hydrolysaatin kuiva-ainetta siinä on noin 10-15 % kuiva-aineen kokonaismäärästä. Jos jätettä käytetään esim.

5 50 kg vihäntarehutonnia kohti, sisältää säilötty rehu sillein 5-7j5 kg/t säilöntäaineen kiinteästä komponentista peräisin olevia säilöviä sokereita ja orgaanisia happoja tai niiden suoloja. Edullisissa ja:mm. täysin anaeroobi-sissa olosuhteissa tämä määrä yksin, ilman nestekömponen-10 tin lisäystä saattaa olla riittävä tehokasta säilön tää ajatellan.

Esimerkki.

Tutkittiin säilöntätehoa ja kiinteän komponentin (kuivattu hydroiyysijäte) kykyä sitoa puristenestettä. Säilöntä-15 tornien puristusefektiä simuloitiin käyttämällä säilöntä-astioina suuri1äpimi11a isia, 5 m korkeita putkia. Koeolosuhteet olivat seuraavat:

Koe no 1 _2_ 3

Vihantarehun alkuperäinen 20 kuiva-aine % 22.0 22.0 22.0 Säilöttäessä lisätty vettä, säil. aineen nestekompon.ja ~ kuivattua jätettä (kiint.

k o m p o n. ) , jolloin k.a. % 20.7 22.8 24.3 25 Kuivaa hydrol. jätettä (kiinteä kompon.) lisätty kg/t vihantarehua - 36.0 46.6 Säilöntäaine: -Muurahaishappo(vertailu) kg/t 5.0 30 -Hydrolysaatti kuiva-ain. kg/t - 17.0 17.0

Sitomiskykytulokset: -Puristemehua kg/t rehua 200.6 92.8 28.5

II

7 72034

Koe No 1 2_ _3_ -Sitomiskyky nestettä kg/kg jätettä - 3.3 3.3 5 Kiinteä komponentti pystyy näin sitomaan ilmakuivana n.

3f5 kertaisen nestemäärän, joten lisäämällä 50 kg sitä säilöttävään vihäntarehuun, jonka kuiva-aine on 20 %, voidaan puristemehun ravinnetappiot ja ympäristöhaitat lähes kokonaan estää.

10 Säilöntätulokset: 1 2 3 -pH 3.9 5.3 4 . 1 -NH3 g/kg k.a. 1.3 0.9 1.0 -Sok.monosakkarid . g/kg k.a. 124.3 1 9.5 93.8 -CH3C00H " 1.6 0.1 6.3 15-Maitohappopit. " 6.3 5.5 18.3 -Etanoli " 3.1 7.2 73.9

Ylläesitetyssä koesarjassa pyrittiin päähuomio keskittämään puristemehun sitomisen selvittelyyn. Säilyvyyden ja näytteiden oton hallinta oli olosuhteista johtuen vaikeam-20 paa, mistä johtuen analyysituloksissa on pari epäjohdonmukaista arvoa, vaikka säilöntä kaikissa koe-erissä yleisesti ottaen olikin onnistunut.

Alla on senvuoksi esitetty tulokset samanaikaisesti tehdystä koesarjasta, joka suoritettiin täysin tiiveissä 25 60 litran astioissa puristemehun ollessa koko ajan mukana. Tässä tutkittiin siis pelkästään säilöntäaineen säi-löntäkykyä nestekomponentin avulla ja kiinteän komponentin puuttuessa. Olosuhteiden ja näytteiden oton täydellinen hallinta oli näinollen mahdollista.

30 Koe No

Koeolosuhteet: 1 23456 -Säilöntäainetta kg/t -- muur.happo:(vert) - 5.0 -- hydr. k.a. · - - 10.0 20.0 10.0 20.0 72034 8 Säi1öntätu1okset: 1,2 3 4 5 5 -pH - 7.6 4.3 3.7 3.7 4.0 3.9 -NH3 g/kg k. a. 4.0 2.9 2.7 2.2 2.3 2.9 -Sok. monos. " 3.0 17.5 21.7 24.3 22.9 7.8 5 -CH3COOH " 4.0 19.1 24.4 31.5 16.0 22.6 -Maitohappo " 0.0 47.0 82.0 74.0 63.0 79.0 -Etanoli " 0.7 5.3 14.1 12.8 3.1 31.4

Kuten ylläolevasta voidaan todeta, osoittavat kokeet 3-6, joissa kaikissa on käytetty keksinnön mukaisen vihantare-10 hun säilöntäaineen nestekomponenttia, erinomaista säilöntä-tulos ta.

Il

Claims (5)

1. Vihantarehun säilöntäaine, joka on valmistettu toisarvoista puuainesta, ensisijassa sahanpurua ja muita hienomurskeita sekä kuoripitoishaketta, joiden muu 5 käyttö on rajoitettua, hydrolysoitaessa saadusta hyd- rolysaatista ja hydrolyysijätteestä, tunnettu siitä, että säilöntäaine muodostuu kahdesta komponentista, joista toinen on hydrolysaatti, joka sisältää pääosan hydrolyysis sä liuenneista aineista, pääasias- 10 sa sokereista ja on mieluummin väkevöity, ja toinen on hydrolyysijäte, joka mieluummin on kuivattu ilma-kuivaksi ja sisältää liukenemattoman hydrolyysijät-teen lisäksi pienen osan hydrolyysissä liuenneista : aineista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vihantarehun säilön täaine, tunnettu siitä, että sokereita ja muita liuenneita aineita sisältävä komponentti on väkevöity 40-80 %:n, sopivimmin 60 %:n vahvuuteen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vihantarehun säilön- 20 täaine, tunnettu siitä, että toiseen tai molem piin komponentteihin on lisätty 1-2 % muurahais- tai suolahappoa.

4. Menetelmä vihantarehun säilöntäaineen valmistamiseksi, toisarvoista puuainesta hydrolysoitaessa saadusta hyd- 25 rolysaatista ja hydrolyysijätteestä, t.u n n e t t u siitä, että hydrolyysituote jaetaan kahdeksi komponentiksi erottamalla siitä sokereita ja muita liuenneita aineita sisältävä neste ja väkevöimällä tämä esim. haihduttamalla ja kuivattamalla jäljelle jäänyt 30 kiinteä hydrolyysijäte, jonka jälkeen molemmat kompo nentit käytetään samanaikaisesti vihantarehun säilön-tään .

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukaisen vihantare- 72034 hun säilöntäaineen käyttö säilönnässä,t;u n n e t t u siitä, että .'ilmakuivaa ainekomponenttia sekä nestemäistä väkevöityä ainekomponenttia lisätään rehun joukkoon niin paljon, että vihantarehun kuiva-ainepitois uus on 5 vähintään 25 %, jolloin siitä ei mainittavast. i erkane ns. puristemehua, ja että molempien säilöntäainekompo-nenttien yhteensä sisältämä hydrolyysissä liuenneiden aineiden määrä, josta säilönnän onnistuminen oleellisesti riippuu, on 10-30 kg/t säilöttävää vihantarehua. li Patentkrav 72034