DE2246608A1

DE2246608A1 - Verfahren zum verbessern des naehrwertes von silofutter

Info

Publication number: DE2246608A1
Application number: DE19722246608
Authority: DE
Inventors: Ian Holden Pike
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1973-04-26
Also published as: US3857984A; NL7212768A; FR2153426B3; BE789052A; GB1403982A; FR2153426A1; IE36690B1; IE36690L

Description

PATE-NYAM V/ALTS BÜRO HOMSEN - I IEDTKE - OÜHLING TEL. (0811) 53 0211 TELEX: 5-24 303 topit

0212

PATENTANWÄLTE

München: Frankfurt/M.: Dipl.-Chem.Dr.D.Thomson Dipl.-Ing. W. Weinkauff Dipl.-Ing. H. Tiedtka . (Fuchohohl 71)

Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Chem. Dr. U. Eggers

8000 München 2

Kaiser-Ludwlg-Platz 6 22. Sept. 1972

Imperial Chemical Industries Limited
London (Großbritannien)

Verfahren zum Verbessern des Nährwertes von
Silofutter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie
auf Zusätze zum Verbessern des Nährwertes konservierten Futters.

Die Koservierung von Putter durch Einsäuern führt im allgemeinen zu großen Nährstoffverlusten und zwar hauptsächlich infolge verlängerten Atmens der Pflanze nach dem Abernten sowie unerwünschter Änderungen während des Fermentierens. Erfindungsgemäß werden Zusätze verwendet, weiche diese Verluste bemerkenswert herabsetzen, wodurch ein Silofutter mit gesteigertem Nähr-

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BAD ORIGINAL MMtIcM AbiWM, itModi fen* TtMon, todOrfm schriftlich« BtiUftf

wert erzeugt wird.

Die Futterkonservierung durch Einsäuern umfaßt eine gesteuerte anaerobe Fermentierung. Milchsäurebazillen zersetzen Kohlehydrat zu Milchsäure, wodurch sich der pH-lIert erniedrigt. Unerwünschte Bakterien des Typs Chlostridia werden bei niedrigem pH-Wert selektiv inhibiert.. Beispielsweise wird die Erzeugung schädlicher bzv/. ungesunder Amine und Buttersäure verhindert, v/enngleich die Proteinzersetzuna noch erfolgt. Es ist bekannt, daß Milchsäure die Nahrungsaufnahme durch Wiederkäuer herabsetzt. ObgMch ausserdein Milchsäure vom Wiederkäuer als Energiequelle ausgenutzt werden kann, im Gegensatz zu v/asserlös liehen Kohlehydraten, wird sie von Pansenbakterien zur Synthese von Protein aus nicht-proteinischen Formen des Stickstoffs nicht ausgenutzt. Daher ist es vom ernährungsriäßigen Standpunkt aus erwünscht, Futter in einer Form zu konservieren, welche der ursprünglichen Substanz so nahe wie möglich gleicht. Dies wird am besten erreicht durch Einsäuern in solcher Weise, daß das Futter ohne das Auftreten von Fermentierung chemisch stabil bleibt.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Verbessern des Nährwertes von Silofutter geschaffen, wobei das Verfahren darin besteht, daß man dem zu koservierenden Futter mindestens eine Säure und mindestens ein Nitrit hinzusetzt. Die Säure setzt den pH-Wert des Futters rasch herab, was' die Atmung herabsetzt und das Aussprossen unerwünschter Bakterien des Typs Clostridia,

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welche bei niedrigem pH-Wert inhibiert werden, verhindert. Bei Anwesenheit der Säure im Silofutter, werden Oxyde des Stickstoffs aus dem Nitrat freigesetzt und diffundieren durch das Silofutter hindurch, wodurch Bakterien abgetötet werden und die Fermentierung herabgesetzt wird. Das Verhindern mikrober Verschlechterung des Silofutters nach dem Hinausdiffundieren der Stickstoffoxyde aus dem Silofutter wird durch den restlichen Säurezusatz erreicht. Es wurde gefunden,daß durch die Wirkung der Oxyde dos Stickstoffs aus dem Nitrit in Anwesenheit von Säuren die Bakterien in viel größerem Ausmaß abgetötet und inhibiert werdenals entweder durch Nitritanwendung allein oder durch Säureanwendung allein.

