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Dokumentenidentifikation DE60029596T2 26.07.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001207760
Titel VERBESSERUNGEN IN DER HERSTELLUNG VON TIERFUTTER
Anmelder Adisseo France S.A.S., Antony, FR
Erfinder D'ALFONSO, Thomas, F-92330 Sceaux, FR;
HAEFFNER, Jürgen, F-92110 Saint-Cloud, FR;
HARARI, Guy, Dunwoody, GA 30338, US
Vertreter Witte, Weller & Partner, 70178 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 60029596
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.08.2000
EP-Aktenzeichen 009564717
WO-Anmeldetag 08.08.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/EP00/08142
WO-Veröffentlichungsnummer 2001015548
WO-Veröffentlichungsdatum 08.03.2001
EP-Offenlegungsdatum 29.05.2002
EP date of grant 26.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.07.2007
IPC-Hauptklasse A23K 1/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G01N 33/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   G01N 21/35(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Tierfutter, insbesondere die Auswahl und Verbesserung von Rohmaterial für die Herstellung von Tierfutter.

Tierfutter bestehen typischerweise aus einer Mischung von Materialien. So ist zum Beispiel eine typische Zusammensetzung für ein Geflügelfutter 25% Sojaschrot, 50% Mais, 20% Nebenerzeugnisse, die als Tierfutter geeignet sind, und 5% Mineralien, Vitamine, Ergänzungsstoffe und sonstige Futtermittelzusatzstoffe. Futtermittel für andere Tiere weisen unterschiedliche Zusammensetzungen auf, und Sojaschrot ist eine der wichtigsten pflanzlichen Proteinquellen für Tierfutter im allgemeinen. Er ist zum Beispiel eine der Hauptbestandteile von Geflügelfutter.

Für das effizienteste Wachstum bei Tieren muß die Ration genau festgelegt sein, und die Nährstoffzusammensetzung des Futtermittels ist daher von großer Bedeutung. Die Nährstoffzusammensetzung von natürlichen Rohmaterialien unterliegt jedoch einer starken Variation. Sojaschrot ist zum Beispiel in Produkte mit hohem und niedrigem Proteingehalt eingeteilt, nämlich Sojaschrot mit hohem Proteingehalt (high protein soyabean meal, HPSBM) mit 49% Protein und Sojaschrot mit niedrigem Proteingehalt (low protein soyabean meal, LPSBM) mit 44% Protein. HPSBM ist teurer als LPSBM, aber in Wirklichkeit weist keines dieser beiden Produkte einen gleichbleibenden Proteingehalt auf, sondern dieser schwankt innerhalb gewisser Grenzen um den Durchschnittswert. Der Preis von Rohmaterialien wie Sojaschrot schwankt ebenfalls; die Preise von Rohmaterialien sind jedoch häufig stark miteinander korreliert, da sie von der Nährstoffzusammensetzung abhängen können. Außerdem stellt Sojaschrot Protein für die Ration bereit und die umfassend Aminosäuren und sonstige Nährstoffe. Diese sonstigen Nährstoffe sind für eine optimale Leistung des Futtermittels sehr wichtig, die Menge an Aminosäuren, bzw. die ersten essentiellen Aminosäuren, nämlich Lysin, Methionin, Threonin und Tryptophan, unterliegt von Charge zu Charge Sojaschrot großen Schwankungen, so kann zum Beispiel der Variationskoeffizient (CV) der Lysin- und Methioninzusammensetzung von Charge zu Charge Sojaschrot ungefähr 10% betragen.

Um die Menge der erwünschten Nährstoffe in dem Futtermittel sicherzustellen, wurde vorgeschlagen, die Nährstoffmenge in dem Rohmaterial für das Futtermittel zu bestimmen und diese Menge falls erforderlich mit zusätzlichen Bestandteilen wie synthetischen Nährstoffen zu ergänzen. So können zum Beispiel die Rationen, die Sojaschrot enthalten, mit synthetischem Methionin versetzt werden. Was die Aminosäuregehalte in Sojaschrot betrifft, so können diese dadurch beurteilt werden, daß man das Nahinfrarotspektrum des Sojaschrots betrachtet. Es wurde gefunden, daß das Nahinfrarotspektrum (NIRS) von Sojaschrot vom Aminosäuregehalt abhängt. Durch Erstellen einer Datei, in der das NIR-Spektrum mit dem Aminosäuregehalt (der auf andere Art und Weise bestimmt wird) in Zusammenhang gebracht wird, kann man mit Hilfe des NIR-Spektrums den Aminosäuregehalt von einer bestimmten Sojaschrotcharge bestimmen.

