DK143173B - Fremgangsmaade til fremstilling af et urinstofurinstofphosphatholdigt droevtyggerfoder - Google Patents

Description

(5m (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 143173 \Ray DANMARK (ευ int.ci.3 a 23 κ 1/22 »(21) Ansøgning nr. 2504/75 (22) Indleveret den 4. jun. 1975 (24) Lebedeg 4. Jun. 1975 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlaaggelsesskriftet offentliggjort den 1J. Jul. 1 9S1

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den

6. Jun. 1974, 7^19514, FR

(4l) Altn. tilg. 7. dec. 1975 (71) PRODUITS CHIMIQUES UGINE KUHLMANN, 25* Boulevard de l'Amiral Bruix,

Paris 1 6erne, FR.

(72) Opfinder: Raymond Teissier* 58* rue Albert Joly* 78000 Versailles, FR: Jean-Louis Colas, “25, avenue Commandant Guilbaud, 94100 Saint Maur des Fosses* FR: Dominique Taisne, Les Erables nr. 11, 55, Boulevard Charonne, 75011 Paris, FR.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.

(54) Fremgangsmåde til fremstilling af et urinstof - urinstofphosphathol= digt drøvtyggerfoder.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et drøvtyggerfoder, og nærmere bestemt en fremgangsmåde, hvorved man imprægnerer de produkter, der anvendes til dyrefoderet, med en blanding af urinstof og urinstofphosphat.

De næringsmæssige egenskaber ved blandinger af urinstof og urinstofphosphat er velkendte. Denne kombination har den fordel i forhold til urinstof alene, at den er mindre toxisk, og at der tilføres phosphor. Bortset fra tørre blandinger har man foreslået talrige fremgangsmåder, der muliggør absorption af urinstof-urinstofphos-phatblandingen i dyrefoder.

Skematisk består kendte fremgangsmåder i at opløse urinstof og urinstofphosphat i et passende opløsningsmiddel, såsom vand, ethanol og 2 1 A3173 propylenglycol, eller i pseudo-væskeformige produkter, såsom sukkerroemelasse eller sukkerrørmelasse. Den opløsning absorberes derpå på et materiale, der er egnet til drøvtyggerfoder. Det resulterende produkt tørres derpå om nødvendigt, til tider ved anvendelsen af reaktionsvarmen fra en supplerende neutralisation, og derpå ved at foretage en tørring på klassisk vis. Slutproduktet knuses derpå sædvanligvis.

Disse kendte fremgangsmåder har de ulemper, at de fører til et slutprodukt med et for højt vandindhold. Yderligere er sådanne slutprodukter ikke fri for mikroorganismer, svampesporer og bakterier.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnås en hurtigere og homogen imprægnering af et drøvtyggerfoder med en smeltet blanding af urinstof-urinstofphosphat. Den fører direkte til et slutprodukt, der har et meget lavt vandindhold, lavere end indholdet i absorptionsmidlet i dets udgangstilstand, og den muliggør, at man kan undgå en knusning af slutproduktet. På grund af den kombinerede virkning af varme, aciditet og fravær af vand, fører fremgangsmåden ifølge opfindelsen til et drøvtyggerfoder, der ikke indeholder mikroorganismer, svampesporer, og bakterier og følgelig toxiske produkter, dannet af sådame mikroorganismer.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ligeledes særdeles økonomisk på grund af den mængde absorptionsmiddel, der kan anvendes, i modsætning til de hidtil kendte solubiliseringsmetoder, for at man kan opnå en givet mængde nitrogen og phosphor. Det har vist sig, at det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved en given mængde absorberende foderstof er muligt at absorbere betragteligt mere urinstof og urinstofphosphat end ved de kendte metoder.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at man fremstiller en tør blanding af fra 35 til.48 dele urinstof og 65-52 dele urinstofphosphat, smelter blandingen ved en temperatur på 72-90° C, imprægnerer et eller flere drøvtyggerfoderstoffer med den smeltede blanding og afkøler det således dannede produkt.

