DE3208134C2 - - Google Patents

Description

Der Einsatz von Säuren als Konservierungsmittel bei der Frischfutterkonservierung ist eine allgemein bekannte Methode zur Herstellung hochwertiger Silage. Die bekannteste und zuverlässigste Verfahrensweise basiert auf dem sog. AIV-Verfahren, nach dem der pH-Wert der Futtermasse durch Säurezusatz auf den Bereich 3-4 gesenkt wird. Beim AIV-Verfahren wurden anfangs ausschließlich starke Mineralsäuren eingesetzt, etwa ein Salzsäure-Schwefelsäure-Gemisch; später ist jedoch an deren Stelle vornehmlich Ameisensäure getreten. Ameisensäure hat man auch als Salz mit Calcium, Magnesium und Natrium als Kation zusammen mit Phosphat, wie Harnstoffphosphat und/oder Monocalciumphosphat, eingesetzt.

Infolge der Pufferwirkung des zu konservierenden Futters hat sich in der Praxis bereits das Senken auf pH 4 direkt durch Säurezusatz wegen der großen erforderlichen Säuremenge als unrationell erwiesen. Das Einstellen auf den angestrebten pH-Wert bleibt somit den im Futter stattfindenden säurebildenden Gärungsprozessen überlassen, von denen sich die reine Milchsäuregärung, bewirkt von den niedrige pH-Werte gut vertragenden Milchsäurebakterien, am günstigsten gestaltet. Die wesentliche Bedeutung des Säurezusatzes besteht somit in erster Linie darin, daß durch die pH-Senkung die reine Milchsäuregärung gefördert wird. Weiterhin müssen Wachstum und Aktivität der schlechter säureverträglichen, schädliche Gärungen bewirkenden Mikroben und vor allem die den Futtergebrauchswert und die Futterqualität stark mindernden, hohe Nährstoffverluste verursachenden Buttersäurebakterien gehemmt oder verhindert werden. Daher ist die Konkurrenz der übrigen Mikroben mit den Milchsäurebakterien um die gemeinsame Energiequelle, die im Futter enthaltenen Zucker, zu verringern oder auszuschalten.

Ein ideales Konservierungsmittel unterdrückt neben unmittelbar pH-senkender Wirkung auch die Lebensfunktionen der mit den Milchsäurebakterien um die Energiequelle konkurrierenden Mikroorganismen spezifisch, ohne jedoch die reine Milchsäuregärung zu beeinträchtigen. Dabei wird der angestrebte definitive Aziditätsgrad (pH) auf die günstigst mögliche Weise durch Umwandlung von Futterzuckern in Milchsäure auf intensivste Art und unter möglichst geringem Zuckerverbrauch erzielt.

Aus der DE-OS 16 92 470 ist bereits ein Mittel zur Haltbarmachung von landwirtschaftlichem Rohfutter aus einem Gemisch aus einer anorganischen Säure und einer organischen Säuresubstanz bekannt, das gegebenenfalls eine Geschmackssubstanz enthält. Die anorganische Säure kann mehr als die Hälfte, vorzugsweise 55 bis 80%, und die organische Säuresubstanz 15 bis 30% des Gewichts des Gemisches ausmachen. Auch kann Benzoesäure zum Einsatz kommen, um Bakterien abzutöten. Genaue Mengenangaben der Mischungskomponenten sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen. Ihr Hauptzweck liegt darin, Bakterien- und Schimmelwachstum im Futter wirksam zu vermindern und dessen Haltbarkeit wesentlich zu erhöhen. Weiterhin sollen die Erhaltung des β-Carotins, der Proteine und anderer Näherstoffe sowie eine Verbesserung des Geschmacks des Futters erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Konservierungsmittel für die Verwendung bei der Silierung von frischem Wiesenfutter zu finden, das zunächst den pH-Wert des Futters vermindert, um somit Bedingungen zu schaffen, unter denen durch reine Milchsäuregärung der pH- Wert auf einen angestrebten Wert weiter abgesenkt wird, und gleichzeitig dafür sorgt, daß schädliche Gärungen, insbesondere im Hinblick auf den Zucker- und Trockensubstanzverlust des Futters, gehemmt werden, und zwar ohne Beeinträchtigung der Milchsäuregärung.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in der Verwendung eines Konservierungsmittels gemäß dem Patentanspruch.

