Projekte

Gärungseigenschaften, Massenverluste und aerobe Stabilität von „Wet Cake“ in Big Bags

Resch Reinhard, Ing.

Ing. Reinhard Resch

Futterkonservierung und Futterbewertung

Ein hochwertiges Protein-Ergänzungsfutter aus österreichischer Erzeugung wäre für die Nutztiere, vor allem für Wiederkäuer, eine optimale Alternative für Soja aus Übersee. Vakuumierter Wet Cake aus dem Big Bag könnte in punkto Verderbsicherheit einen neuen Maßstab für leicht verderbliche Protein-Frischfuttermittel setzen.

Zielsetzung
- Bewertung der Gärung von vakuumiertem Wet Cake in Big Bags in Abhängigkeit der Lagerungsdauer
- Vergleich von vier verschiedenen Wet Cake Chargen
- Messung der Gärungsverluste über Massenbilanzierung
- Bewertung der futterhygienischen Qualität von Wet Cake
- Überprüfung der aeroben Stabilität von Wet Cake nach Öffnung der Big Bags bei unterschiedlicher Entnahmemenge

 

Kurzfassung Abschlussbericht

Wet Cake aus der Bioethanolproduktion von vier verschiedenen Produktionschargen wurde mit einer neuen Verpackungstechnik in einem in Big Bags befindlichen PE-Beutel vakuumiert und an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein auf Futter- und Gärqualität sowie aerobe Stabilität bei unterschiedlicher Lagerungsdauer untersucht. Während der bis zu 308 Tage dauernden Lagerung von Juli 2016 bis Mai 2017 lief in allen Big Bags ein Gärprozess mit Gasbildung ab, was zu einem Verlust des Vakuums im Kunststoffbeutel führte. Die Formstabilität der Ballen ging dadurch teilweise verloren. Die vier Chargen unterschieden sich im Rohproteingehalt um bis zu 50 g/kg TM, aber auch die Trockenmasse- (288 bis 376 g/kg FM) und Rohfettmittelwerte (98 bis 121 g/kg TM) unterlagen zum Teil signifikanten Differenzen. Die zehnmonatige Lagerung der Wet Cakes hatte keine negativen Auswirkungen auf die Inhaltsstoffgehalte. Die gärungsbedingte Säurebildung senkte den pH-Wert der Wet Cakes in den ersten Lagerungsmonaten bis in den Grenzbereich der geforderten Stabilität. Die gewünschte Milchsäuregärung war nur bei der Charge mit dem höchsten TM-Gehalt festzustellen. Im Großteil der Big Bag´s fand eine essigsäurebetonte Gärung mit durchschnittlichen Gehalten von 24 g/kg TM statt. In allen Wet Cakes wurde Buttersäure gebildet, d.h. es waren Clostridiensporen im Ausgangsmaterial vorhanden und aktiv im Gärprozess beteiligt. In zwei Big Bags lag eine deutliche Buttersäuregärung und damit eine Fehlgärung vor. Der Abbau von Protein zu Ammoniak war sehr gering, ebenso die Bildung von Ethanol durch Hefepilze. Im weiteren Lagerungsverlauf kam es bei allen Wet Cakes zu einem deutlich Säureabbau, insbesondere von Essig- und Propionsäure. Der Säureabbau bewirkte nur in einer Charge eine Erhöhung des pH-Wertes und ein buttersäurelastiges Gärsäurenmuster. In zwei Chargen konnte eine pH-Senkung beobachtet werden. Die Gärqualitäten der Wet Cakes lagen nach 10 Monaten Lagerung laut DLG-Bewertung in einer Charge bei durchschnittlich 85 Punkten (gut) und bei drei Chargen auf dem Maximalpunktewert 100 (sehr gut). Auf der Oberfläche der Wet Cakes konnte eine leichte Verfärbung und mehr oder weniger ausgeprägte mikrobiologische Besiedelung festgestellt werden. Diese verfärbten Oberflächenstellen sind aus futterhygienischer Sicht nicht zur Vorlage an Nutztiere geeignet und müssten sachgemäß kompostiert werden. Nach 10 Monaten lagen die Keimzahlen von allen untersuchten Keimgruppen zum Zeitpunkt der Siloöffnung unterhalb der VDLUFA-Orientierungswerte für Futterverderb, d.h. die Futterhygiene war für die untersuchten Keimgruppen unbedenklich. Nach vier Monaten Lagerung wurden keine pathogenen Keime (Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, Salmonella) in den Wet Cakes gefunden. In der trockeneren Charge 4 wurde nach 10 Monaten Lagerung Listeria moncytogenes nachgewiesen. Die Hintergründe des Auftretens müssen noch abgeklärt werden. Die Prüfung der aeroben Lagerstabilität von vier Monate gelagerten Wet Cakes zeigte unter Luftstress, dass bei täglicher Entnahme von mindestens 5 cm unter kalten Verhältnissen eine gute hygienische Stabilität – unabhängig von der Entnahmemenge bzw. Säurebehandlung – vorlag. Unter höheren Lufttemperaturen zeigten sich in Abhängigkeit der Entnahme nach 10 Monaten Lagerung deutliche Differenzen bei den Hefekeimzahlen. Die hygienische Qualität von Wet Cake konnte durch Entnahme von 15 cm täglich bzw. Behandlung der Oberfläche mit Propionsäure bei 5 cm täglicher Entnahmemenge sichergestellt werden. Bei Tagestemperaturen über 15°C (Zeitraum 7 bis 19 h) wird empfohlen die tägliche Entnahmemenge auf mindestens 15 cm zu erhöhen oder die Wet Cake-Oberfläche nach jeder Entnahme mit einer verdünnten Propionsäure (1 : 5) zu behandeln. Abschließend kann festgehalten werden, dass Wet Cake aus der Bioethanolproduktion gewissen qualitativen Schwankungen hinsichtlich Inhaltsstoffe und Gärverlauf unterlag, dennoch war die futterhygienische Sicherheit und mikrobiologische Stabilität nach Siloöffnung selbst nach 10 Monaten Lagerung in hohem Maße gewährleistet.

 

Gärungseigenschaften, Massenverluste und aerobe Stabilität von „Wet Cake“ in Big Bags

Resch Reinhard (2016 - 2017)
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