Beispiele von Säuren, welche zur erfindungsgemäßen Verwendung angemessen sind, sind Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäuren oder deren Gemische. Jedoch ist die Erfindung auf die Verwendung dieser allgemeinen Säuren nicht beschränkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man eine feste Säure wie Sulfaminsäure. Diese Säure, welche gewöhnlich als Feststoff zur Verfügung steht, ist äusserst zweckmäßig, weil sie leicht zu handhaben und zu verteilen ist, wodurch die Schwierigkeiten vermieden werden, welchen man gewöhnlich beim Handhaben starker Säuren in flüssiger Form begegnet, und wodurch Lager- und Verteilungskosten auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.

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Von den gewöhnlichen Säuren ist die Schwofelsäure bevorzugt, weil sie ein niedrigeres Säure^quivalentgewicht (d.h. sie ist eine stärkere Säure) und einen niedrigeren Dampfdruck besitzt und daher beim Versprühen weniger Schwierigkeit nit sich bringt als Salzsäure.

Beispiele von Nitriten, welche zum erfindungsgemäßen Gebrauch angemessen sind, sind Natrium- und Kaliuir.nitrit, obgleich die Erfindung auf diese besonderen Nitrite nicht beschränkt ist.

Eine bevorzugte Kombination ist diejenige von Sulfaminsäure und Natriumnitrit, wovon beide als Feststoffe gelagert und verteilt werden können, beispielsweise in einfachen getrennten Kunststoffpackungen, und dann entweder dem zu koservierenden Futter als feine Pulver zugesetzt oder aber auch an Ort und Stelle in Wasser aufgelöst und durch Aufsprühen auf das Futter aufgebracht werden können.

In allen Fällen werden Säure und Nitrit entweder getrennt oder unmittelbar nach dem Vermischen aufgebracht, da diese schnellstens miteinander reagieren, und falls man zu früh vermischt, vermindert sich deren Nutzwirkung auf das Futter.

Für beste Ergebnisse bringt man die Säure im Bereich von o,l bis 3,o Gew.-%, bezogen auf das Futter, auf, wobei der

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Bereich von ο,2 bis ο,6% bevorzugt ist/ wobei die Konzentration der Säure im Bereich von 9o bis Io Volumenprozent, beispielsweise ο,1% Säure der Stärke 9o% (Volumen/Volumen)liegt und die bevorzugte Konzentration 3o bis 6o Volumenprozent beträgt. Das Nitrit kann in der Weise zugesetzt v/erden, daß das behandelte Futter Io bis 2ooo Gew.-Teile je Million enthält, wobei die bevorzugte Zusatzrate 5o bis 3oo Teile je Million, bezogen auf das Gewicht des Futters, beträgt.

Obgleich das Hinzusetzen von Säuren allein zum Futter zur Unterstützung des Fbreervierens seit langem bekannt ist, treten in Verbindung hiermit einige Schwierigkeiten auf, welche das praktische Ausnutzen eingeschränkt haben. Das bekannte AIV-Verfahren (genannt nach A.I.Virtanen) beinhaltet das Behandeln von Gras mit Säure vor dem Einsäuern, wobei eine Rate von 4 5,4 2-n Säure je Tonne Gras empfohlen wird. Die beim AIV-Verfahren angewandten hohen Raten führen oft zu relativ hohen Gehalten an Restsäure im Silofutter, welche die Aufnahme durch Wiederkäuer herabsetzen und welche Acidosis verursachen können. Erfindungsgemäß werden viel niedrigere Säuregehalte als beim AIV-Verfahren angewandt und wegen der gleichzeitigen Verwendung\on Nitrit ergibt dies Einsparungen an Transport- und Handhabungskosten und gleichzeitig wird ein Silofutter mit höherem Nährwert erzeugt. In neuerer Zeit hat man organische Zusätze wie Ameisensäure und Formaldehyd auf dem Futterzusatzmarkt eingeführt, doch der hohe Dampfdruck, welcher mit diesen Substanzen in Verbindung steht _f

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"~ 6 —

kann Handhabungsprobleme in der Nachbarschaft des Materials, auf welches diese Substanzen aufgebracht werden, mit sich bringen. Die erfindungsgemäß verwendeten anorganischen Säuren und Nitrite besitzen in dieser Hinsicht bedeutende Vorteile wegen ihres niedrigen Dampfdruckes.

In ähnlicher V7eise ist das erfindungsgemäße Verfahren wirksamer als die Verwendung eines Nitrits allein und zwar wegen seiner kraftvolleren bakteriziden Wirkung und weil die lang andauernden Säurewirkungen noch vorhanden sind, nachdem die Nitritwirkung verschwunden ist. .

