DE68925518T2 - Futter und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Futter, warm eine fette Substanz in die Form eines Metallsalzes einer Fettsäure oder von Fettsäuren umgewandelt und mit einem Träger vereinigt wird. Zudem betrifft die Erfindung Futter, das durch das Verfahren hergestellt wird.
• Besonders beim Füttern von Wiederkäuern werden fette Substanzen wie freie Fettsäuren und Triglyceride in das Futter inkorporiert. Der Zweck ist, daß Fett durch das Verdauungssystem des Tieres in die Milch gelangen zu lassen, wobei die Eigenschaften der Butter, die aus der Milch erhalten wird, mittels des Futters beeinflußt werden können. Das Problem jedoch, das die fetten Substanzen mit sich bringen, war, daß sie das Funktionieren des Pansen des Tieres stören können. Zum Beispiel neigen Glyceride dazu auf der Oberfläche der Fasern in dem Futter einen Film zu bilden, welcher die Verdauung der Fasern erschwert indem sie als ein physikalisches Hindernis für Mikroben, welche die Fasern zersetzen, wirken. Zusätzlich können freie Fettsäuren eine toxische Wirkung auf einige Pansenmikroben haben.
• Das US-Patent 4 642 317 beschreibt Viehfutter, das eine Menge von mindestens 1 % an Calciumsalzen von Fettsäuren enthält. Das Salz kann ein kommerzielles Calciumsalz einer Fettsäure wie Calciumstearat sein oder ein Salz das durch Verseifung einer Fettsäure, wobei sich ein Natrium- oder Kaliumsalz ergibt, Lösen dieses alkalischen Salzes in einer wäßrigen Lösung, Umsetzen mit einer Calciumverbindung, resultierend im Niederschlag eines Calciumsalzes und Abfiltrieren des so hergestellten Salzes synthetisiert wird. Gemäß der Offenbarung muß das Calciumsalz nicht vollständig frei von freien Fettsäuren oder Spuren des ursprünglichen Fetts sein, es wird aber jedoch gelehrt, daß mindestens 95 % der Fettsäure in der Form des Calciumsalzes sein sollen. Somit beeinflußt die kleine Menge an freier Säure oder Fett nicht wesentlich die physikalischen Eigenschaften des benutzten Salzes.
• Anstrengungen wurden unternommen, um die oben erwähnten Probleme zu lösen durch Umwandlung der Fette, die in ein Futter inkorporiert werden sollen in eine geschützte Form. Eine übliche Methode des Schutzes war es, die Fette in die Calciumsalze umzuwandeln. Diese Salze gelangen unverändert durch den Pansen eines Wiederkäuers, das Fett gelangt danach über den Blutkreislauf des Tieres in seine Milch. Wenn ungesättigte Fette verwendet werden, welche insbesondere in pflanzlichen Ölen vorliegen, können diese Fette mittels eines solchen Schutzes als solche in die Milch transferiert werden, so daß aufgrund ihrer Wirkung der Schmelzpunkt der Butter, die aus Milch hergestellt wird, erniedrigt wird und die Streichfähigkeit der Butter verbessert wird.
• Es gab jedoch bestimmte praktische Probleme bei der Verwendung von Fetten, die als Calciumsalze geschützt waren. Diese Probleme treten aufgrund der Tatsache auf, daß die Calciumsalze der Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure, die in Pflanzenöl vorhanden sind, wachsartig oder amorph sind, weswegen ihre Herstellung schwierig ist und das erhaltene Produkt klebrig und schwierig zu handhaben ist. Trotzdem würde die Verwendung von hochqualitativen Pflanzenölen, wie Rapsöl, Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl und Olivenöl, welche die Säuren enthalten, wünschenswert sein aufgrund ihrer einfachen Verfügbarkeit und ihrer verbessernden Wirkung auf Butter. Eine Lösung wäre, die einzelnen Säuren in einer möglichst reinen Form zu verwenden, in welchem Fall das erhaltene Calciumsalz fester wäre aber dies wird durch den höheren Preis der reinen Säuren verhindert.
• Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines neuartigen Systems mittels dessen das Fett in eine geschützte Form umgewandelt werden kann ohne die obigen Nachteile, die mit dem Stand der Technik verbunden sind. Die Erfindung bezieht sich auf die Umwandlung von Fett in ein Metallsalz einer Fettsäure oder von Fettsäuren und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz als eine dreidimensionale Matrix so gestaltet wird, daß in den Hohlräumen der Matrix beträchlich flüssiges Fett oder Fettsäuren verbleiben.
• Alle Vorteile von geschützten Fetten werden mittels der Erfindung erreicht, d.h. das Fett löst sich nicht im Pansen eines Wiederkäuers auf und stört nicht dessen Funktion, ist aber trotzdem in einer verdaubaren Form und verwertbar durch das Verdauungssystem des Tieres. Zudem ist es ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß das geschützte Fett in Matrix- Struktur leichter zu handhaben ist als die Fette des Standes der Technik, die in der Form eines Calciumsalzes geschützt sind. Das erfindungsgemäße Fett in Matrix-Struktur ist nämlich fluid bei Raumtemperatur, in welchem Fall es durch Pumpen übertragen werden und einfach durch Gießen abgefüllt werden kann. Das Fett mischt sich leicht mit dem Träger, wie konzentrierten Futter, welches auch das Fett wirkamer bindet als es flüssige Fette des Standes der Technik bindet. Es ist auch wesentlich, daß in dem erfindungsgemäß geschützten Fett sowohl das Metallsalz, welches die Matrix bildet und das flüssige Fett, daß in den Hohlräumen der Matrix verbleibt, in gleicher Weise Futterfette sind, welche durch ein Tier verwertet werden können.