Solche Techniken sind in "Near-Infrared Reflectance Spectroscopy in Precision Feed Formulation" von Van Kempen und Simmins; Applied Poultry Science, 1997, S. 471–475 und "NIRS may provide rapid evaluation of amino acids" von Van Kempen und Jackson, Feedstuffs, 2. Dezember 1996, beschrieben.

Das bekannte Verfahren kann auf eine beliebige Anzahl Futtermittel und ihre Nährstoffe angewandt werden. Beispiele, auf die das Verfahren angewandt wird, sind zum Beispiel der kalorische Gehalt, insbesondere der Gehalt an metabolisierbarer Energie, von Mais oder die Fettzusammensetzung von Mehlen der Backindustrienebenerzeugnisse, oder der Aminosäuregehalt und der kalorische Gehalt von tierischen Nebenerzeugnissen.

Eine typischerere Art und Weise für die Bereitstellung eines garantierten Nährstoffgehalts besteht darin, die natürliche Variation des Nährstoffgehalts in dem Rohmaterial zu bestimmen und alle Chargen des Rohmaterials mit so viel Zusatz zu versetzen, daß eine garantierte hohe Menge erzielt wird. Mit dieser Vorgehensweise wird natürlich nicht die natürliche Variation des Gehalts verringert, der Durchschnittsgehalt wird jedoch auf einen hohen Gehalt angehoben. Der Nährstoffgehalt in der Ration, die diesen Rohstoff enthält, kann jedoch trotzdem noch überschätzt werden, den Erfordernissen des Tiers wird nicht entsprochen und die Leistung ist reduziert. Um diese Gefahr zu minimieren, werden bei der Formulierung des Futtermittels Sicherheitsmargen verwendet. Diese Sicherheitsmargen führen zu einer systematischen Überformulierung bei bestimmten Nährstoffbestandteilen, und solch eine Überformulierung ist kostenintensiv und effizienzmindernd.

Bei einer Analyse der wirtschaftlichen Variabilität von Sojaschrot und der Variabilität der Aminosäuren von Charge zu Charge Sojaschrot wurde eine überraschende Entdeckung gemacht. Obwohl ein hoher Gehalt an einem bestimmten Nährstoff (z.B. Methionin) bei allen Chargen dadurch, daß man eine hohe Spezifikation vorschrieb und einen Zusatz (mit synthetischem Methionin) durchführte, garantiert werden konnte, war der Preis des verbesserten Rohmaterials im Vergleich zu dem Preis von vergleichbaren Rohmaterialien, insbesondere Sojaschrotprodukten und sonstigen proteinbereitstellenden Rohmaterialien, begrenzt. Verfügte eine Futterfabrik über NIR und zusätzliches Methionin, so bot das nach diesem Verfahren verbesserte Produkt keinen wirtschaftlichen Vorteil. Es wurde jedoch gefunden, daß weiter oben in der Versorgungskette Rohmaterial-Cluster identifiziert werden konnten (z.B. in einer Sojamühle), die gewisse ernährungsphysiologische Profile aufwiesen, aufgrund derer diese Chargen durchweg günstiger für die Futtermittelformulierungs-Software werden, die die in Inventar aufzuweisenden und in den Futtermittelformulierungen in dieser Futterfabrik mit zuverwendenden optimalen Rohmaterialien auswählt. Diese Cluster wurden systematisch unterbewertet, wenn man nur der erwartete Profil der Nährstoffzusammensetzung anstatt der gemessenen Werk, in diesem Fall mit NIRS, sowie die relativen Verhältnisse der Nährstoffe in Bezug auf die Spezifikationen von allen von der Futtermittelfabrik hergestellten Futtermittelformulierungen betrachtete. Weiterhin konnte ein Schwellenwert bestimmt werden, für den nur ein minimaler Zusatz der erwünschten Nährstoffe erforderlich war, für den genug Produkt hergestellt werden konnte, um die vermutete Nachfrage nach diesem Produkt zu befriedigen, und für den das garantierte Nährstoffprofil einen höheren Wert aufwies als der Preis von Zusatzstoff und Rohmaterial. Im vorliegenden Beispiel konnten in Sojaschrotchargen mit NIRS Gesamtmethionin und -lysin, verdauliches Methionin und Lysin sowie Gesamtprotein bestimmt werden, es wurden Cluster entdeckt, die diese Nährstoffe in relativen Verhältnissen aufwiesen, die sich in der Nähe eines vorbestimmten Schwellenwerts bewegten, nur ein minimaler Zusatz von synthetischem Methionin war erforderlich, und Rationen, die mit diesem verbesserten Produkt formuliert wurden, waren kostengünstiger und wiesen eine niedrigere Variabilität und höhere Verdaulichkeit auf als dies mit traditionellen Futtermittelformulierungen mit existierenden Rohmaterialien erzielt werden konnte.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren für die Analyse, Auswahl und Verbesserung von Rohmaterialien für Tierfuttermittelprodukte bereit, und zwar so, daß die systematische Überformulierung vermieden wird und daß trotzdem ein gewünschter Nährstoffgehalt in dem mit dem Zusatzmittel versetzten Produkt garantiert wird. Außerdem stellt die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Schwellenwerts bereit, bei dem nicht nur der ernährungsphysiologische Wert, sondern auch der wirtschaftliche Wert in Betracht gezogen wird.

Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung gemäß einem Aspekt ein Verfahren bereit, das die folgenden Schritte umfaßt:

Analysieren der Nährstoffzusammensetzung von Chargen eines Rohmaterials für ein Tierfuttermittelprodukt;

Vergleichen der Nährstoffzusammensetzung mit einer vorbestimmten Nährstoffzusammensetzung;

Berechnen der Menge an zusätzlichem Nährstoff, der erforderlich ist, um die Zusammensetzung der Charge auf die vorbestimmte Nährstoffzusammensetzung zu bringen;

Bestimmen eines Schwellenwerts, für den Rohmaterial-Cluster sowohl ökonomisch als auch ernährungsphysiologisch günstig sind;

Durchmustern der Chargen, um diejenigen zurückzuweisen, bei denen die erforderliche zusätzliche Nährstoffmenge einen Schwellenwert übersteigt, und diejenigen anzunehmen, bei denen die erforderliche zusätzliche Nährstoffmenge einen Schwellenwert unterschreitet; und

Versetzen nur der angenommenen Chargen von Rohmaterial mit der berechneten zusätzlichen Nährstoffmenge.

Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren weiterhin einen Schritt, daß man die statistische Verteilung (d.h. die Häufigkeit) des Nährstoffgehalts von Rohmaterialchargen analysiert; die Anzahl Chargen, bei denen die erforderliche zusätzliche Nährstoffmenge den Schwellenwert unterschreitet, beurteilt, sowie unter der Voraussetzung, daß diese Anzahl Chargen einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Schritte des Durchmusterns und des Versetzens durchführt. Dies läßt sich bequem dadurch durchführen, daß man eine Nährstoffzusammensetzungsschwelle festlegt und den Nährstoffgehalt von jeder Charge mit dem Schwellenwert vergleicht und diejenigen Chargen, die den Schwellenwert nicht erreichen, zurückweist.

Die Nährstoffzusammensetzungsschwelle kann die Grenze eines Bereichs von Nährstoffzusammensetzungen in der Nähe eines zuvor definierten Nährstoffzusammensetzungsprofils definieren, und der Schritt, daß man die statistische Verteilung des Nährstoffgehalts der Rohmaterialchargen analysiert, umfaßt die Schätzung desjenigen Prozentsatzes an Chargen, die innerhalb dieses Bereichs als Cluster vorliegen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Nährstoffzusammensetzung die Menge an mindestens einer Aminosäure wie Methionin oder Lysin im Rohmaterial sein. Dies kann mit Hilfe einer raschen, bequemen in-vitro-Analysetechnik wie Nah-Infrarot-Reflektions-Spektroskopie (NIRS) gemessen werden. Hier kann eine Datei erstellt werden, die das NIRS-Spektrum des Rohmaterials mit dem Aminosäuregehalt in bezug stellt, und einlaufende Chargen können spektroskopisch untersucht werden und dann kann mit Hilfe der Datei der Aminosäuregehalt abgeleitet werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch die Verdaulichkeit des Nährstoffs in dem Rohmaterial gemessen werden. Dies wird auf gleiche Weise wie für die Menge der Aminosäure, nämlich mittels NIRS-Analyse, bestimmt. Wiederum wird wie oben eine Datei erstellt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird der Begriff Verdaulichkeit als derjenige Anteil eines bestimmten Nährstoffs bestimmt, der für die Verstoffwechselung durch das Tier tatsächlich verfügbar ist, zum Beispiel bezieht sich "verfügbarer Phosphor" auf diejenige Phosphormenge, die von dem Tier verstoffwechselt wird; verdauliche Aminosäuren sind diejenige Menge an Aminosäuren, die von dem Tier verstoffwechselt werden, und metabolisierbare Energie ist die diejenige Futtermenge in Kalorien, die tatsächlich von dem Tier verstoffwechselt wird.