Alle dele, procenter, mængder og forhold er på vægtbasis, med mindre andet er anført.

3 143173

Ved en foretrukken udførelsesfonn for fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvender man i stedet for en fysisk blanding af urinstof og urinstofphosphat et sammenkrystalliseret salt, hvis sammensætning er i det væsentlige den samme som den eutektiske blanding af urinstof og urinstofphosphat. Man fremstiller denne forbindelse af urinstof og urinstofphosphat ved omsætning ved ca. 50-80° C af phosphor-syre i en koncentration på ca. 45-60 % me(* den nødvendige mængde urinstof til opnåelse af en blanding indeholdende 64-60 % urinstof og 36-40 % phosphorsyre. Ved afkøling af opløsningen opnås man krystaller af forbindelsen af urinstof og urinstofphosphat, der efter frasepareringen af væskefasen har en sammensætning på ca. 61,5 % urinstof og 38,5 # 100 % phosphorsyre.

Denne foretrukne udførelsesform er fordelagtig, fordi den erstatter de to krystallisationstrin, der er nødvendige separat for at krystallisere urinstof og urinstofphosphat hver for sig, og fordi man undgår de vanskeligheder, der ligger i enhver behandling af krystalblandinger (idet det er nødvendigt at opnå en homogen blanding af krystaller for at opnå krystaller af samme størrelse, fonn, massefylde, etc.).

Ved en anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan aciditeten af det opnåede imprægnerede foderstof varieres i større eller mindre udstrækning ved tilsætning af basiske produkter, der forøger pH. Eksempler på særligt fordelagtige produkter til dette formål er soda, kalk, magnesia, kaliumcarbonat, eller blandinger deraf, som udover en forøgelse af pH muliggør en tilsætning af grundstoffer, såsom Ma, Ca, Mg, K, der er nyttige for dyrene. Denne neutralisation kan gennemføres enten i løbet af afkølingen af det imprægnerede produkt på progressiv vis for at undgå enhver overdreven temperaturforøgelse, der ville forårsage dekomponering af nitrogenforbindelserne i den smeltede blanding. Alternativt kan de basiske produkter sættes til det imprægnerede produkt.

Ved en anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan sulfater, især uorganiske sulfater, sættes til den smeltede blanding af urinstof og urinstofphosphat. Et særligt foretrukkent uorganisk sulfat er ammoniumsulfat. En sådan sulfattilsætning gen- 143173 4 nemføres således, at forholdet mellem nitrogen og svovl i slutproduktet når en værdi på mindst ca. 13» hvilket er i overensstemmelse med de aktuelle anbefalinger for drøvtyggerfoder.

Ved en anden udførelsesform for opfindelsen kan man til den smeltede blanding af urinstof og urinstofphosphat tilsætte sporelementer, såsom Co, Cu, Mn, Zn, etc., f.eks. i form af finmalede sulfater, der opløses i den ovennævnte smeltede blanding.

Det har endvidere vist sig, at det kan være en fordel at tilsætte vitaminer, f.eks. vitamin A, D og E. På grund af disses termolabile karakter indføres de i blandeorganet umiddelbart før drøvtyggerfoderet passerer ind i pressen. Arten og dosis af de indførte vitaminmængder afhænger i det væsentlige af det imprægnerede substrats berigelsesgrad og følgelig af dets endelige næringsværdi og kan fastlægges af fagmanden i hvert enkelt tilfælde. Yderligere har det vist sig, at slutbehandlingen af foderstoffer, der er imprægneret med urinstof-urinstofphosphat og eventuelt neutraliseret som anført ovenfor, kan lettes ved at anvende melasse eller et melasseprodukt, der indføres direkte i det imprægnerede produkt, enten før det indføres i slutbehandlingsapparatet, eller direkte i dettes indre, hvis der anvendes en extruderingspresse.

De tilsatte mængder melasse udgør 0,1-20 vægtdele melasse pr. 100 dele imprægneret substrat, fortrinsvis 2-10 vægtdele melasse pr.