• Erfindungsgemäß kann die Matrix dadurch gebildet werden, daß einem Gemisch, welches eine oder mehrere freie Fettsäuren enthält, erlaubt wird, mit einer Metallverbindung wie einem Metalloxid oder einem Metallhydroxid zu reagieren und durch Kühlen der Mischung, so daß das gebildete Salz kristallisiert und den verbleibenden, Fett enthaltenden, flüssigen Bestandteil des Gemisches in seinen Hohlräumen einschließt. Alternativ kann die Matrix durch Zugabe eines Metallsalzes einer Fettsäure oder von Fettsäuren zu einem heißen flüssigen Gemisch von fetten Substanzen und durch Kühlen des Gemisches, so daß das Salz in der Form einer Matrix kristallisiert, wobei etwas der flüssigen Fettsubstanz in seinen Hohlräumen eingeschlossen wird, gebildet werden. In jedem Fall ist das Ergebnis eine Vaseline-artige dreidimensionale Matrixstruktur, in welcher Form das Fett diejenigen der oben erwähnten Eigenschaften hat, welche das Ziel der Erfindung sind.
• In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform wird ein mehrwertiger Alkohol, wie Glycerin oder ein oberflächenaktives Mittel in die flüssige Phase, die in den Hohlräumen der Matrix verbleibt, inkorporiert. Mittels dieser Substanzen ist es möglich, die physikalischen Eigenschaften des Produkts zu beeinflußen; dies basiert auf der Tatsache, daß die Substanzen die Kristallstruktur des Salzes in Matrix-Form stabilisieren. Die Substanzen können sogar vor der Bildung der Matrix in das flüssige Fettsubstanzgemisch inkorporiert werden.
• Wie oben angegeben ist ein anderer Gegenstand der Erfindung ein Futter, welches gemäß dem beschriebenen Verfahren hergestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Futter enthält in einer an sich bekannten Art ein Metallsalz von einer oder mehreren Fettsäuren, vereinigt mit einem Träger und ist dadurch gekennzeichnet, daß es in einer dreidimensionalen Matrix gebildetes Metallsalz enthält, in dessen Hohlräumen im wesentlichen flüssiges Fett oder Fettsäuren eingeschlossen sind.
• Das erfindungsgemäße Futter kann in seiner Matrixstruktur vorteilhaft ein Metallsalz von einer oder mehreren ungesattigten Fettsäuren, wie Ölsäure, Linolsäure und/oder Linolensäure enthalten. Die Säuren können von einem Pflanzenöl wie Rapsöl, Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl oder Olivenöl stammen. Es können jedoch auch andersartige Öle als Quelle der Fettsäure verwendet werden, z.B. Fischöl oder Tallöl, oder reine oder harte Fettsäuren, Raffinerienebenprodukte, die variierende Mengen an freien Fettsäuren enthalten oder thermisch oder enzymatisch hergestellte Fettsäuren. Das Kation in dem herzustellenden Salz ist vorzugsweise Calcium oder Magnesium.
• Ein erfindungsgemäß hergestelltes Futter ist besonders geeignet als Viehfutter, in welchem der Träger konzentriertes Futter sein kann zu welchem die fette Substanz in Matrixform zugegeben wird. Der Umfang der Erfindung ist jedoch nicht auf das Füttern von Wiederkäuern beschränkt; das erfindungsgemäße Futter kann auch andere Verwendung haben, Z.B. in Fischzuchten. Somit kann das Futter ein Fischfutter sein, das in Preßlinge oder andere solche Teilchen geformt wird, welches in Matrixform umgewandelte Fettsäure, vereinigt mit einem Träger enthält. Der Vorteil der Erfindung ist dabei, wie auch in Viehfutter, daß in Matrixform eine größere Menge an Fett an den Träger gebunden werden kann und auch daß während des Transports und der Lagerung das Fett sich davon nicht so leicht wie zuvor trennt.
• Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines Metallsalzes einer Fettsäure oder von Fettsäuren, umgewandelt in eine dreidimensionale Matrix, wobei die Hohlräume der Matrix im wesentlichen flüssiges Fett oder Fettsäuren enthalten als ein Futter zur Verabreichung für Tiere, gemischt mit einem Träger, wie ein konzentriertes Futter.
• Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen erläutert mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung, welche ein Fett, das erfindungsgemäß in eine Matrixform umgewandelt wurde, darstellt und mit Ausführungsbeispielen.
• Die beigefügte Zeichnung zeigt eine dreidimensionale Matrixstruktur, welche erfindungsgemäß hergestellt wurde und mehr oder weniger bandartige Anordnungen 1 eines Metallsalzes einer Fettsäure umfaßt, welche sich in verschiedenen Richtungen überkreuzen. Zwischen diesen Bändern 1 verbleiben Hohlräume 2, welche mit flüssiger Fettsubstanz, wie freien Fettsäuren und/oder Triglyceriden gefüllt sind. Das Fett in Matrix-Struktur ist ein Brei, welcher bei Raumtemperatur fluid ist und in derselben Weise wie Flüssigkeiten gehandhabt werden kann.
Beispiel 1
• 200 kg eines Fettes, welches 70 % freie Rapsfettsäuren und 30 % Glyceride enthält, wurde auf eine Temperatur von 85ºC erhitzt. 13 kg mit Wasser angefeuchtetes Calciumhydroxid wurde zu dem Fett zugegeben. Die Temperatur wurde auf 90ºC erhöht und das Auftreten einer Reaktion wurde zugelassen. Um das Wasser zu verdampfen, wurde die Temperatur auf 120ºC erhöht, wonach das Gemisch gekühlt wurde. Das während der Abkühlung gebildete Calciumsalz der Fettsäure kristallisierte, wobei eine dreidimensionale Matrix gebildet wurde, welche die verbleibende flüssige Phase in ihren Hohlräumen einschloß.
• Das in Matrixform geschützte Fett, welches erhalten wurde, wurde untersucht durch Vergleiche mit Rapsöl und dem normalen Futter auf der Versuchsfarm in einem mit 12 Kühen durchgeführten Fütterungsexperiment.
• Das in Matrixform geschützte Fett und Rapsöl wurden jeweils mit einer Sojagetreidemischung gemischt, so daß der Fettgehalt des Futters 8 % betrug. Die Vermischung wurde unter Benutzung eines gewöhnlichen Futtermischers durchgeführt, mittels dessen ein sehr homogenes Gemisch erreicht wurde. Das herkömmliche Futter bestand aus Futter mit einem Fettgehalt von 3 %.
• Die Ergebnisse des Fütterungsexperiments sind in der folgenden Tabelle gezeigt. Die Ergebnisse enthalten die in der Milch gemessene Jodzahl, die den Anteil an ungesättigtem Milchfett anzeigt und die tägliche Milcherzeugung, deren Werte korrigiert wurden, um einem Fettgehalt von 4 % zu entsprechen. Futter Jodzahl korrigierte Milcherzeugung (kg/d) geschütztes Fett Rapsöl normales Futter
• Die Ergebnisse zeigen, daß sowohl unter Verwendung des erfindungsgemäß geschützten Fettes als auch unter Verwendung von Rapsöl die Jodzahl im Vergleich zur normalen Ernäherung anstieg; dies zeigt an, daß der Anteil der Unsättigung des Milchfetts angestiegen ist. Es kann auch gesehen werden, daß, wenn erfindungsgemäß geschütztes Fett verwendet wird, eine nachteilige Abnahme der Milcherzeugung vermieden wird; eine solche Abnahme tritt auf, wenn nicht geschütztes Rapsöl verwendet wird.
Beispiele 2 bis 8
• Beispiel 2. 200 g eines Raffinerienebenprodukts mit einem Fettsäuregehalt von 60 % und 15,7 g Calciumhydroxid wurden gemäß Beispiel 1 behandelt. Die Fettsäuren stammten von Rapsöl, Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl und Palmöl. Die physikalischen Eigenschaften des in Matrixform erhaltenen Produktes waren gemäß Beispiel 1.
• Beispiel 3. 200 g Rapsfett mit einem Fettsäuregehalt von 70 % und 6,9 g Calciumoxid wurden gemäß Beispiel 1 behandelt. Die physikalischen Eigenschaften des Produkts waren gemäß mit Beispiel 1.
• Beispiel 4. 200 g Rapsfett mit einem Fettsäuregehalt von 70 % und 10 g Magnesiumoxid wurden gemäß Beispiel 1 behandelt. Die physikalischen Eigenschaften des Produkts waren gemäß Beispiel
• Beispiel 5. 200 g Rapsfett mit einem Fettsäuregehalt von 70 % und 14,5 g Magnesiumhydroxid wurden gemäß Beispiel 1 behandelt. Die physikalischen Eigenschaften des Produkts waren gemäß Beispiel 1.
• Beispiel 6. 60 g Rapsfett wurden auf 100ºC erhitzt und 140 g Calciumsalze von Rapsfettsäuren wurden dazugegebenen. Das Gemisch wurde auf 120ºC erhitzt und unter Bewegung abgekühlt.
• Die physikalischen Eigenschaften des Produkts waren gemäß mit Beispiel 1.
• Beispiel 7. Zwei Versuchsfutter wurden gemischt. Futter 1 umfaßte das Produkt gemäß Beispiel 1 zu 20 % und extrahierte zerstoßene Sojabohnen zu 80 %. Futter 2 umfaßte Rapsöl zu 20 % und extrahierte zerstoßene Sojabohnen zu 80 % Futter 1 blieb homogen aber Teile des Öls von Futter 2 trennten sich schon innerhalb von 12 Stunden.
• Beispiel 8. Das Produkt gemäß Beispiel 1 und dasselbe Produkt, zu welchem 7 % Glycerin zugegeben worden waren, wurden auf ein Fließpapier aufgebracht. Nach 7 Stunden hatte das Produkt, welches Glycerin enthielt, 70 % weniger Öl verloren als das Vergleichsprodukt.
• Für einen Fachmann ist es selbstverständlich, daß die verschiedenen Ausführungen der Erfindung nicht auf die obigen Beispiele beschränkt sind; sie können innerhalb der beigefügten Ansprüche variieren. Somit ist es möglich zusätzlich zu dem Matrix-bildenden Metallsalz und dem flüssigen Fett oder den Fettsäuren in die fetten Bestandteile auch Additive, wie Vitamine zu inkorporieren, welche in der flüssigen Phase, die in die Hohlräume der Matrix eingeschlossen ist, gelöst sein können.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung von Futter, umfassend die Schritte

in Reaktion Bringen eines fetten Bestandteils, der eine oder mehrere freie Fettsäuren enthält mit einer Metallverbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Calcium- und Magnesiumoxiden und Hydroxiden, wobei ein Metallsalz von einer oder mehreren Fettsäuren hergestellt wird zusammen mit einem Restanteil des fetten Bestanteils, wobei das Metallsalz und der fette Restanteil als flüssige Phase erhalten werden

Kühlen der flüssigen Phase, so daß das Metallsalz in der Form einer dreidimensionalen Matrix kristalliert wird, die im wesentlichen bandartige Anordnungen enthält, die sich in verschiedenen Richtungen überkreuzen und die Hohlräume zwischen den bandartigen Anordnungen festlegt, wobei die Hohlräume den fetten Restanteil in flüssiger Form einschließen, wobei die Matrix in einem fluiden Zustand erhalten wird, und

Vereinigen der Matrix mit einem Träger.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der fette Bestandteil Triglyceride enthält, welche in dem fetten Restanteil, der in die Hohlräume der Matrix eingeschlossen ist, verbleiben.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin der fette Restanteil freie Fettsäuren enthält, die von der Reaktion mit der Metallverbindung übrig geblieben sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin eine oder mehrere Fettsäuren aus der Gruppe, bestehend aus Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure ausgewählt sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin ein Additiv, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus vielwertigen Alkoholen und oberflächenaktiven Mitteln in den fetten Restanteil, der in die Hohlräume eingeschlossen ist, inkorporiert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin das Additiv Glycerin ist.