Bei der Nährstoffzusammensetzung kann es sich jedoch auch um die Menge Fett oder Öl im Rohmaterial, den kalorischen Gehalt, den Mineralgehalt wie Calcium und Phosphor, oder um den verfügbaren, verdaulichen oder metabolisierbaren Anteil dieser oder sonstiger Nährstoffe handeln.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für Rohmaterialien wie Sojaschrot und Mais oder Nebenerzeugnisse wie tierische Nebenerzeugnisse, die Hauptbestandteile in Tierfuttermitteln sind.

Die Erfindung wird vorzugsweise mit Hilfe eines Analyse- und Verbesserungssystems durchgeführt, das ein Analysegerät (bei dem es sich um ein NIRS-Gerät handeln kann), ein Datenverarbeitungsgerät wie einen programmierten Computer, der die Vergleichs- und Berechnungsschritte durchführt, und ein Gerät für die Bereitstellung einer Nährstoffergänzung für das Versetzen der angenommenen Rohmaterialchargen mit dem Nährstoff beinhaltet. Die Erfindung umfaßt also ein Computerprogramm, das auf die Kontrolle und Durchführung des Verfahrens mit solch einem System angepaßt ist.

Das Ergebnis der Anwendung der Erfindung ist die Herstellung eines verbesserten Rohmaterials mit einem gleichbleibenden, gewünschten Nährwertgehalt und mit einer niedrigeren Varianz als der natürlichen Varianz des Nährwerts. Dies kann zu weniger Umweltverschmutzung im Form von Stickstoff oder Phosphor im Mist von Tieren führen, die Rationen aufnehmen, die das verbesserte Rohmaterial enthalten.

Die Erfindung soll nun an Hand von den beigelegten Zeichnungen genauer beschrieben werden, in denen

ein Flußdiagramm ist, das den Fluß der Entscheidungsfindung insgesamt in einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;

eine Graphik ist, die den Zusammenhang zwischen verdaulichem Lysingehalt und Proteingehalt in Mais darstellt;

eine schematische Darstellung ist, die die Erfindung, wie sie auf die Verarbeitung von Sojaschrot angewandt wird, zeigt;

ein NIR-Spektrum von Methionin darstellt;

ein NIR-Spektrum von Sojaschrot darstellt; und

den verdaulichen Methioningehalt von natürlichem Sojaschrot sowie einem Tierfuttermittel, das das verbesserte Sojaschrot enthält, darstellt.

stellt den Entscheidungsfluß insgesamt bei einer Ausführungsform der Erfindung dar, und dies soll unten an Hand einer bestimmten Anwendung der Erfindung auf die Verarbeitung von Sojaschrot, der wie bereits oben diskutiert eine der Hauptkomponenten von Tierfuttermitteln ist, beschrieben werden.

Bei ist der erste Schritt in dem Verfahren allgemein ausgedrückt die Identifikation eines möglichen Futtermittels. Typische Beispiele sind Sojaschrot, Mais oder Nebenerzeugnisse wie Nebenerzeugnisse der Backindustrie, Nebenerzeugnisse der Brauereiindustrie oder tierische Nebenerzeugnisse. Diese Futtermittel können Protein sowie andere Nährstoffe wie Aminosäuren für das Tier bereitstellen. Die Futtermittel weisen jedoch keinen einheitlichen Gehalt auf. In ist für Mais die Variabilität des verdaulichen Lysingehalts in Abhängigkeit vom Proteingehalt von zufällig ausgewählten Chargen dargestellt. Man sieht, daß der verdauliche Lysingehalt beträchtlich schwanken würde, auch dann, wenn man einen gleichbleibenden Proteingehalt auswählen würde.