Die folgenden Beispiele veranschaulichen das erfindungsgemäße Verfahren und dessen Vorteile. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sagen über den Rahmen der Erfindung nichts aus.

Beispiel 1

Vier typische Einsäuerungsbakterien, (a) Clostridium butyricum, (b) Staphylococcus aureus, (c) Lactobacillus Plantarum und (d) Lactobacillus brevis werden getrennt anaerob auf einem Medium kultiviert, welches Einsäuerung vortäuscht. Das Wachstum wird abgeschätzt, indem man die Trübung des Mediums in einem Nephalometer mißt. Die Kombination von Mineralsäure und Nitrit ist weit wirksamer beim Inhibieren des Wachstums von Silofutter-Mikroorganismen, insbesondere (a) und (b), als ent-

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weder Mineralsäure allein oder Nitrit allein.

Mindestzusatzmenge zur Erreichung vollständiger Inhibierung

Zusatz C Butyricum S Aureus L Plantarum L Erevis

Mineralsäuregemisch (M*) o,3 o,2 >o,4 >o,4

Ho Volumen-

teile je Million

Natriumnitrit

+ M* <o,olM o,o5M >o,3M > o,3M

Natriumnitrit

allein >llo Teile >llo Teile >2ooo Tei-^2ooo Teile

je Million je Million Ie je je Million

Million

y Wachstum darüber inhibiert; ·<£ Wachstum darunter inhibiert; Mineralsauregemisch M ist Genisch konzentrierter Salz-, Schwefel- und Phosphorsäure mit Wasser, gemischt in; Verhältnis 6:3:1:3= (Volumen/Volumen).

Wie in vorstehender Tabelle angegeben, v/erden in Anwesenheit von Natriumnitrit niedrigere Mineralsäuregehalte benötigt, um das Wachstum der vier typischen Silofutter-Mikroorganismen zu inhibieren. In gleicher Weise werden in Anwesenheit von Säure niedrigere Natriumnitritgehalte benötigt, um das Wachstum dieser Mikroorganismen zu inhibieren.

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Beispiel 2

Schwer gedüngtes Esparsette-Gras, welches bei 5o%igem Ährenaufgang geschnitten wurde, wird eingesäuert unter Verwendung von: keinem Zusatz (Kontrolle C,), einem geringen Gehalt an Mineralsäure allein (A.) oder mit Natriumnitrit (A_N), einem hohen Gehalt an Mineralsäure allein (A) oder mit Natriumnitrat (A N), Natriumnitrat allein (N), und einer weiteren Behandlung ohne Zusatz (Kontrolle C_). Das Gras besitzt wenig wasserlösliches Kohlehydrat und Trockensubstanz sowie viel Rohprotein, eine Zusammensetzung, von der erwartet würde, daß sie eine unerwünschte Fermentierung begünstigt. Art und Menge der verwendeten Zusätze sind die folgenden:

	Behandlung	Zusatz An	keiner.	wendu
1	Kontrolle C.	Mineralsäuregemisch L
2	wenig Säure A_ L	Mineralsäuregemisch L + 3% Natriumnitrit	1%
3	wenig Säure + Nitrit A_N Li	Mineralsäuregemisch H	1%
4	viel Säure A„ H	Mineralsäuregemisch H + 3% Natriumnitrit	1%
5	viel Säure + Nitrit A₁₄N η	Natriumnitrit (lo%_/Ge wicht/Volumen)	1%
6	Natriumnitrit N	keiner	1%
7	Kontrolle C-	-

Zusammensetzung der Mineralsäuregemische in Volumen prozent:

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Säuregemisch L Säuregenisch H

lo,9	23,ο
4,6	11,5
1,5	3,9
83,ο	61,6

konzentrierte Salzsäure konzentrierte Schwefelsäure konzentrierte Phosphorsäure Wasser

Die Zusammensetzung der erzeugten Silofutter ist nachstehend angegeben, wobei die Zahlen für "Kontrolle" der Mittelwert von C. und C» ist:

	Trocken substanz	pH	V7SC*+	Milch= säure*	Amino- niak*	wirkliches Protein
						rohes Protein
Kontrolle	24,8	4,57	o,64	5,7	o,71	o,Cl
^AL	22,9	4,34	1,13	5,ο	o, 6 8	o,C2
A₁. Ν Li	24,2	4,28	UA	■5,2	o,71	ο , Γ..2
	22,6	4,14	1,33	4,9	o,72	o,62
A_nN	23,4	4,23	1,78	4,1	o,71	o,65
N	23,ο	4,28	o,59	7,ο	o,CC	• o,52
NA nicht	verfügbar
				m . . _ 1	Λ ■

VJSCrwasseiiös liches Kohlehydrat.

