DE2524925B2

DE2524925B2 - Verfahren zur herstellung von futtermitteln

Info

Publication number: DE2524925B2
Application number: DE19752524925
Authority: DE
Inventors: Raymond Versailles; Colas Jean-Louis Saint Maur des Fosses; Taisne Dominique Paris; Teissier (Frankreich)
Original assignee: Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, Paris
Priority date: 1974-06-06
Filing date: 1975-06-05
Publication date: 1976-08-26
Also published as: LU72639A1; IE41254L; PL94149B1; IE41254B1; HU170293B; US3937846A; NL7506681A; DE2524925A1; FR2273482B1; BE829839A; BR7503547A; CH595052A5; GB1456350A; DD117981A5; IT1036121B; ES438276A1; FR2273482A1; DK143173B; DK250475A; DK143173C

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln.

Die nährenden Eigenschaften der Kombination Harnstoff-Harnstoffphosphat sind bekannt. Diese Kombination hat gegenüber Harnstoff allein den Vorteil, daß sie weniger toxisch ist und Phosphor enthält. Abgesehen von trockenen Gemischen wurden zahlreiche Verfahren zur Absorption eines Harnitoff-Harnstoffphosphat-Gemisches von Viehfuttermitteln vorgeschlagen. Prinzipiell bestehen diese Ver- 4» fahren darin, daß man Harnstoff und Hamstoffphosphat in einem geeigneten Lösungsmittel wie Wasser, Äthylalkohol, Propylenglykol oder in pseudo-flüssigen Produkten wie Rüben- oder Rohrzuckermelasse löst und dann diese Lösung von einer für die tierische Ernährung geeigneten Substanz absorbieren läßt. Das erhaltene Produkt wird dann getrocknet, wobei man manchmal die Wärme einer Neutralisationsreaktion zusätzlich verwendet, durch eine Trocknung auf bekannte Weise. Das Endpro- 5<> dukt wird dann üblicherweise gemahlen.

Die Verfahren nach dem Stand der Technik haben alle gewisse Nachteile, insbesondere den, daß sie ohne Trocknung zu einem Endprodukt mit sehr hohem Festigkeitsgehalt führen. Man hat ferner festgestellt, daß das Endprodukt in diesem Fall nicht frei von Schimmelpilzen, Bakterien und nicht keimfrei ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet diese Nachteile und bringt im übrigen zahlreiche andere Vorteile mit sich, die aus der Beschreibung und den folgenden Beispielen hervorgehen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man 35 bis 48 Gewichtsteile Ham- ⁶S stoff mit 65 bis 52 Gewichtsteilen Hamstoffphosphat trocken vermischt, die Mischung bei einer Temperatur zwischen 72 und 90° C zum Schmelzen bringt, durch eiae für die Tierernährung verwendete Substanz absorbiert und abkühlt oder man eine Harnstoff-Harnstoffphosphat-Verbindung mit einer Zusammensetzung von 61,5% Harnstoff und 38,5% 100%iger Phosphorsäure bei einer Temperatur zwischen 72 und 90° C zum Schmelzen bringt, durch eine für die Tierernährung verwendete Substanz absorbiert und abkühlt

Die zweite Verfahrensweise besitzt die Vorteile:

Sie ersetzt die zwei Kristallisationsschritte, die notwendig sind, um Harnstoff und Hamstoffphosphat zu kristallisieren, durch einen einzigen Schritt, und sie vermeidet die Schwierigkeiten, die bei jedem Vermischen von Kristallen auftreten (die Notwendigkeit, zur Erzielung eines homogenen Gemisches Kristalle von etwa gleicher Größe, Form, Dichte usw. zu vermischen).

Der Patentanspruch 2 beinhaltet eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform kann man die Acidität der imprägnierten Substanz mehr oder weniger durch Zugabe von Soda, Kalk, Magnesiumoxid, Kaliumcarbonat verändern, was zusätzlich zur Erhöhung des pH-Werts einen Zusatz von Elementen wie Na, Ca, Mg oder K erlaubt, die für die Tiere nützlich sind.