Die Benzoesäure und ihre Salze sowie gewisse Abkömmlinge sind als Konservierungsmittel bereits bekannt und auch zum Silieren von Frischfutter erprobt worden, wobei jedoch unbefriedigenden Ergebnisse erzielt wurden.

Die mit dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel erzielbaren besseren Resultate sind aus den Ausführungen ersichtlich. Als die Wasserstoffionenkonzentration steigernde Komponente dienten verschiedene Mengen Chlorwasserstoffsäure beziehungsweise Ameisensäure entweder ohne oder mit quantitativ zwei verschiedenen Benzoesäurezusätzen. In sämtlichen Versuchen wurde die Benzoesäure als Ammoniumsalz zugesetzt. Zum Vergleich ist eine entsprechende Konservierung ohne eine die Wasserstoffionenkonzentration steigernde Komponente angeführt.

In der nachstehenden Tabelle 1 ist der Silage-Milchsäuregehalt in Gewichtsprozent und in Klammern in Äquivalenten, bezogen auf die Tonne Silage, angegeben.

Tabelle 1 zeigt, daß innerhalb jedes Zusatz-Niveaus "sonstige Säure", Null-Niveau inbegriffen, in der Silage etwa die gleiche Menge Milchsäure gebildet wurde, was beweist, daß die Milchsäuregärung durch den Benzoesäurezusatz nicht beeinträchtigt wurde. Hingegen hat sich mit zunehmender Dosis "sonstiger Säure" immer weniger Milchsäure gebildet, und in dieser Beziehung wirkt Ameisensäure stärker als Chlorwasserstoffsäure. Aus den in Tabelle 1 in Äquivalenten angegebenen Milchsäuremengen ist zu ersehen, daß eine äquivalente Zunahme der Chlorwasserstoffsäure-Dosis die Milchsäuremenge äquivalent etwa im gleichen Maße reduziert. Hingegen wird bei Steigerung der Ameisensäure-Dosis die Milchsäure äquivalent deutlich stärker verringert.

Tabelle 1

Milchsäure im Futter, Gew.-% (Äquiv./t)

Tabelle 2 zeigt den gewichtsprozentualen Gehalt der Silage an reduzierenden Zuckern am Ende der Gärung. Wie ersichtlich, verringert die Kombination des Benzoesäurezusatzes mit die Wasserstoffkonzentration steigernden Säuren bei allen Dosierungs-Niveaus der letzteren den Zuckerverlust durch im Hinblick auf die Konservierung schädliche Gärungen. Die restliche Zuckermenge war in den günstigsten Fällen gleich dem ursprünglichen Zuckergehalt des Frischgrases oder lag sogar darüber. Dies läßt sich nur so erklären, daß sich aus anderen Kohlehydraten des Futters Zucker gebildet haben, die dann unverbraucht erhalten geblieben sind.

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß das erfindungsgemäß verwendete Konservierungsmittel die günstige Wirkung hat, die Zucker vor im Hinblick auf die Konservierung ungünstigen oder schädlichen Gärungen zu bewahren. Diese Wirkung ist beim Arbeiten mit der Mischung deutlich stärker als bei getrenntem Einsatz der Komponenten.

Diese günstige kombinatorische Wirkung geht aus dem unteren Teil der Tabelle 2 hervor. Wie ersichtlich, ging bei alleinigem Zusatz von Ameisensäure mit steigender Dosis die Restzuckermenge zurück, während bei alleinigem Zusatz von Chlorwasserstoffsäure genau das Gegenteil der Fall war. Betrachtet man dagegen den Einfluß der Benzoesäure, allein und in Verbindung mit Ameisensäure zugesetzt, auf die Restzuckermenge, so stellt man fest, daß der Zuckergehalt durch die Wirkung des Benzoesäurezusatzes im besten Fall doppelt so gut (oberste Zeile) und bei Hinzunahme von Ameisensäure entsprechend nahezu zweieinhalb mal so gut wie bei der Bezugsprobe war.