7. Verfahren zur Herstellung von Futter, umfassend die Schritte

einen fetten Bestandteil, der mindestens eine fette Substanz enthält, auf eine erhöhte Temperatur zu bringen, um eine flüssige Phase zu bilden,

Zugeben von Calcium- oder Magnesiummetallsalz von einer oder mehreren Fettsäuren zu der flüssigen Phase, wobei eine Metallsalz enthaltende Flüssigkeit erhalten wird,

Kühlen der erhaltenen Metallsalz enthaltenden Flüssigkeit, so daß das Metallsalz in der Form einer dreidimensionalen Matrix krisallisiert wird, die im wesentlichen bandartige Anordnungen enthält, die sich in verschiedenen Richtungen überkreuzen und die Hohlräume zwischen den bandartigen Anordnungen festlegt, während der fette Bestandteil in den Hohlräumen in flüssiger Form eingeschlossen ist, wobei die Matrix in einem fluiden Zustand erhalten wird, und

Vereinigen der Matrix mit einem Träger.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin der fette Bestandteil mindestens eine Substanz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus freien Fettsäuren und Triglyceriden enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 7, worin das Metallsalz ein Salz einer oder mehrerer Fettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure ist.

10. Futter, enthaltend einen Träger, der mit einem Calciunioder Magnesiummetallsalz einer oder mehrerer Fettsäuren vermischt ist, in der Form einer fluiden, dreidimensionalen Matrix, die im wesentlichen bandartige Anordnungen enthält, die sich in verschiedenen Richtungen überkreuzen und die Hohlräume dazwischen festlegt, die ein wesentliches flüssiges Fett oder eine Fettsäure darin enthalten, wobei die fluide dreidimensionale Matrix in einem genügend fluiden Zustand ist, um als Flüssigkeit gehandhabt zu werden.

11. Futter nach Anspruch 10, worin das Metallsalz ein Salz einer oder mehrerer Fettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure ist.

12. Futter nach Anspruch 10, worin das Metallsalz ein Salz der Fettsäure eines Pflanzenöls, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Rapsöl, Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl und Olivenöl ist.

13. Futter nach Anspruch 10 zur Verwendung als Viehfutter, worin der Träger ein Futterkonzentrat ist, das eine Sojagetreidemischung enthält.

14. Futter nach Anspruch 10 zur Verwendung als Fischfutter, worin das Futter in einer Preßlings- oder anderen ähnlichen Teilchenform ist.