Dem geschmolzenen Harnstoff-Harnstofi'phosphat-Gemisch kann man selbstverständlich Sulfate, am besten Ammoniumsulfat, in einer solchen Menge zusetzen, daß das Verhältnis N/S des Endprodukts einen Wert von mindestens 13 erreicht, der den neuzeitlichen ernährungswissenschaftlichen Empfehlungen entspricht.

Femer kann man dem geschmolzenen Gemisch von Harnstoff und Hamstoffphosphat selbstverständlich Spurenelemente, wie Co, Cu, Mn₁ Zn usw. in Form von beispielsweise feinvermahlenem SuIfal: zugeben, das sich in dem geschmolzenen Gemisch auflöst.

Man kann selbstverständlich auch Vitamine wie beispielsweise Vitamin A, D und E zusetzen. Wegen ihrer geringen Wärmestabilität werden sie in die Mischmaschine unmittelbar vor Eintritt des Futtermittels in die Presse gegeben. Die Art und die Mengen der zugesetzten Vitamine, die im wesentlichen vom Grad der Anreicherung des imprägnierten Substrats und damit von der Zweckbestimmung des Futtermittels abhängen, können vom Fachmann in jedem gesonderten Fall ohne weiteres festgesetzt werden.

Die Konditionierung der mit dem Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemisch imprägnierten Substanz, die gegebenenfalls durch eins der genannten Mittel neutralisiert wurde, kann selbstverständlich durch Zugabe von Melasse oder einem Melasseprodukt erleichtert werden. Diese Zugabe zur imprägnierten Substanz kann vom Eingang des Futtermittels oder im Falle der Verwendung einer Strangpresse im Inneren der Vorrichtung zum Konditionieren selbst zugegeben werden.

Die Mengen an zugesetzter Melasse betragen 0,1 bis 20 Gewichtsteile Melasse auf 100 Gewichtsteilen imprägnierten Substrats und am besten 2 bis 10 Teile Melasse auf 100 Teile imprägnierten Substrats.

Diese Zugabe ist vorteilhaft für die pflanzlichen Substrate, die stark an Mineralsalzen angereichert sind und die aus diesem Grund Schwierigkeiten beim Durchgang durch die Strangpressen, in denen die Futtermittel zu zylindrischen Granulaten geformt werden, bereiten. Femer ist der Zusatz von Rohrzucker in einem Futtermittel von bedeutendem

Interesse wegen der erhöhten Begierde der Tiere hierauf und wegen der Erhöhung des Energiegehalts des so hergestellten Futtermittels.

Die zu imprägnierende Substanz soll selbstverständlich in einer solchen Form vorliegen, daß sie geeignet ist, die Absorption des geschmolzenen Gemisches zu begünstigen. Die Bedingungen, die das Absorbens zur Erzielung eines optimalen Ergebnisses erfüllen soll, entsprechen denen eines jeden Absorp-

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Substanz und sie führt direkt zu einem Endprodukt mit sehr geringem Wassergehalt, der niedriger ist ais der der zu imprägnierenden Substanz im Ausgangszustand.

Durch die gemeinsame Einwirkung der Hitze und der Säure sowie der Abwesenheit von Wasser lühri das erfindungsgemäße Verfahren zu einem keim-, schimmel- und bakterienfreien Futtermittel. Die Erfindung bringt auch eine beträchtliche Ersparnis der

tionsverfahrens. Es ist bekannt, daß ein poröser oder 10 Menge der zu imprägnierenden Substanz im Verhältschwammiger Zustand die Absorption begünstigt. Es nis zu den Lösungsverfahren des Stands der Technik

ist auch bekannt, daß eine günstige Mahlfeinheit zur ' "

Absorption beiträgt.