100 dele imprægneret substrat. Denne tilsætning er særlig fordelagtig for vegetabilske substrater, der er kraftigt beriget med mineralske salte, og som af denne grund har vanskeligheder ved at passere gennem dyser, der er indrettet til at forme foderstoffer i cylindrisk granuleret form. Yderligere har tilsætningen af glucider til foderstoffer en betydelig næringsmæssig interesse, fotfdi den forøger dyrenes appetit og forøger energiindholdet i det dannede foder.

De foderstoffer, der skal imprægneres, som også er benævnt absorptionsmidler, skal have en passende form, der favoriserer absorption af den smeltede blanding. De betingelser, som absorptionsmidlet skal opfylde, før man kan opnå et optimalt resultat, er de samme som ved enhver absorptionsproces. Det er kendt, at en porøs eller svampeagtig tilstand favoriserer absorptionen. Det er ligeledes kendt, at en passende finhed efter knusningen forøger absorptionen.

5 1 A3173

Imprægneringen af urinstof-urinstofphosphatblandingen eller den eutektiske blanding med drøvtyggerfoderet kan foretages enten ved imprægnering af blandingen eller af urinstof-urinstofphosphatpro-duktet med foderstoffer, eller fortrinsvis ved at dispergere blandingen eller den smeltede urinstof-urinstofphosphatforbindelse på overfladen af det stof, der skal imprægneres, idet dette fortrinsvis har en finfordelt form. Partiklerne af produktet, der skal imprægneres, kan bringes i bevægelse i ethvert klassisk blandingsorgan forsynet med et omrøringssystem. Dispergeringen kan foretages på enhver passende måde, f.eks. ved hjælp af et apparat med et simpelt rørsystem, der er forsynet med en kalibreret åbning, eller med et arrangement med strålerør eller andre organer, der er nyttige til påføring af den smeltede blanding på de bevægede partikler af det stof, der skal imprægneres.

De mængder absorberende materiale, der anvendes ved fremgangsmåden, ifølge opfindelsen afhænger af deres art og tilstand. De fastlægges let af fagmanden ved at tage højde for det anvendte absorptionsmiddel og dettes egenskaber, sammen med de ønskede egenskaber ved slutproduktet.

Den foreliggende opfindelse muliggør en absorption af den smeltede urinstof-urinstofphosphatblanding på stoffer, der indeholder en større eller mindre mængde cellulose, såsom lucernemel, knuste foderstoffer, strå, majskolber og vegetabilske affald, samt klassiske industrielle biprodukter, mølleriaffald, klid, knust ris og andre malede eller dehydratiserede produkter, såsom mask, sukkerroe- eller frugtpulp, etc. Blandt alle disse produkter har pressede oliekager givet fortræffelige resultater sammen med urinstof-urinstofphosphat smelter, og er derfor blandt de foretrukne produkter ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Det er også muligt at fremstille drøvtyggerfoderprodukter ud fra mineralske stoffer, der er i stand til at imprægneres med den smeltede urinstof-urinstofphosphatblanding for at lette dettes fordeling efter afkølingen og give produktet særlige egenskaber, som f.eks. salt til at slikke på.

143173 6

Opfindelsen illustreres nærmere ved nedenstående eksempler, hvor de angivne dele er vægtdele.

EKSEMPEL 1 40 dele urinstof og 60 dele urinstofphosphat tørblandes, og 65 dele af den således opnåede blanding opvarmes til 85° C under omrøring indtil fuldstændig smeltning. Derpå indføres progressivt i smelten under opvarmning og svag omrøring 35 dele palmekernekage fra den kinesiske hamppalme (Trachycarpus) med følgende partikelfordeling: 16,3 % med en diameter på over 0,8 mm.

40,2 % med en diameter på 0,4 - 0,8 mm.

43,5 % med en diameter på under 0,4 mm.

Vandindholdet af dette materiale var 12 %.

Efter fuldstændig blanding får temperaturen lov til at falde til omgivelsestemperaturen. Der opnås et pulveriseret produkt med et vandindhold på 4 % indeholdende den ækvivalente mængde af 120 g proteinmateriale for hvert 100 g produkt. Partikelstørrelsesforde^ lingen i produkter er: 19.5 % med en diameter på 1 - 2 mm.