Bei der Erfindung ist daher der nächste Schritt 110 die Bestimmung der ernährungsphysiologischen Eigenschaften sowie der wirtschaftlichen Eigenschaften (in erster Linie akzeptabler Preis) eines gewünschten oder idealen Futtermittels. Im Fall von Sojaschrot für Geflügelfutter ist, wie bereits oben erwähnt, das Sojaschrot im wesentlichen als Produkt mit hohem Proteingehalt (49%) oder als Produkt mit niedrigem Proteingehalt (44%) verfügbar. Das Produkt mit hohem Proteingehalt ist mit 160$ pro Tonne teurer als das Produkt mit niedrigem Proteingehalt mit einem Preis von 150$ pro Tonne. Obwohl erwartet werden kann, daß das Produkt mit hohem Proteingehalt hohe Aminosäuregehalte aufweist, wird in Wirklichkeit gefunden, daß der Aminosäuregehalt in beiden Sojaschrotarten einer starken Schwankung unterliegt. Es kann also nicht einmal die Verwendung des Produkts mit hohem Proteingehalt garantieren, daß das zum Schluß erhaltene Futtermittel einen optimalen Wert für das Tier aufweist. Außerdem muß ein goldener Mittelweg zwischen der Verwendung von niedrigeren Mengen des teureren Schrots mit hohem Proteingehalt bzw. größeren Mengen des billigeren Sojaschrots mit niedrigerem Proteingehalt eingeschlagen werden.

Erfindungsgemäß werden daher in Schritt 120 die wertvollsten Nährstoffe in dem Futtermittel identifiziert. Bei Sojaschrot handelt es sich dabei um Methionin und Lysin. Es ist wichtig, sich darüber im Klaren zu sein, daß nicht alle vorhandenen Nährstoffe für das Tier verdaulich sein müssen. Die Gesamtzusammensetzung und die Verdaulichkeit der Nährstoffe müssen daher ebenfalls in Betracht gezogen werden. Im vorliegenden Beispiel bei Sojaschrot ist eine Verdaulichkeit von ungefähr 90% gemäß NIRS-Durchmusterung wünschenswert.

Anschließend wird im Schritt 130 die Empfindlichkeit des Preises des Futtermittels gegenüber der Nährstoffzusammensetzung analysiert. Bei Sojaschrot war ein identischer Methionin- und Lysingehalt, wenn möglich bei dem Sojaschrot mit hohem Proteingehalt, wünschenswert.

In Schritt 140 muß nun überlegt werden, ob genug Futtermittel verfügbar ist, das ökonomisch mit zusätzlichem Nährstoff verbessert werden kann, um das gewünschte Nährstoffprofil zu erreichen, und es wird daher eine statistische Analyse des Futtermittels durchgeführt. Bei Sojaschrot findet man, daß die Nährstoffzusammensetzung, insbesondere in Bezug auf den Aminosäuregehalt, nicht gleichmäßig verteilt ist. Vielmehr bilden die Chargen bezüglich ihres Aminosäuregehalts Cluster. Mit der Erfindung werden Cluster von Chargen von Sojaschrot mit niedrigem Proteingehalt identifiziert, deren Aminosäuregesamtzusammensetzung als auch Zusammensetzung an verdaulichen Aminosäuren hochwertig ist. Bei diesen Chargen ist nur eine kleine Zusatzmenge erforderlich, um zu dem gewünschten Nährstoffprofil zu gelangen, nämlich einem Aminosäureprofil, das mit demjenigen von Sojaschrot mit hohem Proteingehalt identisch ist.

Bezüglich der statistischen Verteilung des Futtermittels muß nun im Schritt 150 die für das Versetzen jeder der Chargen in den gewählten Clustern erforderliche Menge an Zusatz berechnet werden. Dies kann mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation durchgeführt werden, um die durchschnittlich benötigte Zusatzmenge und die Verteilung dieser Zusatzmenge (minimale und maximale erforderliche Zusatzmenge) zu bestimmen. Bei Sojaschrot werden die Cluster des Sojaschrots mit niedrigem Proteingehalt, die in bezug auf den Aminosäuregehalt in der Nähe des Sojaschrots mit hohem Proteingehalt liegen, so gewählt, daß die minimale zusätzliche Methionin- und Lysinmenge 0% und das Maximum 0,1% ist. Im Schritt 160 werden die Kosten solch eines Zusatzes als Rohmaterialkosten (die sich bei LPSBM auf 150$ pro Tonne belaufen), Kosten des Zusatzes und Kosten der Überwachungs-, Analyse- und Zusetzgerätschaft berechnet.

Im Schritt 170 werden dann die Kosten der Produktion des mit Zusatz versehenen Futtermittels mit den Kosten von existierenden Konkurrenzfuttermitteln wie HPSBM verglichen. In Tabelle 1 unten sind die Nährstoffzusammensetzung und der ökonomische Wert von Sojaschrot bei LPSBM, HPSBM und dem verbesserten Produkt, das als garantierter Sojaschrot (guaranteed soyabean meal, GSBM) bezeichnet wird, dargestellt. Man sieht, daß der Preis von LPSBM auf 150$ pro Tonne, der Preis von HPSBM auf 160$ pro Tonne und der Preis von GSBM bei einem Verkaufspreis von 157,50$ pro Tonne trotzdem zu reduzierten Futterkosten im Vergleich zu HPSBM führt, und dies, obwohl die Kosten des erforderlichen Zusatzes sich auf 1,60$ pro Tonne und die geschätzten Kosten der Gerätschaft für das Durchmustern des Produkts und Versetzen mit dem Zusatz auf 0,75$ pro Tonne belaufen. Es wird also gezeigt, daß es mit der in dargestellten Vorgehensweise möglich ist, ein Rohmaterial für ein Futtermittel so auszuwählen und zu verbessern, daß unter Beibehaltung eines wirtschaftlichen Vorteils für den Verwender des Futtermittels der Nährwert verbessert wird. So können zum Beispiel Maischargen auf ihren kalorischen Gehalt analysiert werden. Die Kalorienmenge in Mais, die von dem Tier verdaut werden und metabolisiert werden kann, wird üblicherweise als "metabolisierbare Energie" (ME) bezeichnet. Gemäß der in beschriebenen Erfindung geschieht folgendes.

  • 1. Mais wird als Futtermittel identifiziert.
  • 2. Cluster von preislich günstigen Maischargen mit hoher ME können entdeckt werden.
  • 3. Es exitieren genug Chargen von Mais mit hohem ME-Gehalt für den Markt.
  • 4. Es werden die Schwellenwerte der metabolisierbaren Energiezusammensetzung bestimmt.
  • 5. Ein Energiezusatz in Form von Pflanzenöl kann verwendet werden.
  • 6. Der ökonomische Nettowert dieses neuen Futtermittels kann berechnet werden.

Tabelle 1: Nährstoffzusammensetzung und ökonomischer Wert von Sojaschrot mit garantierter Zusammensetzung

Es ist auch wichtig, anzumerken, daß die Varianz des Nährstoffgehalts sogar im Vergleich zu HPSBM signifikant reduziert ist. Die Varianz des Nährstoffgehalts von LPSBM beträgt 4,56%, bei HPSBM beträgt dieser Wert 4,25%, bei GSBM jedoch nur 3,4%. Das verbesserte Produkt kann daher in der Futtermittelindustrie verwendet werden, ohne daß man den Gehalt oder eine systematische Überformulierung verfolgen muß, und man kann trotzdem zuversichtlich sein, daß ein Futtermittel bereitgestellt wird, dessen Wert für das Tier garantiert ist.

In ist die Anwendung des Systems bei der Herstellung eines verbesserten Sojaschrots schematisch dargestellt. Ein Probenahmegerät 215 zieht Proben aus Sojaschrotchargen 210 und diese werden vom Spektrometer 217 mittels Nahinfrarotreflektionsspektroskopie untersucht. Bei 219 wird dieses Spektrum mit Spektren, die in einer Datei 221 gespeichert sind, verglichen, wobei diese Datei die Spektren mit dem Aminosäuregehalt in Zusammenhang bringt. In ist das NIRS-Spektrum von Methionin dargestellt und in das NIRS-Spektrum von Sojaschrot. Durch Vergleich der und sieht man, daß eine direkte quantitative Bestimmung der Zusammensetzung des Sojaschrots nicht möglich ist, da das Sojaschrotspektrum keine klaren Peaks aufweist und das Spektrum von eigentlich ein zusammengesetztes Spektrum von unterschiedlichen Substanzen, die im Sojaschrot vorliegen, ist. Die bevorzugte Art der Bestimmung des Aminosäuregehalts aus dem Spektrum ist daher, die Datei 221 zu etablieren, in der Spektren mit dem Aminosäuregehalt, der mit Hilfe von anderen Analysetechniken bestimmt wird, in Zusammenhang gebracht werden. Das Ergebnis des Vergleichs bei 219 ist daher ein Nährstoffprofil (Aminosäureprofil) 223. Dies wird bei 225 mit dem gewünschten Profil, das dadurch erstellt wird, daß man die ideale Ration für das Tier in Betracht zieht, verglichen. Die Charge wird anschließend im Schritt 227 angenommen oder abgelehnt und, falls sie angenommen wird, wird ein Nährstoff, im vorliegenden Fall ein Aminosäurezusatz, im Schritt 229 zugegeben, um zu dem gewünschten Nährstoffprofil in dem Futtermittel zu gelangen.

In ist der Gehalt an verdaulichem Methionin in dem einlaufenden Sojaschrot, der, wie man sieht, stark schwankt, und der Gehalt in dem vollständigen Futtermittel, also nach Verbesserung durch Zusatz von synthetischem Methionin, dargestellt. Man sieht, daß ein garantierter Gehalt von 0,74% im Vergleich zu dem Durchschnitt von 0,62% im Rohprodukt erzielt werden kann.

Zusammenfassend kann daher gesagt werden, daß die Ausführungsform die Auswahl und Verbesserung von Futtermitteln für ein Tierfuttermittelprodukt beschreibt, und zwar dadurch, daß man die statistische Verteilung des Nährstoffgehalts von Chargen des Futtermittels analysiert und die Anzahl Chargen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs einer gewünschten Nährstoffzusammensetzung berechnet. Es werden die Kosten der Verbesserung des Futtermittels durch Versetzen mit Nährstoffzusätzen berechnet und Chargen des Futtermittels werden angenommen oder zurückgewiesen, wobei der Verbesserungsschritt nur auf die angenommenen Chargen angewandt wird.

Es ist klar, daß das Produkt des Verfahrens insofern wertvoll ist, als es ein erwünschtes Nährstoffprofil mit einer Varianz, die unter der natürlichen Varianz liegt, aufweist und gleichzeitig in ausreichenden Mengen und zu einem Wert, der für die Verwender des Futtermittels akzeptabel ist, verfügbar ist. Insbesondere bei dem oben erläuterten Beispiel des Sojaschrots besteht der zusätzliche Vorteil, daß das Produkt einen niedrigen Proteingehalt, jedoch einen hohen Aminosäuregehalt, aufweist. Der niedrige Proteingehalt reduziert wirksam die Umweltverschmutzung, die von den Tieren, die das zum Schluß erhaltene Futtermittelprodukt verzehren, produziert wird. Mit der Erfindung kann solch ein Produkt dadurch hergestellt werden, daß man das Rohmaterial in bezug auf den Nährstoffgehalt auswählt und so eine systematische Überformulierung vermeidet. Weiterhin ermöglicht die statistische Analyse der Häufigkeitsverteilung des Nährstoffgehalts unter Chargen des Futtermittels die Optimierung der Auswahl des Rohmaterials in bezug auf die Menge an zu produzierendem Produkt, die Produktionskosten und das gewünschte Nährstoffprofil.


Anspruch[de]
Verfahren zur Bereitstellung eines garantierten Tierfutterbestandteils aus einem Rohmaterial, wobei der Gehalt, die Verdaulichkeit und die metabolisierbare Energie dieses Rohmaterials in bezug auf mindestens eine Aminosäure optimiert worden ist und fix ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Bestimmen der Menge, der Verdaulichkeit und der metabolisierbaren Energie dieser mindestens einen Aminosäure mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) an Chargen des Rohmaterials, wobei man zu der ernährungsphysiologischen Zusammensetzung dieser Chargen des Rohmaterials gelangt,

Vergleichen der Nährstoffzusammensetzung mit einer vorbestimmten Nährstoffzusammensetzung,

Berechnen der Menge an der mindestens einen Aminosäure, die jeder Charge zuzusetzen ist, um zu einem gewünschten Aminosäuregehalt in diesem Bestandteil zu gelangen,

Bestimmen eines Schwellenwerts, ab dem Rohmaterial-Cluster sowohl ökonomisch als auch ernährungsphysiologisch günstig sind,

Durchmustern der Chargen, um diejenigen zurückzuweisen, bei denen die erforderliche zusätzliche Aminosäuremenge einen Schwellenwert übersteigt,

und diejenigen anzunehmen, bei denen die erforderliche zusätzliche Aminosäuremenge einen Schwellenwert unterschreitet;

Versetzen der angenommenen Rohmaterialchargen mit der berechneten zusätzlichen Aminosäuremenge, um zu dem garantierten Bestandteil zu gelangen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Rohmaterial aus der Reihe Sojaschrot und Mais stammt. Verfahren nach Anspruch 2, wobei es sich bei dem Rohmaterial um Sojaschrot und bei der Aminosäure um Methionin und/oder Lysin handelt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das weiterhin die Schritte umfaßt, daß man die statistische Verteilung des Nährstoffgehalts von Rohmaterialchargen analysiert; aufgrund der statistischen Verteilung die Anzahl Chargen, bei denen die erforderliche zusätzliche Aminosäuremenge einen Schwellenwert unterschreitet, beurteilt, sowie unter der Voraussetzung, daß diese Anzahl Chargen einen vorbestimmten Wert überschreitet, die genannten Schritte des Durchmusterns und des Versetzens durchführt. Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin den Schritt umfaßt, daß man eine Nährstoffzusammensetzungsschwelle bezüglich der genannten Schwelle und der genannten statistischen Verteilung etabliert, und wobei man bei dem Schritt des Durchmusterns den Nährstoffgehalt jeder Charge mit der Nährstoffzusammensetzungsschwelle vergleicht und diejenigen Chargen, die die Nährstoffzusammensetzungsschwelle nicht erreichen, zurückweist. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Nährstoffzusammensetzungsschwelle eine Grenze eines Bereichs von Nährstoffzusammensetzungen im Vergleich zu einem vordefinierten Nährstoffzusammensetzungsprofil definiert und bei dem Schritt der Analyse der statistischen Verteilung des Nährstoffgehalts von Rohmaterialchargen der Prozentsatz Chargen, die innerhalb dieses Bereichs ein Cluster bilden, geschätzt wird. Ein Analyse- und Verbesserungssystem zur Bereitstellung eines garantierten Tierfutterbestandteils aus einem Rohmaterial, wobei der Gehalt, die Verdaulichkeit und die metabolisierbare Energie dieses Rohmaterials in bezug auf mindestens eine Aminosäure optimiert worden ist und fix ist, wobei das System folgendes umfaßt: ein Analysegerät zur Bestimmung der Menge, der Verdaulichkeit und der metabolisierbaren Energie dieser mindestens einen Aminosäure mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) an Chargen des Rohmaterials, wobei man zu der Nährstoffzusammensetzung dieser Chargen des Rohmaterials gelangt, wobei das Analysegerät ein Nahinfrarotspektrometer für die Durchführung einer Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) an diesen Chargen für ein NIR-Spektrum des Rohmaterials sowie eine Datenbank, in der Informationen bezüglich des NIR-Spektrums des Rohmaterials in bezug auf dessen Nährstoffgehalt gespeichert wird, umfaßt; ein Datenverarbeitungsgerät für den Vergleich der Nährstoffzusammensetzung mit einer vorbestimmten Nährstoffzusammensetzung, Berechnen der Menge an der mindestens einen Aminosäure, die jeder Charge zuzusetzen ist, um zu einem gewünschten Aminosäuregehalt in diesem Bestandteil zu gelangen, Durchmustern der Chargen, um diejenigen zurückzuweisen, bei denen die erforderliche zusätzliche Aminosäuremenge einen Schwellenwert übersteigt, und diejenigen anzunehmen, bei denen die erforderliche zusätzliche Aminosäuremenge einen Schwellenwert unterschreitet; sowie ein Gerät zur Bereitstellung des Aminosäurezusatzes zum Versetzen der angenommenen Rohmaterialchargen mit der berechneten Menge an zusätzlicher Aminosäure.






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