Tabelle 2

Gehalt d. Futters an reduzierenden Zuckern, Gew.-% (Zuckergehalt des verwendeten Frischfutters durchschnittl. 3,57 Gew.-%)

Tabelle 3 zeigt den Trockensubstanzverlust des Futters bei der Konservierung. Die in dieser Tabelle zusammengestellten Versuchsergebnisse bringen einen weiteren Beweis dafür, daß die günstige Wirkung der Benzoesäure in dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel mehr als nur additiv ist. Bei allen Chlorwasserstoffsäure- Dosierungsniveaus hat nämlich die Benzoesäurekomponente den Trockensubstanzschwund deutlich stärker reduziert als bei ihrem alleinigen Zusatz.

Das oben Gesagte gilt gleichermaßen bezüglich des Verlustes an organischer Substanz, denn bei dem beschriebenen Versuch ging aus den Silos kein Sickersaft ab. Mineralstoffverluste traten somit keine auf, und der Verlust an organischer Substanz kann auf die Gärung zurückgeführt werden.

Tabelle 3

Trockensubstanzverluste bei der Konservierung, Gew.-%

Tabelle 4 enthält die Untersuchungsergebnisse bezüglich der alkoholischen Gärung, die eine der Ursachen für die oben aufgeführten Verluste sein kann. Die Resultate in Tabelle 4 zeigen, daß die Benzoesäure, zusammen mit Chlorwasserstoffsäure eingesetzt, die Äthanolbildung deutlich stärker eindämmt als allein. Benzoesäure, in Verbindung mit Ameisensäure zugesetzt, ergibt eine gleichartige, wenn auch teilweise relativ schwächere Wirkung. Die Erklärung dafür scheint in der überraschenden äthanolbildungsfördernden Wirkung der Ameisensäure zu liegen.

Tabelle 4

Äthanolgehalt d. Futters, Gew.-%

Zur Klärung der Eignungsfähigkeit des erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittels wurde der Einfluß reichlicherer Benzoesäuremengen auf Geschmack und Verdaulichkeit der Silage getestet, der Einfluß der Säuren in dieser Beziehung ist bereits bekannt. Für den Test wurde Gras siliert, wobei als Konservierungsmittel in dem einen Falle 1 kg und im anderen Falle 2 kg Benzoesäure je Tonne Frischfutter, d. h. also 0,1 bis 0,2 Gew.-%, zugesetzt wurden. Zum Vergleich wurde auch Futter ohne Konservierungsmittel beziehungsweise unter Zusatz von 5 Liter 86prozentiger Ameisensäure siliert.

Ein mit Schafböcken durchgeführter Schmackhaftigkeits- und Verdaulichkeitsversuch ergab weder bezüglich der Schmackhaftigkeit des Futters noch bezüglich der Verdaulichkeit der organischen Substanz zwischen den Silagen statistisch signifikante Unterschiede. Da die Versuchstiere ausschließlich Silage angeboten bekamen, ist die Schlußfolgerung begründet, daß dem zu konservierenden Frischfutter Benzoesäure als Konservierungsmittel-Komponente bis zu einer Menge von 2 kg je Tonne Futter zugesetzt werden kann.

Das erfindungsgemäß verwendete Konservierungsmittel weist also günstige Eigenschaften auf, wie man sie in dieser Vielgestaltigkeit bei den bereits bekannten Frischfutter-Konservierungsmitteln oder deren Kombinationen nicht findet. Es ist somit nun möglich, durch vergleichsweise geringe Benzoesäuremengen den Einsatz von den pH-Wert senkender Säure ohne Beeinträchtigung des Konservierungsergebnisses oder sogar unter gleichzeitiger Verbesserung desselben wesentlich zu reduzieren. Dieser Umstand wirkt sich, erfolgt die pH-Einstellung mit organischer Säure, etwa Ameisensäure, auch wirtschaftlich vorteilhaft aus. Beim Arbeiten mit billigeren Mineralsäuren wiederum bedeutet die Möglichkeit, die Säuremenge herabzusetzen, insofern einen besonderen Vorteil, als diese Säuren, in den üblicherweise reichlichen Mengen zugesetzt, bei Verabreichung reichlicher Futterportionen für das Tier physiologisch nachteilige Wirkung haben.

Da die den pH-Wert regulierende Komponente in ihrer Intensität und Wirkung ohne nachteilige Folgen reduziert werden kann, können in dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel als pH-regulierende Komponente statt freier Säuren auch saure Salze oder deren Mischungen verwendet werden. Dies öffnet weitere Möglichkeiten, um auf den Einsatz der schwierig zu handhabenden flüssigen Säuren und deren Kombinationen zu verzichten.

Die Benzoesäurekomponente kann entweder aus Benzoesäure oder deren Salz oder deren Derivat, das eine adäquate Wirkung wie die Säure oder ihre Salze hat, bestehen. Brauchbare Derivate sind beispielsweise die Parahydroxibenzoesäure sowie deren Methyl- und Äthylester.

Das Konservierungsmittel kann entweder als Lösung oder in fester Form verwendet werden. Da Benzoesäure in Säuren wie Chlorwasserstoffsäure und Ameisensäure nicht löslich ist, wird sie in der Säure unter Einsatz von Eindickungs- und Geliermittel, wie z. B. Agar-Agar, Alginate, Zellulosederivate, Stärkedextrin oder Pektin, zu einer möglichst homogenen Suspension suspendiert.

In dem erfindungsgemäß verwendeten Konservierungsmittel können auch andere Zusätze enthalten sein, wie z. B. Zucker oder zuckerhaltige Stoffe, Milchsäurebakterien, zellulose- und stärkespaltende Enzyme, das Futteraroma beeinflussende Mittel oder die Löslichkeit der Futtereiweiße regelnde Stoffe.

Die Menge der einzelnen Komponenten in der Mischung können je nach zu konservierendem Gut und dessen Eigenschaften innerhalb ziemlich weiter Grenzen variieren. Die größeren Mengen im Rahmen des angeführten Bereichs sind bei eiweißreichen und in ihrer mineralischen Zusammensetzung stark überwiegend basischen Futtermitteln, wie z. B. Leguminosen, zu empfehlen. Die kleineren Mengen wiederum sind ausreichend für eiweißarme und in ihrer mineralischen Zusammensetzung weniger basische oder neutrale Futterarten. Bei dem Konservierungsmittel mit Ameisensäure als einziger wesentlicher pH-regulierender Komponente empfiehlt es sich jedoch, unabhängig vom zu konservierenden Futter die Benzoesäurekomponente in den höheren Dosen einzusetzen.

Die pH-senkende Komponente des Konservierungsmittels beträgt mengenmäßig vorzugsweise 20-60 Säureäquivalente je Tonne Futter. Sowohl die größeren als auch die kleineren Mengen im Rahmen des angeführten Bereichs werden durch die gleichen Grundsätze bestimmt wie vorangehend bezüglich der Benzoesäurekomponente angeführt.

Claims (1)

1. Verwendung eines Konservierungsmittels aus einem Gemisch aus a) 40-98 Gew.-% Mineralsäure oder Ameisensäure oder einem Salz der Ameisensäure zusammen mit einer sauren Phosphatverbindung sowie b) 2-60 Gew.-% Benzoesäure, deren Salz oder Derivat, gerechnet als Benzoesäure, zum Silieren von frischem Wiesenfutter unter Luftabschluß mit der Maßgabe, daß je Tonne frischen Wiesenfutters 20 bis 60 Säureäquivalente a) und 100 bis 1000 g b), gerechnet als Benzoesäure, vorliegen.