54.5 % med en diameter på 0,5 - 1 mm.

26.0 % med en diameter på under 0,5 mm.

EKSEMPEL 2

En tør blanding af 40 dele urinstof og 60 dele urinstofphosphat fremstilles og 55 dele af denne blanding opvarmes til 85° C under omrøring indtil fuldstændig smeltning. Man tilfører progressivt under svag opvarmning og omrøring 45 dele palmekernekage med et fugtig-hedsindhold på 12 % og følgende granulometri: 0,25 % med en diameter på over 0,4 mm.

43.0 % med en diameter på 0,25 - 0,4 mm.

56,75 % med en diameter på under 0,25 mm.

7 143173

Blandingen får derpå lov til at afkøles til stuetemperatur.

Der opnås et pulveriseret produkt med et fugtighedsindhold -på 5 % og indeholdende den ækvivalente mængde af 100 g proteinmateriale fra hvert 100 g produkt. Slutproduktet har samme udseende som det i eksempel 1.

EKSEMPEL 3

Man tørblander 40 dele urinstof og 60 dele urinstofphosphat. Man udtager 50 dele af den smeltede blanding som ovenfor.

Alt imens man opretholder opvarmningen indføres progressivt i denne blanding under omrøring 50 dele dehydratiseret sukkerroepulp. Efter afkøling opnår man et surt pulverformigt produkt med samme udseende som udgangsmaterialet, og indeholdende den ækvivalente mængde af 95 g proteinmaterialer pr, 100 g slutprodukt.

EKSEMPEL 4

Der fremstilles en blanding af 33 g urinstofphosphat og 22 g urinstof ved tørblanding, og massen smeltes ved 85° C under konstant omrøring. Man indfører progressivt 30 g kinesisk hamppalmekeme-kager som i eksempel 2 alt imens man opretholder opvarmning og en svag omrøring. Man lader produktet afkøles til 60° C og indfører progressivt 15 g let carbonatiseret kalk. Man opnår uden tørring og knusning et produkt med pH 6,5» der er et "fritstrømmende" pulver med et vandindhold på 8 % (i forhold til 12 % for udgangskagen) med følgende granulometrifordeling: 7 % med en diameter på 1 - 2 mm.

22 % med en diameter på 0,5 - 1 mm.

71 % med en diameter på tinder 0,5 mm.

Det vægtede middelforhold Ca/P i produktet er 1,2.

EKSEMPEL 5

Dette eksempel viser behandlingen af pressekage ifølge eksempel 1 143173 8 efter den kendte teknik. 48 dele urinstofphosphat og 32 dele urinstof opløses i 20 dele vand ved 50° C. Til 54 dele af denne opløsning sættes progressivt 35 dele af kagen fra eksempel 1 under opvarmning og svag omrøring. Efter homogenisering og blanding indeholder produktet 16,6 g vand, hvoraf 13 % stammer fra den oprindelige opløsning, hvilket kræver en tørring for at produktet kan opbevares og anvendes.

Dette produkt overføres derpå til en omhyggeligt kontrolleret tørrer for at undgår dekomponering af urinstof og urinstofphosphat.

Efter fjernelse af vandet fra udgangsopløsningen, der er absorberet af kagsi, indeholder slutproduktet: 4 dele vand 40 dele kage - faststof 60 dele urinstof-urinstofphosphatblanding, og den den ækvivalente mængde af 108 g protein pr. 100 g slutprodukt.

Sammenligning af eksemplerne 1 og 5

Disse eksempler er gennemført, idet man går ud fra en identisk mængde af samme kage.

Man ser, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen muliggør en opnåelse af et højere indhold af proteinstoffer end den kendte fremgangsmåde. Endvidere viser beregning, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen muliggør en betragtelig kaloriebesparelse i forhold til de klassiske metoder.