Die Imprägnierung des Futtermittels mit dem für einen gegebenen Stickstoff- und Phosphorzusatz mit sich. Es wurde festgestellt, daß für eine bestimmte Menge desselben Absorbens wesentlich mehr

Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemisch bzw. der ent- 15 Harnstoff und Harnstoffphosphat erfindungsgemäö sprechenden Verbindung kann entweder durch Trän- absorbiert werden kaon als bei den bekannten Verken des Mittels mit dem Gemisch oder der Verbin- fahren.

dung oder durch Dispergieren des geschmolzenen Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele

Gemisches bzw. der geschmolzenen Verbindung von weiter erläutert. Die angegebenen Teile sind GeHarnstoff und Harnstoffphosphat auf die Oberfläche ao wichtsteile,
der zu imprägnierenden Substanz erfolgen, wobei _ . · 1 1

letztere sich am besten in zerteilter Form befindet. Beispiel

Die Teilchen der zu imprägnierenden Substanz kön- Man mischt im Trockenen 40 Teile Harnstoff und

nen in jedem bekannten Mischapparat mit einem 60 Teile Harnstoffphosphat. Man entnimmt 65 Teile Rührsystem in Bewegung gebracht werden. Die Dis- »5 dieses Gemisches, die man unter ständigem Rühren pergierung kann mit jedem geeigneten Mittel, bei- bis zum vollständigen Schmelzen auf 85° C erhitzt, spielsweise in einem Gerät mit einem einfachen Ein- Hierzu gibt man unter leichtem Kneten und Aiiif-

leitungsrohr mit kalibrierter Öffnung oder mit Gieß- rechterhaltung der Erwärmung allmählich 35 Teile zapfen oder anderen Vorrichtungen, die das geschmol- Preßkuchen von Früchten der chinesischen Hanfpalzene Gemisch auf die Oberfläche der in Bewegung 30 me (Trachycarpus) mit der folgenden Teilchengröße:

befindlichen Teilchen der zu imprägnierenden Substanz bringen, durchgeführt werden.

Die Einsatzmengen des zu imprägnierenden Futtermittels hängen selbstverständlich von ihrer Art und von ihrem Zustand ab. Sie können vom Fachmann leicht bestimmt werden unter Berücksichtigung der zu imprägnierenden Substanz sowie der gewünschten Eigenschaften des Endprodukts.

Die Erfindung gestattet die Absorption von ge16,3% 0 über 0,8 mm

40,2o/o 0 zwischen 0,4 und 0,8 mm 43,50/p 0 unter 0,4 mm

und einem Gehalt an Wasser von 12%.

Man läßt bis auf Raumtemperatur abkühlen. Man erhält so ein pulveriges Produkt mit einem Wassergehalt von 4°/o und dem Äquivalent von 120 g an eiweißhaltigen Stoffen auf 100 g Produkt. Die Kom-

schmolzenen Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemischen 40 Verteilung des erhaltenen Produkts ist folgende:

durch Substanzen, die einen mehr oder weniger hohen Gehalt an Cellulose besitzen, wie die Luzerne mehle, gemahlenen Futter, Stroh, Maiskolbenkämme und pflanzliche Abfälle wie auch durch übliche industrielle Nebenprodukte, nämlich Müllereirückstände, Kleie, Reisbruch, Grützenkleie oder dehydratisierte Produkte wie Treber aus Brauereien, ausgepreßte Rübenschnitzel oder ausgepreßte Fruchtrückstände

usw. Unter diesen Produkten geben die Ölkuchen und

Trester interessante Möglichkeiten zur Absorption 50 bis zur vollständigen Schmelze auf 85 C erhitzt,
des geschmolzenen Harnstoff-Harnstoffphosphat-Ge - Man gibt allmählich unter Aufrechterhalrung der

19,5% 0 zwischen 1 und 2 mm 54,5% 0 zwischen 0,5 und 1 mm 26,0% 0 unter 0,5 mm.

Beispiel 2

Man mischt im Trockenen 40 Teile Harnstoff und 60 Teile Harnstoffphosphat. Man entnimmt 55 Teile dieses Gemisches, die man unter ständigem Rühren

misches.

Erfindungsgemäß ist die Herstellung von Futtermitteln mit praktisch cellulosefreien Produkten wie den Getreidemehlen möglich.

Erfindungsgemäß ist es auch möglich, Futtermittel aus mineralischen Substanzen herzustellen, die durch das geschmolzene Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemisch imprägniert werden können, um ihm besondere Eigenschaften zu geben, wie beispielsweise im Fall der Lecksteine.

Das erfindungsgemäß hergestellte Futtermittel kann gemäß der gewählten Konzentration dem Vieh entweder als solches oder als Zusatz zu der Futterration gegeben werden.

Die Erfindung bringt zahlreiche Vorteile mit sich:

Sie gestattet eine schnelle und homogene Imprägnierung einer für die tierische Ernährung bestimmten Heizung und schwachem Kneten 45 Teile Preßkuchen der Früchte der chinesischen Hanfpalme mit folgender Korn verteilung zu:

0,25% 0 über 0,4 mm
43,00% 0 zwischen 0,25 und 0,4 mm 56,75% 0 unter 0,25 mm und einem Wassergehalt von 12%.

Man läßt auf Raumtemperatur abkühlen. Man erhält so ein pulverförmiges Produkt mit einem Wassergehalt von 5% und einem Äquivalent von 100 g eiweißhaltigen Substanzen auf 100 g Produkt. Das Endprodukt gleicht im Aussehen dem des Beispiels

Beispiel 3

Man mischt im Trockenen 40 Teile Harnstoff und 60 Teile Harnstoffphosphat. Man entnimmt 50 Teile

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des geschmolzenen Gemisches wie in den vorangehenden Beispielen.

Unter Aufrechterhaltung der Heizung und Kneten gibt man allmählich zu diesem Gemisch 50 Teile dehydratisierte Rübenschnitzel.

Nach dem Kühlen erhält man ein pulverförmiges saures Produkt, das wie das Ausgangsprodukt aussieht und das Äquivalent von 95 g eiweißhaltigen Rohstoffen auf 100 g Endprodukt besitzt.

Beispiel 4

Man mischt im Trockenen 33 g Harnstoffphosphat und 22 g Harnstoff und schmilzt dieses Gemisch, indem man unter Rühren auf 85° C erwärmt Man gibt allmählich 30 g Ölkuchen von Früchten der chinesisehen Hanfpalme, die mit denen des Beispiels 2 identisch sind, zu, wobei man fortwährend heizt und leicht knetet

Man läßt das Produkt auf 6O⁰C abkühlen und gibt langsam 15 g leicht carbonisierten gelöschten »° Kalk zu.

Man erhält ohne Trocknung und ohne Mahlung ein pulverförmiges fließendes Produkt vom pH 6,5, das einen Wassergehalt von 8% besitzt (gegenüber 12% des Ausgangsölkuchens) mit der folgenden »5 Korngrößenverteilung:

7% 0 zwischen 1 und 2 mm
22% 0 zwischen 0,5 und 1 mm
71% 0 unter 0,5 mm.

Das Gewichtsverhältnis von Ca/P im Endprodukt beträgt 1,2.

Vergleichsbeispiel 5

Dieses Beispiel zeigt die Behandlung des ölkudiens gemäß Beispiel 1 nach einem bekannten Verfahren.

Man löst 48 Teile Harnstoffphosphat und 32 Teile Harnstoff in 20 Teilen Wasser bei 50° C.

Man entnimmt 65 Teile dieser Lösung, in die man ₄„ allmählich unter Heizen und leichtem Rühren 35 Teile des Ölkuchens gemäß Beispiel 1 einarbeitet. Nach dem Homogenisieren und Kneten enthält das Endprodukt 16,6% Wasser, von denen 13% aus der ursprünglichen Lösung entstammen. Dies hat eine Trocknung des Futtermittels für einen Gebrauch und »eine gute Konservierung zur Folge.

Dieses Produkt muß aber vorsichtig getrocknet werden, um die Zersetzung des Harnstoffs und des Harnstoffphosphats zu vermeiden.

Nach Entfernen des Wassers, das dem aus der von dem Ölkuchen absorbierten Lösung entspridit, enthält das Endprodukt:

40/0 Wasser
40% Ölkuchen

60% Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemisch,
was einem Äquivalent von 108 g eiweißhaltigen Stoffen auf 100 g Endprodukten entspricht.

Vergleich der Beispiele 1 und 5

Diese Beispiele wurden mit derselben Menge desselben Ölkuchens durchgeführt. Man sieht, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Erzielung eines höheren Gehalts an Eiweißmaterial als das bekannte Verfahren gestattet. Ferner zeigt die Rechnung, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine beträchtliche Kalorienersparnis gegenüber den bekannten Verfah-

925 (υ

ren bringt. Folgende thermodynamische Daten sind dabei zu berücksichtigen:

Schmelzwärme des Eutekukums Harnstoff-Harnstoffphosphat:

ΔΗί=+43+ 2CaIg'¹
(im Laboratorium gemessen)

Spezifische Wärmen:

Harnstoffphosphat: + 0,35CaI⁰C"^-¹

(im Laboratorium gemessen)
Harnstoff: +0,32CaI⁰C-^"¹
Ölkuchen: + 0,3CaI⁰C"^-¹
Harnstoff-Harnstoffphosphat-Lösung:

etwa +0,7CaI⁰C"^-¹

Lösungswärmen:

Harnstoffphosphat: +7,65 kcal Mol"¹
Harnstoff: + 3,60 kcal Mol"¹

Aus diesen Daten läßt sich bei einer Bezugstemperatur von 20° C folgendes berechnen:

Beispiel 1

Zur Herstellung von 100 g Produkt bei 85° C müssen 4956 Kalorien aufgewendet werden, was 76 Kalorien pro g des eutektischen Gemisches von Harnstoff und Harnstoffphosphat entspricht.

Beispiel 5

Zur Herstellung von 100 g des bei 70° C getrockneten Produkts müssen 13 900 Kalorien aufgewendet werden (oberhalb von 70° C schmilzt das Gemisch von Harnstoff und Harnstoffphosphat und es muß dann die Schmelzwärme hinzugerechnet werden). Dieses Produkt enthält 60% des eutektischen Gemisches. Daher müssen 231,7 Kalorien pro g des eutektischen Gemisches von Harnstoff und Harnstoffphosphat aufgewendet werden.

Beispiel 6

In einen Horizontalmischer mit gegenläufigen Bändern gibt man 500 kg dehydratisierte Rübenschnitzel und 33 kg gepulvertes Kalkcarbonat. Man mischt 10 min lang und läßt dann in dem in Bewegung befindlichen Mischer durch öffnungen von 1 cm 0 126 kg des geschmolzenen Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemischen in einem Verhältnis von 60 Gewichtsteilen Harnstoffphosphat auf 40 Gewichtsteile Harnstoff, das vorher auf eine Temperatur von 80° C gebracht worden war, zufließen. 10 min nach dem Ende der Aufgabe des geschmolzenen Gemisches wird der Inhalt des Mischers auf eine Strangpresse gegeben und zu zylindrischen Körnern von 8 mm 0 geformt. Das erhaltene Futtermittel hat die folgende Zusammensetzung:

Phosphor insgesamt 1,47%

Calcium 2,39%

Stickstoff insgesamt 5,85%

Beispiel 7

In einen Horizontalmischer mit einer Kapazität von 6000 1 gibt man 1000 kg dehydratisierte Rübenschnitzel und 500 kg dehydratisierte Luzerne. Nach 10 min läßt man in den Mischer durch öffnungen von 1 cm 0 375 kg des geschmolzenen Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemisches, das in demselben Verhältnis wie in Beisniel 1

eine Temperatur von 80° C gebracht wurde, zufließen.

Die Dauer der Zugabe beträgt etwa 40 min. Dann gibt man in den Mischer 100 kg Calciumcarbonat. Nach 30 min wird der Mischerinhalt auf eine Strangpresse gegeben.

Wenn die Strangpresse einige Minuten in Betrieb ist, gibt man 6% Melasse vor der Düse direkt in die Presse. Die Zugabe der Melasse erhöht die Kapazität des von der Strangpresse verarbeiteten Futtermittels von 2 auf 2,5 t/h. Das erhaltene Futtermittel hat die folgende Zusammensetzung:

Phosphor insgesamt 2,18%

Calcium 2,71%

Stickstoff insgesamt 6,85°/o

Beispiel 8

In einen Mischer gibt man 870 kg dehydralisiertc Rübenschnitzel und läßt dann auf die in Bewegung befindlichen Rübenschnitzel 30 kg eines vorher auf 85° C erwärmten Gemisches von Harnstoff und Harnstoffphosphat in einem Gewichtsverhältnis von 55 Teilen Harnstoffphosphat auf 45 Teile Harnstoff zufließen.

Nach 5 min gibt man in den Mischer 3 kg Vitaminmischung A/D3 50/5, das 150 Millionen Internationalen Einheiten Vitamin A und 15 Millionen I. E.

Vitamin Dj entspricht, sowie 1V2 kg Vitaminmischung E, die 15 000 I. E. Vitamin E entsprechen.

Die hiermit getränkten Rübenschnitzel gibt man in eine Strangpresse, in die man 80 kg Rübenzuckermelasse fließen läßt.

Das in Form von zylindrischen Körnern erhaltene Futtermittel hat die folgende Zusammensetzung:

Stickstoff insgesamt 1,08%

Phosphor insgesamt O,65ⁿ/o

Calcium 0,07%

Beispiel 9

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung der Verbindung Harnstolf-Harnstoffphosphat.

Man löst bei 8O⁰C 118 kg Harnstoff in 106 kg Phosphorsäure mit einem P2Os-Gehalt von 50%. Man läßt abkühlen. Die ausfallenden Kristalle werden abzentrifugiert. Man erhält so 126 kg weiße ao Harnstoff-Harnstoffphosphat-Kristalle der Zusammensetzung 61,5¹Vo Harnstoff und 38,5% 100⁰/₀ige Phosphorsäure.

Diese Kristalle können an Stelle des Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemisches in den Beispielen 1 bis 4, 6 und 7 verwendet werden.

Die Verwertung der Erfindung kann durch gesetzliche Bestimmungen, insbesondere durch das Futtermittelgesetz, beschränkt sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Futtermitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man 35 bis 48 Gewichtsteile Harnstoff mit 65 bis 52 Gewichtsteilen Hamstoffphosphat trocken vermischt, die Mischung bei einer Temperatur zwischen 72 und 90° C zum Schmelzen bringt, durch eine für die Tierernährung verwendete Sub- ίο stanz absorbiert und abkühlt oder man eine Harnstoff - Hamstoffphosphat - Verbindung mit einer Zusammensetzung von 61,5% Harnstoff und 38,5% lOO°/oiger Phosphorsäure bei einer Temperatur zwischen 72 und 90° C zum Schmel- »5 zen bringt, durch eine für die Tierernährung verwendete Substanz absorbiert und ?bkühlt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich Soda, Kalk, Magnesiumoxid oder Kaliumcarbonat zur für die »° Tierernährung verwendeten Substanz vor ihrer Imprägnierung mit dem Harnstoff-Harnstoffphosphat-Gemisch oder der Harnstoff-Harnstoffphosphat-Verbindung oder im Verlauf des Abkühlens zusetzt. ^a5