Die vorstehende Tabelle gibt an, daß das Fermentierungsausmaß, gemessen durch Zersetzung von Kohlehydrat (d.h. Gehalt an wasserlöslichem Kohlehydrat, welches im Silofutter verbleibt) durch Milchsäurebildung sowie durch Zersetzung wirklichen Pro-

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- Io -

teins, bei allen Säurcbehand.lungen geringer ist als bei den Kontrollen. Die Tabelle zeigt auch, daß die Behandlung A₁₁U zu weniger Zersetzung führt, als wenn entweder Säure allein oder Nitrit allein verwendet wird. Dieses Ergebnis bestätigt die mikrobiologische Abschätzung, welche in Beispiel 1 gegeben ist.

Die geringere Produktion von Milchsäure durch Behandlung A₁₁II, welche in der obigen Tabelle gezeigt ist, ist ebenfalls vorteilhaft, da es bekannt ist, daß IUIchsäure die Mahrungsaufnahme durch V7jßlerkäuer herabsetzt.

Beispiel 3

Dieses Beispiel veranschaulicht die relativen Wirkungen des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich mit Säure allein, wie sie beim AIV-Verfahren angewandt v/ird.

Ein Rasengras, vorwiegend hohes Schwingelgras, wird mit den folgenden Zusätzen mit den folgenden Raten eingesäuert:

Behandlung Zusatz Anwendungs- zugesetztes

_Nr rate Gew.-% Säureäquiva

lent mg/loo kg Gras

1 Kontrolle - kein Zusatz

2 Säuregemisch * allein

in hoher Rate · o,5o 4,85

3 Säure in niedriger Rate (5o3 H_SO.)plus Natrium-

nitril ⁴ ₄o,25 2,55

(Ho Gew.-Teile je Million)

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Die verwendete Säure ist ein Gemisch aus konzentrierter HCl, .konzentrierter H₅SO₄, konzentrierter H₃PO₄ und Wasser im Verhältnis von 12 : 3 : 2 : 6 Volumenteilen» Die Ho Teile je Million Natriumnitrit auf dem Gras werden erhalten durch Aufbringen von o,22 Gew.-% einer wäßrigen Natriumnitritlösung, welche 4,8 Gew.-% Natriumnitrit enthält.

Die unter Anwendung jeder dieser drei Behandlungen bereitete Einsäuerung wird dann an friesische Molkereikühe verfüttert und zwar an 8 Kühe je Behandlung, ind es wird cäßNahrungsaufnahme gemessen. Die erzielten Ergebnisse sind:

Behandlung Silofutter- Silofutter- Silofutter-

Nr. pH aufnahme Trockensubstanz-

(kg/Tag) aufnahme (kg/Tag)

6,9 7,5 8,2

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Aufnahme bei Silofutter, welches der Behandlung 3 (d.h. Nitrit + Säure gemäß der Erfindung) unterliegt, am höchsten ist.

1	5,2	4o,8
2	4,8	41,8
3	5,5	44,7

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Verbessern des Nährwerte« von Silofutter, dadurch gekennzeichnet, daß man dem zu konservierenden Futter mindestens eine Säure und ein Nitrit hinzusetzt.'

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Nitrit Matriumnitrit oder Kaliumnitrit verwendet.

ι,

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nitrit in einer Ratci von Io bis 2ooo, vorzugsweise von 5o bis 3oo Gewichtsteilen je Million, bezogen auf das Futter, hinzusetzt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die SSure in einer Rate von o,l bis 3%, vorzugsweise von o,2 bis Q6 * bezogen auf das Gewicht des Futters, hinzusetzt.

5. Vorfahren nach einem der vorhergehanden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Siiure Salzsaure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder ein Heini sch dieser Säuren verwendet.

C. Verfahren nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß nu.n eine Süurpkonzentr ation in Uerelcl· von Io bis 9o, vor-

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zugsweise von 3o bis 60 Volumenprozent einhält.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Säure eine feste Säure, beispielsweise SuIfaminsäure, verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nitrit und die feste Säure als feste Pulver auf das Futter aufbringt.

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