De termodynamiske data er følgende:

Smeltevarme fra den eutektiske urinstof-urinstofphosphatblanding: AHf = + 43-2 cal/g (laboratoriemåling)

Specifik varmeværdier: .Urinstofphosphat: +0,35 cal/°Cxg (laboratoriemåling).

Urinstof: +0,32 cal/°Cxg

Kage: + 0,3 cal/°Cxg

Urinstofphosphat/urinstofopløsning: ca. 0,7 cal/°Cxg.

9 1 A3173

Opløsningsvarmeværdier:

Urinstof phosphate + 7>65 Kcal/mol Urinstof: + 3»60 Kcal/mol

Ud fra disse data, viser beregninger med en referencetemperatur på 20° C: FOR EKSEMPEL 1

Det er nødvendigt at tilføre + 4956 kalorier for at fremstille 100 g produkt ved 85° C eller 76 cal pr. g eutektisk blanding af urinstof og urinstofphosphat.

FOR EKSEMPEL 5

Det er nødvendigt at tilføre + 13.900 kalorier for at fremstille 100 g tørt produkt ved 70° C (vinder 70° C smelter urinstof og urin-stofphosphat, og det er yderligere nødvendigt at medregne smeltevarmen) . Dette produkt indeholder 60 % eutektisk blanding, og man må derfor anvende + 231,7 kalorier pr. g eutektisk blanding.

EKSEMPEL 6 I en horisontal båndblander indføres 500 kg tørret sukkerroepulp og 33 kg pulveriseret calciumcarbonat. Efter 10 minutters blanding tilfører man til den bevægede pulp gennem åbninger med en diameter på 1 cm 126 kg smeltet blanding af urinstof og urinstofphosphat i et vægtforhold på 60 dele'urinstofphosphat pr. 40 dele urinstof, der forinden er opvarmet til en temperatur på 80° C. 10 minutter efter afslutningen af tilledningen af den smeltede blanding indføres indholdet af blanderen i en extruder og forarbejdes til cylindriske granulater med en diameter på 8 mm.

Det således opnåede drøvtyggerfoder har følgende sammensætning: totalt phosphor 1,47 % calcium 2,39 % total nitrogen 5,85 % 10 143173 EKSEMPEL 7

En 6.000 liter horisontal blander fyldes med 1.000 kg dehydratise-ret sukkerroepulp og 500 kg dehydratiseret lucerne. Efter 10 minutter lader man 375 kg smeltet blanding af urinstof og urinstofphos-phat i samme forhold som i eksempel 1 og opvarmet til 80° C løbe ind gennem åbninger med en diameter på 1 cm.

Indføringens varighed er ca. 40 minutter. Derpå indfører man i blanderen 100 kg calciumcarbonatpulver. Efter 30 minutter overføres indholdet af blanderen i en extruder. Efter nogle minutters funktion indføres 6 % melasse direkte i extruderen før dysen. Man konstaterer, at denne melasseindføring kan give en produktionsmængde på 2-2,5 ton/time drøvtyggerfoder gennem dysen.

Det opnåede drøvtyggerfoder har følgende sammensætning:

Totalt phosphar 2,18 % calcium 2,71 % totalt nitrogen 6,85 % EKSEMPEL 8 I en blander indføres 870 kg dehydratiseret sukkerroepulp, hvorpå man udover det bevægede leje af pulp sprøjter 30 kg af en smeltet blanding af urinstof og urinstofphosphat i vægtforholdet 55 dele urinstofphosphat pr. 45 dele urinstof, der forinden er opvarmet til 85° C.

Efter 5 minutter indføres 3 kg "Rovimix A/D^ 50/5"> d.v.s. 150 millioner internationale enheder vitamin A og 15 millioner internationale enheder vitamin D^, sammen med 1,5 kg "Rovimix E 10",. d.v.s. 15000 internationale enheder vitamin E, i blanderen.

Den således imprægnerede pulp indføres i en extruder, idet der tilsættes 80 kg sukkerroemelasse. Efter extruderingen har det opnåede dyrefoder i form af cylindriske granulater følgende sammensætning: